Mnoho moderních řešení pro ohřev vody domů vyžaduje použití čerpací skupiny. Návrh a instalace topného systému s nuceným oběhem musí být provedeny s ohledem na technické aspekty vyplývající z rychlého pohybu chladicí kapaliny.
Vysoký tlak v topném okruhu vám umožňuje implementovat mnoho schémat zapojení. Souhlasíte, je to důležitá výhoda topného systému s nuceným oběhem. Uspořádání takového systému však vyžaduje kvalifikovaný návrh.
Řekneme vám, pro jaké vlastnosti jsou hlavní pracovní jednotky systému vybrány, a podrobně také popíšeme možné možnosti zapojení hlavní a jak uspořádat topný okruh.
Technické vlastnosti hlavních součástí systému
Nucený okruh se liší od přirozeného okruhu přidáním jednoho nebo více oběhových čerpadel. V důsledku zvýšení tlaku a rychlosti chladicího média se mění pravidla pro vytváření uzlů a umístění prvků obvodu.
Tuto skutečnost je třeba vzít v úvahu, aby se zajistilo kvalitní vytápění během nuceného oběhu.
Galerie Obrázků
Foto z
Nucený topný systém
Obtokové čerpadlo
Uzavřená expanzní nádrž
Výhody použití uzavřené nádrže
Možnosti potrubí radiálního topení
Použití trubek se sníženým průměrem
Cirkulační čerpadlo pro každý topný kroužek
Distribuční hřeben pro topný systém
Obecné požadavky na čerpací skupinu
Cirkulační čerpadla jsou vybírána na základě požadavků na objem destilované vody (metr krychlový za hodinu) a tlak (metr). Výpočet obou parametrů závisí na kubické kapacitě vyhřívané skříně a způsobu ohřevu, jakož i na délce vodního okruhu a průměru jeho potrubí.
Čerpadlo by mělo být vybráno tak, aby jeho parametry nebyly „blízké“ požadavkům systému. To umožní v případě potřeby přidat do obvodu prvky bez výměny čerpadla.
Čerpadla jsou v zásadě navržena pro napětí 220 voltů, ale je zde také podpora pro 12 voltů. Během přepětí je nutné nainstalovat stabilizátor, aby se zabránilo selhání zařízení.
V případě častých výpadků proudu je třeba zajistit dostupnost nepřerušitelného napájení. Není třeba brát výkonnou UPS - pro vytápění soukromých domů zřídka používejte zařízení se spotřebou více než 150 wattů za hodinu.
Čerpadla s podmíněným oběhem mohou být rozdělena do dvou typů podle polohy motoru. Zařízení se suchým rotorem mají vyšší účinnost, ale mají vyšší hladinu hluku a nižší zdroje než s mokrým rotorem.
Pokud zapojení systému poskytuje příležitost pro přirozený pohyb chladicí kapaliny podél obvodu, musí být čerpadlo namontováno přes obtok. V tomto případě, když dojde k přerušení nebo k výpadku proudu, může se vytápění přepnout do režimu gravitační cirkulace.
Voda se může také pohybovat přes nečinné čerpadlo, ale vytvoří silný odpor vůči jeho pohybu.
Volba ve prospěch modelu čerpadla ve vztahu ke konkrétnímu topnému systému se provádí stanovením provozního bodu a jeho sladěním s požadovanými hodnotami průtoku chladicí kapaliny (+)
Obzvláště důležitý je problém zastavení čerpadla při používání kamna nebo vytápění krbu. V tomto případě bude pec pokračovat v ohřevu tepelného výměníku a je možné v něm vařit vodu a trvale rozkládat celý systém.
Je lepší instalovat čerpadlo na zpětné potrubí, protože nižší teplota vody prodlouží jeho životnost. Pokud není možné čerpadlo nainstalovat na jiném místě než na potrubí opouštějícím kotel, použijte čerpadlo s keramickými těsněními.
I když vydrží teploty až 110 ° C, ale když se systém zahřeje, mohou mít problémy s fungováním.
Po namontování čerpadla do okruhu přes obtok je možné dosáhnout nejen běžných pracovních podmínek na principu přirozené cirkulace, ale také možnost odebrání čerpadla bez vypuštění vody
Užitečné informace o výběru oběhových čerpadel pro topný systém jsou uvedeny v článcích:
- Výběr oběhového čerpadla: zařízení, typy a pravidla pro výběr čerpadla pro vytápění
- Cirkulační čerpadlo pro vytápění: deset nejlepších modelů a tipy pro zákazníky
Jemnosti výběru kotlů a kamen
Použití elektrických a plynových kotlů a dlouho spalovacích pecí jako tepelného generátoru je atraktivní z hlediska jednoduchosti řízení toku tepla prostřednictvím tepelného výměníku.
Použití pecí na pevná paliva, zejména domácích konstrukcí, je plné nedostatečného nebo nadměrného tepla. Jejich použití je však často zdůvodněno levností a dostupností paliva.
Nyní je k dispozici mnoho modelů elektrických a plynových kotlů s integrovaným čerpadlem. Na jedné straně je vestavěný cirkulační systém vybírán podle kapacity kotle a umožňuje vám nekupovat a instalovat samostatné čerpadlo. Na druhou stranu, pokud se zabudované čerpadlo rozpadne, nebude tak snadné jej opravit nebo vyměnit jako samostatné.
Elektrický kotel s integrovaným čerpadlem je kompletní a kompaktní řešení pro jeho začlenění do okruhu nuceného oběhu
Požadavky na kotel při použití nucené cirkulace jsou stejné jako u přirozeného:
- Výpočet výkonu kotle - ukazatel by měl uspokojit potřeby vytápění domu v nejtěžších podmínkách pro konkrétní oblast. Je vhodné mít malou rezervu energie (10-20%) kvůli možným případům vyšší moci, které mohou nastat v topném systému.
- Prevence varu chladicí kapaliny ve výměníku tepla. Při použití kombinace „pec - čerpadlo“ je tento požadavek snáze splněn než u gravitačního modelu pohybu tekutiny.
Aby se zabránilo vaření vody v tepelném výměníku kotle, stačí nastavit regulaci výkonu v závislosti na teplotě výstupní kapaliny. Tato metoda pracuje s jakýmkoli druhem oběhu.
Řídicí jednotka pro provozní režim kotle na pevná paliva zahrnuje funkci spuštění čerpadla, když jsou na výstupu z výměníku tepla kritické teploty.
U pecí s přirozenou cirkulací není možné zabránit varu chladicí kapaliny v případě nadměrného množství naloženého paliva. Jedinou možností v přítomnosti čerpadla je zvýšení objemu kapaliny poháněné výměníkem tepla.
Navíc může být takový nouzový systém automatický pomocí termostatu a řídicí jednotky rychlosti čerpadla.
Instalace a kontrola vodního okruhu
U topného okruhu používajícího nucenou cirkulaci budou vyšší rychlosti vody než v gravitačním modelu. Proto můžete použít menší průměr potrubí se stejnými topnými parametry budovy. To snižuje náklady na ohřev vody z hlediska nákladů na potrubí, tvarovky a tvarovky.
Kromě toho se konturové prvky s menším průměrem snáze skryjí v technologických výklencích nebo se vejdou do interiéru budovy.
Galerie Obrázků
Foto z
Povinná součást obvodu čerpadla
Funkce skupiny zabezpečení Funkce
Odvzdušnění chladiče
Instalace pojistného ventilu
Ve srovnání s přirozenou cirkulací se k hydrostatickému tlaku v kapalné koloně přidá zvýšený hydrodynamický tlak proudu. Proto je nutné dodržovat některá pravidla, aby se zabránilo tvorbě netěsností nebo navíc průniku systému.
V případě přechodu z gravitace na nucený oběh je nutné vyloučit všechny, i drobné netěsnosti v obvodu. Se zvyšujícím se tlakem se bude zvyšovat průtok, což kromě problémů v místnosti způsobí snížení množství chladicího média a jeho nadměrné provzdušňování (nasycení vzduchu).
Před začátkem zahřívací periody je nutné provést hydraulické zkoušky pevnosti obvodu při maximálním použitém nebo dokonce mírně vyšším tlaku. To vám umožní identifikovat problémy a odstranit je před začátkem chladného počasí, kdy je delší zastavení ohřevu pro opravu nežádoucí.
Vytápěcí radiátory mohou unikat na nej neočekávanějších místech a vyřešení problému bude vyžadovat spoustu času, takže je lepší předem zkontrolovat integritu systému
Protože rychlost chladicího média bude větší než 0,25 m / s, není podle SNiP 41-01-2003 potřeba udržovat konstantní sklon potrubí pro odvádění vzduchu z okruhu. Proto je při nucené cirkulaci instalace potrubí a radiátorů o něco jednodušší než u gravitačního obvodu.
Možnosti nuceného cirkulačního vytápění
Použití nucené cirkulace vám umožní odklonit se od principu navrhování elektroinstalace s povinným zohledněním rozdílu hydrostatického tlaku, který je nezbytný pro fungování v gravitačním schématu.
To zvyšuje variabilitu při modelování geometrie vodního okruhu a umožňuje použít řešení, jako je kolektorové vytápění nebo velké podlahové vytápění.
Horní a spodní zapojení
Jakémukoli schématu vytápění lze podmíněně přiřadit horní nebo spodní kabeláž. Na horním vedení stoupá horká voda nad topná zařízení a poté, vytékající dolů, ohřívá radiátory. Na dně - horká voda je dodávána zdola. Každá varianta má své pozitivní aspekty.
Špičkové zapojení se také používá pro přirozený oběh. Topné okruhy tohoto typu proto umožňují použití obou typů cirkulace. To jednak poskytuje výběr a jednak zvyšuje spolehlivost systému.
V případě výpadku proudu nebo poruchy čerpadla bude pohyb vody podél okruhu pokračovat, i když nižší rychlostí.
Dobrý tlak vám umožňuje zvolit si mezi horním a dolním vedením, přičemž je třeba brát v úvahu pohodlí vedení trubek, které dodávají chladivo do radiátorů (+)
Při použití spodního vedení je celková délka potrubí menší, což snižuje náklady na vytvoření systému. Kromě toho není třeba pokládat stoupačky do horního patra, což je dobré z hlediska návrhu místnosti. Spodní přívodní trubka horké vody je položena buď v suterénu, nebo na úrovni podlahy v prvním patře.
Varianty schémat připojení jedním potrubím
Jedno-potrubní schéma používá stejné potrubí k přivádění horké vody do radiátorů ak vypouštění studené vody do topného kotle. S tímto zapojením je délka použitých trubek téměř poloviční, počet armatur a ventilů je snížen.
K zahřívání radiátorů však dochází postupně, proto při výpočtu počtu sekcí je nutné brát v úvahu postupné snižování teploty přiváděného chladicího média.
Sériové připojení radiátorů pomocí jediné trubky pro přívod chladicí kapaliny se v moderních domácnostech často používá k minimalizaci nákladů na materiál a zjednodušení instalačních prací
Schémata jednotlivých trubek mohou být implementována v horizontální a vertikální verzi. Při nucené cirkulaci je v případě vertikálních stoupaček možné přivádět horkou vodu nejen shora, ale také zespodu.
Realizovatelnost použití jedné nebo druhé možnosti závisí nejen na pohodlí trubek, ale také na maximálním přípustném počtu radiátorů na jednom stoupači jednovrstvého okruhu.
Topné radiátory můžete připojit dvěma způsoby:
- Sériové připojení - chladicí kapalina protéká všemi radiátory. V tomto případě je nutný minimální počet trubek, pokud je však nutné vypnout jeden z radiátorů, budete muset zastavit celou větev systému.
- Připojení přes bypass - chladicí kapalina může protékat kolem radiátoru podle instalovaného výboje. Pomocí systému kohoutků můžete přesměrovat tok kolem radiátoru, což umožní jeho opravu nebo demontáž bez zastavení topení.
Pro vytápění se často používá schéma s jedním potrubím, ale v případě velkého počtu radiátorů se pro jejich rovnoměrné vytápění používá jiná možnost.
Schémata jednotlivých trubek mají mnoho možností nuceného oběhu, takže výběr správného řešení pro konkrétní geometrii místnosti je snadný (+)
Způsoby, jak použít verzi dvou trubek
Schéma topného okruhu používající druhou trubku k vypouštění chlazené vody do kotle se nazývá dvou trubkový systém. Měření potrubí se zvyšuje, stejně jako počet připojení a zařízení.
Systém má však důležité plus - do každého radiátoru je přiváděn tepelný nosič o stejné teplotě. Díky tomu je dvou trubková verze velmi atraktivní.
U ohřevu vody s nucenou cirkulací se používá horizontální i vertikální kabeláž. Kromě toho je u vertikální verze možné použít horní a dolní přívod teplé vody.
Dvou trubkový systém přívodu vody a odtoku ve spojení s diagonálním připojením radiátoru poskytuje maximální přenos tepla do místnosti
Protože teplota přiváděné vody do všech radiátorů je stejná, geometrie obvodů závisí pouze na následujících faktorech:
- úspora materiálu - minimalizovat záběry potrubí a počet připojení;
- snadnost kontury topení přes stěny a podlahy;
- estetická přitažlivost - schopnost umístit topné prvky do interiéru budovy.
V závislosti na pohybu horké a chlazené vody jsou schémata dvou trubek rozdělena do dvou typů:
- Přidruženo. Pohyb v obou trubkách probíhá v jednom směru. Cyklus chladicího cyklu má stejnou délku pro všechny radiátory v této části systému, takže jejich rychlost ohřevu je stejná.
- Slepé uličky. V přidruženém okruhu se radiátory umístěné blíže k kotli rychleji zahřívají. U systémů s nucenou cirkulací to však není příliš důležité kvůli značné rychlosti vody v okruhu.
Při výběru mezi přidruženou a slepou možností se řídí podmínkou výhodnosti provedení zpětného potrubí. Ve vertikálních obvodech, s nižším zapojením, je získán systém slepých uliček a u horních obvodů zadní systém.
Použití rozdělovače tepla
Dalším populárním způsobem organizace vytápění je vytvoření okruhu kolektorů. Toto schéma lze do jisté míry nazvat poddruhy dvou trubek, ačkoli se také používá při organizaci jedno trubkových topných okruhů.
Pouze distribuce horké chladicí kapaliny a sběr chlazeného materiálu nedochází z hlavního stoupacího potrubí, ale ze speciálních distribučních uzlových zařízení - kolektorů. Takový systém pracuje stabilně pouze s použitím nuceného oběhu.
Radiální zapojení ve srovnání s dvou trubkami vyžaduje kolektor, větší celkovou délku potrubí, počet armatur a ventilů
Rozvodná jednotka pro dvou trubkový systém je komplexní kombinací přívodního a zpětného rozdělovače, pomocí které je chladivo vyváženo co do teploty a tlaku.
Každá větev zařízení napájí jeden topný prvek nebo jeho malou skupinu. Větve jsou obvykle umístěny pod podlahou, každé patro vícepodlažní budovy obsluhuje jeden kolektor nainstalovaný ve středu.
Přes zřejmé výhody této možnosti pro organizaci vytápění má kolektorový systém dvě významné nevýhody:
- nejdelší potrubíproto tato možnost uspořádání vodního okruhu vyžaduje značné finanční investice;
- obtížnost změnit konturu - trubky s touto možností jsou obvykle umístěny pod podlahou nebo ve stěnách, takže v případě přidání topných zařízení bude velmi obtížné provádět jakékoli opravy.
Všechny kolektory jsou zpravidla namontovány ve speciální skříni, protože tam jsou umístěny uzavírací ventily a je vyžadován přístup. Umístění jeřábů na jednom místě je velmi výhodné.
V případě potřeby zapnout nebo vypnout radiátory nebo v případě nouze stačí mít přístup do skříně a není třeba navštívit všechny místnosti.
Galerie Obrázků
Foto z
Účel distribučního hřebene
Pravidla pro výběr zařízení
Zpětné a napájecí potrubí
Sestava rozdělovače z polypropylenu
Rozdělovače mohou mít jednoduchou strukturu sestávající ze dvou hřebenů a minimálního uzavíracího ventilu. Komplexní sestavy mohou také zahrnovat automatické termostaty, elektronické ventily, směšovače, zařízení pro automatické odvádění vzduchu, senzory a řídicí jednotky, ventil pro vypouštění vody a samostatné oběhové čerpadlo.
Tyto systémy mohou nejpřesněji upravit teplotu v domě, ale vyžadují dobré porozumění základům a nuancím práce s ohřevem vody.
Podlahové vytápění
Jednou z nejpohodlnějších metod vytápění je organizace teplé podlahy. Je třeba poznamenat, že instalace této možnosti pro vytápění obývacích pokojů, sprch, kuchyní a dalších místností je poměrně komplikovaná.
Vodní podlahové vytápění velkého prostoru je možné pouze s organizací nuceného oběhu, protože je nutné vytvořit tlak v dlouhém systému úzkých trubek.
K překonání odporu úzkých trubek s mnoha ohyby je nutný tlak. Kromě toho je nutné dosáhnout tlaku, který vám umožní odstranit vzduch z trubek teplé podlahy, které jsou umístěny vodorovně.
Existuje velké množství kombinací pokládání trubek:
- pro malé pokoje aplikovat okruhy s jedním vstupem pro horkou vodu a výstupem pro chlazenou vodu;
- pro velké pokoje uspořádat složitější systémy podlahového vytápění pomocí rozvodného potrubí.
Pro fragmenty okruhu s teplou podlahou jsou často instalována samostatná oběhová čerpadla.
Použití kolektoru je odůvodněno pro velké plochy podlahového vytápění, když výpočty ukazují, že jedna trubka se nemusí s vytápěním vyrovnat
Podrobná prezentace dvoutrubkového a poněkud komplexního schématu vytápění dvoupodlažního domu:
Uzavřený systém pro třípodlažní dům založený na plynovém kotli:
Použití čerpadel pro ohřev vody v budovách výrazně zjednodušuje konstrukci okruhu a umožňuje tak možnosti, které pro gravitační model nejsou k dispozici. Správný výběr zařízení vyřeší problém vytápění domů, což tento proces usnadní a zjednoduší.
Máte něco k doplnění, nebo máte dotazy ohledně organizace topného systému s nuceným oběhem? Zanechte prosím komentáře k publikaci a zapojte se do diskusí. Kontaktní formulář je umístěn ve spodním bloku.