Uzavřený topný systém: schémata a instalační vlastnosti uzavřeného systému

Hlavním rysem, ve kterém se uzavřený topný systém liší od otevřeného, ​​je jeho izolace od vlivů prostředí. Takový obvod zahrnuje oběhové čerpadlo, které stimuluje pohyb chladicí kapaliny. Okruh postrádá mnoho nevýhod spojených s otevřeným topným okruhem.

Přečtěte si vše o kladech a záporech uzavřených topných okruhů přečtením našeho článku. Důkladně rozebral možnosti zařízení, specifika montáže a provozu uzavřených systémů. U nezávislých mistrů je uveden příklad hydraulického výpočtu.

Informace předkládané pro informaci jsou založeny na stavebních předpisech. Abychom optimalizovali vnímání obtížného tématu, je text doplněn užitečnými schématy, sbírkami fotografií a video průvodci.

Princip fungování uzavřeného systému

Tepelná roztažnost v uzavřeném systému je kompenzována použitím membránové expanzní nádrže naplněné vodou během ohřevu. Po ochlazení voda z nádrže opět přejde do systému, čímž se v okruhu udržuje konstantní tlak.

Tlak generovaný v uzavřeném topném okruhu během instalace je přenášen do celého systému. Chladivo cirkuluje násilně, proto je tento systém těkavý. Bez oběhové čerpadlo nedojde k žádnému pohybu ohřáté vody potrubím do zařízení a zpět k generátoru tepla.

Hlavní prvky uzavřené smyčky:

• kotel;
• výstupní ventil vzduchu;
• termostatický ventil;
• radiátory;
• potrubí;
• expanzní nádrž, která není v kontaktu s atmosférou;
• vyrovnávací ventil;
• kulový ventil;
• čerpadlo, filtr;
• bezpečnostní ventil;
• manometr;
• kování, spojovací prvky.

Pokud není napájení doma přerušeno, funguje uzavřený systém efektivně. Design je často doplněn o „teplé podlahy“, což zvyšuje jeho účinnost a odvádí teplo.

Toto uspořádání vám umožňuje držet se určitého průměru potrubí, snížit náklady na pořízení materiálu a neuložit potrubí na svah, což zjednodušuje instalaci. K čerpadlu musí proudit kapalina s nízkou teplotou, jinak je její provoz nemožný.

Topný okruh s uzavřeným okruhem zahrnuje část částí, které se používají v jiných typech systémů

Tato varianta má jednu zápornou nuanci - zatímco s konstantním sklonem, vytápění funguje i bez napájení, pak s přísně vodorovnou polohou potrubí nefunguje uzavřený systém. Tento nedostatek je kompenzován vysokou účinností a řadou pozitivních aspektů ve srovnání s jinými typy topných systémů.

Instalace je relativně jednoduchá a možná v místnosti jakékoli velikosti. Potrubí nemusí být izolováno, topení probíhá velmi rychle, pokud je v okruhu termostat, lze nastavit teplotní režim. Pokud je systém správně uspořádán, nevznikají žádné ztráty chladicího média, a proto neexistují důvody pro jeho doplnění.

Nepochybnou výhodou uzavřeného topného systému je, že teplotní rozdíl mezi přívodem a zpátečkou umožňuje prodloužit provozní životnost kotle. Potrubí v uzavřeném okruhu je méně náchylné ke korozi. Do okruhu je možné nahrát nemrznoucí kapalina namísto vodykdyž musí být topení v zimě na dlouhou dobu vypnuto.

Nejběžněji používanými systémy uzavřeného typu jsou vodní systémy, i když nemrznoucí kapaliny, pára a plyny s nezbytnými vlastnostmi mohou také sloužit jako chladivo

Ochrana systému proti vzduchu

Teoreticky by vzduch neměl vstupovat do uzavřeného topného systému, ale ve skutečnosti je tam stále. Jeho akumulace je pozorována v době, kdy jsou potrubí a baterie naplněny vodou. Druhým důvodem může být odtlakování kloubů.

V důsledku výskytu vzduchových zácp je snížen přenos tepla v systému. Pro boj s tímto jevem jsou v systému zahrnuty speciální ventily a kohouty pro odvětrání vzduchu.

Pokud se v systému nevytváří žádný vzduch, odvzdušňovací plovák zablokuje výfukový ventil.Když se v plovákové komoře vytvoří vzduchová zátka, plovák přestane držet výfukový ventil, takže vzduch vystupuje mimo zařízení

Aby se minimalizovala pravděpodobnost vzniku vzduchových zácp, je třeba při plnění uzavřeného systému dodržovat určitá pravidla:

1. Přivádějte vodu zdola nahoru. Za tímto účelem položte potrubí tak, aby se uvolněná voda a vzduch pohybovaly stejným směrem.
2. Ponechejte kohoutky pro odvětrání v otevřené poloze a kohouty pro vypouštění vody v uzavřené poloze. Při postupném nárůstu chladicího média tak bude vzduch unikat skrz otevřené větrací otvory.
3. Jakmile voda protéká, uzavřete odvzdušňovací ventil. Proces pokračuje hladce, dokud není okruh zcela naplněn chladivem.
4. Spusťte čerpadlo.

Pokud je v topném okruhu hliníkové radiátory, pak jsou vyžadovány všechny větrací otvory. Hliník ve styku s chladivem vyvolává chemickou reakci, doprovázenou uvolňováním kyslíku. Částečně bimetalické radiátory mají stejný problém, ale vytváří se mnohem méně vzduchu.

V horním bodě je nainstalován automatický odvzdušňovací ventil. Tento požadavek je vysvětlen skutečností, že vzduchové bubliny v kapalných látkách vždy spěchají do potrubí, kde jsou shromažďovány zařízením pro odvod vzduchu

V radiátorech není veškerá 100% bimetalová chladicí kapalina v kontaktu s hliníkem, ale odborníci v tomto případě trvají na větrání. Specifická konstrukce ocelových deskových radiátorů je již vybavena ventily pro uvolňování vzduchu během výrobního procesu.

U starých litinových radiátorů je vzduch odstraňován pomocí kulového ventilu, ostatní zařízení jsou zde neúčinná.

Kritickými body v topném okruhu jsou zalomení trubek a horní body systému, takže na těchto místech jsou namontována zařízení pro odvádění vzduchu. V uzavřené smyčce platí Mayevsky jeřáby nebo automatické plovákové ventily, které umožňují odvětrání vzduchu bez zásahu člověka.

V případě tohoto zařízení je polypropylenový plovák připojen přes paprsek k cívce. Když se plováková komora naplní vzduchem, plovák se spustí a když dosáhne spodní polohy, otevře ventil, kterým vzduch opouští.

V objemu uvolněném z plynu vstupuje voda, plovák spěchá a zavírá cívku. Aby se zabránilo vniknutí nečistot, je zakryt ochranným uzávěrem.

Případ ručního i automatického odvzdušnění je vyroben z vysoce kvalitního materiálu, který není náchylný ke korozi. Pro odstranění vzduchové zátky se kužel otáčí proti směru hodinových ručiček, vzduch se uvolňuje až do syčivého syčení

Existují modifikace, kde tento proces probíhá jinak, ale princip je stejný: plovák ve spodní poloze - plyn je uvolňován; plovák je nahoře - ventil je zavřený, vzduch se hromadí. Cyklus se opakuje automaticky a nevyžaduje přítomnost osoby.

Hydraulický výpočet pro uzavřený systém

Aby nedošlo k chybě s výběrem trubek pro průměr a výkon čerpadla, je nutný hydraulický výpočet systému.

Efektivní provoz celého systému není možný bez zohlednění hlavních 4 bodů:

1. Stanovení množství chladicího média, které musí být přiváděno do topných zařízení, aby byla zajištěna požadovaná tepelná bilance v domě bez ohledu na venkovní teplotu.
2. Maximální snížení provozních nákladů.
3. Snížit na minimum finančních investic, v závislosti na zvoleném průměru potrubí.
4. Stabilní a tichý provoz systému.

Hydraulický výpočet pomůže vyřešit tyto problémy, což vám umožní zvolit optimální průměry potrubí s přihlédnutím k ekonomicky odůvodněným průtokům chladicího média, určit ztrátu hydraulického tlaku v jednotlivých sekcích a propojit a vyvážit větve systému.Toto je složitá a časově náročná, ale nezbytná fáze návrhu.

Pravidla pro výpočet průtoku chladicí kapaliny

Výpočty jsou možné, pokud existuje výpočet tepelného inženýrství a po výběru radiátorů pro napájení. Výpočet tepelného inženýrství by měl obsahovat přiměřené údaje o objemech tepelné energie, zatížení, tepelných ztrát. Pokud tato data nejsou k dispozici, je výkon radiátoru převzat přes oblast místnosti, ale výsledky výpočtu budou méně přesné.

Trojrozměrné schéma je vhodné použít. Všechny prvky v něm jsou přiřazeny označení, která zahrnují označení a číslo v pořádku

Začněte schématem. Je lepší provést jej v axonometrické projekci a použít všechny známé parametry. Průtok chladicí kapaliny je určen vzorcem:

G = 860q / kgt kg / h,

kde q je výkon radiátoru kW, ∆t je teplotní rozdíl mezi zpětným a napájecím vedením. Po určení této hodnoty je průřez potrubí určen z Shevelevových tabulek.

Pro použití těchto tabulek musí být výsledek výpočtu převeden na litry za sekundu podle vzorce: GV = G / 3600ρ. Zde GV označuje průtok chladicí kapaliny v l / s, ρ je hustota vody rovná 0,983 kg / l při teplotě 60 ° C. Z tabulek si můžete jednoduše vybrat průřez potrubí bez provedení úplného výpočtu.

Shevelevovy tabulky výrazně zjednodušují výpočet. Zde jsou průměry plastových a ocelových trubek, které lze určit na základě znalosti rychlosti chladicího média a jeho průtoku

Posloupnost výpočtu je snazší pochopit na příkladu jednoduchého schématu včetně kotle a 10 radiátorů. Schéma musí být rozděleno do sekcí, kde průřez potrubí a průtok chladicí kapaliny jsou konstantní.

První část je vedení od kotle k prvnímu radiátoru. Druhý je segment mezi prvním a druhým radiátorem. Třetí a následující oddíly se přidělují podobně.

Teplota od prvního do posledního zařízení se postupně snižuje. Pokud je v první sekci tepelná energie 10 kW, pak když prochází první radiátor, chladicí kapalina dodává určité množství tepla a odpadní teplo klesá o 1 kW atd.

Průtok chladicí kapaliny můžete vypočítat podle vzorce:

Q = (3,6xQuch) / (cx (tr-to))

Zde je Quch tepelné zatížení sekce, s je měrné teplo vody, které má konstantní hodnotu 4,2 kJ / kg x s. Tr je teplota horkého nosiče tepla na vstupu a to je teplota chlazeného nosiče tepla na výstupu.

Optimální rychlost pohybu horké tekutiny podél potrubí je od 0,2 do 0,7 m / s. Při nižší hodnotě se v systému objeví vzduch. Tento parametr je ovlivněn materiálem produktu, drsností uvnitř trubky.

V otevřených i uzavřených topných okruzích se používají trubky vyrobené z černé a nerezové oceli, mědi, polypropylenu, polyethylenu různých úprav, polybutylenu atd.

Při rychlosti chladicího média v doporučeném rozmezí 0,2 - 0,7 m / s budou pozorovány tlakové ztráty od 45 do 280 Pa / m v potrubí z polymeru a od 48 do 480 Pa / m u ocelových trubek.

Vnitřní průměr trubek v sekci (dвн) je stanoven na základě tepelného toku a teplotního rozdílu na vstupu a výstupu (∆tco = 20 ° C pro topný okruh se dvěma trubkami) nebo na průtoku chladicí kapaliny. K tomu je k dispozici speciální tabulka:

Podle této tabulky, s vědomím teplotního rozdílu mezi vstupem a výstupem, stejně jako průtokem, je snadné určit vnitřní průměr potrubí

Chcete-li vybrat obvod, měli byste zvážit jednotlivá a dvoukanálová schémata samostatně. V prvním případě se vypočítá stoupačka s největším počtem zařízení a ve druhém zatěžovaný obvod. Délka místa je převzata z plánu, implementována v měřítku.

Přesný hydraulický výpočet může provést pouze odborník v příslušném profilu. Existují speciální programy, které umožňují provádět všechny výpočty týkající se tepelných a hydraulických charakteristik, které lze použít, když návrh topného systému pro váš domov.

Výběr oběhového čerpadla

Účelem výpočtu je získat hodnotu tlaku, kterou musí čerpadlo vyvinout, aby pohánělo vodu systémem. Chcete-li to provést, použijte vzorec:

P = Rl + Z

Ve kterém:

• P je tlaková ztráta v potrubí v Pa;
• R je měrný třecí odpor v Pa / m;
• l je délka potrubí v konstrukční části vm;
• Z - tlaková ztráta v „úzkých“ oblastech Pa.

Tyto výpočty jsou zjednodušeny stejnými Shevelevovými tabulkami, ze kterých lze zjistit hodnotu třecího odporu, bude muset být vypočteno pouze 1000i podle specifické délky potrubí. Pokud je tedy průměr vnitřní trubky 15 mm, délka sekce je 5 ma 1000i = 28,8, pak Rl = 28,8 x 5/1000 = 0,144 Bar. Po nalezení hodnot Rl pro každý graf se sčítají.

V pasu je hodnota tlakové ztráty Z jak pro kotel, tak pro radiátory. Pokud jde o jiné odpory, odborníci doporučují odebrat 20% Rl, poté sčítat výsledky za jednotlivé sekce a vynásobit faktorem 1,3. Výsledkem je požadovaná hlava čerpadla. U jedno a dvou trubkových systémů je výpočet stejný.

Čerpadlo je instalováno tak, aby jeho hřídel zaujímal vodorovnou polohu, jinak nelze zabránit vytváření vzduchových zácp. Připevněte ji na americké ženy, takže je-li to nutné, je snadné ji odstranit

V případě kdy čerpadlo vyzvednout podle stávajícího kotle pak platí vzorec: Q = N / (t2-t1), kde N je výkon topné jednotky ve W, t2 a t1 jsou teplota chladicí kapaliny při opuštění kotle a na zpátečce.

Jak vypočítat expanzní nádrž?

Výpočet se zredukuje na stanovení množství, o které se objem chladicího média během jeho ohřevu zvýší z průměrné pokojové teploty + 20 ° C na pracovní - z 50 na 80 stupňů. Tyto výpočty nejsou jednoduché, ale existuje jiný způsob, jak tento problém vyřešit: odborníci doporučují vybrat nádrž s objemem rovným 1/10 z celkového množství kapaliny v systému.

Expanzní nádrž je velmi důležitým prvkem systému. Přebytečné chladivo, které dostává v době jeho expanze, chrání vedení a kohouty před roztržením

Tyto údaje můžete zjistit z certifikátů zařízení, které udávají kapacitu vodního pláště kotle a 1 sekce radiátoru. Poté vypočtěte plochu průřezu trubek různých průměrů a vynásobte odpovídající délkou.

Výsledky jsou shrnuty, jsou k nim přidány údaje z pasů a je odebráno 10% z celkového počtu. Pokud celý systém obsahuje 200 litrů chladicí kapaliny, je zapotřebí expanzní nádrž o objemu 20 litrů.

Kritéria výběru nádrže

Značka expanzní nádrže z oceli. Uvnitř je membrána rozdělující nádrž na 2 oddíly. První je naplněn plynem a druhý chladicí kapalinou. Když teplota stoupne a voda se vrhne ze systému do nádrže, pak se pod jeho tlakem stlačí plyn. Chladivo nemůže obsáhnout celý objem kvůli přítomnosti plynu v nádrži.

Kapacita expanzních nádrží je jiná. Tento parametr je zvolen tak, že když tlak v systému dosáhne svého vrcholu, voda nestoupne nad nastavenou úroveň. Jako ochrana nádrže proti přetečení je součástí konstrukce pojistný ventil.Normální plnění nádrže je od 60 do 30%.

Nejlepší řešení je nainstalovat expanzní nádrž v místě, kde má systém nejméně ohybů. Nejlepší místo pro něj je přímá sekce před pumpou.

Volba optimálního schématu

Při vytápění v soukromém domě se používají dva typy schémat: jednoduché a 2-trubkové. Pokud je porovnáte, pak je efektivnější. Jejich hlavní rozdíl v metodách připojení radiátorů k potrubí. Ve dvou trubkovém systému je nezbytným prvkem topného okruhu samostatný stoupač, kterým se chladicí kapalina vrací do kotle.

Instalace jednovrstvého systému je finančně jednodušší a méně nákladná. Uzavřená smyčka tohoto systému kombinuje přívodní i zpětné potrubí.

Jednovrubný topný systém

V jednopodlažních a dvoupodlažních budovách s malou plochou se osvědčil jednokotrubní topný okruh s uzavřeným okruhem, který představuje kabeláž 1 potrubí a řadu radiátorů zapojených do série.

Někdy se to nazývá „Leningrad“. Chladivo, které vrací teplo do radiátoru, se vrací do přívodního potrubí a poté prochází další baterií. Nejnovější radiátory přijímají méně tepla.

Při instalaci systému s jedním potrubím můžete provést 2 možnosti přesunu chladicí kapaliny - asociované a zablokované. V prvním případě může být systém vyrovnaný, ale ve druhém není

Výhoda takového schématu se nazývá ekonomická instalace - zabere méně času a materiálu než u 2-trubkového systému. V případě poruchy jednoho radiátoru bude zbytek fungovat při použití bypassu v normálním režimu.

Možnosti schématu s jedním potrubím jsou omezené - nelze je spustit ve stádiích, radiátory se zahřívají nerovnoměrně, takže je třeba k posledním v řetězci přidat sekce. Aby chladivo tak rychle nevychladlo, je nutné zvětšit průměr trubek. Pro každé patro se doporučuje připojit maximálně 5 radiátorů.

Jsou známy dva typy systémů: horizontální a vertikální. V jednopatrové budově je horizontální pohled na topný systém položen nad i pod podlahou.Doporučuje se, aby baterie byly namontovány na stejné úrovni a vodorovná přívodní trubka byla mírně skloněna podél toku chladicí kapaliny.

Při svislém zapojení stoupá voda z kotle do střední stoupačky, vstupuje do potrubí, je distribuována do jednotlivých stoupaček a z nich - do radiátorů. Chlazení, kapalina dolů stejná stoupačka klesá, prochází tam všemi zařízeními, je ve zpětném potrubí a odtud ji pumpuje zpět do kotle.

Jednovrstvý vertikální systém zahrnuje hlavní stoupačku a řadu samostatných expanzních nádrží, přívodní potrubí, baterie, sběrač vzduchu, zpětné potrubí a čerpadlo. Častěji se používá systém s posunutými sekcemi, kde se 3-cestné kohoutky používají k úpravě ohřevu radiátorů

Při volbě uzavřeného typu topného systému se instalace provádí v následujícím pořadí:

1. Namontujte kotel. Nejčastěji je mu přiděleno místo v přízemí nebo prvním patře domu.
2. Potrubí jsou připojena k přívodním a výstupním potrubím kotle, jsou chována podél obvodu všech místností. Připojení se volí v závislosti na materiálu hlavních trubek.
3. Namontujte expanzní nádrž a umístěte ji na nejvyšší bod. Současně je namontována bezpečnostní skupina, která ji spojuje s dálnicí prostřednictvím odpaliště. Upevňují vertikální hlavní stoupačku a připojují ji k nádrži.
4. Instalujte radiátory s instalací jeřábů Maevsky. Nejlepší volba: obtok a 2 uzavírací ventily - jeden na vstupu, druhý na výstupu.
5. Čerpadlo je instalováno v oblasti, kde ochlazená chladicí kapalina vstupuje do kotle, a to dříve, než dříve nainstaloval filtr před místem jeho instalace. Rotor je umístěn vodorovně.

Někteří mistři instalují čerpadlo s obtokem, aby nevytékali vodu ze systému v případě opravy nebo výměny zařízení.

Po namontování všech prvků otevřete ventil, naplňte potrubí chladicí kapalinou a odstraňte vzduch. Zkontrolují, zda je vzduch tak úplně odstraněn odšroubováním šroubu umístěného na krytu pouzdra čerpadla. Pokud z ní uniká kapalina, znamená to, že zařízení lze spustit předchozím dotažením dříve neodšroubovaného centrálního šroubu.

S osvědčenými vzory jedno trubkové topné systémy a možnosti zařízení najdete v jiném článku na našem webu.

Dvou trubkový topný systém

Stejně jako v případě jednovrstvého systému existuje horizontální a vertikální kabeláž, ale existuje jak přívodní, tak i zpětné vedení. Všechny radiátory se zahřívají stejně. Jeden typ se liší od jiného v tom, že v prvním případě je jeden stoupač a jsou k němu připojena všechna topná zařízení.

Dvou-potrubní schémata se nejčastěji vyskytují ve vícepodlažní stavbě, když je požadováno, aby jeden kotel účinně vytápěl celou budovu

Svislé schéma umožňuje připojení radiátorů k vertikálně umístěné stoupačce. Jeho výhodou je, že ve vícepodlažní budově je každé patro samostatně spojeno s stoupačkou.

Rysem dvoutrubkového schématu je přítomnost trubek spojených s každou baterií: jedna přímá a druhá zpětná. K dispozici jsou 2 okruhy pro připojení topných zařízení. Jedním z nich je kolektor, kdy se z kolektorů na baterii vejdou 2 trubky.

Schéma se vyznačuje složitou instalací, vysokou spotřebou materiálu, ale v každé místnosti můžete nastavit teplotu.

Druhým je paralelní obvod je jednodušší. Stoupačky jsou instalovány po obvodu domu, k nim jsou připojeny radiátory. Přes podlahu vede lehátko a jsou k němu připojeny stoupačky.

Složky takového systému jsou:

• kotel;
• bezpečnostní ventil;
• manometr;
• automatické odvzdušňování;
• termostatický ventil;
• baterie
• čerpadlo
• filtr
• vyvažovací zařízení;
• tank;
• ventil.

Před zahájením instalace by měla být vyřešena otázka typu nosiče energie. Dále nainstalujte kotel do samostatné kotelny nebo do suterénu. Hlavní věc je, že by měla existovat dobrá ventilace. Nainstalujte kolektor, pokud je k dispozici v projektu a čerpadle. Seřizovací a měřicí zařízení je namontováno poblíž kotle.

Ke každému budoucímu radiátoru je přivedena dálnice, poté jsou nainstalovány samotné baterie. Radiátory jsou zavěšeny na speciálních konzolách tak, aby 10 až 12 centimetrů zůstalo na podlaze a 2 až 5 cm od stěn.

Proces instalace dvou trubkového systému se skládá z několika fází. Prvním z nich je instalace kotle. Na místa instalace baterií se nejprve přivádějí potrubí a teprve poté se namontují samotné radiátory

Po instalaci všech uzlů systému se stiskne. Profesionálové by to měli udělat, protože pouze oni mohou vydat příslušný dokument.

Podrobnosti o vlastnostech zařízení dvou trubkového topného systému zde popsáno, článek představuje různá schémata a uvádí jejich analýzu.

Závěry a užitečné video na toto téma

Toto video ukazuje příklad podrobného hydraulického výpočtu 2-trubkového uzavřeného topného systému pro dvoupodlažní budovu v programu VALTEC.PRG:

Zde je podrobně popsáno zařízení jednovrstvého topného systému:

Uzavřenou verzi topného systému je možné nainstalovat sami, ale bez odborné rady to není možné. Klíčem k úspěchu je správně dokončený projekt a kvalitní materiály.

Máte dotazy ohledně specifik vnitřního topného okruhu? Existují nějaké informace o tématu, které jsou zajímavé pro návštěvníky webu a pro nás? Do níže uvedeného bloku napište komentáře.