Topné systémy s přirozeným a nuceným oběhem

Pro vybudování správného topného systému, který bude plně využívat výkon kotle, je potřeba porozumět základním principům a pojmům – je jedno, zda si potrubí a radiátory instalujete sami nebo využijete služeb najatých mechaniků.
Topné systémy se dělí do dvou tříd – c přírodní и nucený oběh chladicí kapalina.

Systémy přirozeného oběhu

Horko stoupá, chlad klesá – na tomto principu je postaven systém s přirozenou cirkulací. Voda ohřátá v kotli stoupá do nejvyššího bodu potrubí a díky mírnému sklonu trubek samospádem proudí do radiátorů, kde uvolňuje teplo do místnosti. Ochlazená voda se vrací zpět do kotle.

Otevřený topný systém s přirozenou cirkulací

Výhody takového systému:

• energetická nezávislost – prakticky žádná automatika, čerpadla a regulátory, které jsou napájeny ze sítě, proto náhlý výpadek proudu nijak neovlivní vytápění;
• nehlučnost práce;
• snadná údržba.

nevýhody:

• pro lepší cirkulaci musíte použít trubky o průměru 40-50 mm, které jsou dražší;
• je nutné vypočítat sklon vodorovných úseků (pokles o 1 cm na 1 metr délky) a při instalaci jej dodržet;
• pomalé zahřívání potrubí a radiátorů na provozní teplotu;
• omezení celkové délky systému – do 30 m;
• vlastnosti uspořádání prvků: kotel v nejnižším bodě, expanzní nádrž (více o tom trochu níže) v nejvyšším, kabeláž nahoře.

Vytápění s přirozenou cirkulací se častěji používá pro malé místnosti, jako jsou venkovské domy, kde může docházet k výpadkům elektřiny nebo není napájena a vytápěnou oblastí je místnost nebo několik místností na stejném patře.

Systémy nuceného oběhu

Výhody systémů s nuceným oběhem:

• automatizace a čerpadlo udržují konstantní tlak a teplotu v systému;
• možnost připojení několika okruhů (radiátory, vodou vyhřívané podlahy, akumulační nádrže);
• rychlé zahřátí.

nevýhody:

• závislost na elektřině (může být potřeba nepřerušitelné napájení);
• zvýšení nákladů na celý systém díky dodatečnému vybavení – čerpadlo, filtry, uzavírací a bezpečnostní armatury a ventily, uzavřené expanzní nádoby;
• poměrně složitá instalace, potřeba bypassů na zařízení pro opravu, výměnu nebo údržbu.

Otevřené a uzavřené topné systémy

Voda se při zahřátí rozpíná. Pokud pevně uzavřete okruh kotel-potrubí-radiátory, horká chladicí kapalina jednoduše „rozbije“ jakoukoli část systému nebo protlačí těsnění závitových spojů. Pro kompenzaci expanze chladicí kapaliny se používají speciální nádoby, tzv expanzní nádrže.

Co je otevřený systém vytápění?

V otevřeném systému expanzní nádoba komunikuje s atmosférickým vzduchem, tj. je to obyčejný sud se vstupem a výstupem chladicí kapaliny a otevřeným víkem. Cirkulace v otevřeném systému je obvykle přirozená, takže nejčastěji jsou tyto pojmy zaměnitelné. I když je možné instalovat čerpadlo do otevřeného systému (více o umístění čerpadla později).

Vlastnosti otevřeného topného systému

• jednoduchost: expanzní nádrž může být vyrobena ze šrotu;
• možnost doplňování nebo odebírání chladicí kapaliny z otevřené nádrže (teplá voda pro technické potřeby).

• Protože voda komunikuje přímo s atmosférou, kyslík vstupuje do systému, což způsobuje korozi potrubí a výměníků tepla. Vzduch vytváří zátky v radiátorech a kolenech potrubí, k jejichž odstranění je nutné nainstalovat Mayevského kohoutky a odvzdušňovací ventily;
• v nejvyšším bodě objektu (v podkroví, které se většinou nevytápí) musí být instalována otevřená nádrž a to znamená další náklady na zvětšení délky stoupačky a tepelnou izolaci samotné nádrže;
• Nemrznoucí směs nelze použít, protože se odpařuje;
• je nutné kontrolovat hladinu vody v systému.

Uzavřený topný systém

V uzavřeném systému je expanzní nádrž rozdělena na dvě části elastickou membránou. V jedné části se hromadí expandující voda, která vyboulí membránu a vytlačí vzduch z druhé části ventilem. Takovou expanzní nádrž nemůžete postavit v garáži, je to zakoupený produkt.

Výhody uzavřených systémů:

• přímý kontakt s atmosférou je vyloučen, takže množství chladicí kapaliny se nesnižuje, je povoleno použití nemrznoucí směsi, dochází k menšímu ucpání vzduchu;
• nádrž může být instalována v zásadě kdekoli v systému (doporučeno na vratném potrubí před čerpadlem);
• Systém dosahuje vyšších tlaků, což znamená, že pro nastavení a zvýšení účinnosti jsou možné složité konfigurace okruhu a použití zpětných ventilů a vícecestných ventilů.

Obecně platí, že existuje pouze jedna nevýhoda – zvýšení nákladů na systém a složitější výpočty a instalace.

Expanzní nádoba membránového typu

Vlastnosti uzavřených topných systémů

Objem uzavřené nádrže musí činit minimálně 10 % celkového objemu chladicí kapaliny (včetně kotle a radiátorů s potrubím). Čerpadlo je vhodné instalovat na vratné potrubí, přímo před kotel: ačkoli moderní zařízení nejsou tak citlivá na teplotu čerpané kapaliny, pokud se blíží bodu varu, vytvoří se směs páry a vody. čerpadlo se zastaví (zastaví cirkulaci vzduchu s párou).

Jedno trubkové a dvou trubkové systémy

Kromě otevřených přirozených a uzavřených nucených je také rozdíl v potrubí do jednotrubkových a dvoutrubkových otopných soustav.

В jednotrubkový systém Chladicí kapalina vstupuje do chladiče a opouští jednu trubku, to znamená, že všechny baterie v domě jsou zapojeny do série. Jde o jednoduché a levné řešení s podstatnou nevýhodou: po každém radiátoru se voda ochladí, takže místnosti nejvzdálenější od kotle dostanou nejméně tepla, zatímco první radiátory se smaží na plný výkon. Ke kompenzaci se používají bypassy (průchozí sekce obtékající otopné těleso) a termostatické hlavice.

Horizontální jednotrubkový systém

V závislosti na počtu podlaží budovy jsou:

• jednotrubkové systémy s vodorovnou elektroinstalací – přívod přes stoupačku do podlahy a následně sériové zapojení radiátorů;
• s vertikální elektroinstalací – shodně umístěná otopná tělesa v různých podlažích jsou napojena na jednu stoupačku.

Příklady vertikálních jednotrubkových systémů jsou topná zařízení v sovětských bytových domech: stoupačka jde do nejvyššího patra a baterie jsou „navlečeny“ na zpáteční cestě. Vzhledem k tomu, že nejsou instalovány termostaty, je v 9. patře lidem horko a v 1. patře zima.

Dvojrubkový systém zahrnuje přívod chladicí kapaliny paralelně ke každému radiátoru a výstup chlazené vody do samostatného zpětného potrubí. Je možné uspořádat jeden nebo dva okruhy pro průchod chladicí kapaliny.

Dvoutrubkový systém je optimální pro rozvod ohřáté chladicí kapaliny a regulaci teploty v každé místnosti a radiátoru. Mnohé však zastaví jeho cena – ve skutečnosti je položen dvojnásobný počet trubek.

Topný systém dvoutrubkový

Jaký topný systém zvolit?

1. Jednoduchým levným řešením pro letní dům, jednopodlažní malý dům nebo technickou místnost nebo garáž je jednotrubkový otevřený systém s přirozenou cirkulací. Je pouze nutné pravidelně sledovat množství vody v systému, zabránit zamrzání a odvzdušnit vzduch z vodorovných úseků.
2. Nejlepší možností je uzavřený systém s nuceným oběhem a přítomností zpětných ventilů, bezpečnostních skupin, filtrů a tepelných hlavic na radiátorech. Výběr a kalkulace podle lokality, charakteru místnosti, plochy a případných tepelných ztrát a samozřejmě dle rozpočtu – jednotrubkové, dvoutrubkové.
3. Rozšířenou možností jsou dvoutrubkové uzavřené systémy s několika odběrnými a vratnými okruhy, řídicí elektronikou a akumulátory tepla.