Jaké jsou výhody otevřeného topného systému? Schéma instalace a princip fungování

Hlavní rozdíl otevřené nebo gravitační systémy (OS) od uzavřených spočívá v tom, že v OS chladicí kapalina komunikuje s okolním vzduchem v otevřené expanzní nádrži.

Chladicí kapalina je v systému pod atmosférickým tlakem, není zde žádný nadměrný tlak.

Popis otevřeného topného systému: co to je

Topný okruh OS se skládá z kotle umístěného v nejnižším bodě budovy - ve sklepě nebo jámě.

Vychází z kotle vertikální stoupačka pro přívod chladicí kapaliny k nejvyššímu bodu budovy (podkroví nebo půda), kde se nachází expanzní nádoba (ET).

Z RB se podél horní části budovy rozprostírají vodorovné trubky s mírným sklonem k svislým stoupačkám, podél kterých Chladicí kapalina je přiváděna do radiátorů.

Z topných zařízení vede zpětné potrubí podél spodní části místnosti, také s mírným sklonem směrem ke kotli.

Princip fungování

Schematicky lze topný okruh topného systému znázornit jako dlouhý svislý kruh. Jedna strana prstenu – s teplou vodou (přívodní stoupačka z kotle do RB), druhá strana - se studenou vodou (stoupačka s návratem z radiátorů). Hustota horké chladicí kapaliny je menší než hustota studené - voda se při zahřívání rozpíná.

V důsledku toho bude hmotnost vody a tlak vodního sloupce ve studené části okruhu vyšší než hmotnost vody a tlak vodního sloupce v horké větvi.

Podle zákona o spojených nádobách bude kapalina usilovat o vyrovnání tlaků – k přechodu ze studené větve na horkou.

Protože je okruh uzavřeným kruhem, dochází k cirkulaci neboli gravitačnímu toku chladicí kapaliny.

V OS se fyzikální princip oběhu řídí tři konstrukční prvky systémy:

• Přívodní stoupačka je co nejvíce izolována po celé své výšce.
• Kotel je umístěn co nejníže pod posledním radiátorem.
• Okruh má kapacitu pro uvolnění přebytečného objemu ohřáté chladicí kapaliny. – expanzní nádrž (pro zajištění snížené hustoty a nízkého tlaku vodního sloupce v ohřívané větvi).

S přirozenou cirkulací

Chladicí kapalina se pohybuje během přirozené cirkulace působením oběhového tlaku Pн (v mm vodního sloupce):

Pн=H x (phol - pgor).

• N – výškový rozdíl mezi kotlem a posledním radiátorem, m;
• phol — hustota vody ve stoupacím potrubí studeného vratného potrubí, kg/m³;
• pgor — hustota vody ve stoupacím potrubí teplé vody, kg/m³.

Během cirkulace v okruhu chladicí kapalina vynakládá část tlaku na překonání hydraulického odporu potrubí, radiátorů a uzavíracích ventilů. Proto při navrhování OS volí materiály s nízkým hydraulickým odporemaby jejich součet nepřekročil návrhový tlak Pí(systém nebyl uzamčen).

S cirkulací z čerpadla

Pro zvýšení přirozeného tlaku je do okruhu přívodu vody zahrnuto oběhové čerpadlo.

Existuje dva vstupní body čerpadla k existujícímu operačnímu systému:

1. Na vratném potrubí před kotlem. V tomto případě se expanzní nádrž znovu připojí k vratnému potrubí před čerpadlem (v sací zóně).
2. Na horním přívodním potrubí ihned za místem připojení expanzní nádrže.

Jednotrubková

Je vyroben jednotrubkový systém s přirozenou cirkulací pouze s horním rozvodem chladicí kapaliny.

Všechny radiátory ve stoupačce jednotrubkového topného systému jsou zapojeny sériově – Výstup jedné baterie je připojen ke vstupu druhé.

Výhody:

• Malý počet trubek.
• Snadná instalace.

Nevýhody:

• Nerovnováha systému - horní baterie jsou horké, spodní jsou studené. Pro vyrovnání teplotního režimu jsou spodní radiátory instalovány s velkým počtem sekcí.
• Neschopnost provádět termoregulaci kvůli vysokému odporu regulačních ventilů.

Mohlo by vás také zajímat:

4 možnosti instalace: kdy se neobejdete bez topného systému s nuceným oběhem?

Co určuje účinnost vytápění domu? Který topný systém je lepší: jednotrubkový nebo dvoutrubkový

Vdechnutí fantazie životu: Udírna z nerezové oceli svépomocí

Dvojitá trubka

Dvoutrubkový systém se vyznačuje tím, že každý radiátor je připojen dvě trubkyJeden přivádí horkou chladicí vodu z přívodního stoupacího potrubí, druhý odvádí ochlazenou vodu do vratného stoupacího potrubí.

Výhody dvoutrubkového systému:

• Všechny baterie jsou teplotně vyvážené.
• Vyměnu chladiče lze provést bez vypnutí kotle.

Nevýhody:

• Zvýšená spotřeba potrubí.
• Pracovně náročná instalace.

S horním podáváním

Teplá voda je dodávána z kotle po svislém stoupacím potrubí do půdy nebo pod střechou, odkud je rozváděna po horizontálních trubkách do vertikálních větví radiátorů (jednotrubkových i dvoutrubkových). Po průchodu radiátory se ochlazená chladicí kapalina shromažďuje ve zpětném potrubí a vstupuje do kotle.

Se spodním podáváním

Při spodním přívodu vstupuje ohřátá chladicí kapalina do větví radiátorů zdola nahoru. Přívodní a vratné potrubí se pokládají vedle sebe v úrovni podlahy.

Výhody:

• Snadná instalace.
• Trvanlivost.
• Pro cirkulaci není potřeba elektřina.
• Systém je samoregulační – rychlost chladicí kapaliny závisí na teplotě v místnostech.

Nedostatky:

• Není vhodné pro všechny místnosti – je potřeba půda, kde se instaluje expanzní nádrž a pokládají se vodorovné potrubí.
• Vyžaduje umístění kotle co nejníže - v jámě nebo sklepě.
• Pomalé zahřívání při spuštění.
• Nepředstavitelný vzhled (železné trubky s velkým průměrem, litinové radiátory).
• Malý akční rádius – ne více než 30 metrů od kotle.
• Nemožnost použití nemrznoucí směsi kvůli toxicitě odpařených par.

Instalace otevřeného topného systému: foto

Před instalací je nutné provést výpočet radiátorů, hydraulický výpočet oběhového tlaku, vypracovat instalační schéma a sepsat seznam materiálů a součástí.

Foto 1. Ocelový podlahový plynový kotel na vytápění instalovaný uvnitř s veškerým vybavením.

OS se skládá z následujících prvků:

• Kotel na vytápění – plynový nebo na tuhá paliva.
• Trubky.
• Expanzní nádrž.
• Radiátory.
• Armatury (kohouty, potrubí kotle, ventily).
• Oběhové čerpadlo (volitelné).

Foto 2. Oběhové čerpadlo zabudované do potrubí zvyšuje účinnost celého topného systému.

Vlastnosti instalace:

• Sklon potrubí horizontální podávací a vratné lože - ne méně než 3–5 mm na běžný metr.
• Používají trubky s průměrem nejméně 30 mm.
• Objem expanzní nádrže je 15 % celkového objemu chladicí kapalina.

Foto 3. Expanzní nádrž z kovu, namontovaná pod stropem podkroví soukromého domu.

Systém

Na diagramu, znázorněném v měřítku vhodném pro na listu milimetrového papíru, je nutné specifikovat následující:

• Rozměry místností, kde se nacházejí kanalizační potrubí.
• Schéma uspořádání potrubí.
• Umístění radiátorů, kotle (zajištění požadovaného výškového rozdílu mezi kotlem a radiátory), expanzní nádrž, potrubní armatury.
• Rozměry polotovarů trubek.
• Prvky pro upevnění trubek ke stavebním prvkům.

Fáze instalace:

1. Připravte si sadu potřebných nástrojů (v závislosti na zvoleném materiálu potrubí).
2. Provést montáž kotle a kotelního zařízení dle návodu k obsluze kotle.
3. Vyrobte expanzní nádrž a nainstalujte ji na půdu.
4. Kompletní instalace svislého stoupacího potrubí.
5. Nainstalujte radiátory v místnostech.
6. Proveďte finální instalaci potrubí, propojující všechny prvky systému.
7. Proveďte tepelnou izolaci expanzní nádrže.
8. Naplňte systém.
9. Zkontrolujte systém, zda nedochází k únikům.
10. Proveďte zkušební provoz.

Expanzní nádrž pro OS

Jako expanzní nádobu (ET) lze použít jakýkoli volný prostor. domácí kovová nádoba nebo baňku s požadovaným objemem ne méně než 15 % z celkového objemu chladicí kapaliny v systému.

RB plní následující funkce:

• Slouží jako vyrovnávací nádrž pro uchovávání přebytečné chladicí kapaliny, které vznikají v důsledku rozpínání kapaliny při ohřevu v kotli.
• Zajišťuje v systému atmosférický tlak.
• Je to prvek, kterým ze systému odcházejí vzduchové bubliny. Vzestup vzduchových bublin je zajištěn sklonem trubek.

Doporučení k instalaci:

• Instalace svislého stoupacího potrubí z kotle sMěl by být vyroben z ocelové trubky o průměru 40–50 mm.
• Velikost zbývajících trubek - čím větší, tím lepší (menší hydraulický odpor).
• Nejlepší je použít litinové radiátory.
• Pokus minimalizovat počet otočení potrubí a uzavíracích a regulačních ventilů.
• Pouze platit Kulové kohouty s plným průtokem.

Vlastnosti instalace v soukromém domě

Před zahájením prací byste se měli ujistit, že konstrukce domu splňuje požadavky na gravitační systém:

• Malá plocha (ne více než 150 m²).
• Dostupnost podkroví.
• Možnost instalace nízkotlakého kotle ve vztahu k poslednímu radiátoru.

Co dělat, když voda v nádrži rychle vře?

Pokud zjistíte, že voda rychle vaří, musíte celý postup dokončit co nejrychleji. soubor opatření pro nouzové vypnutí kotle (uvedeno v návodu k obsluze), aby nedošlo k poškození zařízení.

Pak je potřeba zjistit důvody.

Pokud se voda při prvním spuštění kotle vařila, je nutné zkontrolovat hydraulický výpočet a správný výběr a instalaci všech prvků.

Pokud se voda po určité době běžného provozu vaří, je třeba zkontrolovat následující parametry:

• hladina chladicí kapaliny v systému (potřeba dobíjení);
• výkon kotle;
• normální provoz zpětného ventilu (pokud je čerpadlo s obtokem);
• normální provoz expanzní nádrže.

Užitečné video

Video ukazuje, jak funguje konvenční jednotrubkový topný systém s přirozenou cirkulací.

Levné, spolehlivé a praktické

OS se snadno ovládá a levně instaluje.

Pro provedení oběhu v gravitačním systému je třeba znát princip jeho fungování a mít přesný hydraulický výpočet všech prvků, pro které se doporučuje kontaktovat specialisty.