Uzavřený topný systém v soukromém domě: zařízení a komponenty.

Uzavřený topný systém je uzavřený okruh, ve kterém se chladicí kapalina pohybuje nuceně. V tomto případě může být uspořádání potrubí radiální, jedno- nebo dvoutrubkové.

Aby se předešlo tlakovým rázům a větrání, je topná síť vybavena bezpečnostní skupinou. Obsahuje automatický odvzdušňovací ventil, manometr a pojistný ventil. Toto jsou hlavní konstrukční rozdíly mezi uzavřenou a otevřenou sítí, jinak mají podobný princip fungování.

Uzavřený topný systém soukromého domu se skládá z následujících prvků:

• plynový nebo elektrický topný kotel;
• čtyři typy ventilů – vyvažovací, termostatické, odvzdušňovací, bezpečnostní;
• potrubí a radiátory;
• oběhové čerpadlo, které lze instalovat samostatně nebo dodávat společně s topným kotlem;
• bezpečnostní skupiny s automatizací;
• utěsněná expanzní nádrž;
• spojovací materiál a kování.

Vzhledem k tomu, že takováto topná síť je závislá na dostupnosti elektřiny, v případě výpadku proudu může být bydlení ponecháno bez tepla. Proto v obydlených oblastech, kde dochází k častým výpadkům v dodávce elektřiny, je lepší instalovat potrubí s mírným sklonem. To umožní chladicí kapalině pokračovat v cirkulaci, i když je čerpadlo vypnuté, ale povede to ke snížení účinnosti.

Výhody a nevýhody

Pros

Utěsněný obvod má řadu nepopiratelných výhod:

• schopnost upravit vytápění změnou rychlosti přívodu chladicí kapaliny;
• možnost připojení podlahového topení;
• není třeba kontrolovat hladinu chladicí kapaliny – v tepelném okruhu je zahrnuta utěsněná expanzní nádrž, takže se kapalina neodpařuje;
• stabilita tlaku;
• snížení nákladů na nákup komponent a spotřebu chladicí kapaliny díky instalaci potrubí menšího průměru ve srovnání s otevřeným okruhem;
• Místo vody můžete použít nemrznoucí kapalinu, ale v tomto případě musí být kotel navržen tak, aby pracoval právě s takovou kapalinou.

Zápory

Uzavřená tepelná smyčka má pouze jednu významnou nevýhodu. Zmiňovali jsme to na začátku článku. To závisí na dostupnosti elektřiny. Při instalaci topné sítě v soukromém domě je však tento problém snadno vyřešen instalací záložního zdroje energie – elektrického generátoru. V každém případě jej bude majitel domu potřebovat v případě výpadku proudu.

Způsoby zapojení

Nejčastěji se pro utěsněné obvody volí dvoutrubkové schéma zapojení. V tomto případě ohřátá kapalina proudí do radiátorů jedním potrubím a ochlazená chladicí kapalina je odváděna druhým. Jednotrubkové horizontální vedení se používá méně často, protože v důsledku sériového připojení baterií v každém následujícím radiátoru se teplota chladicí kapaliny snižuje. Toto řešení navíc vyžaduje instalaci bypassů, aby v případě poruchy nedošlo k odpojení celého okruhu. Na chatách se zpravidla nepoužívá horizontální jednotrubková elektroinstalace. Pro velké budovy je vhodné radiální nebo ventilátorové schéma zapojení. Umožňuje přesnou regulaci teploty ve všech místnostech, včetně použití zónové automatiky. Distribuce paprsku je však ve srovnání s prvními dvěma možnostmi složitější a nákladnější. Vyžaduje instalaci topného kolektoru na každém patře a také přidělení samostatných skříní pro ně.

Výběr kotle

Plynová zařízení

Podle způsobu umístění se rozlišují modely nástěnné a podlahové. Ty druhé jsou větší, těžší a výkonnější. První z nich jsou menší, ale ne všechny modely tohoto typu mají dostatečné zdroje pro zásobování teplem soukromého domu, zejména velkého. Pro vytápění 3-4 místností postačí zařízení o výkonu 18-24 kW. Umožní připojit až 15 topných radiátorů a okruh přívodu teplé vody. Pokud potřebujete u velkoobjemového kotle osadit více baterií, je lepší se rozhodnout pro jednotku s výkonem 30 kW a více.

Elektrická zařízení

• není třeba instalovat komíny;
• elektřina se používá k vytápění spíše než energie spalování paliva, což zvyšuje bezpečnost zařízení;
• nepřítomnost popela a sazí, které je třeba pravidelně odstraňovat;
• možnost plné automatizace – stačí zvolit provozní režim a čas od času zkontrolovat provozní parametry.

Při hledání elektrického topného zařízení pro soukromý dům je vhodné zvážit modely, jejichž výkon je o 20-30% vyšší než vypočítaný. Taková rezerva zajistí, že i v těch nejchladnějších dnech bude v místnostech teplo a útulno.

Bezpečnostní skupina a automatizace

Bezpečnostní skupina se skládá ze tří prvků – pojistného ventilu, automatického odvzdušňovače a tlakoměru.

Tlakoměr je zařízení, které ukazuje aktuální tlak v okruhu. Pokud máte jednopatrový dům, tlak by měl být 1,5-2,0 Bar ve dvoupatrových chatách může dosáhnout 3 Bar.

Automatický odvzdušňovací ventil je zařízení, které vám umožní vyhnout se zavzdušnění okruhu.

Pojistný ventil je navržen tak, aby uvolnil tlak, pokud dosáhne maximální přípustné úrovně.

Expanzní nádrž

Expanzní nádoby pro uzavřené otopné systémy jsou uzavřené nádoby oddělené uvnitř elastickou membránou. Zařízení jsou navržena tak, aby kompenzovala tepelné změny chladicí kapaliny, udržovala statický tlak v potrubí a chránila před pronikáním kyslíku ze vzduchu do kapaliny cirkulující podél okruhu.

Výpočet objemu

Katalog Stout představuje expanzní membránové nádrže o objemu od 5 do 3000 litrů. Objem zařízení by měl být 10-15% objemu chladicí kapaliny, která bude cirkulovat v topném okruhu.

Například celkový objem chladicí kapaliny je 120 litrů. To znamená, že do okruhu lze zahrnout kapacitu 12 litrů.

Membránové nádrže jsou instalovány v místech s minimálním tlakem, to znamená v jakémkoli místě zpětného potrubí.

Oběhové čerpadlo

Moderní oběhová čerpadla pro vytápění jsou kompaktní a vyznačují se nízkou hlučností. Jsou zodpovědné za nucený pohyb chladicí kapaliny v okruhu. Místnosti se proto rychleji vyhřívají.

Kolekce Stout obsahuje následující typy zařízení:

• třírychlostní s manuálním ovládáním;
• s elektronickým ovládáním Mini a Mini Pro – vhodné pro automatizované topné systémy.

Pokud plánujete instalaci „teplé podlahy“ ve vašem domě, budete muset nainstalovat jednotku směšovacího čerpadla.

Výběr radiátorů

Hliníkové a bimetalové radiátory jsou považovány za nejlepší. S jistotou odolávají tlaku v okruhu a jsou kompatibilní s nemrznoucí směsí, která se často nalévá do uzavřeného systému.

Při výběru je třeba věnovat pozornost několika bodům:

• pro jaký tlak jsou radiátory určeny;
• maximální přípustná provozní teplota chladicí kapaliny;
• oblast, která má být vytápěna.

Tyto parametry naleznete v technickém listu radiátoru a také v produktové kartě na webu.

Jak naplnit systém

Utěsněný okruh je naplněn chladicí kapalinou přes spodní ventil s plynulou regulací tlaku.

Před vyplněním potřebujete:

• vypněte radiátory;
• otevřete uzavírací ventil;
• zkontrolujte, zda je kotel vypnutý.

bezpečnostní opatření

Tlak v uzavřeném topném systému

Tlak v okruhu by měl být mezi 1,5-2,0 Bar. Pokud je příliš vysoká, může dojít k prasknutí potrubí, selhání kotle a dalších komponentů. Příliš nízký tlak neumožní kvalitní cirkulaci chladicí kapaliny. Navíc může způsobit provzdušnění okruhu.

Plnění chladicí kapalinou

Není možné přeplnit okruh chladicí kapalinou. Při zahřívání se objem kapaliny v expanzní nádrži zvětší. A pokud je příliš velký, může dojít k poškození zařízení.

Problém s větráním

• nesprávné plnění kapalinou;
• porušení během přípravy vody;
• vzduch uniká přes spoje;
• nesprávná činnost větracích otvorů.

Charakteristickým rysem uzavřeného topného systému (CHS) je izolace chladicí kapaliny od okolního prostředí. Uzavřené topné okruhy udržují stabilní tlak a teplotu a mohou vytápět budovu libovolné velikosti a počtu podlaží. Existuje mnoho takových topných systémů, které se liší výkonem a designem. Pojďme zjistit, která možnost bude nejvhodnější pro soukromý dům.

Princip činnosti ZSO, jeho klady a zápory

Při provozu uzavřené tepelné komunikace se kapalina ohřívá v kotli a pod vlivem tlaku vytvářeného čerpadlem se pohybuje topnými okruhy. Poté ochlazená chladicí kapalina vstupuje do kotlové jednotky k opětovnému ohřevu.

Výhody uzavřeného typu vytápění:

• Chladicí kapalina nepřichází do styku se vzduchem a neoxiduje, takže systém lze plnit jak vodou, tak nemrznoucí kapalinou.
• Nedostatek komunikace s vnějším prostředím snižuje tepelné ztráty – spotřebuje se méně paliva a potrubí a baterie se rychle zahřívají.
• Kapalina se mírně odpařuje – to je důležité pro topné systémy, do kterých se nalévá zakoupená nemrznoucí směs.
• Vytápění tohoto typu dobře ladí se systémem Smart Home.
• Vysoký tlak generovaný čerpadlem umožňuje instalaci levných potrubí menšího průměru.
• Existuje mnoho možností páskování, mezi nimiž je snadné vybrat ten správný.

Nevýhody uzavřeného topného okruhu:

• Volatilita – čerpadlo potřebuje k provozu elektřinu, takže budete muset zajistit záložní zdroj.
• Nutnost dokoupení expanzní nádoby, odvzdušňovacího otvoru pro odstranění vzduchových zátek a nouzového ventilu pro uvolnění tlaku.

Tento design má méně nevýhod než výhod. Proto je většina moderních domů vybavena ZSO.

Jak si vybrat uzavřený topný systém pro soukromý dům

Existuje mnoho možností pro uzavřenou komunikaci vytápění. Při výběru je třeba vzít v úvahu plochu budovy, dispozice, počet podlaží a velikost místností.

Jednotrubkové a dvoutrubkové uzavřené tepelné okruhy

Nejjednodušší uzavřený okruh je jednotrubkový, kde jsou radiátory zapojeny sériově do jednoho napájecího okruhu a horká kapalina jimi postupně protéká. Toto schéma není příliš výhodné – při průchodu topnou větví se kapalina ochladí a poslední topná zařízení se zahřívají slabě. Proto je design vhodný pouze pro malé domy.

Dvoutrubkový – sestává ze dvou okruhů (napájecího a zpětného), z nichž každý je napájen do všech baterií. Horká kapalina rychle plní radiátory a zajišťuje rovnoměrnější ohřev. Schéma je vhodné i pro velké domy.

Vertikální a horizontální rozložení

Tyto typy tepelných komunikací se liší ve směru proudění tekutiny. Ve vertikálním uspořádání se pohybuje nahoru nebo dolů a ve vodorovném uspořádání se pohybuje po místnostech.

Pro jednopatrový soukromý dům je vhodné pouze horizontální schéma pro dvě nebo více podlaží, jsou vhodné různé možnosti:

• Schéma stoupačky – společné vertikální potrubí prochází místnostmi umístěnými nad sebou – stoupačka; Baterie jsou k němu připevněny bokem. Vhodné pro budovy s malými místnostmi, které lze vytápět jedním radiátorem.
• Kombinovaná varianta – mezi podlažími je stoupačka, ke které jsou připojeny horizontálně umístěné topné vedení s několika radiátory.

Druhý typ komunikace je nejžádanější v moderních budovách s výškou dvou nebo více podlaží. Toto zapojení umožňuje instalovat několik topných zařízení v místnosti a vytápět jakoukoli oblast.

Přidružené, pultové a radiální vedení

Tepelné komunikace typu čítač (smyčka) se skládají z několika větví. Ohřátá voda nebo nemrznoucí směs dosáhne konce smyčky, otočí se a teče zpět. Proto se horká a ochlazená kapalina pohybují k sobě. Nevýhodou je, že se voda cestou k poslednímu radiátoru ochlazuje a baterie se zahřívají nerovnoměrně. Ale smyčky mohou být položeny v místnostech jakéhokoli uspořádání.

V paralelním okruhu nebo Tichelmanově smyčce se horké a chlazené chladivo pohybují v kruhu ve stejném směru, takže radiátory mají stejnou teplotu. Je však obtížné instalovat kruhový okruh ve starém domě se složitým uspořádáním. Používá se především v novostavbách a navrhuje se společně s budovou.

Radiační vedení se skládá ze samostatných tepelných vedení – paprsků jdoucích do každého radiátoru. Složitý obvod, ve kterém jsou potrubí připojena ke kolektorům podobným měděným hřebenům. Horká voda je distribuována jednou řadou takových „hřebenů“ a ochlazená voda je shromažďována druhou. Výhody – schopnost skrýt komunikaci ve skříních a pod podlahou, snadné nastavení baterií umístěných na samostatných „nosnících“. Nevýhodou je složitost výpočtů, instalace a velké množství spotřebního materiálu. Kolektorový okruh je vhodný pouze pro novostavby, do starých budov se instaluje obtížně.

Základní topná tělesa uzavřeného typu

Takový tepelný systém obsahuje následující prvky:

• kotel pracující na různé druhy paliva;
• tepelné okruhy;
• oběhové čerpadlo;
• baterie a jiné ohřívače;
• hydraulická nádrž (klapka) pro sběr vody nebo nemrznoucí směsi;
• manometr pro kontrolu tlaku;
• větrací otvory pro odstranění vzduchových zátky;
• nouzový přetlakový ventil;
• uzavírací a regulační ventily.

Dále se budeme podrobněji zabývat hlavními prvky ZSO.

Jak vybrat expanzní nádobu

Uzavřený tepelný okruh je vybaven membránovou expanzní nádobou. Tato nádoba shromažďuje přebytečnou vodu nebo nemrznoucí kapalinu vytvořenou během ohřevu. Uvnitř nádoby je instalována polymerová nebo pryžová membrána, která odděluje vzduchovou dutinu. Při zahřátí se objem chladicí kapaliny zvětšuje, vstupuje do nádrže, stlačuje membránu a zabírá prostor, kde byl vzduch. S klesající teplotou se objem kapaliny zmenšuje a vrací se zpět do potrubí.

Existují dva typy expanzních nádrží:

• opravitelné – s odnímatelnou membránou;
• jednodílné – levné, které se při rozbití nedají opravit.

Při nákupu věnujte pozornost barvě nádrže: pouze červené nádrže jsou vhodné pro vytápění, modré jsou vhodné pouze pro zásobování vodou.

Pro výpočet parametrů expanzní nádrže potřebujete znát objem cirkulující kapaliny. Tento ukazatel se skládá z množství chladicí kapaliny v kotli, potrubí a topných radiátorů.

Proveďme přibližný výpočet topného systému sestávajícího z kotle, 250 metrů potrubí a šesti 8dílných bimetalových radiátorů.

Chcete-li vypočítat objem kapaliny v potrubí, musíte změřit jejich vnitřní poloměr. Řekněme, že průměr potrubí je 16,6 mm, což znamená, že poloměr je 8,3 mm. Aby byl výpočet správný, převedeme délku trubek na milimetry: 250 m = 250000 XNUMX mm.

Objem kapaliny v topných okruzích se vypočítá podle vzorce:

V = π*r2*L, kde:

• π – 3,14;
• d – vnitřní průměr;
• L – celková délka topných okruhů.

Dosazení dat do vzorce

3,14*8,32*250000 = 54078650 metrů krychlových. mm, nebo zaoblené 54,1 l.

Chcete-li vypočítat objem chladicí kapaliny v baterii, musíte se podívat na kapacitu sekce v pasu topného zařízení. Například pro naplnění 1 sekce bimetalového modelu od firmy Teplopribor BR1-500 budete potřebovat 0,21 litru kapaliny.