Jednotrubkový systém vytápění soukromého domu

Jednotrubkový topný systém pro soukromý dům je nejlepší volbou pro vytápění: samotný systém je ekonomický a snadno se instaluje, snadno se používá a má zcela přijatelné požadavky na instalaci! Zvažují se klady a zápory provozu, instalace a základní schéma systému.

Každý majitel soukromého domu chápe, že jeho domov by měl být především teplý. Při stavbě se proto vyplatí přemýšlet o výběru topného systému.

Dobrá věc na topných systémech v soukromých domech je, že mohou být instalovány na zakázku – projekt bude brát v úvahu všechny požadavky a přání majitele. Dnes existuje mnoho topných systémů, ale všechny pracují na jednotrubkovém nebo dvoutrubkovém systému. Náš článek zkoumá jednotrubkový topný systém jako nejekonomičtější možnost vytápění soukromého domu.

Obecný popis zařízení

Jednotrubkový topný systém obsahuje následující zařízení:

• Kotel
• Topná zařízení
• Expanzní nádrž
• Potrubí
• Termostaty

Kotel je hlavním článkem systému – s jeho pomocí se chladicí kapalina ohřeje na požadovanou teplotu. Kotle mohou pracovat na plynná, tuhá i kapalná paliva (kotle na kapalná paliva využívají topný olej, kotle na tuhá paliva uhlí).

Topná zařízení (obvykle se jedná o radiátory nebo konvektory) zajišťují příjemnou teplotu v místnostech a odevzdávají teplo ohřáté chladicí kapaliny (ve většině případů je chladicí kapalinou přehřátá voda).

Poznámka: pokud se uvažuje o dvoupatrovém domě, pak přirozená cirkulace chladicí kapaliny nemusí být dostatečná – pro dobrý pohyb vody potrubím je v systému navíc instalováno oběhové čerpadlo. Slouží k čerpání vody a udržování požadované úrovně tlaku chladicí kapaliny.

Potrubní systém slouží k distribuci chladicí kapaliny a jejímu přivádění do topných zařízení. Nejčastěji u jednotrubkového topného systému jsou trubky „skryty“ v podlaze – jsou pronásledovány (položeny v kanálech s povinnou tepelnou izolací), všity do podlahové konstrukce nebo (pokud existuje oběhové čerpadlo, které umožňuje zvýšení tlaku v potrubí pro zvýšení rychlosti proudění vody) jsou jednoduše skryty v soklových deskách. Dnes si můžete vybrat trubky malého průměru a široké dekorativní soklové lišty, které pomohou skrýt kabeláž.

Důležité: potrubí musí být položeno s povinným sklonem směrem od kotle, zejména pokud topný systém zajišťuje přirozenou cirkulaci chladicí kapaliny. Sklon může být malý – tímto způsobem se voda bude moci pohybovat potrubím sama.

Pro regulaci teploty chladicí kapaliny a v důsledku toho zvýšení/snížení teploty vytápění v místnostech jsou topná zařízení vybavena termostaty. S jejich pomocí můžete ovládat úroveň přívodu vody do zařízení v každé jednotlivé místnosti.

Pro udržení požadovaného tlaku vody v systému je nutná instalace expanzní nádrž. Nádrž se zpravidla montuje vedle kotle – dříve byla instalována v nejvyšším bodě systému (například pokud je dům jednopodlažní a kotel je v domě, pak by měla být nádrž instalována nad kotlem – pod stropem nebo v podkroví). Tento požadavek platil pro topné kotle starého typu.

Dnes výrobci často poskytují kompletní sadu topných zařízení (kotel, nádrž, přístrojové vybavení) a podle návodu lze nádrž instalovat nikoli na nejvyšší bod systému.

Princip

Topné systémy připojené pomocí jednotrubkového systému mohou být vertikální nebo horizontální, s horním nebo spodním vedením.

1. Horizontální jednotrubkový systém

Tato možnost instalace je nejběžnější pro jednopodlažní soukromé domy: potrubí v systému je rozloženo vodorovně. Obecně je systém prezentován následovně: voda vstupuje do kotle, kde se ohřívá na danou teplotu, je přiváděna systémem potrubí přes přímou trubku (vodorovně), vstupuje do radiátorů a po cestě až k poslednímu radiátoru se ochladí a vrací se do kotle.

Obr.1: Horizontální jednotrubkový systém vytápění

Obr.2: Horizontální jednotrubkový systém vytápění dvoupodlažního domu

Tento typ topného systému lze realizovat se spodním i horním rozvodem – kdy je chladicí kapalina přiváděna buď shora (z podkroví) nebo zespodu (pod tlakem).

2. Vertikální jednotrubkové schéma

Princip fungování je stejný jako u předchozí verze uspořádání, rozdíl je pouze ve vertikálním uspořádání uspořádání potrubí. Tato možnost instalace je typická pro soukromé domy se dvěma nebo třemi podlažími.

Obr.3: Vertikální jednotrubkový systém vytápění dvoupodlažního domu

Chladicí kapalina nemůže dlouhodobě sama o sobě cirkulovat (pohybovat se potrubím) – aby se mohla pohybovat, je nutné neustále udržovat v systému určitou hodnotu tlaku, což znamená, že musí být zvýšena i teplota. Aby se zabránilo neustálým výkyvům v ohřevu a chlazení vody, je nutné použít potrubí velkého průměru.

Poznámka: pro zvýšení rychlosti cirkulace vody potrubím se pokládají s mírným sklonem (do 0,3 %).

Pokud je tlak v systému nedostatečný, pak je povinnou podmínkou pro normální fungování topného systému instalace oběhového čerpadla. Tento typ systému může fungovat pouze s horním potrubím.

Základní schéma jednotrubkového topného systému pro soukromý dům s horní elektroinstalací je na obr. 4. Obr.

Obr.4: Jednotrubkový systém vytápění soukromého domu

1. kotel
2. expanzní nádoba
3. “akcelerační” rozdělovač (slouží k vyrovnání tlaku vody v systému během její přirozené cirkulace)
4. topná tělesa (radiátory nebo konvektory)
5. část cesty chladicí kapaliny podél vratného potrubí (“zpětné”)

Poznámka: šipky ukazují směr pohybu chladicí kapaliny v systému.

Jak je vidět z obrázku, v tomto případě je expanzní nádrž umístěna v nejvyšším bodě systému a má „vzduchový otvor“ – ventil pro vypouštění přebytečného vzduchu. Cesta chladicí kapaliny od posledního topného zařízení k návratu do kotle je pod úhlem – v systému se tak vytváří další tlak vody, protože teplota je výrazně snížena.

Důležité: toto schéma je popsáno pro otevřený okruh jednotrubkového systému, ve kterém chladicí kapalina komunikuje se vzduchem v atmosféře přes expanzní nádrž. V uzavřených systémech podobných konstrukcí dochází k “komunikaci” uvnitř systému, když je vytvořen přetlak. Uzavřené systémy jsou pro vícepodlažní budovy typické svou těsností. V tomto případě je vzduch vypouštěn speciálními větracími otvory.

Funkce připojení

Pro připojení zařízení v jednotrubkovém topném systému soukromého domu je třeba vzít v úvahu následující:

) Průměry přívodu a výstupu chladicí kapaliny v hlavním kroužku musí být o několik velikostí větší než průměry přívodu a výstupu do zařízení. Je-li např. jmenovitý průměr přípojky DN 20 mm, pak musí být jmenovitý průměr hlavního kroužku minimálně 50 mm. Proč? Protože tlakový rozdíl musí být udržován, aby se usnadnila přirozená cirkulace chladicí kapaliny v systému;

b) Sekvenční „zavěšení“ topných zařízení by nemělo narušovat provoz celého systému, takže je možné zajistit připojení bypassů – propojek používaných k regulaci teploty chladicí kapaliny. Obtoky usnadňují pohyb vody po okruhu bez snížení tepelného výkonu zařízení, což umožňuje majiteli domu kdykoli „přidat“ nebo demontovat zařízení pro opravu.

Body připojení k zařízením mohou být také velmi odlišné – na straně, dole, diagonálně.

Rada: protože chladicí kapalina bude ohřívat místnosti nerovnoměrně (v místnostech nejblíže kotli bude teplota vody vyšší než v následujících), můžete použít radiátory s různým počtem článků (nebo konvektory různých délek).

c) sklon potrubí pro normální pohyb chladicí kapaliny přes ně by měl začít bezprostředně po zrychlovacím potrubí a skončit, když ochlazená voda vstoupí do kotle. Podle SNiP musí být hodnota sklonu alespoň 0,3 % nebo 5 stupňů;

d) Metaloplastové a HDPE trubky mají oproti kovovým výhodu nízkou drsností vnitřních stěn – navíc je jejich montáž jednodušší díky nižší hmotnosti. Polypropylenové trubky mají navíc výhodu: jsou levnější, je pro ně jednodušší vybrat spojovací a tvarové prvky (spojky, T-kusy, kolena, uzavírací ventily);

d) Radiátory by měly být zapojeny paralelně k hlavnímu okruhu – je nezbytné zajistit ventily pro vypouštění vzduchu a termostaty pro regulaci teploty při přívodu chladicí kapaliny.

Důležité: pokud je topný systém s horním vedením, pak „vzduchové otvory“ nebudou potřeba, protože veškerý vzduch bude vycházet přes expanzní nádrž.

Video: Jednotrubkový a dvoutrubkový topný systém

Výhody a nevýhody

Stejně jako každý jiný typ vytápění má své výhody a nevýhody:

výhody:

• Lehká instalace (je možné nainstalovat kotel a položit potrubí sami), a v důsledku toho snížit náklady na odborné služby
• Nižší nákladová cena díky menšímu počtu trubek (na rozdíl od dvoutrubkového otopného systému bude jednotrubkový systém vyžadovat přesně o polovinu méně metrů potrubí – jaká slovní hříčka!) – jinými slovy, je cenově výhodný
• Estetika vzhledu (toto schéma umožňuje skrýt potrubí procházející místnostmi)

nevýhody:

• Sekvenční tok chladicí kapaliny do topných zařízení (v době, kdy voda vstoupí do posledního zařízení v domě, teplota chladicí kapaliny výrazně klesne)
• Potřeba zvýšeného tlaku
• Obtíže při používání kovových potrubí

První nevýhoda toto odstraníme zavěšením přídavných zařízení v místnostech nejvzdálenějších od místa rozvodu tepla (nebo zvýšením počtu článků na radiátorech).

Druhá nevýhoda Lze jej také snadno odstranit instalací oběhového čerpadla pro čerpání chladicí kapaliny. Okamžitě však vyvstává další problém: zvýšení nákladů na energie.

Třetí nevýhoda Dá se snadno upevnit, pokud místo kovových použijete kovoplastové nebo HDPE (vysokotlaké polypropylenové) trubky. Výrobci polymerních trubek dnes nabízejí výrobky jakýchkoli parametrů a armatur.

Video: Jednotrubkový a dvoutrubkový topný systém – který si vybrat?

A konečně: výrobci vždy obsahují pokyny k instalaci se svými topnými zařízeními, takže samoinstalace kotle a připojení topných zařízení v jednotrubkovém topném systému soukromého domu by nemělo představovat žádné zvláštní potíže.