Ako funguje vykurovací systém s prirodzenou cirkuláciou
Hlavnou úlohou systému ohrevu vody - to znamená, aby chladiaca kvapalina cirkulovala cez potrubie. Aby sa dom mohol otepľovať, musí teplá voda z kotla natiecť do potrubí a radiátorov. Vykurovací systém s prirodzenou cirkuláciou pracuje na princípe gravitácie. Kvapalina sa pohybuje potrubím gravitačným spôsobom bez použitia čerpadla. Hustota a hmotnosť kvapaliny sa pri zahrievaní zmenšuje a po ochladení sa vráti do pôvodného stavu.
V takomto zariadení nie je prakticky žiadny tlak. Podľa výpočtov vidíte, že pri tlaku 10-metrového vodného stĺpca je tlak 1 atmosféry. Ukazuje sa to vo vykurovacom zariadení jednopodlažného domu tlak bude od 0,5 do 0,7 atm. a v dvojpodlažnom dome - nie viac ako 1 atm.
Výhody a nevýhody vykurovania prirodzenou cirkuláciou
Ako každé zariadenie, aj ohrev vody s prirodzenou cirkuláciou má svoje výhody, ale aj nevýhody. Prečo je systém dobrý?
- Jednoduchá inštalácia a údržba, ľahké spustenie systému. Celú inštaláciu si môžete urobiť sami.
- Nie je potrebné kupovať drahé zariadenie.
- Systém funguje stabilne. Nosič tepla poskytuje najväčší tepelný výkon a udržuje požadovanú teplotu v miestnosti.
- Žiadna závislosť na elektrine. Ak bude elektrina prerušená, zariadenie bude pokračovať v práci.
- Ak je dom dobre izolovaný, potom s takýmto systémom môžete veľa ušetriť.
- Žiadne čerpadlo, ktoré vydáva veľa hluku.
- Ak sa údržba vykonáva včas, potom môže vykurovacie zariadenie pracovať viac ako 35 rokov.
Nevýhody systému:
- Napriek skutočnosti, že vykurovací systém vyžaduje len málo materiálov, náklady sa znížia, keď sa zníži miestny odpor potrubia. Pretože budete musieť inštalovať väčšie potrubia.
- Dom sa otepľuje oveľa pomalšie.
- Ak potrubie prechádza nevykurovanými miestnosťami, mali by byť tieto oblasti izolované. V opačnom prípade existuje riziko, že tekutina zamrzne.
- Takýto vykurovací systém je vhodný len pre súkromné domy s rozlohou najviac 100 štvorcových. m., pretože pracuje v okruhu do 30 metrov. Je to spôsobené tým, že systém má malú kruhovú hlavu.
- Hlavnou podmienkou je podkrovie v dome. Tam je nainštalovaná expanzná nádrž.
Schéma dvojrúrkového vykurovacieho systému jednopodlažného domu
Ak sa rozhodnete pre jednorúrkový systém, stojí za zváženie možnosť odpojenia každej batérie (pre opravy, nastavenie teploty v miestnosti)
Toto sa používa pomerne zriedka kvôli jeho nízkej účinnosti. Je to jedna diaľnica pozdĺž stien, ktorá prechádza popod všetky radiátory. Z každého z nich sú do neho namontované dýzy, cez ktoré sa dodáva a odvádza chladiaca kvapalina. Pretože teplejšia chladiaca kvapalina vstupuje do prvých vykurovacích telies a dodáva im časť tepla, voda je už ochladená na tieto druhé. Vďaka tomu bude dom nerovnomerne vykurovaný a miestnosti ďalej od kotla sa budú ohrievať oveľa dlhšie. Najlepšie zo všetkého je, že takáto schéma je vhodná pre jednopodlažný dom s malou plochou, pretože zníži náklady na inštaláciu. Existuje ďalšia verzia schémy s jedným potrubím: keď sa radiátor zarezáva do potrubia. Nevýhodou tejto metódy je nemožnosť vypnúť jeden z radiátorov, aby sa nezastavil celý systém.
Pri výbere dvojrúrkového systému môžete radiátory pripojiť ľubovoľným spôsobom: diagonálne, bočné, spodné pripojenie
Typy systémov prirodzenej cirkulácie
Pred vytvorením okruhu na vykurovanie súkromného domu najskôr vypočítajte potrebné množstvo tepla pre dané priestory. Výpočet obsahuje údaje o kotle, umiestnenie a priemer rúr, ako aj úroveň tepelnej izolácie vonkajších stien. Aj najmenšie chyby vo výpočtoch môžu mať vplyv na kvalitu vykurovania domu. Preto je lepšie, ak všetky výpočty vykonávajú špecialisti. Vykurovacie systémy sú niekoľkých typov:
- Otvorený a uzavretý typ (líši sa expanznými nádržami).
- Jednorúrkový a dvojrúrkový typ (vykurovacie radiátory sú pripojené rôznymi spôsobmi).
Otvorený systém
Súčasťou otvoreného zariadenia je nádrž (otvorená nádrž), ktorá je vybavená potrubím (núdzový prepad). Potrubie je napojené na kanalizáciu alebo vyvedené na ulicu. Nádrž je inštalovaná pod stropom, niekedy v podkroví. Nádrž otvoreného typu môže byť vyrobená z akejkoľvek veľkosti vlastnými rukami, čo je jej hlavná výhoda. Má prijateľnú cenu... Nevýhody zariadenia:
- Do nádrže otvoreného typu musíte neustále dopĺňať vodu, pretože sa rýchlo odparuje. Aby ste neustále nepridávali vodu ručne, je možné do nádrže priviesť vodovodné potrubie.
- Na kovových prvkoch obvodu sa často vytvára korózia. Vzhľadom na to, že kyslík neustále prúdi do otvorenej nádrže.
- Do potrubia vstupuje vzduch. Upevnením radiátorov v miernom sklone a inštaláciou automatických vetracích otvorov sa môžete problému zbaviť.
Uzavretý systém
Systém prirodzenej cirkulácie chladiaca kvapalina uzavretého typu je vhodná pre jednopodlažné aj dvojpodlažné domy. Vo vykurovacom okruhu je nainštalovaná membránová nádrž. Vďaka nádrži sú kovové časti prístroja menej náchylné na koróziu. Uzavreté zariadenie funguje takto:
- Uzavretá pružná membránová nádrž je membránová expanzná nádrž. Membrána vytvára v nádrži dva oddiely. Prvá časť je určená pre chladiacu kvapalinu, druhá obsahuje vzduch alebo dusík. Počas expanzie chladiacej kvapaliny ide prebytočná voda z vykurovacieho okruhu do nádrže.
- Membrána sa vplyvom horúcej vody začne naťahovať a plyn v druhej časti sa začne zmenšovať.
- Po ochladení vody sa plyn opäť zvýši a tlačí chladiacu kvapalinu späť do systému. Dochádza tak k nepretržitému plneniu vodného okruhu chladiacou kvapalinou.
Ak si vyberiete medzi otvoreným a uzavretým systémom, je lacnejšie kúpiť alebo vytvoriť otvorenú nádrž vlastnými rukami. Membránová nádrž stojí niekoľkonásobne viac, takže sa používa zriedka.
Systém s jedným potrubím
Pre jednopodlažné domy s malou plochou je vhodné vykurovanie jedným potrubím. V dvojpodlažnom dome bude tento typ vykurovania neúčinný. Výhodou systému je lacná inštalácia, jednoduchý dizajn, potrubia nie sú inštalované pod stropom, čo znamená, že sa celkový interiér miestnosti nezhorší. Jednorúrkové vykurovanie funguje podľa nasledujúceho princípu:
- Kvapalina stúpa pozdĺž vertikálnej časti potrubia.
- Potom sa chladiaca kvapalina presunie do vodorovného potrubia. Toto potrubie spája vykurovacie radiátory.
- Chladená kvapalina sa vracia späť do kotla z vonkajšieho chladiča.
Tento systém má svoje nevýhody. Čím ďalej stúpa prívod, tým je nižšia teplota radiátorov. Obtoky pomôžu zvýšiť produktivitu. Na zabezpečenie rovnomerného vykurovania domu sú na miestach, kde sú pripojené radiátory, umiestnené prepojky. Aj po vykonaní presných výpočtov, systém s jedným potrubím bude neúčinný, ak má jednopodlažný dom viac ako tri izby. Problém je možné vyriešiť modernizáciou systému pomocou kruhového čerpadla.
Schéma dvojrúrkového ohrevu vody pre súkromný dom s prirodzenou cirkuláciou
Dvojrúrkový typ vykurovania je vhodný na vykurovanie dvojpodlažného domu. Ak porovnáme jednorúrkový a dvojrúrkový systém, potom v druhom - kvapalina sa dodáva do všetkých radiátorov horúca.Dvojrúrkový okruh má špeciálnu konštrukciu pozostávajúcu z dvoch rúrok. Jeden na dodávku, druhý na vrátenie. Na každé vykurovacie zariadenie je pripojené prívodné potrubie. Pripojenie sa vykonáva samostatným vstupným kohútikom. A spätné potrubie je pripojené samostatne. Výhody vykurovacieho systému s horným a spodným vedením sú také, že jeho inštalácia je veľmi jednoduchá a prevádzkové vlastnosti sú efektívne. S takýmto systémom:
- Je možné nepridať do chladiča ďalšie časti, aby sa zlepšilo vykurovanie.
- Na rozdiel od jednorúrkového okruhu sa na kladenie potrubia v tomto systéme používajú potrubia menšieho priemeru.
- Jednoduché nastavenie systému.
- Teplo je distribuované rovnomerne.
V súčasnej dobe je možné vytvoriť vlastnými rukami dvojrúrkový typ vykurovania s prirodzenou cirkuláciou... Na jeho výrobu sa používajú oceľové alebo polymérové rúry..
Schéma výpočtu vykurovacieho systému s prirodzenou cirkuláciou
Najťažšou vecou pri navrhovaní vykurovacieho systému je správny výpočet. To, ako dobre bude zariadenie fungovať, závisí od dĺžky a uhla rúrok, ako aj od počtu závitov na ňom. Musíte to vedieť, pretože v okruhu nie je žiadny tlak. Čo musíte brať do úvahy pri zostavovaní diagramu a výpočtu:
- Aký je priemer rúrok a materiál, z ktorého sú vyrobené.
- Uhol sklonu rúrok.
- Druhy chladiacich kvapalín.
- Metódy dodávky chladiacej kvapaliny.
Výhody núteného obehu ↑
Rozdiel medzi schémou s núteným obehom je inštalácia do systému čerpadla
Účinnosť systému s núteným obehom chladiacej kvapaliny sa dosahuje vďaka schopnosti regulovať a nastavovať požadovanú úroveň vykurovania v každej miestnosti a pre každý radiátor. Z pohľadu majiteľa táto nuansa niekedy pôsobí ako rozhodujúci faktor pri výbere typu systému. Pokiaľ ide o ďalšie výhody vykurovacieho systému s núteným obehom pre jednopodlažný dom, stojí za zmienku:
- Je povolené používať potrubia ľubovoľného priemeru, zatiaľ čo v systéme s prirodzenou cirkuláciou musia mať veľký priemer a musia byť umiestnené na svahu.
- Vedenie môže byť umiestnené v ľubovoľnej rovine (horizontálne, vertikálne), potrubia môžu byť položené do podlahy, umiestnené na minimálnej a nízkej úrovni a môže byť nainštalovaný systém teplej podlahy. Vďaka vstrekovaniu chladiacej kvapaliny bude voda v každom prípade smerovať k radiátorom.
- Z dôvodu použitia rúrok s malým priemerom nevyžaduje systém napájanie veľkým množstvom vody.
Pre systém s núteným obehom nie je potrebné inštalovať potrubia so sklonom a umiestniť nádrž do najvyššieho bodu
Možnosť inštalácie automatizovaného zdroja vykurovania (kotla), ktorý bude samostatne ohrievať chladiacu kvapalinu podľa nastavených parametrov.
- Možnosť pripojenia diaľkových ovládačov teploty (izbový regulátor).
Pri analýze nevýhod systému núteného obehu treba spomenúť hlavné. Po prvé, pri nedostatku elektriny nebude v dome kúrenie. Neodporúča sa používať takýto systém, ak má oblasť výpadky prúdu. Odborníci poznamenávajú ďalšiu nevýhodu - vytváranie hluku počas prevádzky cirkulačného čerpadla. Dá sa to však vyriešiť. Napríklad inštaláciou kotla a čerpadla v nebytovej budove, kotolni, suteréne.
Pri výbere moderných možností pre kotly by ste mali vedieť, že takmer všetky sú vybavené zabudovaným čerpadlom. Funguje to samozrejme nie potichu, ale nie tak nahlas, aby sa to považovalo za problém. Napríklad digestor v kuchyni vydáva oveľa väčší hluk.
Aký je najlepší materiál potrubia?
Spôsob inštalácie obvodu, ochrana proti korózii a hydraulický odpor, všetky tieto ukazovatele budú závisieť od materiálu, z ktorého je potrubie vyrobené. Pre vykurovací systém môžete použiť polypropylén, oceľové, kovoplastové a medené rúry.
- Polypropylénový materiál. Polypropylénové rúry dobre odolávajú vysokým teplotám, majú dlhú životnosť (viac ako 25 rokov) a vo vnútri sú hladké. Inštalácia vyžaduje špeciálne náradie a je nákladná.
- Oceľ. Napriek skutočnosti, že také rúry sú dosť odolné a majú prijateľnú cenu, sú náchylné na koróziu a nadmerný rast. Inštalácia navyše vyžaduje zváranie alebo viacnásobné tvarovky.
- Kov-plast. Ľahké rúrky majú dokonale hladký vnútorný povrch. Vďaka tomu sú bez korózie a usadenín. Ale po inštalácii budete musieť neustále ťahať za závitové tvarovky, čo je veľká nevýhoda. Ich životnosť je asi 15 rokov a pre potrubia je to veľmi krátke. Majú vysoké náklady.
- Medené rúry. Medené rúry majú krásny vzhľad a životnosť viac ako 100 rokov. Spájkovanie sa používa na inštaláciu, čo je veľmi nákladné.
Ak chcete zistiť, aký priemer potrubia vhodné na zahriatie domova, musíte vedieť, že:
- Priemer potrubia sa vyberá podľa materiálu, z ktorého sú potrubia vyrobené, a podľa výpočtov tepelnej techniky.
- Vypočítajte množstvo tepla potrebné pre miestnosť a k výsledku pripočítajte 20%.
- Pomocou hodnôt uvedených v tabuľkách SNiP sa vypočíta prierez potrubím. Pre výpočet sa berú údaje o tepelnej kapacite a veľkosti potrubia (vnútorná časť).
Ak po každom rozvetvení namontujete prívodné potrubie o 1 veľkosť menšiu ako predchádzajúce, potom bude cirkulácia výmenníka tepla niekoľkonásobne intenzívnejšia. Spätné potrubie je namontované s predĺžením. Takto sa počíta minimálny priemer dvoch rúrok. Na základe získaných hodnôt je pre každú časť potrubia stanovená jej vlastná veľkosť.
Metódy dodávky chladiacej kvapaliny
Vykurovacie médium môže cirkulovať z kotla do vykurovacieho zariadenia dvoma spôsobmi. Cez spodnú alebo hornú plnku.
- Spodné plnenie. Táto metóda plnenia sa používa iba pre jednorúrkové systémy. Potrubie je položené na úrovni podlahy, zatiaľ čo zvislé potrubie je možné vynechať. Plnenie dna je bez kruhového čerpadla neúčinné.
- Horná náplň. Používajú sa pre jednorúrkové aj dvojrúrkové systémy. Vzhľadom na skutočnosť, že rozvodné potrubie je inštalované pod stropom, je horúca chladiaca kvapalina aktívne dodávaná do každého radiátora. Ďalej sa voda ochladzuje a vstupuje do spätného potrubia namontovaného pozdĺž podlahy.
Schémy zapojenia obvodov
Schéma vykurovania súkromného domu s plynovým kotlom
Podľa spôsobu pripojenia vykurovacích radiátorov je obvyklé rozlišovať dve schémy na inštaláciu okruhov vykurovacích systémov: jednorúrkové a dvojrúrkové.
Pre jednorazovú montážnu zostavu „urob si sám“ je charakteristické postupné usporiadanie vykurovacích zariadení v napájacom okruhu. Po prechode z horného bodu cez všetky radiátory (červená čiara) sa voda vracia pozdĺž spätného vedenia (modrá čiara) do kotla.
Jednorúrková schéma gravitačného vykurovacieho systému
V dvojrúrkovom systéme sú nainštalované dva samostatné cirkulačné okruhy. Jedným prúdi horúca chladiaca kvapalina, ktorá dodáva teplo do radiátorov, pozdĺž druhého okruhu - ochladená voda sa posiela z radiátorov do kotla.
Na nasledujúcom obrázku je znázornený dvojrúrkový vykurovací systém pre dvojpodlažný dom. Distribúcia chladiacej kvapaliny (červená čiara) cez radiátory sa začína od maximálnej výšky H, ktorá poskytuje požadovanú cirkulačnú hlavu. Chladená chladiaca kvapalina (modrá čiara) sa zhromažďuje v spätnom potrubí a odosiela sa na vstup kotla.
Dvojrúrková schéma gravitačného vykurovacieho systému
