Otevřený topný systém je topný systém, který není přetlakový. To znamená, že máte expanzní nádrž otevřeného typu. Při použití uzavřeného topného systému používáte vakuovou expanzní nádobu, tzv. expanzní nádobu, nouzovou sestavu a vždy oběhové čerpadlo.
Podívejme se na vlastnosti otevřeného topného systému
Otevřený systém se používá hlavně na jednopatrových domech o malé ploše, protože je lepší instalovat expanzní nádobu na přívod kotle.
Je možné, ale nedoporučuje se používat otevřený topný systém bez použití oběhového čerpadla. To znamená, že můžete vytvořit topný systém, který bude pracovat na svahu (gravitační tok)
Zvažme výhody a nevýhody otevřeného topného systému
1. Levné. Nemusíte utrácet peníze za vakuovou expanzní nádrž, nouzovou sestavu a možná oběhové čerpadlo. Také se nemusíte příliš starat o kvalitu použitých materiálů při instalaci.
2. Zabezpečení. Jediné, co se může stát vašemu topnému systému, je var. Ale i kdyby se to uvařilo, nic hrozného se nestane. Pokud máte správně navržený topný systém, v případě varu se kotel jednoduše vyvaří a vychladne. Nezažijete průlom v topném systému, výbuch kotle ani jiné nepříjemné chvíle. Vyvaření kotle podle našich zkušeností vede nanejvýš k výměně teploměru a regulátoru tahu.
3. Jakékoli kotyo lze použít s otevřeným topným systémem, protože se nevytváří velký tlak a kvalita a třída oceli použité při výrobě nejsou tak důležité.
Nevýhody otevřeného topného systému:
1. Nepříjemný vzhled. Často je expanzní nádrž otevřeného typu sud svařený z kovu, který nevypadá příliš esteticky.
2. Pokud je systém proveden ve svahu, budou vidět potrubí, radiátory a další součásti topného systému, který nevypadá příliš moderně.
3. Představme si, že kotel a expanzní nádoba jsou umístěny v blízkosti kuchyně nebo obývacího pokoje. V okamžiku varu se vylije velké množství horké vody, která nenávratně poškodí dříve provedené opravy a může také poškodit osoby v okolí.
Uzavřený topný systém.
Uzavřený topný systém je systém, který se používá pod tlakem pomocí uzavřené expanzní nádoby.
Výhody uzavřeného topného systému
1. Samozřejmě estetický vzhled. Expanzní nádobu lze instalovat na libovolné místo v topném systému, kde je to vhodné pro váš projekt.
2. Uzavřený topný systém lze použít pro jakoukoli velikost a počet pater vašeho domu.
3. K udržení funkčnosti topného systému není nutný váš neustálý zásah.
Nevýhody uzavřeného systému:
1. Drahé. Za prvé, budete muset utratit peníze za uzavřenou expanzní nádrž, nouzovou sestavu, oběhové čerpadlo a invertor; za druhé je nutné používat pouze kvalitní materiály, které odolá vysokému tlaku.
2. Důrazně se doporučuje používat pouze tovární kotle, které prošly všemi potřebnými testy. Důležité je také dbát na maximální tlak.
3. Při instalaci uzavřeného topného systému je lepší zapojit kvalifikovaný personál, protože nesprávná instalace vám může způsobit velké problémy.
4. Bezpečnost. Pokud nemáte nainstalovaný střídač nebo jiný nepřerušitelný zdroj napájení, nejste chráněni před varem a v důsledku toho ani průlomem do topného systému. Při použití uzavřeného topného systému jsou časté případy výbuchů domácích kotlů.
Shrnutí
Pokud máte malý jednopatrový dům do 150-200 metrů čtverečních, bude pro vás nejjednodušší použít otevřený systém vytápění, protože je jednodušší, levnější a bezpečnější.
Pokud máte velký dům a jste zvyklí na estetický vzhled a pohodlí, je lepší nainstalovat uzavřený topný systém, ale dodržujte některá pravidla: nainstalujte všechny požadované komponenty, používejte vysoce kvalitní materiál a svěřte práci kvalifikovaným odborníkům.
Při přemýšlení o instalaci vytápění je zpočátku určeno, jaký druh paliva bude použit. Spolu s tím je ale nesmírně důležité rozhodnout, jak nezávislé bude plánované vytápění. Takže topný systém bez čerpadla, který ke své práci nepotřebuje elektřinu, bude skutečně autonomní. Pro efektivní provoz potřebujete pouze zdroj tepla a správně umístěné potrubí.
Obsah
- Druhy struktur
- Topení bez čerpadla
- Výhody a nevýhody
- Princip
- Jednotrubkové vytápění
- Obvod dvoutrubkového typu
- Instalace systému
- Použití páry
Druhy struktur
Topný okruh je soubor prvků určených k vytápění domu předáním tepla do vzduchu. Nejběžnějším typem vytápění je systém využívající jako zdroj vytápění kotle nebo kotle napojené na vodovod. Voda procházející ohřívačem dosáhne určité teploty a poté jde do topného okruhu.
V systémech s chladicí kapalinou, která se používá jako voda, lze cirkulaci organizovat dvěma způsoby:
Okruhy s přirozeným pohybem vody jsou jednoduché a spolehlivé, ale pro jejich efektivní využití je potřeba dobře navržený systém. Pro druhý způsob se používá čerpací zařízení, které vytvořením tlaku způsobí pohyb vody.
Jako zdroj tepla pro ohřev vody se používají kotle (kotle). Jejich princip činnosti je založen na přeměně určitého druhu energie na teplo s následným předáním chladivu. Podle typu zdroje vytápění může být kotelní zařízení plynové, na tuhá paliva, elektrické nebo topné oleje.
Jakýkoli z těchto typů kotlů lze použít v topném systému soukromého domu bez čerpadla, ale nejoblíbenější jsou plyn a tuhá paliva.
Podle typu připojení prvků okruhu může být topný systém jednotrubkové nebo dvoutrubkové. Pokud jsou všechna obvodová zařízení vzájemně zapojena do série, to znamená, že chladicí kapalina prochází všemi prvky v pořádku a vrací se do kotle, pak se takový systém nazývá jednotrubkový systém. Jeho hlavní nevýhodou je nerovnoměrné vytápění. Je to způsobeno tím, že každý prvek ztrácí určité množství tepla, takže teplotní rozdíl kotle může být značný.
Dvoutrubkový systém předpokládá paralelní připojení radiátorů ke stoupačce. Mezi nevýhody takového spojení patří konstrukční komplikace a dvojnásobná spotřeba materiálu oproti jednotrubkovému systému. Ale výstavba topného okruhu pro velké vícepodlažní prostory se provádí pouze takovým připojením.
Topení bez čerpadla
Až do počátku devadesátých let bylo vytápění v soukromém sektoru postaveno právě na systémech bez použití čerpací techniky. Důvodem byl problematický nákup a instalace zařízení, které vytváří tlak v okruhu. Poté se do země začalo dovážet dobré evropské vybavení, mnoho spotřebitelů přešlo na vytápění s nuceným oběhem chladicí kapaliny.
Stále ale existují místa, kde dochází k výpadkům proudu.
Po vypnutí elektřiny se pohyb vody prakticky zastaví, rychle se ochladí v radiátorech, kotle začnou pracovat neefektivně, nebo se dokonce úplně odstaví z přehřátí. Místnost přestává být vytápěna a to vede k dalším nákladům v důsledku zamrzání systému a nutnosti nastartovat zdroj energie na jeho maximální možnosti.
Výhody a nevýhody
Je třeba si uvědomit, že přirozená cirkulace (gravitační) funguje lépe ve vysokých budovách. Je to dáno fyzikální vlastností vody přenášet tlak z povrchu na celý svůj objem až do nejnižšího bodu. To dokázal již v roce 1648 fyzik Pascal. Provedl experiment: Blaise Pascal nainstaloval zapečetěný sud a svisle k němu připojil potrubí a nalil do něj hrnek vody shora. Tlak v hlavni vzrostl natolik, že praskla.
Cenově efektivní – to je hlavní výhoda gravitačního pohybu chladicí kapaliny potrubím. Návrh takového systému nevyžaduje náklady na nákup drahých oběhových čerpadel a dodávku elektřiny do systému. Návrh, instalaci a údržbu lze provádět samostatně, bez účasti drahých poradců a řemeslníků. Takový systém, pokud je správně postaven, bude schopen fungovat zhruba třicet let bez větších oprav.
Během ohřevu dochází k samoregulačnímu procesu, díky kterému má systém dobrou tepelnou stabilitu.
Ale spolu s tím existuje řada nevýhod: vysoká setrvačnost, udržování potřebných sklonů během instalace, použití trubek s velkým průměrem, riziko zamrznutí v důsledku slabého průtoku vody. Největší průšvih, který může v okruhu nastat, je vzdušnost. Proto jsou na radiátorech instalována zařízení na odvzdušňování a v systému je namontována expanzní nádrž, ve které je nutné kontrolovat hladinu chladicí kapaliny.
Princip
Podle fyzikálních zákonů při zahřívání všechna tělesa zvětšují objem a jejich hustota klesá. Toto tvrzení platí i pro vodu. Zařízení, ve kterém dochází k výměně tepla mezi zdrojem tepla a nosičem, se nazývá výměník tepla. Ve skutečnosti se jedná o místo, kde se voda ohřívá na určitou teplotu.
Vzhledem k tomu, že ohřátá voda je lehčí než studená, je generátor tepla umístěn ve spodní části systému. Voda jím ohřátá začne stoupat a její místo zaplní studená voda. V přirozené cirkulaci fungují tři fyzikální zákony: univerzální gravitace, rozpínání fyzických těles se zvýšením jejich teploty, spojitost výtrysku. Vytápění s přirozeným pohybem vody se skládá z následující prvky:
- 1. Generátor tepla. Jedná se o kotel, který ve svém výměníku tepla ohřívá nosič tepla.
- 2. Potrubí. Tvoří směr toku vody a přivádí ji do kotle a baterií.
- 3. Ohřívače. Nejčastěji se jedná o radiátory z různých materiálů a mající různé tvary.
- 4. Expanzní nádrž. Používá se jako ochranný prvek pro kompenzaci nárůstu objemu vody v důsledku tepelné roztažnosti. Nachází se v nejvyšším bodě systému.
Ve zjednodušené podobě vypadá schéma vytápění bez čerpadla takto: ohřátá chladicí kapalina stoupá potrubím, opouští kotel a ochlazená voda klesá do něj.
Po dosažení vrcholu se horká voda začne distribuovat přes baterie chladiče. V nich začnou probíhat procesy pohybu vody, podobné cirkulaci v kotli. Studená voda je vytlačena a ohřátá voda zabírá objem baterie. Voda odevzdává své teplo radiátoru, který jej pak předává vzduchu v místnosti, ochlazuje a klesá zpět do kotle. Proces se bude v cyklech opakovat tak dlouho, dokud zdroj vytápění ohřívá vodu.
Jednotrubkové vytápění
Takové systémy jsou příznivě srovnatelné s jejich účinností, ale jejich instalace je poměrně vzácná. Horká voda stoupá a postupně prochází všemi topnými radiátory umístěnými ve druhém patře a poté klesá, obchází baterie ve spodním patře a vrací se do kotle.
V nejvyšším patře bude teplota vytápění místnosti vyšší než v prvním patře. Pro zvýšení vody je nutné použít topné zařízení s vysokým výkonem, proto je v jednopatrové budově takové schéma efektivnější.
Účinnost systému lze zlepšit použitím obtokového vedení. Tento uzavírací úsek je vyroben z trubky, jejíž průměr není větší než hlavní potrubí. Může připojit vstup a výstup baterie, nebo být připojen k T-kusu umístěnému v nejvyšším bodě systému před expanzní nádrží, čímž se okruh rozděluje na dvě vedení.
Správná činnost systému do značné míry závisí na expanzní nádrži. Jeho rozměry přímo souvisí s počtem použitých radiátorů a jeho náplň by neměla přesáhnout ¾ objemu.
Pro soukromý sektor by bylo vertikální připojení nejlepší možností. Jsou namontovány dvě stoupačky: zvedání a spouštění. Expanzní nádobu lze vynechat, pokud je v chladiči umístěném v nejvyšším bodě zajištěn automatický systém odvzdušnění.
Obvod dvoutrubkového typu
Ve srovnání s jednotrubkovým systémem je otopný okruh komplikovaný, nemá nevýhodu nerovnoměrného ohřevu radiátorů. K tomu využívá návrh dva obvody najednou. První přivádí horkou chladicí kapalinu ze zdroje topení do baterií a druhý odvádí ochlazenou vodu.
Existují dva přístupy k implementaci tohoto typu připojení: s projíždějícím provozem a slepou uličkou. Při využití projíždějící dopravy se snaží, aby všechny vývody cirkulace z radiátorů byly stejně dlouhé, takže vytápění bylo rovnoměrné. Ale tato metoda se prakticky nepoužívá kvůli vysoké spotřebě materiálů. Proto se používá spojení, ve kterém se horká a chlazená voda pohybuje různými směry. To vede k nerovnoměrné délce cirkulačních kroužků, což ovlivňuje rovnoměrnost ohřevu. Radiátory umístěné blíže topnému kotli se budou více zahřívat.
Takové vytápění je klasifikováno podle typu elektroinstalace. Může to být horní nebo spodní lem. Jinými slovy, dodávka ohřáté vody pochází ze suterénu nebo suterénu. Zpětné potrubí je umístěno na stejném místě, ale musí být instalováno pod přívodem.
Instalace systému
Při návrhu okruhu ohřevu vody bez čerpadla je velmi důležité správné umístění kotle a spodního ohřívače. Čím je kotel níže než radiátor, tím rychleji voda poteče. Proto se doporučuje instalovat topné zařízení v suterénu. Rychlost pohybu vody je také ovlivněna:
- 1. Průměr potrubí. Čím menší je potrubí, tím větší odpor klade chladicí kapalině.
- 2. Materiál potrubí. Nejlepší vlastnosti má polypropylenová trubka.
- 3. Počet ohybů. Čím menší jsou, tím vyšší je účinnost okruhu. Výkon systému je ovlivněn také počtem ventilů.
Pro výpočet výkonu kotle se používá doporučení SNiP. Předpokládá, že pro místnost o velikosti jednoho metru čtverečního je potřeba topidlo o výkonu minimálně 0,1 kW. Při instalaci topného okruhu je nutné izolovat stoupačku teplé vody pro snížení tepelných ztrát a také místnost, ve které je umístěna expanzní nádoba.
Samotná instalace probíhá v následujícím pořadí. Nejprve je instalována hlavní stoupačka, na které je namontována expanzní nádrž. Ve vzdálenosti třetiny výšky místnosti od podlahy je elektroinstalace připojena ke stoupačce. Toto je místo, odkud se pokládají trubky k bateriím. U jednotrubkového provedení je potrubí spuštěno od posledního radiátoru a připojeno k místu jeho odběru kotlem. Dvoutrubkový systém je položen rovnoběžně s přívodem horké chladicí kapaliny a jsou do něj vyříznuty výstupy z topných zařízení.
Použití páry
Není nutné používat vodu jako nosič tepla. Parní vytápění lze použít i v soukromém domě. Speciální kotel (vyvíječ páry) přeměňuje vodu na páru a dodává ji potrubím topného okruhu.
Tento typ vytápění využívá principu, že horký vzduch je lehčí než studený. Proto je velmi snadné, aby zahřáté páry stoupaly do horní části systému bez umělého vstřikování. Jakmile se plyn dostane do radiátorů, ochladí se a vrátí se zpět do kapalného stavu. Poté se po vratné stoupačce vrací zpět do kotle.
Když je v systému horká pára, potrubí a radiátory se zahřejí na teploty nad sto stupňů Celsia. Schéma zapojení je použito dvoutrubkové. Kvůli vysoké teplotě je potrubí vyrobeno z oceli nebo mědi. Parní ohřev se ale používá jen zřídka kvůli silnému ohřevu potrubí a kratší životnosti celého systému ve srovnání s jinými druhy ohřevu.
Použití domácího vytápění bez čerpadla zůstává aktuální i dnes. Při návrhu systému vytápění budovy je nesmírně důležité vše spočítat a promyslet. Výběrem nejlepší metody se nemůžete obávat skutečnosti, že dům zůstane nevytápěný během chladného období.
