I zkušení řemeslníci nejsou vždy schopni zajistit přirozený pohyb chladiva podél topného okruhu. Stává se tak, že voda prochází systémem, ale v domě není dostatek tepla.
Majitelé soukromých domů stále více preferují instalaci topných systémů s cirkulací čerpadla, která jsou velmi různorodá a pohodlná. V tomto článku jsme zkoumali základní schémata pro organizaci vytápění donucením, doplnění materiálu vizuálními ilustracemi a fotografiemi.
Vybrali jsme také užitečná videa s doporučeními odborníků na instalaci čerpacího zařízení pro topný systém. To vám umožní podrobně porozumět problému instalace čerpadla.
Princip systému s donucením
Cirkulační čerpadlo je malé elektrické zařízení, které je navrženo velmi jednoduše. Uvnitř skříně je umístěno oběžné kolo, které se otáčí a poskytuje potřebné chladivo, které cirkuluje systémem, potřebné zrychlení. Elektromotor, který zajišťuje rotaci, spotřebovává velmi málo elektřiny, pouze 60 - 100 wattů.
Přítomnost takového zařízení v systému výrazně zjednodušuje jeho konstrukci a instalaci. Nucená cirkulace chladicí kapaliny umožňuje použití topných trubek malého průměru, rozšiřuje možnosti při výběru topného kotle a radiátorů.
Galerie Obrázků
Foto z
Ve vytápěcích systémech s nuceným oběhem nejsou žádné nedostatky topných okruhů s gravitačním pohybem chladicí kapaliny. Snadno se vypořádají s údržbou velkých ploch, vícepodlažních budov, systémů s několika okruhy
Protože v okruzích s oběhem čerpadla se tepelný nosič pohybuje mnohem rychleji, vyžaduje seřízení, ovládání, vyvážené rozdělení
Vytápěcí systémy nuceného typu jsou obecně uspořádány v uzavřeném okruhu, takže těkavá zařízení nepracují zbytečně. V takových schématech je vyžadována speciální expanzní nádrž, která nekomunikuje se vzduchem
Použití čerpadla, které stimuluje pohyb ohřáté vody k topným zařízením, je nezbytné, pokud se jeden kotel používá pro přívod chladicí kapaliny do dvou nebo více topných okruhů.
Při konstrukci obvodů s nižším zapojením je nutný systém nuceného vytápění. Díky konstrukčním znakům je přirozený pohyb ohřátého chladiva k zařízením a zpět do kotle v takových systémech obtížný
Vytápění pomocí čerpání tepelného nosiče je těkavé. Navíc jeho schéma používá drahá zařízení, která nejsou nutná pro přirozený oběh
Instalací ovládacích zařízení a stimulací pohybu chladicí kapaliny v okruhu lze gravitační systém přeměnit na čerpací systém. To však nebude mít smysl bez výměny trubek, které jsou v přirozených schématech mnohem větší v průměru
Díky použití oběhového čerpadla je průměr potrubí použitého při montáži přívodního a zpětného vedení výrazně snížen. Ale vzhledem k nutnosti instalace uzavíracích ventilů, bezpečnostních a regulačních zařízení jsou celkové náklady mnohem vyšší než náklady na gravitační možnosti
Fragment vytápění s nuceným oběhem
Ventily pro vytápění čerpadla
Expanzomat - nádrž pro rozšiřování chladicí kapaliny
Komplex několika topných okruhů
Spodní ohřívací systém
Cirkulační čerpadla v topných systémech
Převod přirozeného ohřevu na umělý
Potrubí v topných systémech s čerpadlem
Systém, který byl původně vytvořen s očekáváním přirozené cirkulace, velmi často pracuje neuspokojivě kvůli nízké rychlosti chladicího média potrubím, tj. nízký cirkulační tlak. V takovém případě instalace čerpadla pomůže vyřešit problém.
Rychlost vody v trubkách by však neměla být příliš unesena, protože by neměla být příliš vysoká. V opačném případě nemusí konstrukce časem vydržet dodatečný tlak, pro který není navržena.
Pokud lze otevřenou expanzní nádrž použít v systémech s přirozenou cirkulací chladiva, pak v nucených okruzích by měla být upřednostňována uzavřená uzavřená nádoba.
Pro obytné prostory se doporučují následující mezní normy pro rychlost chladicí kapaliny:
- s nominálním průchodem potrubí 10 mm - až 1,5 m / s;
- s podmíněným průchodem potrubí 15 mm - až 1,2 m / s;
- s podmíněným průchodem potrubí 20 mm nebo více - do 1,0 m / s;
- pro technické místnosti obytných budov - do 1,5 m / s;
- pro pomocné budovy - do 2,0 m / s.
V systémech s přirozenou cirkulací je expanzní nádrž obvykle umístěna do krmiva. Pokud však bude návrh doplněn oběhovým čerpadlem, obvykle se doporučuje pohon přesunout zpět.
Cirkulační čerpadlo je velmi jednoduché, úkolem tohoto zařízení je poskytnout chladiči dostatečné zrychlení k překonání hydrostatického odporu systému
Kromě toho byste měli místo otevřené nádrže umístit i uzavřenou. Pouze v malém bytě, kde má otopná soustava malou délku a jednoduché zařízení, se bez takového přeskupení můžete starat a používat starou expanzní nádrž.
Výpočty pro systémy nuceného vytápění
Správně uspořádaný systém s nuceným oběhem vyžaduje složité technické výpočty. Některé vzorce vám však umožňují vyhodnotit stav systému a vytvořit přesnější představu o nezbytných změnách, zejména pokud jde o malý dům nebo byt. Výkon topného zařízení se obvykle volí na základě velikosti prostor, které mají být vytápěny.
Galerie Obrázků
Foto z
Spotřeba energie oběhového čerpadla navrženého pro použití v domácích autonomních topných okruzích se obvykle pohybuje od 60 do 100 wattů. Ne utrácí víc než žárovku
V systémech s primárními a sekundárními okruhy, které jsou k nim připojeny, se v komplexu nízkoteplotních a středoteplotních topných systémů používá skupina čerpadel. Všechny nezávislé a závislé prsteny jsou vybaveny zařízeními
Existuje pravidlo, podle kterého i v jednoduchých topných okruzích s nuceným oběhem je jedno čerpadlo doplněno duplikátem instalovaným na obtoku. Je to nutné v případě poruchy hlavní jednotky
Výkon oběhového čerpadla by měl umožnit, aby chladicí kapalina volně překonávala odpor v potrubí. Rychlost pohybu, kterou musí čerpadlo zajistit, je stanovena podle tabulek s typickými parametry. Například potrubím Ø 10,15,20 mm by se voda měla pohybovat rychlostí 1,5; 1,2; 1,0 m / s
Zařízení s nízkým výkonem
Skupina čerpadla oběhového vytápění
Náhradní zařízení v případě poškození
Možnost instalace oběhového čerpadla
Výrobci obvykle doporučují: aby průtok zaznamenaný v litrech za minutu odpovídal počtu kilowattů výkonu kotle. To znamená, že pro kotel 40 W bude nejvhodnější průtok chladicí kapaliny 40 l / min.
Stejným způsobem se vypočítá spotřeba vody v jedné místnosti nebo skupině místností. V tomto případě se řídí celkovým výkonem radiátorů instalovaných na místě.
Rychlost pohybu chladicího média podél okruhu topného systému do značné míry závisí na tom, jak správně je zvolen průměr trubek
Průměr topných trubek se určuje podle nastaveného průtoku chladicího média:
- při průtoku 5,7 l / min jsou vyžadovány trubky o úhlopříčce;
- při průtoku 15 l / min jsou zapotřebí trubky na tři čtvrtiny palce;
- při průtoku 30 l / min jsou zapotřebí trubky;
- při průtoku 53 l / min jsou zapotřebí trubky na palec a čtvrtina;
- při průtoku 83 l / min jsou vyžadovány trubky o šířce a půl palce;
- při průtoku 170 l / min jsou vyžadovány dvoupalcové trubky;
- při průtoku 320 l / min jsou zapotřebí dvě a půl palce trubky atd.
Pro stanovení parametrů vhodného oběhového čerpadla je nutné změřit délku celého topného okruhu, ke kterému bude připojeno. Pro deset metrů systému je zapotřebí hlava čerpadla 0,6 m. Pomocí jednoduchých výpočtů dostaneme, že pro systém 60 metrů dlouhý je zapotřebí 3,6 m čerpadlo.
Tyto parametry však platí pouze pro systém, ve kterém je průměr potrubí správně zvolen, jak je uvedeno výše. Pokud se používá příliš úzká komunikace, bude nutné vzít výkonnější čerpadlo, aby se překonal nadměrný hydraulický tlak, který v systému vzniká kvůli nesprávnému výběru potrubí.
Podrobná doporučení pro výběr oběhového čerpadla jsou uvedena v tomto článku.
K odvádění vzduchu z uzavřeného systému je zapotřebí automatické odvzdušnění nebo mechanické zařízení k odstranění přebytečného vzduchu z jeřábu Majewski. Tato zařízení jsou nezbytná v topných okruzích, pomáhají předcházet problému s větráním. Taková zařízení jsou instalována na radiátorech, na napájecích stoupačkách a také v problémových oblastech složitých topných okruhů
Toto pravidlo funguje také v opačném směru: pokud jsou potrubí širší, než je nezbytně nutné, měla by být snížena jmenovitá kapacita oběhového čerpadla.
Důležitou součástí systémů nuceného vytápění je bezpečnostní skupina:
Galerie Obrázků
Foto z
V rámci bezpečnostní skupiny, která je bez problémů namontována na uzavřených topných okruzích, chrání zařízení před opotřebením tři zařízení, která zajišťují bezporuchový provoz
Bezpečnostní skupina zahrnuje automatický odvzdušňovací ventil používaný k vypouštění vzduchových zátek, manometr a bezpečnostní ventil, který vypouští přebytečnou chladicí kapalinu, když expanduje z topení
Zařízení bezpečnostní skupiny se nejčastěji nacházejí v monolitickém bronzovém pouzdře. Můžete si je však zakoupit a nainstalovat samostatně, ale pojistný ventil je za kotlem
Pro spolehlivost získávání údajů o tlaku v uzavřeném systému je manometr umístěn buď vedle pojistného ventilu nebo s doplňovacím ventilem a doplňuje chladicí kapalinu v případě poklesu tlaku.
Automatický odvzdušňovací ventil bez účasti majitelů systému otevírá a uvolňuje vzduch uvolněný z vody cirkulující podél vodního okruhu během ohřevu a shromažďování velkých bublin
Pojistný ventil v případě zvýšení tlaku v systému vznikajícího během zahřívání chladicí kapaliny, mírně se otevírá a uvolňuje vodu, která vytváří přetlak
Pružinové ventily pro výkonné a rozvětvené topné systémy jsou vybaveny trubicí, skrz kterou je vypouštěno chladivo, aby nedošlo k spálení přítomných
Doporučuje se, aby voda nebo nemrznoucí roztok vypouštěný pojistným ventilem prošly trychtýřem, aby bylo možné sledovat stav potrubí v počátečních fázích
Instalace bezpečnostní skupiny topného systému
Zařízení pro bezpečný provoz vytápění
Pravidla pro instalaci bezpečnostních zařízení
Manometr s doplňovacím ventilem
Automatický odvzdušňovací ventil s manometrem
Skupina přetlakového ventilu s manometrem
Pružinový vypouštěcí ventil
Vytápěcí potrubí zarostlé kalem
Odborníci doporučují zakoupení ne jednoho, ale dvou takových zařízení najednou. Jeden je hlavní a druhý je v rezervě. Může být nainstalován na obtoku nebo uložen ve spíži.
Cirkulační čerpadlo je obvykle odolné proti poruchám, ale je citlivé na kvalitu vody v topném okruhu. Pro rozšíření provozu topného zařízení má smysl zajistit filtrování chladicí kapaliny a včasné proplachování systému.
Schémata obvodů cirkulačních systémů čerpadel
Vytápěcí systémy s nuceným oběhem se rozlišují takto:
- jako jedno nebo dvou trubek (možnost připojení potrubí k radiátorům);
- s vertikálními stoupačkami nebo horizontálními dálnicemi;
- slepé konce nebo s pohybujícím se nosičem tepla
- s horním nebo spodním vedením.
Monotube systémy se stávají méně běžnými, protože jejich nevýhody daleko převyšují výhody. Jedná se o velmi jednoduchou možnost, kdy jsou radiátory zapojeny do série. Chladivo prochází každým topným tělesem jeden po druhém a postupně se ochlazuje.
Je zřejmé, že s takovým schématem budou první radiátory zahřívat místnost lépe než ty umístěné na konci systému. Aby bylo možné vyhladit teplotní rozdíl, je třeba na konečný úsek dálnice nainstalovat více radiátorů než na začátku.
Jednovrubné topné systémy se snadno implementují a jsou levné, ale problém nerovnoměrného vytápění a závislosti na rozpadu jednoho radiátoru způsobil, že v moderních podmínkách byly prakticky nevyužity.
Takové zařízení je velmi nepohodlné, protože je nemožné vypnout pouze jeden radiátor v případě poruchy, budete muset vypustit chladivo z celého okruhu. Schéma dvou trubek zahrnuje připojení každého radiátoru paralelně pomocí dvou trubek ke společnému kmeni.
Samozřejmě pro to budete muset použít více materiálů, celkové náklady a čas na instalaci budou vyšší než při použití verze s jednou trubicí.
Dvourrubkové topné systémy umožňují rovnoměrné vytápění každé místnosti, zatímco porucha jednoho radiátoru nezpůsobí vypnutí celého okruhu
Na každém radiátoru s dvou trubkovým připojením jsou instalovány uzavírací ventily. To umožňuje, je-li to nutné, odstranit nebo vypnout pouze jeden radiátor, zatímco zbývající prvky systému nadále fungují v normálním režimu.
Zahřívání s tímto schématem se provádí rovnoměrně, protože chladivo vstupuje do každého radiátoru do samostatného potrubí a poté se vrací do kotle pro vytápění a nepohybuje se podél ostatních radiátorů.
Vertikální stoupačky se používají ve vícepodlažních budovách, je vhodné k nim připojit radiátory umístěné na různých podlažích. Vertikální konstrukce přispívá k rychlému odvádění vzduchu vstupujícího do systému, což výrazně snižuje pravděpodobnost přetížení vzduchu.
Vytvoření vertikálního topného systému bude stát hodně, ale jedná se o efektivní vzduchotěsný design, je ideální pro instalaci ve výškových budovách
V horizontálních schématech je hlavní silnice, ke které jsou radiátory připojeny paralelně, umístěna, jak název napovídá, v horizontální rovině. Tento typ systému je vhodný pro vytápění jednopatrových budov velké plochy.
Poměrně levná varianta není imunní vůči vytváření vzduchových zácp. Aby se předešlo problémům tohoto druhu, používají se automatické větrací otvory. Zde jsou podrobně popsána pravidla pro odstranění vzduchové zátky z topného systému.
Horizontální topné systémy jsou relativně levné, obvykle se používají při navrhování velkých budov v jednom nebo dvou podlažích
Nerovnoměrné vytápění je charakteristické nejen pro jednovrstvé systémy, ale také pro slepou verzi vytápění, která je poměrně rozšířená.
V takovém schématu je tok chladiva prováděn ve směru opačném k pohybu vratného potrubí.Výsledkem je, že se v systému objevují radiátory, které přijímají poněkud chlazené chladivo, které poté vstupuje do zpětného potrubí.
V slepých systémech přijímají radiátory vzdálené od stoupačky méně tepla než ty, které jsou umístěny vedle ní. V přidružených obvodech pracují všechny prvky systému v ekvivalentním režimu
V důsledku toho přichází více tepla do prvních radiátorů z stoupačky a méně do vzdálených. V malých oblastech nemusí být tento okamžik tak znatelný, ale v prostorných domech to bude patrné. V této situaci se doporučuje vyrobit několik malých délek potrubí, než jeden dlouhý, takže celé chladivo cirkuluje podél větví s přibližně stejnou teplotou.
Přidružené schéma je založeno na stejné délce cirkulačních kroužků v celém domě, což umožňuje extrémně přesnou rovnoměrnost vytápění. Ale realizovat tuto možnost zapojení není snadné, protože budete muset držet velké množství trubek.
Horní zapojení v topných systémech se používá v přítomnosti podkroví, na které lze instalovat expanzní nádrž. Pokud to není možné, můžete úspěšně implementovat spodní topné vedení
Horní a spodní vedení byly pojmenovány v místě přívodního potrubí. V prvním případě chladivo vstupuje do systému shora a ve druhém zdola.
Při horním zapojení je expanzní nádrž instalována v nejvyšším bodě systému, chladivo je distribuováno systémem pod vlivem gravitačních sil. Návrat zde bude pod radiátory. K realizaci takového projektu v soukromém domě je potřeba podkroví, na kterém je instalována nádrž.
Pokud neexistují žádné podmínky pro horní zapojení, použijte druhou možnost, když je chladicí kapalina dodávána zespodu a zpětný tok je nainstalován nad radiátory. Úkolem pohybovat chladicí kapalinou dostatečně vysokou rychlostí je hlavně oběhové čerpadlo.
Takové schéma je namontováno postupně od spodního patra k hornímu, zatímco přívodní potrubí je vyrobeno s mírným sklonem, aby se zabránilo výskytu vzduchových zácp.
Pro odstranění vzduchového zaseknutí jsou topné programy vybaveny automatickými větracími otvory:
Galerie Obrázků
Foto z
Odvzdušňovací ventil s automatickým ohřevem kolektoru
Zařízení pro odvádění vzduchu z tepelně izolované podlahy
Odlučovač vzduchu v topném systému
Umístění větracího otvoru
Kam umístit oběhové čerpadlo?
Cirkulační čerpadlo je nejčastěji instalováno na zpátečce, nikoli na přívodu. Předpokládá se, že existuje nižší riziko rychlého opotřebení a poškození zařízení, protože chladicí kapalina již vychladla. U moderních čerpadel to však není nutné, protože zde jsou uložena ložiska s tzv. Vodním mazáním. Jsou již navrženy speciálně pro takové provozní podmínky.
To znamená, že je možné instalovat oběhové čerpadlo na přívod, zejména protože zde je hydrostatický tlak systému nižší. Místo instalace zařízení podmíněně rozděluje systém na dvě části: vypouštěcí oblast a sací oblast. Čerpadlo instalované na přívodu ihned po expanzní nádrži čerpá vodu ze zásobníku a pumpuje do systému.
Cirkulační čerpadlo v topném systému rozděluje okruh na dvě části: vypouštěcí oblast, do které vstupuje chladicí kapalina, a podtlaková oblast, z níž je čerpáno
Pokud je čerpadlo instalováno na zpětném potrubí před expanzní nádobou, pumpuje vodu do nádrže a čerpá ji ze systému. Porozumění tomuto bodu pomůže zohlednit vlastnosti hydraulického tlaku v různých bodech systému. Když čerpadlo běží, dynamický tlak v systému s konstantním množstvím chladiva zůstává konstantní.
Je důležité nejen vybrat nejlepší místo pro instalaci čerpacího zařízení, ale také jej správně nainstalovat. Doporučujeme vám seznámit se s nuancemi instalace oběhového čerpadla.
Expanzní nádoba vytváří tzv. Statický tlak. Ve vztahu k tomuto ukazateli se ve vypouštěné oblasti topného systému vytvoří zvýšený hydraulický tlak a ve vzácné oblasti se vytvoří nižší tlak.
Galerie Obrázků
Foto z
Instalace topné expanzní nádrže
Umístění čerpadla vzhledem k nádrži
Expander v nástěnném kotli
Objem expanzní nádrže v topném systému
Vakuum může být tak silné, že dosáhne atmosférického tlaku nebo dokonce nižší, a to vytváří podmínky pro vstup vzduchu do systému z okolního prostoru.
Naopak v oblasti rostoucího tlaku může být ze systému vytlačen vzduch, někdy je pozorováno varování chladicí kapaliny. To vše může vést k nesprávné činnosti topného zařízení. Aby se těmto problémům zabránilo, měl by být zajištěn přetlak v sací oblasti.
Chcete-li to provést, můžete použít jedno z následujících řešení:
- zdvihněte expanzní nádrž do výšky nejméně 80 cm od úrovně topných trubek;
- umístěte měnič do nejvyššího bodu v systému;
- odpojte hnací trubku od přívodu a přeneste ji do zpětného potrubí za čerpadlem;
- Nainstalujte čerpadlo nikoli na zpátečku, ale na průtok.
Není vždy možné zvednout expanzní nádrž do dostatečné výšky. Obvykle to dali do podkroví, pokud existuje potřebný prostor. Současně je důležité dodržovat pravidla pro montáž pohonu, aby byl zajištěn jeho plynulý provoz.
Podrobná doporučení k instalaci a připojení expanzní nádrže jsme dali v našem dalším článku.
Pokud podkroví není zahříváno, bude muset být pohon izolován. Je docela obtížné uspořádat nádrž do nejvyššího bodu systému nuceného oběhu, pokud byl dříve vytvořen jako přirozený.
Budeme muset znovu provést část potrubí tak, aby sklon potrubí směřoval do kotle. V přírodních systémech se obvykle zaujímá kotel.
Expanzní nádrž instalovaná v místnosti nepotřebuje další ochranu, ale pokud je instalována v nevyhřívaném podkroví, měli byste se starat o tepelnou izolaci tohoto zařízení.
Obvykle není obtížné změnit polohu trysky nádrže z přívodu na zpět. A je stejně snadné implementovat druhou možnost: vložit oběhové čerpadlo na přívodní potrubí za expanzní nádrž do systému.
V takové situaci se doporučuje zvolit nejspolehlivější model čerpadla, který bude po dlouhou dobu schopen přenášet kontakt s horkou chladicí kapalinou.
Podrobnější informace o výpočtech požadovaných při výběru oběhového čerpadla jsou k dispozici zde:
V tomto videu jsou zařízení a postup instalace oběhového čerpadla podrobně popsány:
Nucené topné systémy nejsou tak složité, jak by se mohly na první pohled zdát. Abychom však mohli takový úkol realizovat, je nutné správně provést výpočty a vypracovat příslušný projekt. Za těchto podmínek můžete svému domu poskytnout spolehlivé a efektivní vytápění.
Zvolíte optimální schéma pro uspořádání vytápěcího systému s nuceným vytápěním ve vaší domácnosti? Možná máte otázky, které jsme v tomto článku nezohlednili? Zeptejte se našeho odborníka v bloku komentářů.
Nebo chcete doplnit materiál praktickými tipy pro instalaci čerpacího zařízení? Napište nám - vaše komentáře pomohou mnoha nováčkům.