Výhody, nevýhody a typy jednotrubkových systémů vytápění domu

Jednotrubkový topný systém pro soukromý dům je nejjednodušší možností pro uspořádání vlastního vytápění. Lze jej efektivně využít jak v malých budovách, tak i ve vícepodlažní budově.. Jeho návrh může být komplikován moderními zařízeními pro automatizaci a řízení procesů. Instalaci lze provést samostatně nebo s využitím služeb specializované organizace. Je důležité, aby byly zohledněny všechny bezpečnostní a hygienické požadavky a normy.

Podstata systému

Provoz jakéhokoli topného systému je založen na principu ohřevu chladicí kapaliny a jejího přenosu do zařízení odvádějících teplo rozmístěných po různých místnostech domu. Jako chladivo se nejčastěji používá voda.

Návrh systému se skládá z následujících hlavních prvků:

1. Topný systém pro ohřev chladicí kapaliny je topný kotel. Vytápění v něm lze provádět různými způsoby – elektřinou, kapalným nebo pevným palivem. Nejčastěji se používá plynový kotel., vyznačuje se jednoduchostí konstrukce a instalace, spolehlivostí a vysokou účinností. Palivo pro něj má nízké náklady.
2. Zařízení vyzařující teplo. Tuto roli obvykle hrají standardní radiátory. Pokud se dříve hojně používaly kovové (litinové nebo ocelové) topné baterie, nyní se klade důraz na bimetalové radiátory, které mají atraktivní vzhled, jsou odolné vůči korozi a trvanlivé. Mezi moderní konstrukce zařízení vyzařujících teplo patří „teplé podlahy“. Nemají radiátory a teplo je vydáváno trubkami uloženými pod podlahovou krytinou.
3. Rozložení potrubí (topné potrubí). Z topného kotle se kapalné chladivo přenáší do radiátorů. K tomu se používají kovové, plastové nebo kompozitní trubky. Trubky se osvědčily. zpolypropylen, který nepodléhá korozi.
4. Expanzní nádrž. Toto je důležitý prvek, který stabilizuje tlak v topném systému.
5. Uzavírací a regulační zařízení.

Podle způsobu přenosu a distribuce chladicí kapaliny se topné systémy dělí na 2 hlavní typy:

1. Jednotrubkový systém. Teplonosná voda se pohybuje z kotle jednou trubkou a uvolňuje teplo v radiátorech instalovaných sériově. Po průchodu všemi zařízeními vyzařujícími teplo se ochlazená voda vrací zpět do kotle stejnou trubkou. Vzniká tak jeden uzavřený topný okruh.
2. Dvoutrubkové systémy. Zajišťují 2 okruhy. Jeden z nich dodává chladivo z kotle do všech radiátorů a druhý zajišťuje návrat ochlazené vody.

Kromě hlavních typů topných systémů se někdy používají systémy fungující na kolektorovém principu. V tomto případě se instaluje speciální kolektor, pomocí kterého je teplonosná látka vedena několika nezávislými systémy. Tento princip se používá pro domy s mnoha místnostmi a různými zařízeními pro odvod tepla. Například v přítomnosti radiátorů a „teplých podlah“, stejně jako v sauně nebo lázni.

Výhody a nevýhody systému

Při navrhování systémů vytápění domů se nejčastěji volí jednotrubkové topné systémy. To je dáno jejich výhodami:

1. Jednoduchý design a nízké náklady. Takový systém si můžete sestavit svépomocí., což výrazně snižuje náklady. Vyžaduje méně trubek.
2. Menší setrvačnost, protože celkový objem chladicí kapaliny je menší než u dvoutrubkového systému.
3. Zvýšená hydraulická stabilita. Provoz systému není narušen, pokud je odpojen jeden nebo více radiátorů.
4. Možnost zajištění atraktivního vzhledu díky nízkému umístění a sníženému počtu trubek. Zároveň lze hlavní potrubí snadno skrýt pod povrchem stěny nebo podlahy.

Hlavní nevýhodou jednotrubkového vytápění je postupný průchod chladicí kapaliny radiátory. V důsledku toho se voda dostává do nejodlehlejších místností již částečně ochlazená. To způsobuje omezení délky horizontálního úseku hlavního potrubí – ne více než 25-30 m. Některá technická řešení pomáhají tento problém odstranit. Nejúčinnějším způsobem je zvýšit rychlost chladicí kapaliny instalací čerpadla. Instalace radiátorů se zvýšeným počtem sekcí na konci systému pomáhá zvýšit přenos tepla. Pokles teploty můžete kompenzovat instalací propojek (bypassů) na všechny radiátory.

Systémové odrůdy

V každém topném systému je důležité zajistit pohyb chladicí kapaliny z kotle k tepelným zdrojům s maximální účinností, tj. s minimální zbytečnou ztrátou tepelné energie. Do značné míry to závisí na způsobu organizace pohybu chladicí kapaliny podél hlavního potrubí a uvnitř radiátorů, na umístění potrubí a na způsobu připojení tepelných zdrojů. Jednotrubkové topné systémy se dělí na několik variant podle jejich konstrukce a principu fungování.

Pohyb chladicí kapaliny

Podle způsobu organizace pohybu chladicí kapaliny potrubím se rozlišují následující možnosti:

1. Přirozená cirkulace. Je založena na principu gravitace neboli tíhy. V prvním případě je gravitace zajištěna sklonem potrubí alespoň 2-3 mm na 1 m délky. Gravitační metoda se realizuje díky toku vody pod vlastní vahou. To zohledňuje skutečnost, že ohřátá kapalina stoupá nahoru a ochlazená kapalina dolů. V potrubí vzniká určitý tlak v důsledku rozpínání vody při ohřevu. Důležitým prvkem v systému přirozené cirkulace je expanzní nádrž. V gravitačním mechanismu je kotel namontován dole a nádrž v nejvyšším bodě, například v podkroví. Tento prvek funguje jako kompenzační zařízení, které eliminuje nadměrný tlak v hlavním potrubí.
2. Vytápění s nuceným oběhem. Pro nucený pohyb chladicí kapaliny danou rychlostí je instalováno oběhové elektrické čerpadlo. Umožňuje pohyb vody v jakémkoli místě kotle a radiátorů a její zvedání do vyšších pater. Čerpadlo reguluje tlak v systému, a proto nepotřebuje další kompenzační prvek.

Jednou z variant přirozené cirkulace je zrychlovací rozdělovač. S jeho pomocí je možné výrazně zvýšit rychlost chladicí kapaliny. Ve skutečnosti se jedná o poměrně vysoké potrubí, ve kterém horká voda stoupá a poté klesá dolů, čímž nabírá na rychlosti. Optimální výška rozdělovače je 2,3-2,5 m. V nejvyšším bodě je namontována expanzní nádrž, která reguluje tlak v systému. Tento systém se obvykle používá v 2-3patrových soukromých domech.

Umístění systému

Uspořádání jednotrubkového topného systému se liší v závislosti na uspořádání hlavních prvků:

1. Horizontální typ (obr. 1). V takovém systému je přívodní potrubí umístěno rovnoběžně s podlahou. Radiátory jsou zapojeny sériově v jedné rovině přímo nebo pomocí obtoků. Propojky umožňují odpojení jednotlivých prvků bez narušení provozu celého systému. Důležitou výhodou je možnost pokládky potrubí pod podlahovou krytinu. Horizontální schéma je nejvhodnější pro malé jednopatrové domy. Lze jej však použít i pro vícepatrové budovy. Obr. 2 znázorňuje schéma pro dvoupatrový dům, kde jsou potrubí na každém patře zapojena paralelně.
2. Vertikální typ. Je nezbytný pro vícepodlažní domy. V takovém systému je přívodní potrubí vertikální stoupačkou,kterým je chladicí kapalina přiváděna do nejvyššího patra, kde je rozdělována mezi radiátory, a poté potrubím stéká do spodního patra. Vytápění začíná od nejvyššího patra.

Připojení topného tělesa se často provádí podle schématu „Leningradka“ (obr. 3). Lze jej použít pro oba výše uvedené typy uspořádání systému. Schéma zahrnuje vstup do radiátoru nahoře a výstup dole na opačné straně. Povinným prvkem je obtok pod radiátorem, který umožňuje stabilizaci teploty na vstupu a výstupu baterie.

Druhy očních linek

Přívodní potrubí z kotle může být umístěno dole nebo nahoře, což určuje určitá specifika systémů. Schéma jednotrubkového topného systému se spodním rozvodem předpokládá umístění hlavního potrubí pod radiátory nebo v jejich spodní části (obr. 4). Potrubí je zpravidla umístěno pod podlahovou krytinou. V tomto případě je nutné použít nucenou cirkulaci chladicí kapaliny. Vytápění se spodním rozvodem je široce používáno díky možnosti maskování potrubí.

V systému s horním spojem je přívodní potrubí umístěno nad radiátory nebo na úrovni jejich horní části. V tomto provedení je vstup do radiátorů zajištěn shora a výstup je zespodu do “zpětného toku”. Obtokové potrubí není k dispozici. Tento systém se vyznačuje přirozenou cirkulací chladicí kapaliny. Důležitou nevýhodou je nemožnost nastavení teplotního režimu.

Vlastnosti připojení radiátorů

V jednotrubkovém topném systému lze použít různá schémata připojení radiátorů:

1. Obousměrné, spodní připojení. V této verzi je vstup umístěn dole na jedné straně a výstup dole na opačné straně. To je typické pro systém se spodním spojením a nuceným pohybem chladicí kapaliny. Metoda není dostatečně účinná (přenos tepla není vyšší než 86-88 %), ale je běžná, když je potrubí umístěno pod podlahou.
2. Boční, jednostranné připojení. Nejvhodnější je pro vertikální systém. Toto připojení je velmi účinné při vstupu shora a výstupu dole (až 95-97 %). Při směru proudění zdola nahoru se účinnost přenosu tepla snižuje na 76-77 %.
3. Diagonální (křížové) připojení je považováno za nejúčinnější způsob přenosu tepla. Chladicí kapalina je přiváděna shora na jedné straně a výstup je zespodu na opačné straně. Pokud radiátor obsahuje velký počet sekcí, pak je křížové připojení nejoptimálnější možností.

Otázka, jak připojit radiátor k systému, se rozhoduje s ohledem na typ místnosti, umístění potrubí a kotle, model samotných zařízení odvádějících teplo. Při výběru radiátorů je nutné věnovat pozornost umístění trubek pro připojení potrubí.

Ovládací prvky

Podle systému regulace tlaku existují 2 typy jednotrubkového vytápění:

1. Otevřený systém. V něm má kompenzační expanzní nádrž přímý kontakt s atmosférickým vzduchem, což usnadňuje odlehčení tlaku. Nejjednodušší možností je nádrž s plovákem, který řídí hladinu kapaliny a jejím prostřednictvím i tlak v systému. V takovém provedení není možné zajistit jemnou regulaci, protože dochází k nekontrolovanému odpařování kapaliny.
2. Uzavřený systém umožňuje regulaci tlaku v širokém rozsahu. V tomto případě je expanzní nádrž oddělena od atmosféry membránou a utěsněna. Přebytečný vzduch se odvádí ručně nebo automaticky pomocí speciálních vypouštěcích ventilů. Taková zařízení jsou obzvláště důležitá v kombinaci s oběhovými čerpadly.

Úkolem řídicího systému je zajistit bezpečnost, tj. zabránit nadměrnému nárůstu tlaku a udržovat optimální teplotu chladicí kapaliny. Topný systém je nutně vybaven tlakoměry, teploměry a nouzovým pojistným ventilem. Spolehlivé uzavírací zařízení je nezbytným prvkem.

co si o tom myslíš? Zanechte komentář, je pro nás váš názor důležitý?