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 prúdiť 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 zníži 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 atmosféra. 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 napájanie prerušené, 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 iba 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.
Otvorené
Vyznačuje sa skutočnosťou, že chladiaca kvapalina je v kontakte s okolitým prostredím v expanznej nádrži otvoreného typu. Princíp fungovania systému ako celku sa nemení: pripravená chladiaca kvapalina, kvôli rozdielu v hustotách horúcej a studenej vrstvy, vstupuje do potrubia so sklonmi.
Nepoužívajú sa pre osoby s núteným obehom, pretože samotná nádrž vytvára tlak potrebný na cirkuláciu chladiacej kvapaliny v systéme.
Hlavnou výhodou je absencia obehového čerpadla v takýchto schémach, čo znižuje spotrebu energie.
Schéma otvoreného dvojrúrkového systému
Typy systémov prirodzenej cirkulácie
Pred vytvorením okruhu na vykurovanie súkromného domu najskôr vypočítajte potrebné množstvo tepla pre dané priestory. Súčasťou výpočtu sú 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 svahu 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 zvislej 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 nižšia je 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 miestnosti. 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.
Jedno potrubie
Pre súkromné budovy je široko používaný jednorúrkový vykurovací systém s núteným obehom. Moderné technické riešenia umožnili kombinovať všetky výhody tradičného modelu so schopnosťou ovládať a upravovať prevádzkové parametre.
Výhody
- Vysoká spoľahlivosť, dlhá životnosť.
- Ziskovosť, žiadne ďalšie náklady na elektrinu.
- Vysoká hydraulická stabilita.
- Schopnosť nezávisle pridávať sekcie radiátorov bez negatívneho ovplyvnenia celého systému (nerovnováhy).
- Možnosť skrytého pokladania potrubia.
- Úspora nákladov až 40% v porovnaní s dvojrúrkovými schémami.
Schéma
Pre viacpodlažné budovy schéma vyzerá takto: zvislé potrubie z jednej strany vedie k hornému bodu radiátora a zo spodnej časti vychádza rovnako. Návrh obsahuje obchvat - zvislé potrubie spojené obidvomi koncami s vodorovnými časťami vedenia.
Schéma jednorúrkového systému
Princíp činnosti
Chladiaca kvapalina je vtlačená do systému. Najvyššie teploty sa pozorujú na začiatku potrubia, najvyššie tepelné straty sa pozorujú v najvzdialenejšom úseku siete, zatiaľ čo 80% efektívnej cirkulácie tvoria skôr obtoky ako radiátory.
V starších bytových domoch sa kontrola teploty nerealizovala. Iracionálna spotreba elektrickej energie bola kompenzovaná jej nízkymi nákladmi.
Princíp činnosti jednorúrkového systému
Domáca automatizácia
Moderné jednorúrkové systémy umožňujú inštaláciu termostatických ventilov na zostavy vykurovacích telies. Priemery otvorov priechodu kvapaliny a ventilu sú konštrukčne čo najväčšie, aby sa zabezpečil voľný odtok kvapaliny (aj v prípade znečistenia chladiacej kvapaliny).
Typ termostatu
Regulácia teploty radiátorov sa vykonáva v troch možnostiach:
- s trojcestným ventilom;
- s priamym ventilom;
- termostatický.
Pri zmenšení (pridaní) častí chladiča a demontáži termostatu nebude systém nevyvážený.
Ventil sa automaticky zatvorí, keď teplota v miestnosti stúpne nad nastavenú hodnotu. V takom prípade bude chladiaca kvapalina cirkulovať iba cez obtoky. Celková spotreba vody sa nemení.
Inštalácia termostatu na radiátor
Ekonomický efekt
Za prítomnosti termostatov a prehriatia obytných miestností sa všeobecná cirkulácia neznižuje, sú zatvorené iba bezpečnostné ventily. Chladiaca kvapalina necirkuluje, ale dochádza k zvýšeniu strát v potrubiach v dôsledku zvýšenia teploty v opačnom cykle. Vo viacpodlažných budovách, v ktorých sú zabudované tepelné body, je tepelný výmenník TÚV napájaný zo spätných potrubí systému.
Dôležité! Pre bezpečnú a efektívnu prevádzku jednorúrkového systému so skrytým pokladaním je potrebné za potrubie zafixovať vrstvu tepla a hydroizolácie.
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 takéto 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 potrebné množstvo tepla pre miestnosť a k výsledku pripočítajte 20%.
- Pomocou hodnôt uvedených v tabuľkách SNiP sa počíta s prierezom potrubia. 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 po ochladení voda ide do spätného potrubia namontovaného pozdĺž podlahy.
Dvojrúrkové
Táto schéma je vhodná na vykurovanie veľkých jednopodlažných a dvojpodlažných domov. Princíp spočíva v inštalácii dvoch samostatných obvodov - prívodu a návratu chladiacej kvapaliny.
Výhody:
- Kvalitné vykurovanie priestorov.
- Rovnomernosť kúrenia: v prvom a poslednom radiátore je teplota chladiacej kvapaliny takmer rovnaká. Závisí iba od plochy domu, počtu častí chladiča a dĺžky diaľnice.
Nevýhody:
- Veľká spotreba potrubia na výstavbu dvoch samostatných potrubí ku kotlu.
Schéma dvojrúrkového vykurovacieho systému
