K vytvoření příjemné teploty v domě se používají různá schémata vytápění. Zajištění nuceného oběhu chladiva je účinné, ale ne vždy možné. Pokud v venkovském domě mohou být výpadky proudu nebo jejich nedostatek (chata) - nejlepší možností by byla jiná možnost. Vlastní gravitační topný systém s uzavřeným typem navržený a instalovaný sám bude vykonávat své funkce bez instalace čerpadla a jiného elektrického zařízení.
Vlastnosti gravitačního topného systému
Princip činnosti je založen na vlastnostech vody expandovat s rostoucí teplotou. Základem cirkulace tekutin je vytvoření tlakového rozdílu v uzavřeném potrubí. Díky tomuto účinku získal gravitační uzavřený topný systém jiné jméno - gravitaci.
Strukturálně by se měl skládat z následujících prvků:
- Kotel. Zařízení určené k přenosu energie ze spalování paliva (palivové dříví, uhlí, plyn atd.) Na chladicí médium (voda, nemrznoucí směs). V gravitačním uzavřeném topném systému se to děje pomocí výměníku tepla umístěného co nejblíže v kotli ke spalovací komoře;
- Potrubí. Vyžaduje se pro přepravu zahřáté kapaliny z tepelného výměníku do topných zařízení;
- Radiátory. Jsou hlavním zdrojem tepla v místnosti. Jejich velká plocha poskytuje maximální přenos tepla mezi ohřátou vodou a vzduchem v místnosti;
- Bezpečnostní a ovládací zařízení. Patří mezi ně expanzní nádrž, gravitační ventil pro topení, ventily a tlumivky.
Při ohřevu vody v tepelném výměníku se expanduje, což vytváří přetlak. Chladicí kapalina ze zpětného potrubí má zase vyšší hustotu a začíná vytlačovat kapalinu s vysokou teplotou. V důsledku toho dochází k oběhu.
Jedním z hlavních prvků systému je pomocné potrubí - vertikální potrubí připojené k kotli. Pokud děláte gravitační topný systém vlastníma rukama, musíte mu věnovat zvláštní pozornost - počínaje materiálem pro výrobu trubek a končícím jejich průměrem.
Čím větší je objem pomocného potrubí, tím vyšší je rychlost chladicí kapaliny. K tomu je nutné vypočítat jeho optimální řez a výšku.
Gravitační topný systém dvoupodlažního domu by měl být navržen tak, aby chladivo bylo co nejrovnoměrněji rozloženo na několik okruhů.
Podrobný popis systému
Při ohřevu vody se část nevyhnutelně vypařuje ve formě páry. Pro včasné vyjmutí je v horní části systému instalována expanzní nádrž. Provádí 2 funkce - přes horní otvor je odstraněna přebytečná pára a dochází k automatické kompenzaci ztráty objemu kapaliny. Podobné schéma bylo nazváno otevřené.
Má však jednu významnou nevýhodu - relativně rychlé odpařování vody. Proto pro velké rozvětvené systémy dávají přednost vytváření vlastních gravitačních topných systémů uzavřeného typu. Hlavní rozdíly v jeho schématu jsou následující.
- Namísto otevřené expanzní nádrže je v nejvyšším bodě potrubí instalován automatický odvzdušňovací ventil.Uzavřený gravitační topný systém generuje při ohřevu tepelného nosiče velké množství kyslíku z vody, který je kromě přetlaku zdrojem koroze kovových prvků. Pro včasné odstranění páry s vysokým obsahem kyslíku je instalován automatický odvzdušňovací ventil;
- K vyrovnání tlaku již chlazeného chladicího média je před vstupním rozdělovačem kotle namontována expanzní nádrž s uzavřeným typem membrány. Pokud gravitační tlak v topném systému překročí přípustnou normu, pak to elastická membrána kompenzuje zvýšením celkového objemu.
V opačném případě při navrhování a instalaci gravitačního topného systému pouze vlastními rukama můžete dodržovat obvyklá pravidla a doporučení.
Gravitační schémata vytápění jednopodlažního a dvoupodlažního domu
Pokud je plánováno, že gravitační vytápění pod tlakem bude instalováno v jednopatrovém domě, můžete použít jednodávkový Leningradka systém.
Charakteristickým rysem tohoto schématu je jediná trubka, ke které je paralelně připojeno několik topných zařízení. To však vede k nerovnoměrnému rozdělení tepla - čím dále je radiátor z kotle - tím nižší je teplota vody, která do něj vstupuje. Chcete-li tento problém vyřešit, můžete upgradovat gravitační topný systém uzavřeného typu:
- Instalace uzavíracích ventilů. S jeho pomocí je možné snížit objem chladicí kapaliny pro topná zařízení umístěná blíže k kotli. Ztráta tepelné energie v prvních sekcích systému se tedy sníží;
- Pokud se pohybujete od kotle, zvyšte počet sekcí otopných těles;
- Namontujte potrubí s větším průměrem na místo, kde jsou trubky připojeny k topným zařízením. Tím se sníží gravitační tlak topného systému v této oblasti, což sníží rychlost cirkulace vody v radiátoru.
Toto schéma je přijatelné s malou délkou dálnice. Nedoporučuje se však jej instalovat do dvoupodlažního domu. V tomto případě je nutný dvou trubkový rozvětvený gravitační topný systém, jehož výpočet se provádí v jednotlivých sekcích.
Její vlastností je, že oddělené obvody vedou k centrálnímu potrubí umístěnému v horní části dálnice. Topné přístroje jsou připojeny ke každému z nich. Je důležité, aby jejich délka byla stejná. Jinak se veškerá tekutina vrhne do oblasti s nejmenším odporem - ke zkratu.
Aby se zabránilo pohybu chladicí kapaliny k výstupnímu potrubí kotle, je instalován zpětný ventil gravitace pro vytápění. Je to nezbytný prvek pro gravitační topný systém dvoupodlažního domu.
Výpočet gravitačního topného systému
Před zahájením instalace potrubí a topných zařízení je nutné vypočítat parametry celého systému. K tomu se vypočítají hydraulické vlastnosti, které následně ovlivňují výběr optimálního průměru potrubí. Před výpočtem gravitačního topného systému je nutné zjistit hlavní parametry. Od nich se bude požadovat výpočet skutečné hodnoty cirkulačního tlaku (RC):
- Vzdálenost od středu kotle ke středu ohřívače (h). Čím je větší, tím lepší bude cirkulace tekutin. Proto při instalaci gravitačního topného systému vlastními rukama doporučujeme kotel namontovat na nejnižší bod domu - v suterénu;
- Cirkulační tlak zahřáté (Pr) a chlazené (Po) chladicí kapaliny.
Bez ohledu na to, zda je gravitační topný systém počítán pro dvoupodlažní nebo jednopatrové domy, závisí hodnota těchto parametrů přímo na rozdílu v teplotě vody.Tato data lze převzít z tabulkových dat.
Například s hodnotou h-4 ma teplotním rozdílem 20 ° (80/60) bude mít gravitační ohřev tlak 4 * 112 = 448 Pa. Pro další výpočty se doporučuje použít specializované softwarové systémy, které berou v úvahu všechny parametry gravitačního topného systému uzavřeného typu.
Průměr potrubí připojeného k výstupu z kotle musí být často DN 40 nebo DN 50. To zajistí minimální ztráty, které se vyskytnou, když se voda vtírá o stěny potrubí.
Dalším rysem je teplotní rozdíl chladicí kapaliny. Čím je větší, tím vyšší je cirkulační tlak. Proto je při návrhu gravitačního topného systému, kromě rovnoměrného rozložení tepla přes topná zařízení, nutné před vstupem do tepelného výměníku kotle samostatně zajistit minimální teplotu kapaliny.
Výběr součástí a materiálu
Po příchodu polymerních trubek se stal velmi populární gravitační topný systém vyrobený z polypropylenu (PP). Tento materiál se snadno zpracovává, pro připojení jednotlivých sekcí je nutné minimum vybavení.
Ne každý typ těchto trubek je však určen k instalaci jako topný článek. Zvažte hlavní výběrová kritéria:
- Přítomnost výztužné vrstvy. Gravitační topný systém vyrobený z polypropylenu může být ovlivněn vysokými teplotami až do 95 ° C. Pro zachování původního tvaru trubky je zapotřebí vyztužovací prvek, kterým je vrstva fólie nebo laminátu;
- tloušťka stěny. V gravitačním topném systému s uzavřenou expanzní nádobou může být generován vysoký tlak. Aby nedošlo k poškození potrubí, musí být polypropylenové trubky třídy PN20 nebo vyšší. Tloušťka jejich stěn závisí na průměru.
Tato trubka může být použita k vybavení pomocného potrubí. Aby se však dosáhlo teplotního rozdílu, doporučuje se, aby zpětné potrubí bylo vyrobeno z oceli. Kromě snížení teploty chladicí kapaliny před vstupem do kotle pomáhá tento materiál snižovat hydraulický odpor.
Doporučení pro instalaci
Poté, co jste provedli výpočet gravitačního topného systému z polypropylenových nebo ocelových trubek, můžete jej začít instalovat. K dosažení optimální účinnosti doporučují odborníci provést ve standardním schématu malé, ale důležité změny:
- Dálnice. Optimálního gravitačního tlaku pro topný systém lze dosáhnout skloněním potrubí po odvzdušnění a na zpětném potrubí za posledním topným zařízením;
- Instalace oběhového čerpadla do obtoku. Pomůže to snížit setrvačnost systému. Doba ohřevu topného média může být velmi dlouhá, a proto může čerpadlo zvýšit rychlost na dálnici, dokud není dosaženo požadovaného teplotního režimu;
- Minimální otočné uzly v potrubí. Vytvářejí nadměrný hydraulický odpor, což má vliv na snížení rychlosti pohybu vody;
- Instalace ochranných prvků. Instalací zpětného ventilu pro gravitační vytápění může voda cirkulovat špatným směrem. To je obzvláště nutné pro systém se špičkovou kabeláží a vícenásobnými obvody.
Hlavními součástmi správně provedeného gravitačního vytápění pod tlakem jsou odborně prováděné předběžné výpočty, výběr správných materiálů a dodržení instalační technologie. To umožní vytvořit efektivní systém pro udržování příjemné teploty v domě.
Tipy pro uspořádání a použití gravitačního ventilu pro vytápění při instalaci teplé podlahy, další prvky lze vidět ve videu:
