Vytápění areálu venkovské chalupy lze zajistit různými způsoby - sporákem, plynovým nebo elektrickým konvektorem, infračerveným zařízením a jinými ohřívači vzduchu. Ale pro obývací pokoje zůstává tradiční možností ohřevu vody preferovanou možností. Instalace takového systému v soukromém domě nebo bytě začíná výběrem správného schématu s přihlédnutím k uspořádání budovy a uspořádání topného zařízení.
Jak systém funguje
Pokud plánujete nezávislé vedení tepla v areálu, měli byste pochopit návrh a princip fungování ohřevu vody. Tři komponenty libovolného obvodu:
- rostlina, která vyrábí tepelnou energii a přenáší ji do vody;
- potrubí;
- topná zařízení umístěná ve vytápěných místnostech.
Poznámka. Uzavírací ventily - kohouty, vyvažovací ventily, směšovací ventily - jsou vždy součástí elektroinstalace. Dodatečné vybavení - oběhové čerpadlo, expanzní nádrž - jsou součástí kotle nebo jsou namontovány samostatně.
Princip činnosti systému je založen na přenosu tepla ze zdroje do topných zařízení kapalnou pracovní tekutinou - obyčejnou vodou, schopnou absorbovat velké množství energie (měrné teplo - 4,18 kJ / kg • ° C). V některých případech se používá nemrznoucí kapalina - vodný roztok ethylenglykolu nebo propylenglykolu. Jak se to stane:
- Spalování uhlovodíkového paliva nebo spotřebovávající elektřinu, zařízení ohřeje vodu na teplotu 40 ... 90 stupňů.
- Horká tekutina se pohybuje potrubím pomocí čerpadla nebo přirozeným způsobem (v důsledku konvekce) k radiátorům vody.
- Mezi topnými zařízeními a vzduchem v místnosti dochází k výměně tepla - voda protékající baterií ochlazuje o 10-20 ° C, atmosféra místnosti se zahřívá. Navíc horký povrch chladiče vyzařuje infračervené tepelné záření.
- Chlazené chladivo se vrací potrubím do tepelného generátoru, kde se opět zahřeje na požadovanou teplotu.
- Přebytečná voda způsobená tepelnou roztažností vstupuje do speciální nádrže. Když teplota v systému klesne, kapalina se znovu smrští a opouští expanzní nádrž.
Odkaz. Intenzivní uvolňování infračerveného tepla z povrchu baterií začíná při teplotách nad 60 ° C.
Před vytápěním nezapomeňte na jedno pravidlo: účinnost vytápění je prakticky nezávislá na objemu vody v systému. Tento indikátor ovlivňuje pouze rychlost vytápění / chlazení domu při spuštění nebo zastavení generátoru tepla.
Uvádíme opravdu důležité vlastnosti:
- teplotní rozdíl na vstupu a výstupu domácího topení, maximální přípustný - 25 stupňů;
- zdroj energie - měl by být vybrán podle výpočtu tepelné ztráty vnějšími stěnami + ohřev vzduchu pro větrání;
- průtok chladicí kapaliny - objem vody procházející radiátory do 1 hodiny;
- Hydraulický odpor potrubní sítě spolu s radiátory by v ideálním případě neměl přesáhnout 1 bar (10 m vodní sloupec).
Vysvětlení týkající se celkového objemu chladicí kapaliny v trubkách poskytne odborník Vladimír Sukhorukov ve svém videu:
Druhy kotlů a jiných ohřívačů vody
Účinnost vytápění v soukromém domě závisí na zařízení, které ohřívá pracovní tekutinu (vodu). Správně zvolená jednotka generuje množství tepla potřebného pro radiátory a nepřímý topný kotel (pokud existuje), což šetří energii.
Autonomní vodní systém může pracovat z:
- kotel využívající specifické palivo - zemní plyn, palivové dříví, uhlí, naftu;
- elektrický kotel;
- kamna na dřevo s vodním okruhem (kov nebo cihla);
- tepelné čerpadlo.
Přidání. Existují kombinované typy ohřívačů, které současně kombinují 2–3 zdroje energie, například uhlí - zemní plyn, palivové dříví - elektřinu (jedna kopie je na obrázku níže). Existují také univerzální kotle, kde si můžete nainstalovat dieselovou trysku, plynový nebo peletový hořák - na výběr.
Nejčastěji se pro organizaci vytápění v chatkách používají kotle - plyn, elektrické a pevné palivo. Ty jsou vyráběny pouze v podlahové verzi, ostatní tepelné generátory - nástěnné a stacionární. Dieselové jednotky se používají méně často, důvodem je vysoká cena paliva. Jak vybrat správný teplovodní kotel je popsán v podrobném průvodci.
Vytápění kamna v kombinaci s vodními registry nebo moderními radiátory je dobrým řešením pro vytápění letního domu, garáže a malého obytného domu o rozloze 50-100 m². Nevýhodou je, že tepelný výměník umístěný uvnitř kamna nekontrolovatelně ohřívá vodu. Aby se zabránilo varu, je důležité zajistit nucený oběh v systému.
Odkaz. Dříve se taková schémata dělala gravitací - bez čerpadla, s otevřenou expanzní nádobou. Registrátory a dálnice byly svařovány z ocelových trubek o průměru 40 ... 80 mm (vnitřní), položených se sklonem 3 - 5 mm na 1 m pro lepší gravitační průtok. Vytápění se nazývalo páry, protože se systém nebál varu.
Tepelná čerpadla se v zemích bývalé Unie často nepoužívají. Příčiny:
- hlavním problémem jsou vysoké náklady na vybavení;
- kvůli chladnému klimatu jsou zařízení vzduch-voda jednoduše neúčinná;
- Geotermální systémy země-voda se obtížně instalují;
- opravy a údržba elektronických součástek a kompresorů tepelných čerpadel je velmi nákladná.
Vzhledem k vysoké ceně doba návratnosti jednotek přesahuje 15 let. Účinnost zařízení (3–4 kW tepla na 1 kilowattinu spotřebované elektřiny) však přitahuje řemeslníky - řemeslníky, kteří se snaží sestavit domácí analogy ze starých klimatizací.
Jak vyrobit nejjednodušší verzi tepelného čerpadla pomocí vlastních rukou, podívejte se na video:
Ohřívače vody
Jako topné prvky v areálu mohou být:
- tradiční radiátory instalované pod okenními otvory a poblíž studených zdí, například na severní straně budovy;
- potrubní obrysy podlahového vytápění, jinak - teplé podlahy;
- ohřívače podlahových desek;
- podlahové konvektory.
Ohřev vody radiátorem je nejspolehlivější a nejlevnější variantou z uvedených. Je zcela možné nainstalovat a připojit baterie sami, hlavní věcí je správný výběr počtu sekcí pomocí napájení. Nevýhody - špatné vytápění spodní zóny místnosti a umístění zařízení v dohledu, což není vždy v souladu s designem interiéru.
Všechny komerčně dostupné radiátory jsou rozděleny do 4 skupin podle materiálu výroby:
- Hliník - průřezový a monolitický. Ve skutečnosti jsou odlévány ze siluminu, slitiny hliníku s křemíkem, a jsou nejúčinnější z hlediska rychlosti zahřívání.
- Bimetalický. Kompletní analog hliníkových baterií, pouze uvnitř je rám vyrobený z ocelových trubek. Působnost - výškové budovy s více byty s ústředním topením, kde je chladicí kapalina napájena tlakem více než 10 bar.
- Ocelový panel. Relativně levné radiátory monolitického typu vyrobené z lisovaných plechů a dalších žeber.
- Profilová litina. Těžké, tepelně náročné a drahé spotřebiče s originálním designem. Některé modely jsou díky slušné hmotnosti vybaveny nohama - nereálné zavěšení takové harmoniky na zeď.
Poznámka.Mluvíme o litinových radiátorech v moderním designu. Baterie sovětského typu MS-140 jsou ve všech ohledech zastaralé.
Z hlediska poptávky zaujímají ocelová zařízení vedoucí postavení - jsou levná a z hlediska přenosu tepla je tenký kov o něco nižší než silumin. Následují hliníkové, bimetalické a litinové ohřívače. Vyberte si, co chcete.
Podlahové konstrukce
Systém podlahového vytápění se skládá z následujících prvků:
- topné obrysy z kovových plastů nebo polyethylenových trubek, nalité cementovým potěrem nebo položené mezi poleny (v dřevěném domě);
- rozvodné potrubí s průtokoměry a termostatickými ventily pro regulaci průtoku vody v každé smyčce;
- směšovací jednotka - oběhové čerpadlo plus ventil (dvou nebo třícestný), který udržuje teplotu chladicí kapaliny v rozmezí 35 ... 55 ° C
Míchací jednotka a kolektor jsou k kotli spojeny dvěma přívody - přívodem a zpátečkou. Voda ohřátá na 60 ... 80 stupňů se mísí po částech s ventilem do obvodů, jak chladí cirkulující chladivo.
Teplé podlahy jsou nejpohodlnějším a nejhospodárnějším způsobem vytápění, i když instalační náklady jsou 2-3krát vyšší než síť radiátorů. Nejlepší volba pro vytápění je ukázána ve vodních okruzích s fotografiemi na dně + baterie, regulované tepelnými hlavami.
Sokly a podlahové konvektory
Oba typy ohřívačů jsou svým designem podobné vodnímu tepelnému výměníku - měděné cívce s tenkými deskami namontovanými na něm - žebra. U podlahové verze je topná část uzavřena ozdobným krytem, který vypadá jako podstavec, nad a pod jsou ponechány mezery pro průchod vzduchu.
Výměník tepla podlahového konvektoru je instalován v krytu pod úrovní čisté podlahy. Některé modely jsou vybaveny nízkošumovými ventilátory, které zvyšují výkon ohřívače. Chladicí kapalina je přiváděna potrubím uloženým pod potěrem skrytým způsobem.
Popsaná zařízení úspěšně zapadají do designu místnosti a podzemní konvektory jsou nezbytné u průhledných vnějších stěn vyrobených výhradně ze skla. Obyčejní majitelé domů však neuspěchají s nákupem těchto zařízení, protože:
- konvektorové radiátory měď-hliník - potěšení není levné;
- pro správné vytápění chaty, která se nachází ve středním pruhu, budete muset instalovat topení po obvodu všech místností;
- podlahové výměníky tepla bez ventilátorů jsou neúčinné;
- stejné produkty s fanoušky vydávají tichý monotónní bzučení.
Závěr: Konvektor je užitečná pro určitá místa, kde je obtížné umístit konvenční baterie. Ale zahřívat taková zařízení v celé budově je nepřiměřeně drahé.
Síť radiátorů - 4 způsoby směrování potrubí
Při zajišťování vytápění v soukromých domech se používají 4 hlavní schémata:
- jedno trubka, je to také „Leningradka“;
- dvou trubkový humerál (jinak - slepá ulička);
- průchod dvou trubek;
- kolektor.
Poznámka. Ve dvoupodlažní chalupě je možné kombinovat 2 schémata. Příklad: v 1. patře vytvořte kolektorový systém, ve druhém - nainstalujte kabeláž s přidruženým tokem chladiva. Ačkoli taková rozhodnutí nejsou vždy odůvodněná.
Podle moderních standardů jsou všechna výše uvedená schémata vzduchotěsná. Voda v trubkách je pod tlakem 0,5 ... 3 Bar (v závislosti na teplotě), uzavřená expanzní nádrž je instalována s pryžovou membránou uvnitř. Předpokladem pro provoz systému je nucený oběh z elektrického čerpadla.
„Leningradka“ a schéma dvojitého potrubí se zablokováním mohou pracovat bez cirkulačního čerpadla kvůli proudění tekutin. Princip je následující: chladnější, těžší voda vytlačuje horkou vodu s nižší měrnou hmotností.K provedení a stanovení gravitačního průtoku je však nutné použít trubky o větších rozměrech - Ø32 ... 80 mm, namontované s určitým sklonem.
Sběratelské a přidružené kruhové zapojení (jiné jméno - Tichelmanova smyčka) nemůže fungovat bez nuceného čerpání vody, proto je vždy uzavřeno. Podívejme se na každý systém podrobněji.
Možnost připojení jedním potrubím
Zpočátku se systém jeví jako jednoduchý - podél vnějších stěn budovy je vodorovně položena jedna dálnice, kde jsou propojeny všechny radiátory, oběma hadicemi. Po průchodu první baterií se ochlazená chladicí kapalina vrací do společné trubky, mísí se s horkou a vstupuje do dalšího topného zařízení. V souladu s tím každý následující radiátor dostává chladicí chladivo.
Jaká je složitost schématu s jedním potrubím:
- Průměr hlavní trubky je nejméně 20 mm (vnitřní průchod), což odpovídá vnější velikosti kov-plast 26 mm, polypropylen - 32 mm. Zadaný úsek zůstává po celé délce potrubí stejný.
- Počet baterií v 1 větvi je maximálně 6 ks, jinak budete muset zvětšit průměr rozvodné trubky na 32-50 mm. Instalace je komplikovaná a dražší o 15-20% (minimum).
- Protože méně ohřátá voda přichází do vzdálených radiátorů, musí se jejich plocha pro výměnu tepla zvýšit o 10 ... 30%, čímž se přidá počet sekcí.
- Manuální nebo automatická regulace průtoku pomocí 1 ohřívače ovlivňuje provoz ostatních zařízení, protože teplota a průtok vody při společné dálniční změně.
Odkaz. V sovětských bytových domech se používají vertikální jedno trubkové systémy, kde jsou baterie připojeny k stoupačkám, je zachován princip „Leningradu“. Podobná schémata, pouze miniaturní, se používají ve dvoupodlažních soukromých chatách, pokud je nutné uspořádat gravitační tok.
Ohřev vody jedním potrubím s uzavřeným okruhem je vhodný pro venkovské a obytné domy o rozloze 60 ... 100 m². Dvě patra nejsou problém, systém je rozdělen na 2 kruhové větve, sbíhající se na odpališti poblíž kotle, je zapojeno jedno čerpadlo.
Dvoutrubková schémata - prsten a slepá ulička
Charakteristickým rozdílem mezi těmito kabely je rozdělení horké a chlazené chladicí kapaliny na 2 vedení - přívod a zpět. Zde přicházejí do baterií dvě potrubí - jedna voda vstupuje do radiátorů, druhá protéká zpět do kotle. Pro vytápění domů se používají 2 systémy:
- V případě slepé uličky chladicí kapalina vede po dálnici k poslednímu zařízení a poté se vrací zpětným tokem - protéká opačným směrem.
- V Tichelmanově prstencové smyčce se voda po vybití baterie nemění. To znamená, že chladivo na obou dálnicích proudí jedním směrem.
Přidání. První systém se skládá z jedné nebo několika slepých větví - ramen různých nebo stejných délek. Druhý je vytvořen ve formě jednoho nebo více uzavřených prstenců, které se sbíhají na kotli.
Výhody dvoudrátového připojení baterií:
- malé průměry dálnic - 15-20 mm (vnitřní);
- všechny radiátory jsou naplněny chladicí kapalinou stejné teploty;
- počet ohřívačů na 1 řádek není nijak omezen;
- systém umožňuje automatizaci a seřizování, změnu průtoku nebo úplné odpojení jedné baterie neovlivní provoz sousedních baterií;
- správně sestavená přidružená kabeláž je hydraulicky vyvážená;
- nízké instalační náklady.
Není obtížné sestavit si zablokování vlastníma rukama - „odpouští“ lehkomyslné chyby a je snadno vyváženo. U Tichelmanovy smyčky je to složitější - v jednopatrové budově bude dvojitá dálnice nutně procházet otevíráním předních dveří, které bude muset být ohnuté trubkami shora nebo zdola pod podlahou.
Sběratelský systém
Zde je spojení radiátorů organizováno paprskovou metodou z distribučního hřebene umístěného blízko středu budovy.Je připojen k kotli dvěma trubkami a každá baterie má své vlastní dvou trubkové potrubí - napájení a zpět. Vodiče radiátorů vedou k zařízením po nejkratší cestě - schovávají se v podlahových potěrách nebo jsou namontovány pod stropem spodního patra.
Poznámka. Odvádění vzduchu ze skrytých položených potrubí je prováděno automatickými větracími otvory instalovanými na hřebenu.
Schéma paprsku je moderní možnost zapojení, která zachovává výhody systému slepých uliček. Existují další výhody:
- potrubí, hadice a skříň s kolektorem jsou skryté uvnitř stavebních konstrukcí, takže obvod je vhodný pro všechna řešení interiéru;
- pohodlí a jednoduchost regulace (vyvažování), ovládací prvky jsou umístěny na jednom místě - rozvodná skříň;
- pokud vybavíte termostatické ventily hřebenu servy a vložíte elektronickou řídicí jednotku, můžete plně automatizovat ohřev vody v budově.
Pro připojení ohřívačů ke kolektoru se používají zesíťované polyethylenové trubky Ø10 mm (vnitřní část), chráněné tepelně izolačním pláštěm. Od instalace kotelny po hřeben je položena dálnice o průměru 26 ... 40 mm, v závislosti na počtu spotřebitelů.
Nevýhody kabelového svazku:
- v obydleném domě je obtížné vést potrubí k radiátorům - otevřít potěr nebo oříznout záblesky;
- vysoké náklady na materiál a práci;
- obvod nepracuje bez čerpadla;
- Čáry položené uvnitř betonového monolitu nemohou být přepracovány ani nahrazeny.
A konečně, výhody a nevýhody
Nejprve odhalíme hlavní nevýhody tohoto vytápění:
- Významné investice do výstavby - majitel domu nese náklady na nákup materiálu, zařízení a instalace;
- během provozu je nutné monitorovat provoz tepelných elektráren, dieselových a dřevěných kotlů, které budou včas naloženy palivem;
- existuje možnost úniku nebo rozmrazení prvků topné sítě.
Tyto nedostatky nelze označit za kritické. Investice se postupně vyplácejí, s nedostatkem finančních prostředků, instalace se provádí samostatně. Pravděpodobnost netěsností je snížena na nulu díky vysoce kvalitní sestavě a plnění nemrznoucí chladicí kapaliny (nemrznoucí směs), pokud je topení periodicky zapnuto.
Seznam výhod vypadá mnohem působivěji:
- Univerzálnost. K ohřevu pracovní tekutiny můžete použít zařízení využívající různé zdroje energie a paliva. V případě potřeby vložte 2-4 různé ohřívače vody.
- Široký výběr příslušenství. Vývojář si může vybrat schéma a materiály pro osobní rozpočet - použít levné polypropylenové trubky, radiátory napájecích panelů a elektrický kotel.
- Flexibilita. Jakékoli schéma uzavřeného typu se snadno přizpůsobí požadavkům majitele domu, potrubí se pokládají uzavřeným nebo otevřeným způsobem. Výjimkou je gravitační (gravitační) kabeláž namontovaná podle přísných pravidel.
- Povrchová teplota zařízení nepřesahuje 80 stupňů, uvolňuje se měkké infračervené teplo, vzduch nevysychá.
- Paralelně s vytápěním je snadné uspořádat přívod teplé vody - instalovat a připojit nepřímý akumulační kotel k generátoru tepla.
- Existuje možnost kompletní automatizace a řízení vytápění na dálku - přes GSM připojení nebo internet.
Jak víte, publikace slouží pouze jako vodítko a je užitečná pro majitele domů, kteří se nerozhodli, jak vytápět svůj dům. Podrobnější pokyny k výběru použitých tepelných zařízení, potrubí a tvarovek najdete na dalších stránkách našeho zdroje (přechody jsou v textu článku zvýrazněny modrou barvou).