Výpočet parametrů topného systému s přirozenou cirkulací: jak dosáhnout nepřerušovaného provozu?

Topný systém s přirozenou cirkulací kapaliny je uzavřené zařízení gravitačního (svétacího) typu, které umožňuje vytápět prostory v soukromém domě bez ohledu na napájení.

Tato konstrukční výhoda umožňuje jeho použití v oblastech s problémy nebo úplnou absencí centrální elektrické sítě. Systém hospodárný, ale pro jeho správné fungování bude nutné provést přesné výpočty.

Popis oběhového topného systému bez čerpadla

Zařízení ohřev vody, pracující na principu samospádu, zapne topný článek (kotel), potrubí, položené různými způsoby, expanzní nádrž a radiátory.

Princip fungování

Úlohu chladiva v okruhu hraje voda, která se pohybuje potrubím pod vlivem termodynamických sil. Princip fungování systému je založen na o rozdílu ve fyzikálních vlastnostech teplé a studené vody.

Během provozu kotle je v potrubí neustále horká voda, která postupně ochlazuje, prochází okruhem a uvolňuje teplo do okolí.

Hustota a hmotnost vody se při zahřívání snižuje, takže snadno je tlačen nahoru ochlazenou kapalinou.

Po dosažení horní části okruhu je horká voda distribuována potrubím připojeným k radiátorům, odevzdává teplo materiálem baterií a poté proudí spodní částí okruhu do kotle, kde se znovu ohřívá.

Výhody instalace

Ty hlavní výhody Topné okruhy gravitačního typu jsou:

• snadná instalace a použití;
• vysoký tepelný výkon a stabilita mikroklimatu prostory;
• efektivní využívání zdrojů za předpokladu, že je budova dobře izolovaná;
• absence hluku;
• úplná nezávislost na elektřině;
• vzácné poruchy a dlouhá životnost podléhající pravidelným preventivním opatřením.

Hlavní nevýhodou je, že konstrukce dokáže vytápět pouze soukromé domy plocha ne větší než 100 m², s poloměrem asi 30 m.

Existuje několik dalších nevýhody, což omezuje použití návrhu s gravitačním prouděním:

• povinná přítomnost podkroví pro instalaci expanzní nádrže;
• pomalé ohřev prostory;
• potřeba izolace obvodu v nevytápěných prostorách aby se zabránilo zamrznutí vody v potrubí.

Typy topných systémů s přirozenou cirkulací

Návrhy lze realizovat v jednotrubkovém nebo dvoutrubkovém provedení. Podle typu systému se rozlišují uzavřené a otevřené instalační schémata. Správně zvolený typ schématu zajistí jeho maximální účinnost.

Uzavřený typ

Uzavřený typ cirkulace se rozšířil v evropských zemích a pouze v Rusku. začíná získávat na popularitě.

Schéma zapojení

Po ohřátí voda stoupá pod tlakem do expanzní nádrže, rozděleno membránou na 2 části. Spodní část nádrže je naplněna vodou, která stlačuje plyn (obvykle dusík nebo vzduch) nacházející se v horní části nad membránou. Vytvoří se dodatečný pracovní tlak, který usnadňuje pohyb kapaliny.

Foto 1. Uzavřený topný systém s přirozenou cirkulací. Musí být vybaven uzavřenou expanzní nádrží.

Zvláštnosti

Hlavním rysem uzavřeného typu konstrukce je těsnost nádrže a vytvoření dodatečného tlaku v potrubí. Někdy se používají pro uzavřené okruhy Oběhová čerpadla, které jsou napájeny ze sítě. Vzhledem k nízké spotřebě energie čerpadla dočasný výpadek proudu neovlivní provoz systému.

Výhody a nevýhody

Hlavní výhody uzavřených topných systémů souvisí s jejich těsností. Díky tomu systém téměř netrpí vzduchovými uzávěry, je méně náchylný ke korozi a spotřebovává méně chladicí kapaliny, kterou může být nejen voda, ale i nemrznoucí směs. Schéma nevyžaduje velké sklony potrubí, zejména pokud se používá čerpadlo.

Mohlo by vás také zajímat:

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

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

Hodnocení s charakteristikami nejlepších elektrických grilů: modely v TOP 10+5

Otevřený typ

Otevřený topný systém zahrnuje otevřenou, nehermetickou expanzní nádrž. Toto provedení se často používá ve starších budovách. Přestože ztrácí na popularitě, otevřené schéma si zachovává svou popularitu. spolehlivý a efektivní.

Schéma práce

Topný systém s přirozenou cirkulací otevřeného typu se od uzavřeného typu liší pouze konstrukcí nádrže a není třeba instalovat elektricky závislou jednotku.

Foto 2. Otevřený oběhový topný systém, vybavený nehermetickou expanzní nádrží, bez elektrického čerpadla.

Rozdíl v designu

Nádrž pro otevřené zařízení lze vyrobit ze zbytkového materiálu a malé velikosti. Nádoba nemusí být nutně umístěna v nejvyšším bodě.

Pozitivní a negativní stránky

Mezi výhody konstrukce patří snadná instalace, bezpečnost a nezávislost na externích zdrojích energie. Negativní aspekty systémů otevřeného typu spojené se vstupem vzduchu do okruhu, což je příčinou tvorby zátek, odpařování vody a nutnosti kontroly jejího množství, jakož i nemožnosti použití nemrznoucí směsi kvůli jejím škodlivým účinkům.

Jednotrubková

Jednotrubková konstrukce používá pouze jedna potrubní linka. Má nízkou účinnost, proto se používá k vytápění malých místností.

Obvod

Trubky z topného kotle probíhají po celém obvodu místnosti a postupně se připojují k registrům.

Teplá voda vstupuje do radiátoru horním připojením a odtéká spodním. Z posledního registru Ochlazená kapalina se samospádem vrací zpět do kotle.

Popis návrhu

Aby systém dobře fungoval, obrys je instalován pod stropema potrubí přivádějící ochlazenou kapalinu do kotle jsou pod povrchem podlahy. Při volbě jednotrubkového systému lze kotel s bateriemi umístit na stejnou úroveň. Expanzní nádrž se instaluje v nejvyšším bodě okruhu.

Výhody a nevýhody

Nepochybnou výhodou konstrukce je snadná instalace a cenová efektivita díky minimálnímu počtu trubek. Nevýhody jednotrubkového okruhu zahrnují: tepelné ztráty z registru do registru. Nedoporučuje se používat takový systém pro vytápění dvoupatrových budov.

Dvojitá trubka

Pro vytvoření dvoutrubkového systému se pokládá potrubí pro přímý přívod a zpětný tok kapaliny.

Plánování a Instalace konstrukce je poměrně složitá, ale zajišťují efektivní vytápění.

Princip fungování

Osnova musí být pečlivě promyšlena a navržena takto:

• Hlavní stoupačka vycházející z kotle je připojena k expanzní nádrži ve vzdálenosti přibližně 1/3 z celkové výšky kontury.
• Za nádrží je hlavní potrubí připojeno k rozvodu trubek, kterými je přiváděna horká chladicí kapalina.
• Pro odstranění přebytečné kapaliny je nádrž vybavena přepadovou trubkou., jeho připojení k kanalizaci.
• Trubky, kterými se ochlazená voda bude pohybovat do kotle, jsou instalovány ve spodní části registrů rovnoběžně s potrubím obsahujícím horkou chladicí kapalinu.

Strukturální prvky

Hlavní stoupačka i místnost, ve které se nachází nádrž, jsou izolovány, což zabrání se tepelným ztrátám a zamrznutí systému. Topný kotel je umístěn nejníže ve výklenku nebo ve sklepě.

Výhody a nevýhody

Hlavními výhodami dvoutrubkového gravitačního topného systému jsou rovnoměrné rozložení tepla mezi uzly okruhu, snadné nastavení, možnost použití trubek menšího průměru.

Konstrukce umožňuje korekci chyb ve výpočtu a instalaci bez snížení tepelné účinnosti.

Systém nemá prakticky žádné nevýhody, s výjimkou dlouhodobé přípravné činnosti. Ale stojí za to vynaložit čas a úsilí na vytvoření dobře fungujícího topného okruhu.

Vytvoření vhodného sklonu pro gravitační tok

Hlavní požadavky a normy uplatňované při vytváření topných systémů jsou uvedeny v SNiP 41-01-2003.

Aby se snížily faktory, které brání normálnímu toku chladicí kapaliny v potrubí (ohyby okruhu, vzduchové uzávěry), dodržujte doporučení pro sklon systémových trubek. Sklony se provádějí podél toku kapaliny na základě výpočtu. od 1 do 5 % v závislosti na délce potrubí. Díky správnému sklonu projde vzduch nahromaděný v potrubí do expanzní nádrže, kde se uvolní.

Výpočet průměru potrubí okruhu

U konstrukcí s gravitačním prouděním je nutné použít potrubí většího průměru než u systémů s nuceným oběhem.

Následující pokyny vám pomohou správně vypočítat průměr: pravidla:

• Po výpočtu tepelné energie potřebné k vytápění místnosti se získaný výsledek zvýší o 20 %.
• Podle vzorců uvedených v SNiP pomocí online kalkulačky vypočítat průřez trubek.
• Materiál budoucího potrubí se bere v úvahu: Ocelové trubky musí mít průměr alespoň 50 mm. Doporučuje se připojit tento typ potrubí ke kotli jako stoupačku.
• Po každém rozvětvení obvodu zmenšit průměr trubek o 1 velikost, u zpětného proudu se naopak zvyšují.

Správný výpočet průměru použitých trubek a jejich sklonu umožňuje vytvořit bezproblémový topný systém.

Užitečné video

Video poskytuje přehled topného systému, který může fungovat jak s přirozenou cirkulací, tak s čerpadlem.

Stručné závěry

Vytápění místností v chladném období s nestabilním napájením je vyřešený problém. Vytápěcí systémy s přirozenou cirkulací chladiva vytvářejí komfortní podmínky v soukromých domech bez použití elektřiny. Konstrukce jsou ekonomické, efektivní a bezpečné, pokud jsou obvody správně naplánovány a nainstalovány.