Povinný systém cirkulace vody: schémata, možnosti implementace, technické detaily

Mnoho moderních řešení pro ohřev vody domů vyžaduje použití čerpací skupiny. Návrh a instalace topného systému s nuceným oběhem musí být provedeny s ohledem na technické aspekty vyplývající z rychlého pohybu chladicí kapaliny.

Vysoký tlak v topném okruhu vám umožňuje implementovat mnoho schémat zapojení. Souhlasíte, je to důležitá výhoda vytápěcího systému s nuceným oběhem. Uspořádání takového systému však vyžaduje kvalifikovaný návrh.

Řekneme vám, pro jaké vlastnosti jsou hlavní pracovní jednotky systému vybrány, a podrobně také popíšeme možné možnosti zapojení hlavní a jak uspořádat topný okruh.

Technické vlastnosti hlavních součástí systému

Nucený obvod se liší od přirozeného okruhu přidáním jednoho nebo více oběhových čerpadel. V důsledku zvýšení tlaku a rychlosti chladicího média se mění pravidla pro vytváření uzlů a umístění prvků obvodu.

Tuto skutečnost je třeba vzít v úvahu, aby se zajistilo kvalitní vytápění během nuceného oběhu.

Obecné požadavky na skupinu čerpadel

Cirkulační čerpadla jsou vybírána na základě požadavků na objem destilované vody (metr krychlový za hodinu) a tlak (metr). Výpočet obou parametrů závisí na kubické kapacitě vyhřívané skříně a způsobu ohřevu, jakož i na délce vodního okruhu a průměru jeho potrubí.

Čerpadlo by mělo být zvoleno tak, aby jeho parametry nebyly „blízké“ požadavkům systému. To vám umožní v případě potřeby přidat do obvodu prvky bez výměny čerpadla.

Čerpadla jsou v zásadě navržena pro napětí 220 V, ale jsou zde také s podporou 12 V. Během přepětí je nutné nainstalovat stabilizátor, aby se zabránilo selhání zařízení.

V případě častých výpadků proudu je třeba postupovat opatrně nepřerušitelný zdroj energie. Není třeba brát výkonnou UPS - pro vytápění soukromých domů zřídka používejte zařízení se spotřebou více než 150 wattů za hodinu.

Čerpadla s podmíněným oběhem mohou být rozdělena do dvou typů podle polohy motoru. Zařízení se suchým rotorem mají vyšší účinnost, ale mají vyšší hladinu hluku a nižší zdroje než s mokrým rotorem.

Pokud zapojení systému poskytuje příležitost pro přirozený pohyb chladicí kapaliny podél obvodu, musí být čerpadlo namontováno přes obtok. V tomto případě, když dojde k přerušení nebo k výpadku proudu, může se vytápění přepnout do režimu gravitační cirkulace.

Voda se může také pohybovat přes nečinné čerpadlo, ale vytvoří silný odpor vůči jeho pohybu.

Volba ve prospěch modelu čerpadla ve vztahu ke konkrétnímu topnému systému se provádí stanovením provozního bodu a jeho sladěním s požadovanými hodnotami průtoku chladicí kapaliny (+)

Obzvláště důležitý je problém zastavení čerpadla při používání kamna nebo topení krbem. V tomto případě bude pec pokračovat v ohřevu tepelného výměníku a je možné v něm vařit vodu a trvale zničit celý systém.

Je lepší to udělat instalace čerpadla na zpětném potrubí, protože nižší teplota vody prodlouží její životnost. Pokud není možné čerpadlo nainstalovat na jiném místě než na potrubí opouštějícím kotel, použijte čerpadlo s keramickými těsněními.

I když vydrží teploty až 110 ° C, ale když se systém zahřeje, mohou mít problémy s fungováním.

Po namontování čerpadla do okruhu přes obtok je možné dosáhnout nejen běžných pracovních podmínek na principu přirozené cirkulace, ale také možnost vyjmout čerpadlo bez vypuštění vody

Užitečné informace o výběru oběhových čerpadel pro topný systém jsou uvedeny v článcích:

1. Výběr oběhového čerpadla: zařízení, typy a pravidla pro výběr čerpadla pro vytápění
2. Cirkulační čerpadlo pro vytápění: deset nejlepších modelů a tipy pro zákazníky

Jemnosti výběru kotlů a pecí

Použití elektrických a plynových kotlů a dlouho spalovacích pecí jako tepelného generátoru je atraktivní z hlediska jednoduchosti řízení toku tepla prostřednictvím tepelného výměníku.

Aplikace pece na pevná paliva, zejména domácí návrhy, je plná nedostatečného nebo nadměrného tepla. Jejich použití je však často zdůvodněno levností a dostupností paliva.

Mnoho modelů elektrických a plynové kotle s integrovaným čerpadlem. Na jedné straně je vestavěný cirkulační systém vybírán podle kapacity kotle a vylučuje nutnost nákupu a instalace samostatného čerpadla. Na druhé straně, pokud se zabudované čerpadlo rozpadne, nebude tak snadné jej opravit nebo vyměnit jako samostatné.

Elektrický kotel s integrovaným čerpadlem je hotové a kompaktní řešení pro jeho začlenění do okruhu nuceného oběhu

Požadavky na kotel při použití nucené cirkulace jsou stejné jako u přirozeného:

• Výpočet výkonu kotle - ukazatel by měl uspokojit potřeby vytápění domu v nejnáročnějších podmínkách pro konkrétní oblast. Je vhodné mít malou rezervu energie (10-20%) z důvodu možných okolností vyšší moci, které mohou nastat v topném systému.
• Prevence varu chladicí kapaliny ve výměníku tepla. Je jednodušší splnit tento požadavek při použití kombinace pece - čerpadla než u gravitačního modelu pohybu tekutiny.

Aby nedocházelo k vroucí vodě ve výměníku tepla kotle, stačí nastavit regulaci výkonu v závislosti na teplotě odcházející kapaliny. Tato metoda pracuje s jakýmkoli druhem oběhu.

Řídicí jednotka pro provozní režim kotle na pevná paliva zahrnuje funkci spuštění čerpadla, když jsou na výstupu z výměníku tepla kritické teploty.

U pecí s přirozenou cirkulací není možné zabránit varu chladicí kapaliny v případě nadměrného množství naloženého paliva. Jedinou možností v přítomnosti čerpadla je zvýšení objemu kapaliny poháněné výměníkem tepla.

Navíc může být takový nouzový systém automatický pomocí termostatu a řídicí jednotky rychlosti čerpadla.

Instalace a kontrola vodního okruhu

U topného okruhu používajícího nucenou cirkulaci budou vyšší rychlosti vody než v gravitačním modelu. Proto můžete použít menší průměr potrubí se stejnými topnými parametry budovy. To snižuje náklady na ohřev vody z hlediska nákladů na potrubí, tvarovky a tvarovky.

Kromě toho se menší konturové prvky snáze schovávají v technologických výklencích nebo se hodí do interiéru budovy.

Ve srovnání s přirozenou cirkulací se k hydrostatickému tlaku v kapalné koloně přidá zvýšený hydrodynamický tlak proudu. Proto je nutné dodržovat některá pravidla, aby nedošlo k úniku nebo navíc k průniku systému.

V případě přechodu z gravitačního na nucený oběh je nutné vyloučit všechny, i malé netěsnosti v obvodu. Se zvyšujícím se tlakem se bude zvyšovat průtok, což kromě problémů v místnosti způsobí snížení množství chladicího média a jeho nadměrné provzdušňování (saturace vzduchu).

Před začátkem zahřívací periody je nutné provést hydraulické zkoušky pevnosti obvodu při maximálním použitém nebo dokonce mírně vyšším tlaku. To vám umožní identifikovat problémy a odstranit je před začátkem chladného počasí, kdy je delší zastavení ohřevu pro opravu nežádoucí.

Vytápěcí radiátory mohou unikat na nej neočekávanějších místech a vyřešení problému bude trvat dlouho, takže je lepší předem zkontrolovat integritu systému.

Protože rychlost chladicího média bude vyšší než 0,25 m / s, není podle SNiP 41-01-2003 potřeba udržovat konstantní sklon potrubí pro odvádění vzduchu z okruhu. Proto je při nucené cirkulaci instalace potrubí a radiátorů o něco jednodušší než u gravitačního obvodu.

Možnosti nuceného cirkulačního vytápění

Použití nucené cirkulace vám umožní odklonit se od principu navrhování elektroinstalace s povinným zohledněním rozdílu hydrostatického tlaku, který je nezbytný pro fungování v gravitačním schématu.

To zvyšuje variabilitu při modelování geometrie vodního okruhu a umožňuje použít řešení, jako je kolektorové vytápění nebo velké podlahové vytápění.

Horní a spodní zapojení

K hornímu nebo dolnímu zapojení může být podmíněně přiřazeno jakékoli schéma vytápění. Na horním vedení stoupá horká voda nad topná zařízení a poté, vytékající dolů, ohřívá radiátory. Na dně - horká voda je dodávána zdola. Každá varianta má své pozitivní aspekty.

Špičkové zapojení se také používá pro přirozený oběh. Topné okruhy tohoto typu proto umožňují použít oba typy cirkulace. To jednak poskytuje výběr a jednak zvyšuje spolehlivost systému.

V případě výpadku proudu nebo poruchy čerpadla bude pohyb vody podél okruhu pokračovat, i když nižší rychlostí.

Dobrý tlak vám umožňuje zvolit si mezi horním a dolním vedením, přičemž je třeba vzít v úvahu pohodlí vedení trubek, které dodávají chladicí kapalinu do radiátorů (+)

Při použití spodního vedení je celková délka potrubí menší, což snižuje náklady na vytvoření systému. Kromě toho není třeba pokládat stoupačky do horního patra, což je dobré z hlediska návrhu místnosti. Spodní přívodní trubka horké vody je položena buď v suterénu, nebo na úrovni podlahy v prvním patře.

Varianty schémat připojení jedním potrubím

Jedno-potrubní schéma používá stejné potrubí k přivádění horké vody do radiátorů ak vypouštění studené vody do topného kotle. S tímto zapojením je délka použitých trubek téměř poloviční, počet armatur a ventilů je snížen.

K zahřívání radiátorů však dochází postupně, proto je při výpočtu počtu sekcí nutné brát v úvahu postupné snižování teploty přiváděného chladicího média.

Sériové připojení radiátorů pomocí jediné trubky pro přívod chladicí kapaliny se v moderních domácnostech často používá k minimalizaci nákladů na materiál a zjednodušení instalačních prací

Schémata jednotlivých trubek lze implementovat v horizontální i vertikální verzi.Při nucené cirkulaci je v případě vertikálních stoupaček možné přivádět horkou vodu nejen shora, ale také zespodu.

Realizovatelnost použití jedné nebo druhé možnosti závisí nejen na pohodlí vedení potrubí, ale také na maximálním přípustném počtu radiátorů na jednom stoupačce jednovrstvého okruhu.

Topné radiátory můžete připojit dvěma způsoby:

• Sériové připojení - chladicí kapalina protéká všemi radiátory. V tomto případě je nutný minimální počet trubek, pokud je však nutné vypnout jeden z radiátorů, budete muset zastavit celou větev systému.
• Připojení obejít - chladicí kapalina může protékat kolem radiátoru podle instalovaného výboje. Pomocí systému kohoutků můžete přesměrovat tok kolem radiátoru, což umožní jeho opravu nebo demontáž bez zastavení topení.

Pro vytápění se často používá schéma s jedním potrubím, ale v případě velkého počtu radiátorů se pro jejich rovnoměrné vytápění používá jiná možnost.

Schémata jednotlivých trubek mají mnoho možností nuceného oběhu, takže výběr správného řešení pro konkrétní geometrii místnosti je poměrně snadný (+)

Způsoby, jak použít verzi dvou trubek

Vytvoří se schéma vytápěcího okruhu používající druhé potrubí k vypouštění chlazené vody do kotle systém dvojitého potrubí. Délka potrubí se zvyšuje, stejně jako počet připojení a zařízení.

Systém má však důležité plus - do každého radiátoru je přiváděn tepelný nosič o stejné teplotě. Díky tomu je dvoukanálová verze velmi atraktivní.

U ohřevu vody s nucenou cirkulací se používá horizontální i vertikální kabeláž. Kromě toho je u vertikální verze možné použít horní a dolní přívod teplé vody.

Dvoutrubkový systém přívodu vody a odtoku ve spojení s diagonálním připojením radiátoru poskytuje maximální přenos tepla do místnosti

Protože teplota přiváděné vody do všech radiátorů je stejná, geometrie obvodů závisí pouze na následujících faktorech:

• úspora materiálu - minimalizovat záběry potrubí a počet připojení;
• snadnost kontury topení přes stěny a podlahy;
• estetická přitažlivost - schopnost umístit topné prvky do interiéru budovy.

V závislosti na pohybu horké a chlazené vody jsou schémata dvou trubek rozdělena do dvou typů:

1. Přidruženo. Pohyb v obou trubkách probíhá v jednom směru. Cyklus chladicího cyklu má stejnou délku pro všechny radiátory v této části systému, takže jejich rychlost ohřevu je stejná.
2. Slepé uličky. V přidruženém okruhu se radiátory umístěné blíže k kotli rychleji zahřívají. U systémů s nucenou cirkulací to však není příliš důležité kvůli značné rychlosti vody v okruhu.

Při výběru mezi přidruženou a slepou volbou se řídí podmínkou výhodnosti provedení zpětného potrubí. Ve svislých obvodech, s nižším zapojením, je získán systém slepých uliček a u horního obvodový systém.

Použití rozdělovače tepla

Další populární způsob organizace vytápění je nyní konstrukce kolektorového obvodu. Toto schéma lze do jisté míry nazvat poddruhy dvou trubek, ačkoli se také používá při organizaci jedno trubkových topných okruhů.

Pouze distribuce horkého chladicího média a sběr chlazeného materiálu neprobíhá z hlavního stoupacího potrubí, ale ze speciálních distribučních uzlových zařízení - kolektorů. Takový systém pracuje stabilně pouze s použitím nuceného oběhu.

Radiální zapojení ve srovnání s dvou trubkami vyžaduje kolektor, větší celkovou délku potrubí, počet armatur a ventilů

Rozvodná jednotka pro dvou trubkový systém je komplexní kombinací přívodního a zpětného rozdělovače, pomocí které je chladivo vyváženo co do teploty a tlaku.

Každá větev zařízení napájí jeden topný prvek nebo jeho malou skupinu. Větve jsou obvykle umístěny pod podlahou, každé patro vícepodlažní budovy obsluhuje jeden kolektor nainstalovaný ve středu.

Přes zřejmé výhody této možnosti pro organizaci vytápění má kolektorový systém dvě významné nevýhody:

• nejdelší potrubíproto tato možnost uspořádání vodního okruhu vyžaduje značné finanční investice;
• obtížnost změnit konturu - trubky s touto možností jsou obvykle umístěny pod podlahou nebo ve stěnách, takže v případě přidání topných zařízení bude velmi obtížné provádět jakékoli opravy.

Všechny kolektory jsou zpravidla namontovány ve speciální skříni, protože tam jsou umístěny uzavírací ventily a je vyžadován přístup. Umístění jeřábů na jednom místě je velmi výhodné.

V případě potřeby zapnout nebo vypnout radiátory nebo v případě nouze stačí mít přístup do skříňky a není třeba navštívit všechny místnosti.

Rozdělovače mohou mít jednoduchou strukturu sestávající ze dvou hřebenů a minimálního uzavíracího ventilu. Komplexní sestavy mohou také zahrnovat automatické termostaty, elektronické ventily, směšovače, zařízení pro automatické odvádění vzduchu, senzory a řídicí jednotky, ventil pro vypouštění vody a samostatné oběhové čerpadlo.

Tyto systémy mohou nejpřesněji upravit teplotu v domě, ale vyžadují dobré porozumění základům a nuancím práce s ohřevem vody.

Podlahové vytápění

Je zvažován jeden z nejpohodlnějších způsobů vytápění organizace teplé podlahy. Je třeba poznamenat, že instalace této možnosti pro vytápění obývacích pokojů, sprch, kuchyní a dalších místností je poměrně komplikovaná.

Vodní podlahové vytápění velké plochy je možné pouze s organizací nuceného oběhu, protože je nutné vytvořit tlak v dlouhém systému úzkých trubek.

K překonání odporu úzkých trubek s mnoha ohyby je nutný tlak. Kromě toho je nutné dosáhnout tlaku, který vám umožní odstranit vzduch z trubek teplé podlahy, které jsou umístěny vodorovně.

Existuje mnoho kombinací kladení trubek:

• pro malé pokoje aplikovat schémata s jedním vstupem pro horkou vodu a výstupem pro chlazenou vodu;
• pro velké pokoje uspořádat složitější systémy podlahového vytápění pomocí rozvodného potrubí.

Pro fragmenty okruhu s teplou podlahou jsou často instalovány oběhová čerpadla.

Použití kolektoru je odůvodněno pro velké plochy podlahového vytápění, když výpočty ukazují, že jedna trubka se nemusí s vytápěním vyrovnat

Závěry a užitečné video na toto téma

Podrobná prezentace dvoutrubkového a poněkud komplexního schématu vytápění dvoupodlažního domu:

Uzavřený systém pro třípodlažní dům založený na plynovém kotli:

Použití čerpadel pro ohřev vody v budovách značně usnadňuje návrh okruhu a umožňuje tak možnosti, které pro gravitační model nejsou k dispozici. Správný výběr zařízení vyřeší problém vytápění domů, což tento proces usnadní a zjednoduší.

Máte něco k doplnění, nebo máte dotazy ohledně organizace topného systému s nuceným oběhem? Zanechte prosím komentáře k publikaci a zapojte se do diskusí. Kontaktní formulář je umístěn ve spodním bloku.