Systém vytápění dvoupatrového domu: typy systémů s nuceným oběhem

Systém vytápění dvoupatrového domu: typy systémů s nuceným oběhem

Schéma vytápění dvoupatrového domu: typy systémů s nuceným oběhem Klasifikace vytápění Typy zdrojů tepelné energie – generátory tepla

Před výběrem konkrétního systému vytápění je užitečné zjistit existující typy a ten, který je vhodný pro konkrétní problém, který má být vyřešen. Je známo, že hlavním zdrojem tepla jsou různé typy generátorů tepla, kterými mohou být:

  • Kamna a krby. Tento typ vytápění byl kdysi hlavní, ale nyní se používá stále méně a méně kvůli vysokým nákladům na palivo (dřevo a uhlí) a neschopnost efektivně řídit teplotu v domě. V některých oblastech, kde není dodávka plynu, je tento druh vytápění jedinou alternativou.
  Systém vytápění dvoupatrového domu: typy systémů s nuceným oběhem

Kamna a krby jsou stále používány v venkovských domech.

  • Různé typy topných kotlů, které mohou být: plyn, pevná paliva, kapalné palivo, elektrické, – v závislosti na dostupnosti přístupu k různým zdrojům energie a jejich ceně.
  • Alternativní zdroje energie. Tato kategorie zahrnuje: geotermální energii získanou tepelnými čerpadly, jakož i solární energii, která je přeměněna na tepelné solární kolektory. Tento typ vytápění je ve fázi rychlého vývoje a v naší zemi se používá zřídka kvůli vysokým cenám za vybavení.
  Systém vytápění dvoupatrového domu: typy systémů s nuceným oběhem

Budoucí perspektiva – stálé domy

  • Infračervené topení. Zdroje tepla jsou speciální infračervené zářiče, které ve většině případů používají elektrickou energii. Tepelná energie s takovým ohřevem je dodávána přímo "adresátovi" zářením. Pro vytápění velkých místností nebo místností s malou frekvencí lidí, kteří se v nich objevují, bude výborným řešením infračervené vytápění.

V některých situacích bude rozumné kombinovat různé typy generátorů tepla pro vytápění. Například, pokud je venkovský dům, kde rodina přichází jen na víkend. V tomto případě by bylo rozumné mít k dispozici plynový kotel pro hlavní vytápění a elektrický – aby se zabránilo zamrznutí vody v systému v zimě a udržení minimální přípustné teploty v domě.

Typy nosičů tepla

Každý topný systém musí předat teplo koncentrované v generátoru tepla do tepelného zařízení, které ohřívá určitou místnost. To se provádí pomocí chladiva, kterým může být:

  • Vzduch, který se používá pro vytápění kamny, krby, stejně jako různé elektrické ohřívače. Vzhledem k tomu, že vzduch má nízkou hustotu, tepelnou kapacitu a součinitel prostupu tepla, je mnohem nižší než teplonosné kapaliny.
  • Voda je téměř ideální chladicí kapalina, protože má vysokou tepelnou kapacitu, hustotu, součinitel prostupu tepla a chemickou inertnost. Voda ohřívaná topným kotlem je přepravována do topných zařízení potrubním systémem.

Ve většině moderních topných systémů se jako chladicí kapalina používá voda nebo různé nemrznoucí kapaliny, což jsou vodné roztoky ethylenglykolu, propylenglykolu nebo jejich kombinací. Taková vlastnost jako odolnost proti zamrznutí při nízkých teplotách může být užitečná v topných systémech takových domů, kde lidé neplánují žít trvale v zimě. V domech, kde bude topení fungovat celou zimu, není použití nemrznoucí směsi ekonomicky proveditelné.

Různé nemrznoucí směsi spolu s hliníkovými otopnými tělesy, některými těsněními a trubkami nevycházejí dobře. Kromě toho jsou teplonosné kapaliny obsahující ethylenglykol jedovaté. Proto je nutné tyto sloučeniny používat pouze v těch případech, kdy bez nich prostě nemůžete.

Typy topných zařízení

Topná zařízení lze rozdělit do dvou hlavních tříd:

  • Radiátory – překládané z latiny, jsou překládány jako "radiátor", tj. Takové zařízení, které přenáší teplo ve formě infračerveného tepelného záření. Nicméně, moderní radiátory nejsou čistě radiátory, ale také přenášet nějaké teplo ve formě konvekce, ale oni si udrželi jejich jméno.
  • Konvektory – přenos tepelné energie do místnosti nastává v důsledku ohřevu vzduchu a již ji dodává všem okolním objektům. Takové ohřívače mají měděné (méně běžně ocelové) trubky obklopené žebrovanými tepelnými výměníky. Vzduch, který se dostává do výměníku tepla, se ohřívá pomocí talířů a stoupá, čímž se dostává do chladnějšího prostoru. Aby byla výměna vzduchu účinná, je celá konstrukce konvektoru umístěna do speciálního pouzdra.

V moderních systémech je široce používána metoda vytápění jako „teplá podlaha“ nebo „teplé stěny“, která je v podstatě velkým radiátorem, který přenáší „podíl lva“ tepla ve formě záření, což zvyšuje pohodlí a snižuje teplotu vzduchu v místnosti. asi 2 stupně, což vede k úspoře paliva kolem 12%.

Typy radiátorů

V topném systému dvoupodlažního domu mohou být použity zcela jiné typy radiátorů v závislosti na úkolech, které se mají provádět, podlahové ploše, konstrukčních datech a preferencích. Radiátory lze rozdělit do několika typů:

  • Litinové sekční radiátory – ty, které jsme viděli v bytech a domech staré budovy. Mají velkou hmotnost a vysokou tepelnou setrvačnost, ale jsou nenáročné na kvalitu chladiva, nepodléhají korozi, mají vysoký přenos tepla. Taková otopná tělesa perfektně zapadají do jakéhokoliv interiéru, zejména klasického.
  Systém vytápění dvoupatrového domu: typy systémů s nuceným oběhem

Litinové sekční radiátory – nadčasové klasiky

  • Hliníková sekční radiátory jsou vynikající volbou pro autonomní topné systémy, ale jsou citlivější na kvalitu nosiče tepla a netolerují přímý kontakt s měděnými trubkami. Taková otopná tělesa dokonale zapadají do každého interiéru.
  Systém vytápění dvoupatrového domu: typy systémů s nuceným oběhem

Hliníkové radiátory: moderní design

  • Bimetalická sekční radiátory jsou kombinací ocelových nebo měděných trubek, kterými cirkuluje chladicí a hliníkový povrch, což dodává teplo místnosti. Taková chladiče jsou nenáročná na chladicí kapalinu, vydrží vysoký pracovní tlak, zřejmě prakticky nerozeznatelný od hliníku.
  • Ocelová desková otopná tělesa jsou jednodílná konstrukce z lisovaného a svařovaného ocelového plechu. Taková otopná tělesa mají pouze dvě závitová spojení s topným systémem, což zvyšuje jejich spolehlivost. Vysoký odvod tepla, nízká hmotnost, nízká setrvačnost, estetický vzhled – to vše z nich učinilo nejoblíbenější v autonomních uzavřených systémech vytápění domácností.
  Systém vytápění dvoupatrového domu: typy systémů s nuceným oběhem

Panelové radiátory: skvělá volba pro moderní topné systémy

Kromě uvedených modelů, výrobci také vyrábět různé designérské modely, které zahrnují litiny, ocelové trubkové a dokonce i keramiky. Vysoká cena těchto zařízení je vysvětlena skutečností, že v nich převažují konstrukční ambice nad technickou racionalitou.

Topná schémata pro dvoupatrový dům

Počet implementací vytápěcího systému dvoupatrového domu je nekonečný, protože záleží na mnoha faktorech: velikosti domu, dostupnosti nepřerušovaného napájení, vytrvalosti lidí žijících v domě atd. Proto by bylo rozumné zvážit několik typických systémů, které prokázaly svou účinnost.

Domovní topný okruh s přirozeným oběhem

Název takového systému mluví sám za sebe – cirkulace chladicí kapaliny v topném systému je způsobena přirozenými procesy. Práce na takovém systému je vidět na obrázku.

  Systém vytápění dvoupatrového domu: typy systémů s nuceným oběhem

Systém přirozeného oběhu

Voda ohřátá ve výměníku kotle snižuje hustotu a je nahrazena chladnější a hustší vodou z jejich vratného potrubí. Právě tento rozdíl mezi váhami horké a chlazené vody cirkuluje v topném systému. V nejvyšším bodě stoupačky teplé vody je vybavena expanzní nádoba, která umožňuje ohřátí vody při zahřátí, umožňuje regulovat hladinu vody v systému a v případě potřeby doplnit vodu. Kromě toho, veškerý vzduch, který bude nevyhnutelně přítomen v systému, půjde do expanzní nádoby.

Seznamte se s pokyny pro proplach topného systému z našeho nového článku.

Ředicí potrubí a zpátečky, nazývané také solária, jsou vždy vyráběny pod svahy, aby se usnadnila cirkulace vody: horní lehátko k radiátorům a nižší kotel. V takovém systému musí být kotel v nejnižším bodě. Přívod chladicí kapaliny do topných těles se provádí pomocí horkovodních stoupaček a odtok je chlazen zpětnými stoupačkami.

Jedna z možností pro realizaci dvoutrubkového vytápěcího systému dvoupatrového domu s přirozeným oběhem je uvedena v následujícím diagramu.

  Systém vytápění dvoupatrového domu: typy systémů s nuceným oběhem

Jedna z možností pro realizaci gravitačního vytápění ve dvoupatrovém domě

V tomto systému je třeba věnovat pozornost velkému počtu potrubí a jejich vysokému podmíněnému průchodu – dу . To je vysvětleno tím, že v gravitačních systémech pro zajištění cirkulace chladiva je nutné minimalizovat odpor, a to je možné pouze u trubek velkých průměrů.

Systémy přirozeného oběhu mají přirozeně výhody:

  • Nezávislost na napájení – topný systém bude fungovat jak v nepřítomnosti elektřiny, tak v případě přerušení dodávky.
  • Spolehlivost a jednoduchost prokázaly dlouholetými provozy.
  • Absence čerpadel a nízká rychlost cirkulace chladicího média činí tento systém tichým.

Navzdory všem výhodám se tyto systémy postupně stávají minulostí, protože již nesplňují moderní požadavky na systémy vytápění.

  • Gravitační systémy jsou extrémně náročné na materiál – pro jejich instalaci se používají ocelové trubky velkého průměru.
  • Instalace topných systémů s ocelovými trubkami je technologicky složitá a trvá dlouho.
  • Systémy s přirozeným oběhem mají omezení na vytápěné místnosti. Podle odborníků by celková délka horizontálních ploch (lehátka) neměla přesáhnout 40 metrů a celková plocha 150 m2.
  • Vysoká setrvačnost – může trvat několik hodin od chvíle, kdy se systém rozběhne a zahřeje všechny radiátory na vypočítanou teplotu.
  • Velký rozdíl teplot přívodu a odvodu může nepříznivě ovlivnit výměník tepla kotle.
  • V gravitačních systémech chladiva, velké množství rozpuštěného kyslíku, který ovlivňuje korozi trubek a radiátorů, takže v takových systémech můžete použít pouze litinové nebo bimetalové radiátory.

Topné systémy s nuceným oběhem

Téměř všechny moderní topné systémy využívají pouze nucenou (umělou) cirkulaci chladiva, což přináší významné výhody:

  • Použití cirkulačních čerpadel pomáhá ohřívat jakoukoliv plochu v jakékoli výšce budovy.
  • Průměr potrubí může být mnohem menší, protože čerpadlo umožňuje čerpání chladicí kapaliny vyšší rychlostí.
  • Použití cirkulačních čerpadel umožňuje snížit teplotu v otopných soustavách se stejnými parametry přenosu tepla z radiátorů, což umožňuje použití levnějších trubek z polymerů a kovů a plastů.
  • Možnost obecného i zonálního nastavení v topných systémech.

Nevýhody systémů s nuceným oběhem jsou:

  • Závislost na elektřině, kterou lze snadno řešit přítomností nepřerušitelných zdrojů nebo generátorů.
  • Vyšší hluk topného systému, ale při správném výpočtu není slyšet lidské ucho ve vytápěném prostoru.

Cirkulační čerpadlo je zpravidla řezáno do topného systému na vratném potrubí před kotlem, kde je teplota chladicí kapaliny nejnižší.

  Systém vytápění dvoupatrového domu: typy systémů s nuceným oběhem

Oběhové čerpadlo: srdce moderního systému vytápění

Aby nucená cirkulace fungovala správně, musí vybraný model čerpadla splňovat parametry systému. Existuje speciální metoda výpočtu klíčových charakteristik – výkon a vytvořená hlava. Abychom nebrali čtenáře vzorci, doporučujeme použít vestavěné kalkulačky.

Kapacita čerpadla výpočet kalkulačka Jdi propočtů Zadejte požadované hodnoty a stiskněte tlačítko „Vypočítat“ údaj o výkonu kotle převeden na W specifikovat typ zařízení pro přenos tepla Radiátory konvektory jsou pod omítku Radiant podlaha tepelná kapacita vodního součinitele kalkulačky hustoty vody pro výpočet chladicího topného potrubí systému generovaný tlak je dvoupodlažní dům

V jedno-trubkových autonomních topných systémech mohou být použity jako přirozená cirkulace chladiva a nucená. Nosič tepla z kotle jde do stoupacího potrubí a pak je rozdělen na dvě patra v lehátkách, do kterých jsou topná tělesa zapojena do série.

  Systém vytápění dvoupatrového domu: typy systémů s nuceným oběhem

Jednovrstvý topný systém – spolehlivý, ale zastaralý

Je zřejmé, že po každém ze zářičů se teplota v potrubí sníží, což se ve výpočtech nutně zohlední. Výhody takového systému jsou:

  • Spotřeba potrubí při instalaci takového systému je minimální.
  • Možnost zavedení systému s přirozeným oběhem. Například v případě výpadku proudu můžete čerpadlo uzavřít pomocí bypassového můstku a systém bude i nadále fungovat, i když s menší účinností.
  • Čas a náklady na instalaci jsou nižší než u jiných systémů.

Nevýhodou zapojení jednotlivých trubek je:

  • Složitost nastavení a konfigurace systému.
  • Chcete-li odstranit jeden samostatný radiátor, musíte zastavit celý systém.

Video: Systém s jedním topným potrubím, jeho výhody a nevýhody

Dvoupotrubný autonomní systém vytápění

Požadavky na moderní topné systémy zahrnují jemné seřízení celého systému jako celku, a každý díl zvlášť, což vám umožní ovládat vnitřní klima a šetřit energii. A tato příležitost dává přesně dvou-trubkové vytápění.

  Systém vytápění dvoupatrového domu: typy systémů s nuceným oběhem

Dvouplášťový topný systém dvoupatrového domu

V těchto systémech jsou dvě samostatná potrubí: přívod a zpět a topná tělesa jsou k nim připojena paralelně. Zvažte práci takového systému příkladem. Nosič tepla ohřívaný v kotli je odvzdušněn automatickým ventilem (2) a vstupuje do svislé stoupačky, která je rozdělena na vodorovné části prvního a druhého patra. Vratné potrubí je připojeno k odpovídajícímu vstupu kotle a podobně jako napájení je rozděleno na dvě podlaží.

Na vratném potrubí před kotlem jsou umístěny:

  • Pojistný ventil (11), uvolňující nadměrný tlak v systému. Pracovní tlak v uzavřených topných systémech je 1-3 bar.
  • Oběhové čerpadlo (9), nesoucí proud chladiva při dané rychlosti, s jeho armaturou (7, 8).
  • Membránová expanzní nádoba, která kompenzuje expanzi chladiva a udržuje stálost tlaku v systému.

Radiátory (4) jsou připojeny paralelně k přívodním a vratným potrubím a je nejlepší provést připojení přesně tak, jak je znázorněno na obrázku: Proveďte napájení v horním bodě a zpětný tok v dolní úhlopříčce, u tohoto schématu dojde k rovnoměrnějšímu ohřevu, a proto je přenos tepla lepší.

Možnost samostatného nastavení každého radiátoru samostatně je zajištěna speciálním termostatickým ventilem (3), který může v závislosti na teplotě vzduchu v místnosti omezit nebo zcela zablokovat proud chladicí kapaliny přes chladič. Nebude to však mít vliv na fungování systému jako celku. Aby se zajistilo, že se radiátory vzájemně neovlivní, poskytují přibližně stejný odpor průtoku chladicího média, vyvažovací ventily (5) jsou umístěny na výstupu, s nímž je celý systém vytápění naladěn.

Dvoustopý autonomní systém vytápění má řadu nesporných výhod:

  • Chladicí kapalina v každém radiátoru je dodávána se stejnou teplotou.
  • Nižší tlakové ztráty v systému umožňují použití méně výkonných oběhových čerpadel.
  • K přívodním a vratným potrubím systému s dvojitou trubkou lze připojit zcela jiná tepelná zařízení: otopná tělesa, konvektory, ventilátory, systém „teplé podlahy“ s vlastním kolektorem a skupinou čerpadel.
  • Oprava nebo úprava každého jednotlivého uzlu nemá vliv na práci jako celek.

Nevýhodou dvoutrubkového systému je vysoká spotřeba materiálů, což ovlivňuje náklady a složitost, což může s negramotným designem a instalací ovlivnit spolehlivost.

Varianty dvoutrubkových systémů

Dvouplášťové topné systémy mají mnoho možností implementace. Axonometrické schéma představuje tři nejrozšířenější případy distribuce dvou-trubkových topných systémů.

  Systém vytápění dvoupatrového domu: typy systémů s nuceným oběhem

  • Dvouplášťové vedení trubek, které je umístěno na podmíněném přízemí systému. V takovém systému jsou přímá a zpětná potrubí namontována vedle sebe, paralelně k sobě, až k poslednímu odbočkovému radiátoru. Průměry přívodního a vratného potrubí se zmenšují, když se přibližují ke koncovému radiátoru. Při této metodě připojení je nutné nastavit systém pomocí vyvažovacích ventilů tak, aby otopná tělesa umístěná blíže kotle neuzavíraly průtok chladicí kapaliny samy.
  • Dvojpodlažní protiproudé potrubí je prezentováno na podmíněném druhém patře systému. V tomto způsobu připojení přímého potrubí zapadá na jedné straně k radiátoru a zpětné potrubí od druhého. To vám umožní stabilizovat průtok chladiva a vyhnout se vyvažování radiátorů. Tato metoda se také nazývá „Tichelmanova smyčka“. Přívodní a zpětné potrubí musí mít stejný průřez.
  • Uspořádání kolektorů je prezentováno ve třetím patře systému. Hlavní přímá a zpětná potrubí jsou napojena na kolektor, ze kterého již běží rozvody stejného průměru ke všem radiátorům. Takový systém vyžaduje větší průtok potrubí, ale vyvažování je velmi jednoduché. Aby systém fungoval lépe, musí být kolektor umístěn v blízkosti geometrického středu podlahy a délky potrubí budou přibližně stejné.

Výsledky

  • Je lepší svěřit vývoj systému vytápění dvoupatrového domu topenářům.
  • Nejslibnější a nejmodernější jsou dva-potrubí potrubí.
  • Správná kombinace topení radiátoru s podlahou s teplou vodou poskytuje nejlepší výsledky.

Video: Možnosti pro topné systémy radiátorů

Vytápění dvoupatrového domu – přehled možností