Nezávislý vývoj a instalace topného systému pro soukromý dům s přirozenou cirkulací

Plánování a instalace vytápění přirozenou cirkulací je považováno za nejjednodušší a nejlevnější způsob vytápění domu. Pro praktickou implementaci takového projektu byste však měli znát všechny nuance a pravidla pro výběr komponent. Proto musí být správně vypočítán topný systém soukromého domu s přirozenou cirkulací a musí být vypracován plán jeho instalace.

Jak funguje vytápění přirozenou cirkulací

Pro provoz jakéhokoli systému ohřevu vody je nutné zajistit cirkulaci chladicí kapaliny potrubím. Při ohřevu v kotli musí horká voda proudit do baterií a radiátorů, aby se teplo přeneslo do prostor domu. Systém ohřevu vody s přirozenou cirkulací není výjimkou.

Pohyb chladicí kapaliny nastává v důsledku rozdílu hustoty v normálním a zahřátém stavu. Když pracovní kotel vstoupí do výměníku tepla, teplota vody stoupne a v důsledku toho se sníží hustota. Jelikož měrná hmotnost studené chladicí kapaliny je vyšší, je namístě vytěsnit zahřátou chladicí kapalinu. V důsledku toho se formuje pohyb mas.

Před provedením ohřevu vody s přirozenou cirkulací vlastními rukama byste si měli pečlivě přečíst technické vlastnosti a specifika provozu:

• Vysoký stupeň spolehlivosti... Absence pohyblivých prvků (oběžné kolo oběhového čerpadla) a tlak rovný atmosférickému, zajišťují dlouhodobý provoz přirozeného topného systému soukromého domu;
• Setrvačnost systému... Přirozená cirkulace v uzavřeném topném systému je zajištěna malým tlakovým rozdílem. Proto bude rychlost průtoku horké vody k radiátorům minimální;
• Povinné dodržování svahu dálnic... Pro normální provoz musí sklon topného systému s přirozenou cirkulací odpovídat vypočítaným údajům. Trubky jsou instalovány se sklonem od kotle a pro zpětné potrubí - k kotli. Tím je zajištěn optimální výkon systému.

Je třeba také poznamenat, že instalace topného systému s přirozenou cirkulací se doporučuje pro schémata s délkou potrubí nejvýše 30 m. V opačném případě velký objem chlazené chladicí kapaliny výrazně sníží její rychlost.

Tradiční schéma vytápění dvoupatrového domu s přirozenou cirkulací může zajistit instalaci plynového, tuhého nebo elektrického kotle. Je důležité, aby jejich konstrukce zajišťovala systém ochrany proti přehřátí v případě zpětného pohybu chladicí kapaliny nebo výskytu vzduchových ucpávek.

Schémata vytápění přirozenou cirkulací

Nejprve je nutné zvolit správné rozložení potrubí, radiátorů a kotle. Protože vytápění s přirozenou cirkulací lze provést správně pouze podle předem vypracovaného plánu, měla by být této fázi práce věnována maximální pozornost.

V první fázi je provedena primární analýza místnosti (domu), kde je plánováno vybavení systému zásobování teplem. Zohledňuje se obytná plocha, stupeň tepelné izolace vnějších stěn a typ kotle pro ohřev vody.V současné době existuje mnoho schémat, pomocí kterých můžete provést vlastní cirkulační vytápění vlastními rukama. Nejoblíbenější jsou:

• Jedno potrubí... Nejlepší volba pro malé domy a byty;
• Dvoutrubková... Je vybrán k zajištění ohřevu vzduchu v domech se středními a velkými plochami, dvoupodlažními budovami.

Vzhledem k principu fungování topného systému s přirozenou cirkulací je však třeba pamatovat na hlavní omezení - celkovou délku vedení, minimální počet otočných uzlů. Proto toto schéma nelze použít pro potrubí potrubí nebo T-kusu. Příliš velké hydraulické ztráty nepříznivě ovlivní rychlost pohybu chladicí kapaliny.

Při výpočtu topného systému s přirozenou cirkulací je třeba mít na paměti, že v tomto systému lze použít pouze vodu. Nemrznoucí směs je příliš hustá, takže nedokáže zajistit požadovaný tlak v potrubí.

Jednopotrubní systém

U malých venkovských domů a venkovských domů se při výpočtu topného systému s přirozenou cirkulací zohledňují nejen technické (provozní) charakteristiky, ale také celkové náklady na projekt. Ve výsledku by měl být získán spolehlivý a levný topný systém. Proto se v těchto domech nejčastěji vyrábí jednootrubkový topný systém s přirozenou cirkulací.

Rysem tohoto systému je přítomnost jedné dálnice. Radiátory a baterie jsou k němu připojeny paralelně a tvoří jeden obvod. Hlavními výhodami jednopotrubního topného systému s přirozenou cirkulací je minimální počet komponent, nízká spotřeba materiálu a snadná instalace. Je však třeba mít na paměti, že rychlost chlazení chladicí kapaliny v tomto systému je poměrně vysoká kvůli postupnému přenosu tepla na každý radiátor v okruhu.

Pro optimalizaci tepelného režimu v přirozeném systému vytápění soukromého domu je nutné zajistit přítomnost následujících komponent:

• Obtok v potrubí každého chladiče... Umožní omezit tok chladicí kapaliny do baterie beze změny parametrů celého systému. S jeho pomocí můžete úplně vypnout topné zařízení pro výměnu nebo opravu bez přerušení dodávky tepla;
• Bateriové termostaty. Jsou instalovány v topném systému s přirozenou cirkulací spárovaném s obtokem. Automatický tepelný prvek změní průřez průměru průtoku trubkou chladiče, čímž upraví stupeň ohřevu zařízení;
• Mayevsky jeřáb... Povinná součást v obložení chladiče. Protože výpočet topného systému s přirozenou cirkulací není vždy přesný, měli byste zvážit systém pro odvádění vzduchu. K tomu je určen Mayevský jeřáb.

Další výhodou jednopotrubního topného systému s přirozenou cirkulací je malá stopa. Instalaci linky lze provést otevřenou i uzavřenou. Je jen důležité zajistit připojení radiátorů k němu.

U systému ohřevu vody s přirozenou cirkulací s jedním potrubím mohou být kotel a radiátory umístěny na stejné úrovni, což je u jiných schémat zakázáno.

Dvoutrubkový systém

Stabilní provoz vytápění ve středních a velkých domech lze zajistit pouze oddělením teplého a studeného proudu vody. V tomto případě by byla nejlepší volba dvoutrubkový topný systém s přirozenou cirkulací.

Pro normální provoz systému je nutné zajistit instalaci kotle pod úroveň radiátorů. To je nutné k vytvoření tlaku chlazené vody, který vytváří přirozenou cirkulaci v uzavřeném topném systému. Pro dosažení nejlepšího tlaku je nutné ihned po kotli provést zrychlovací stoupačku. Expanzní nádrž je instalována v nejvyšším bodě.Z ní je pod úhlem namontována odlévací trubka, ke které jsou připojeny radiátory.

Správně vypočítaný a nainstalovaný dvoutrubkový topný systém s přirozenou cirkulací bude fungovat i při minimálním teplotním rozdílu mezi chlazenou a ohřátou chladicí kapalinou. Chcete-li implementovat takový projekt, musíte vzít v úvahu následující nuance:

• Umístění kotle kutilský ohřev vody s přirozenou cirkulací. Nejčastěji se nachází v suterénu nebo suterénní místnosti. Je nutné zajistit normální teplotní režim, větrání a přirozené světlo;
• Zkontrolujte připojení na expanzní nádobě... I když správně spočítáte topný systém s přirozenou cirkulací, stále existuje pravděpodobnost kritického snížení objemu vody. Pomocí kontrolního potrubí můžete tento indikátor sledovat;
• Jednotky pro doplňování a vypouštění vody... Jsou v nejnižším bodě - na zpětném potrubí. Aby bylo možné správně provést vytápění s přirozenou cirkulací, je nutné předem předvídat způsoby automatického (poloautomatického) doplňování systému a provozního odtoku vody.

Díky vzniku nových materiálů můžete z ocelových nebo polymerních trubek vyrobit dvoutrubkový topný systém s přirozenou cirkulací vlastními rukama. Vše závisí na rozpočtu, dostupnosti vhodných nástrojů a materiálů.

U dvoutrubkového topného systému s přirozenou cirkulací není instalace obtoků nutná. Je jen důležité zajistit instalaci uzavíracích ventilů pro možné odpojení zařízení od společného vedení.

Výpočet topného výkonu s přirozenou cirkulací

Pro výpočet základních 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, použijí se jiné zjednodušené metody.

Nejjednodušší je vypočítat požadovaný výkon kotle pomocí poměru 1 kW tepelné energie na 10 m² podlahové 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 koeficienty jsou doporučeny a lze je nahradit jinými v závislosti na skutečných vlastnostech domu. Tato metoda vám však v každém případě umožní určit přibližné parametry topného systému. Proto je jeho použití povinným krokem při návrhu dodávky tepla.

To však nebere v úvahu stupeň tepelné izolace budovy, počet a vlastnosti okenních a dveřních konstrukcí. Proto je nejlepší použít jinou metodu výpočtu systému zásobování teplem s přirozenou cirkulací. Fáze výpočtu:

1. 1 m³ obytné budovy bude vyžadovat 400 W tepla. Vynásobením výkonu objemem budovy získáme počáteční hodnotu tepelné energie.
2. Abychom vyrovnali tepelné ztráty okny, vynásobíme počet konstrukcí 100 W. Stejná technika se používá pro vnější dveře, ale s kompenzací 200 W za kus.
3. Pokud má místnost vnější stěnu, pak je pro normální provoz systému přirozeného vytápění soukromého domu výsledek vynásoben korekčním faktorem 1,2.
4. U soukromých domů se zohledňují tepelné ztráty střechou a podlahou pomocí koeficientu 1,5.

Je třeba poznamenat, že i tento výpočet bude přibližný. Při plánování instalace dodávky tepla s přirozenou cirkulací vlastními rukama pro velký dům se doporučuje kontaktovat odborníka, aby přesně vypočítal hlavní charakteristiky systému.

Aby se minimalizovaly tepelné ztráty v budově, je nutná dobrá tepelná izolace vnějších stěn, stropu a střechy.Tím se sníží provozní náklady na vlastní ohřev teplé vody s přirozenou cirkulací.

Pravidla pro vypracování schématu vytápění s přirozenou cirkulací

Pokud znáte základní principy fungování systému zásobování teplem s přirozenou cirkulací a zvolíte optimální schéma, můžete přistoupit k montáži. Tato fáze není o nic méně důležitá než předchozí, protože další provoz vytápění bude záviset na technických parametrech komponent.

Je nutné vzít v úvahu všechny vlastnosti tohoto systému. U schémat s nuceným oběhem dochází ke kompenzaci hydraulických ztrát v důsledku činnosti oběhového čerpadla. U systémů s přirozenou cirkulací v uzavřeném topení takový mechanismus neexistuje. Proto, abyste minimalizovali ztráty, měli byste věnovat pozornost následujícím bodům návrhu a výběru komponent:

• Topné potrubí... Jejich průměr by měl být od DN32 do DN40. Tímto způsobem je kompenzováno tření vody o vnitřní povrch. Rovněž se doporučuje zvolit polymerní výrobky s hladkou stěnou. Jejich skutečný vnější průměr je 40 až 50 mm;
• Schéma zapojení dálnice... Je nutné se vyvarovat otočných uzlů, které zvyšují hydraulický odpor v systému;
• Výška stoupačky... Ve schématu vytápění dvoupatrového domu s přirozenou cirkulací by měl být vyšší než strop druhého patra. Expanzní nádrž je umístěna v podkroví;
• Vlastnosti uzavíracího ventilu... Jeho přítomnost by neměla ovlivnit parametry systému.

Pro lepší pochopení principů schématu vytápění dvoupatrového domu s přirozenou cirkulací lze nakreslit analogii se známými komunikujícími nádobami. V tomto případě bude kotel pod úrovní radiátorů, proto k němu bude cirkulovat průtok kapaliny. Proto musí být při vytváření schématu a instalaci topného systému s přirozenou cirkulací umístěn co nejnižší.

Aby se zabránilo změně průtoku vody, je na zpětném potrubí instalován speciální ventil. K tomuto jevu může dojít při prvním spuštění systému, kdy je teplotní rozdíl mezi topným médiem malý.

Sklon vytápění přirozenou cirkulací

Instalace systému zásobování teplem s přirozenou cirkulací se prakticky neliší od standardního technologického schématu. K tomu se používají stejné materiály a nástroje. Rozdíl spočívá v povinném sklonu topného systému s přirozenou cirkulací.

Aby byl zajištěn provoz systému, musí mít přívodní potrubí od pomocného potrubí sklon k topným tělesům. Stupeň změny polohy horního a dolního bodu přívodního potrubí je určen poměrem 1:10. Ty. pro každý metr potrubí je vyžadován sklon 10 mm.

U zpětné čáry změňte polohu směru svahu. V této části systému by to mělo jít od radiátorů ke kotli. Tím je vytvořena další podmínka pro gravitační účinek na chladicí kapalinu.

Jednou z výhod topného systému s přirozenou cirkulací je jeho udržovatelnost. Majitel domu může únik opravit sám nebo vyměnit vadný radiátor. K tomu je ale nutné si předem zakoupit opravné sady.

Videomateriál zobrazuje topný okruh s přirozenou cirkulací s podrobným popisem jeho provozu a vybavení: