Klimatické podmínky středního pásma a severu Eurasie vyžadují zateplení domů, ale samotné zateplení nestačí. Tepelné ztráty musí být kompenzovány topným systémem. Ohřev vody v soukromém domě je nejběžnějším a nejúčinnějším způsobem.
Kvalita topného okruhu přímo závisí na konstrukčních prvcích, výběru topného zařízení a typu zapojení. Jak se rozhodnout o vybavení a nejvhodnějším schématu, se dozvíte přečtením článku, který jsme navrhli. Uvedené informace vycházejí z požadavků stavebních předpisů.
Podrobně jsme popsali princip zařízení systému ohřevu vody, analyzovali typické možnosti zařízení. Pro optimalizaci vnímání obtížného tématu byly připojeny diagramy, kolekce fotografií a videa.
Struktura a princip činnosti
Topné konstrukce s kapalným nosičem tepla mají podobnou sadu součástí, jsou to:
- topné zařízení – kotel (plyn, kapalná nebo tuhá paliva), kamna, krb.
- Uzavřený okruh ve formě potrubízajišťující nepřetržitou cirkulaci ohřáté a chlazené chladicí kapaliny (nemrznoucí kapaliny).
- Topné spotřebiče – kovové žebrové, deskové nebo hladké trubkové radiátory, konvektory, potrubí pro vodou vytápěné podlahy.
- Uzavírací ventilynutné odstavit jednotlivá zařízení nebo linky systému za účelem opravy a údržby;
- zařízení pro seřizování a sledování provozu systému (expanzní nádoba, manometr, pojistné ventily atd.).
- Oběhová čerpadla, který se používá k vytvoření nuceného přívodu chladicí kapaliny, někdy je instalováno posilovací čerpadlo pro zajištění stabilního tlaku v systému.
Pokud je v blízkosti položeno centralizované plynovodní potrubí, nejekonomičtějším řešením je instalace plynového kotle.
Při absenci centrálních sítí pro nezávislý systém zásobování plynem bude muset být instalována plynová nádrž. Tato možnost je však použitelná pouze v případě uspořádání pozůstalosti o dostatečně velké ploše.
Příprava chladicí kapaliny pro systémy ohřevu vody se provádí pomocí kotlů. Nejoblíbenější venkovní plynové generátory tepla kvůli levnosti paliva
Mezi plynovými jednotkami jsou nejproduktivnější kondenzační typy, které využívají nejen teplo uvolněné při spalování, ale také páru
Nástěnné plynové kotle si perfektně poradí s přípravou vody pro topné okruhy bytů a domů do 150 m2
Méně aktivně používané v soukromých domácnostech jsou kotle na tuhá paliva, jejichž instalace vyžaduje kotelnu a místo pro skladování paliva.
Kotle na tuhá paliva zpracovávají nejen obvyklé a poměrně levné palivové dřevo. Topí se briketovanou rašelinou, uhelnými peletami
Ve skupině kotlů na tuhá paliva jsou za nejslibnější považovány modely na pelety, u kterých je spalovací proces téměř zcela automatizován.
Provoz kotle na kapalná paliva bude stát 3x dražší než plynový protějšek, 1,5 – 2x dražší než kotel na tuhá paliva. Mnohdy je to však jediné řešení pro zařizování
Instalace a připojení elektrokotle si vyžádá minimum nákladů, ale platba za dodávku energie bude v porovnání s uvedenými možnostmi nejvyšší.
V chatkách postavených na malých pozemcích v neplynových oblastech zajistí autonomní provoz plynového topného zařízení obyčejný válec. Jako alternativní řešení můžete použít kamna na kapalná nebo tuhá paliva a pouze jako poslední možnost – drahé elektrické přístroje.
Přednost pro ohřev vody ve venkovských domech je dána jednoduchým principem fungování. Ohřev v kotli na určitou teplotu, voda je pod tlakem přiváděna do potrubí vedoucích k radiátorům nebo konvektorům.
Autonomní topný systém je určen pro nezávislou výrobu tepelné energie, její předávání spotřebiteli prostřednictvím topných zařízení, sběr a dopravu ochlazené kapaliny zpět do kotle.
Podle typu pohybu chladicí kapaliny topnými okruhy se dělí na:
- Přírodní (gravitační). Cirkulace chladicí kapaliny v nich je stimulována přírodními jevy, podle kterých ohřátá voda spěchá nahoru a poté, co se teplo uvolní do radiátorů a vychladne, se vrací dolů. Tam znovu vstoupí do kotle, aby obnovila cyklický pohyb.
- Umělé (jsou také čerpací nebo nucené). Oběh chladicí kapaliny v nucených okruzích zajišťuje oběhové čerpadlo, které na jedné straně okruhu čerpá horkou chladicí kapalinu a na druhé nasává chlazenou vodu.
Gravitační schéma je nejjednodušší a cenově nejdostupnější varianta pro vlastní realizaci. Obsahuje minimum výbavy. Jedná se o vratné a přívodní potrubí, kotel, expanzní nádobu otevřeného typu a radiátory. Protože pohyb chladicí kapaliny nevyžaduje stimulaci čerpání, systémy jsou absolutně energeticky nezávislé.
Nejjednodušší systém ohřevu vody s přirozeným pohybem chladicí kapaliny obsahuje minimum vybavení: kotel, potrubí, baterie a ventily
Mezi výhody přirozeného vytápění patří nevýznamné stavební náklady ve srovnání s čerpacím analogem. Není třeba je vybavovat složitými technickými zařízeními, která nejsou levná. Během provozu nevznikají žádné náklady na energii.
Závažnou nevýhodou gravitačních systémů je extrémně omezený dosah. Mohou pracovat v plné síle s horizontální délkou až 30 m. Takové vytápění se po odstávce ještě dlouho „zrychluje“. V období mrazů hrozí zamrznutí chladicí kapaliny v otevřené nádrži.
Ohřev vody s cirkulací čerpadla je technicky a technologicky náročnější. Pro jeho konstrukci budou zapotřebí zařízení pro sledování a nastavování provozu obvodu (+)
Nucený oběh je dobrý, protože volně zpracovává vícepodlažní budovy s rozsáhlou a rozšířenou topnou sítí. Schéma je účinnější než předchozí typ, ale je dražší a obtížněji se zkonstruuje. Před jeho výstavbou je nutné provést kompetentní výpočty a vypracovat projekt.
Vytápění s umělou cirkulací je vybaveno nejen čerpadly, ale také všemi druhy technických zařízení pro úpravu přenosu tepla a sledování provozu systému. Jsou mezi nimi automatické a mechanické odvzdušňovače, termostaty, tlakoměry, pojistné ventily pro vypouštění přebytečné chladicí kapaliny do kanalizace atd.
Varianta kombinovaného topného systému: kromě kotle nebo zděné pece, které plní hlavní funkci ohřevu chladicí kapaliny, je připojen solární kolektor, který je instalován na střeše a efektivně funguje za slunečného počasí
Zařízení pro nucené vytápění musí být vybráno na základě výpočtů. Například pro pohyb chladicí kapaliny každých 10 m topného okruhu je potřeba 0,6 m tlaku, vytvořeného čerpadlem. Pro výběr potřebného zařízení je nutné přesně znát délku potrubí a hydraulický odpor ve všech úsecích.
Často se stává, že jedno čerpadlo nestačí k vybavení umělého ohřevu vody venkovského domu. Poté se nainstaluje přídavné oběhové analogové nebo pomocné čerpadlo.
Hlavní nevýhodou nuceného vytápění je závislost na nepřetržité dodávce elektrické energie. Pro případ přerušení se doporučuje zásobit se generátorem, který také nemá nízkou cenu.
Systémy ohřevu vody postavené pro dvou / třípodlažní venkovské domy jsou uspořádány podle principu primárních-sekundárních prstenců. V přízemí je vybudován primární okruh zakrývající kotel a kotel. Na primární okruh jsou napojeny sekundární okruhy s radiátory a podlahovým vytápěním
Normy a požadavky na autonomní vytápění
Před návrhem topné konstrukce je nutné nahlédnout do SNiP 2.04.05-91, který stanoví základní požadavky na potrubí, ohřívače a ventily.
Obecné normy se scvrkají na zajištění toho, aby dům měl pohodlné mikroklima pro lidi, kteří v něm žijí, aby řádně vybavili topný systém po předchozím vypracování a schválení projektu.
Mnoho požadavků je formulováno ve formě doporučení v SNiP 31-02, který upravuje pravidla pro výstavbu rodinných domů a jejich poskytování komunikací.
Samostatně jsou stanovena ustanovení týkající se teploty:
- parametry chladicí kapaliny v potrubí by neměly překročit + 90ºС;
- optimální ukazatele jsou v rozmezí + 60-80ºС;
- teplota vnějšího povrchu topných zařízení umístěných v zóně přímého přístupu by neměla překročit 70ºС.
Potrubí topných systémů se doporučuje vyrábět z mosazných, měděných, ocelových trubek. V soukromém sektoru se používají hlavně polymerové a kovoplastové trubkové výrobky schválené pro použití ve stavebnictví.
Potrubí vodních topných okruhů se nejčastěji pokládá otevřeným způsobem. Skryté pokládání je povoleno při instalaci “teplých podlah”
Způsob pokládky topného potrubí může být:
- OTEVŘENO. Jedná se o pokládku na stavební konstrukce s upevněním sponami a příchytkami. Je povoleno při konstrukci obvodů z kovových trubek. Použití polymerních analogů je povoleno, pokud je vyloučeno jejich poškození tepelným nebo mechanickým působením.
- Skrytý. Zahrnuje pokládání potrubí do stroboskopů nebo kanálů vybraných ve stavebních konstrukcích, v soklových lištách nebo za ochrannými a dekorativními clonami. Monolitický obrys je povolen v budovách navržených na minimálně 20 let provozu a s životností potrubí minimálně 40 let.
Prioritou je otevřený způsob pokládky, protože návrh trasy potrubí by měl zajistit volný přístup k jakémukoli prvku systému pro opravu nebo výměnu.
Trubky jsou ve vzácných případech skryté, pouze pokud je takové řešení diktováno technologickou, hygienickou nebo konstrukční nutností, například při instalaci „teplých podlah“ do betonového potěru.
Při pokládce potrubí systémů s přirozeným pohybem chladicí kapaliny je nutné dodržet sklon 0,002 – 0,003. Potrubí čerpacích systémů, uvnitř kterých se chladicí kapalina pohybuje rychlostí alespoň 0 m/s, nemusí mít sklony
V případě otevřené pokládky hlavních, úseků procházejících nevytápěnými prostory musí být opatřeny tepelnou izolací odpovídající klimatickým údajům oblasti výstavby.
Autonomní topná potrubí s přirozenou cirkulací musí být instalována ve směru pohybu chladicí kapaliny, aby se ohřátá voda dostala gravitací do baterií a po ochlazení se stejným způsobem pohybovala po vratném potrubí do kotle. Vedení čerpacích soustav se buduje bez spádu, protože. není to nutné.
V otevřených topných okruzích se používají otevřené expanzní nádoby navržené tak, aby poskytovaly objem během expanze ohřáté chladicí kapaliny
Výhodou otevřených systémů je jednoduchost designu. Tlakové pojistné ventily nejsou potřeba, odvzdušňovací ventily nejsou nutné pro instalaci, protože vzduch je odváděn přes nádrž
V uzavřených topných okruzích se používají expanzní nádoby – uzavřené expanzní nádoby. Chladicí kapalina se nevypařuje, protože nikdy nepřijde do styku s atmosférou
Oběhové čerpadlo by mělo stimulovat pohyb chladicí kapaliny v uzavřeném okruhu. Pro kontrolu tlaku je instalován tlakoměr, pro vypouštění chladicí kapaliny při překročení tlaku – pojistný ventil, pro odstranění vzduchových – vzduchových otvorů
Ohřev vody doma můžete a měl by být organizován – v Rusku je poptávka. Když je venku velká zima, je důležité mít kvalitní topnou síť. Vodní systém fungoval skvěle. Vytápění z kamen není tak účinné a takové vytápění bude při používání vyžadovat přítomnost člověka.
Princip fungování ohřevu vody v soukromém domě
Znáte-li princip fungování, můžete snadno vyrobit ohřev vody v soukromém domě pomocí čerpadla vlastníma rukama, je to docela jednoduché. Mnoho lidí proto volí tento typ vytápění.
K poznámce!
V uzavřeném okruhu kotel ohřívá kapalinu na požadovanou teplotu. A pak je odeslán potrubím a vstupuje do radiátorových prvků. Tím se místnost zahřívá. Poté se voda vrací zpět do zařízení kotle.
Kromě potrubí, radiátorových prvků a kotelní jednotky se topná síť (OS) skládá z:
- z expanzní nádrže;
- oběhové čerpací zařízení;
- termostat;
- manometr;
- pojistkové ventily;
- ventilace.
Kvůli expanzní nádobě není v OS vzduch a navíc akumuluje nadměrně přehřátou vodu. Pomocí oběhového čerpacího zařízení dochází k nepřetržitému pohybu kapaliny v topné síti.
K poznámce!
Navíc bude prostor tímto způsobem vytápěn efektivněji, protože rychlost ohřevu je vyšší než samoproudný pohyb.
Výhody a nevýhody systému
OS má nesporné výhody. Výhody systému jsou následující:
- topidlo (zařízení kotle) je možné umístit dálkově, mimo vytápěnou místnost;
- konstrukce je uzavřená, během používání systému není nutné doplňovat nosič tepla (vodu);
- zařízení nezabírá mnoho místa, teplo vychází přes radiátorové prvky, systém „teplé podlahy“ atd.
Existují také nevýhody:
- zahřívá z nuly na pokojovou teplotu po dlouhou dobu;
- protože OS pracuje s vodou, může dojít k netěsnostem, které vyžadují opravu;
- na tělesech radiátoru se může tvořit plak, minerální usazeniny, vodní kámen, v důsledku čehož se snižuje účinnost přenosu tepla.
Obecně však platí, že všechny nevýhody ohřevu vody v domě například elektrokotlem jsou kompenzovány výhodami.
Vlastnosti systému ohřevu vody a výběr schématu cirkulace
OS, kde chladivo přirozeně cirkuluje, je maximálně jednoduché. V takovém okruhu se voda ohřívá v kotli a podle termodynamických zákonů odchází směrem nahoru podél stoupačky. Po dosažení prvků chladiče vydává chladicí kapalina část tepelné energie, její teplotní režim se snižuje. Pod tlakem ohřáté, ochlazené vody klesá zpět do kotle – a cyklus se opakuje.
Kvalitní čerpací zařízení pro OS s nuceným oběhem musí splňovat následující kritéria:
- úspora energie;
- snadnost použití;
- trvanlivost.
Výkon je dán velikostí pouzdra, které je potřeba zahřát.
K poznámce!
Například pro vytápění 250 m² je zapotřebí oběhové čerpadlo s ukazatelem 3,5 m³ / ha tlakem 0,4 atm.
Výběr čerpadla je navíc ovlivněn výpočty z projektu schématu vytápění. Tento:
- materiál potrubního systému použitý pro instalaci;
- průměr potrubí;
- celková délka systému;
- počet ohřívačů;
- typ nosiče tepla.
Vlastní výběr čerpacího zařízení může být obtížný, proto se doporučuje poradit se s odborníkem.
Při instalaci OS s nuceným oběhem tepelného nosiče není nutné dodržovat požadavky na sklon potrubí. Tepelné rozvody jsou namontovány v přímé linii nebo s mírným sklonem vzhledem k odpadu. Usnadní to vypuštění vody před opravou nebo například v situaci, kdy OS čelí dlouhému výpadku.
Instalace ohřevu vody pro soukromý dům svépomocí
Je snadné samostatně provádět jakýkoli typ ohřevu vody v domě na dřevo. Schéma vytápění však vyžaduje vysoce kvalitní výpočet, plán je vypracován podrobně. A je lepší, když to dělá profík.
K poznámce!
Proces instalace začíná tím, že je vybráno místo pro zařízení kotle, které je namontováno před zapojením. Profesionálové samozřejmě dobře vědí, jak správně naplánovat síť, takže v počáteční fázi je správné pozvat odborníka.
Poté, co jste se vypořádali s místem pro kotel, musíte pod ním vytvořit betonovou základnu. Zařízení je na něm instalováno a kombinováno s komínem a všechny dokovací části jsou utěsněny hlínou nebo jiným nehořlavým materiálem.
Poté musíte nakreslit, jaké bude potrubí ve schématu vytápění domu. Zvažte podrobně, kde budou instalovány radiátorové prvky, stoupačky a další kompozitní konstrukce. Proto je důležité pozvat mistra.
Jak víte, radiátory se doporučují instalovat pod okenní otvory. To je nutné, aby horký vzduch z nich ohříval přicházející studené proudy. Počet úseků a jejich typ by měly být určeny nejen finančními příležitostmi, ale také délkou obrysu. Čím více jich bude v OS, tím rychleji se voda ohřeje v místnosti.
Dále se položí potrubí a provede se instalace radiátorových prvků. Nic složitého: potrubí je vyvedeno na místo instalace baterie, jsou připojeny všechny potřebné vstupy / výstupy, následně je potrubí vedeno k dalšímu radiátorovému prvku.
K poznámce!
Je dobré, když je na každou baterii instalován speciální kohoutek. Umožní vám automaticky odstranit vzduch z topné sítě.
Okruh se uzavře na vstupu kotlové jednotky. Je zde také namontováno filtrační zařízení a (v případě potřeby) čerpací cirkulační zařízení. Úplně spodní část OS by měla být vybavena jednotkou pour-drain. Je to nezbytné pro odstranění / doplnění chladicí kapaliny v případě opravy.
Vlastnosti zařízení jednotrubkového topného systému
Nejjednodušší způsob připojení radiátorových baterií k zařízení kotle je vybavit jednotrubkový OS. Schéma systému zajišťuje přítomnost jediné trubky, která je vedena po obvodu pouzdra. Odchází z přívodního potrubí kotlové jednotky a vstupuje do vstupu. Z potrubí jsou odbočky poblíž každého přívodu do baterie. Jeřáby jsou zde nutností.
Princip OS na trubku je jednoduchý. Navíc je takový systém cenově nejdostupnější – jak komponentami, tak instalací. Použití variace s jednou trubkou eliminuje potřebu vytvářet velké množství ohybů trubek a různé malé věci se spotřebují mnohem méně. Mnozí si uvědomují, že výztužné prvky za cenu tvoří působivou část nákladů na OS celé budovy.
Použití takového OS, jehož schéma je jednoduché, je racionální pro použití v malých domech s jednoduchým uspořádáním místností. Jeho zvláštností je, že voda rychle chladne. Proto se poslední na cestě chladicí kapaliny baterie zahřívají méně než první. To znamená, že pokud je dům obrovský, pak na konci cesty nebude nosič tepla prakticky schopen nic zahřát. To platí zejména pro bezpumpový typ cirkulace chladicí kapaliny.
Pro vaše informace!
Při provádění jednotrubkového OS je zajištěn mírný sklon – přibližně 3–5 ° podle GOST.
Všechny radiátory se také doporučuje vybavit bateriemi nutnými pro udržení stabilního tlaku v okruhu včasným odvzdušněním. Takové kohoutky mají malé otvory vylisované nepotápějící se koulí a otevírají se, když tato vstoupí do vzduchu.
Dvoutrubkové systémové zařízení
Při instalaci ohřevu vody z nástěnného kotle s vlastními rukama v soukromém domě si často vybírají dvoutrubkový OS s přívodním a zpětným kanálem. Je to složitější a je uspořádáno tak, že každý radiátorový prvek je napájen nezávisle na ostatních, tedy paralelně.
Dvoutrubkové schéma bude vyžadovat více materiálů, armatur. Z tohoto důvodu je dražší, ale efektivnější.
Výhodou takového schématu je udržovatelnost: každý prvek můžete snadno vyměnit nebo opravit, aniž byste se dotkli zbytku topného vedení. Teplota každého topného tělesa je téměř konstantní, což umožňuje výraznou úsporu paliva bez ohledu na jeho typ.
K poznámce!
Všechna schémata ohřevu vody vlastními rukama v soukromém domě z plynových kotlů jsou založena na dvoutrubkovém principu.
Ohřev vody se liší (oproti kamnům) možností vyjmutí kotlového zařízení z pouzdra. To značně usnadňuje proces ohřevu, ale bude to stát o něco více.
