Topný systém s přirozenou cirkulací | Tipy od BroilClub

Používání otopných systémů s přirozenou cirkulací se datuje před mnoha desetiletími. Jejich zavádění začalo téměř současně s nástupem parního vytápění. V současné době existuje několik relevantních schémat vytápění s přirozenou cirkulací pro soukromý dům a každý z nich lze úspěšně použít s vysokou účinností v nejpohodlnějších podmínkách.

Designové vlastnosti

Hlavní rozdíl gravitačního topného systému spočívá v tom, že v okruhu, kterým se chladicí kapalina pohybuje, není žádné oběhové čerpadlo, které násilně tlačí vodu.

Nejjednodušší schéma přirozené cirkulace chladicí kapaliny

Mezi oblíbené argumenty uváděné ve prospěch gravitačního topného systému patří následující body:

• úplná nezávislost na přítomnosti elektřiny v prostorách;
• vysoký stupeň setrvačnosti, který minimalizuje vliv vnějších faktorů na redistribuci tepla.

Je třeba vzít v úvahu, že zvětšení průměru topných trubek v takové situaci má pozitivní vliv na provoz systému. Vyplatí se však dodržovat určitá omezení velikosti.

Přečtěte si tento článek: Přídavné čerpadlo v systému vytápění domu

Princip

Při provozu topného systému s přirozenou cirkulací se používají fyzikální principy, při kterých teplejší kapalina stoupá a pohybuje se z nejvyššího bodu po svahu vytvořeném pro ni z hlavních potrubí.

1. U tohoto provedení je nutné instalovat kotel pod úroveň sekcí s radiátory.
2. Jak se pohybuje od horního bodu, voda se pohybuje směrem k sekcím. Potrubí spojující radiátory s hlavním potrubím musí mít podstatně menší průměr než hlavní potrubí. Toto schéma vytápění pro soukromý dům s přirozenou cirkulací bude požadováno s horním typem distribuce.
3. Pro nižší rozvod bude nutné zajistit nějaký urychlovací obvod. Vzniká při instalaci potrubí, které jde nahoru k expanzní nádrži, která je tam instalovaná. Poté se okno spustí do vodorovné úrovně, ze které se provádí další kabeláž.

Příklad organizace gravitačního systému ve dvoupatrovém domě

Topné systémy bez čerpadla mají sníženou účinnost v místnostech s nízkými stropy, protože je žádoucí odbočit potrubí s nejvyšším bodem hlavního potrubí systému 1,5-1,6 m nad kotlem a nad ním by měla být namontována expanzní nádoba.

Vzhledem k tomu, že pohyb při vytápění se provádí bez čerpadla, pak během doby, kterou potřebuje k dosažení vzdálených částí hlavního potrubí, má chladicí kapalina čas vydat dostatečné množství tepelné energie. Tento princip fungování předpokládá práci v malých prostorech. Předpokládá se, že pro hlavní vedení s délkou okruhu více než 30 m ztrácí gravitační topný systém pro soukromý dům svou účinnost.

VIDEO: Výpočet vytápění s přirozenou cirkulací

Montážní funkce

Kotle s přirozenou cirkulací mohou mít dva typy hlavních připojení:

• jedna trubka;
• dvoutrubkový.

Oba typy elektroinstalace mají individuální instalační vlastnosti, ale z hlediska účinnosti použití se samotížným topným systémem se liší jen málo. Je důležité zachovat sklon topných trubek během přirozené cirkulace, aby byl zajištěn nepřerušovaný pohyb a absence oblastí naplněných vzduchem. V otevřených systémech se formace plynu uvolňují přirozeně přes expanzní nádrž.

Při instalaci topných rozvodů s přirozenou cirkulací svépomocí je zachován sklon, který zajišťuje pokles výšky 5-10 mm na každý metr délky.

Hydrodynamické síly vyvinuté v podmínkách systému, které určují rychlost pohybu proudění, jsou přímo závislé na úrovni zdvihu okruhu. Je důležité instalovat radiátory nad úrovní instalace kotle a odpor potrubí závisí na průměrech hlavních potrubí.

Když se instalace topného systému s přirozenou cirkulací provádí s četnými větvemi a častými průhyby, přispívá to ke zvýšení hydraulického odporu. Tuto hodnotu navíc zvyšuje i neoprávněně vysoký počet zabudovaných uzavíracích ventilů. Minimalizace takových úseků plus rozumné zvětšení průměru hlavních potrubí pomáhá zvýšit tlak v systému.

Z tohoto článku čtěte: Proč klesá tlak v topném systému

Instalace dvoutrubkového systému

Přirozená cirkulace v topném systému může být zajištěna ve dvoutrubkových okruzích. První trubka (přívod) usměrňuje tok horké chladicí kapaliny z kotle a druhá trubka (studená) vrací ochlazenou vodu do kotle. Během instalace se provádějí následující akce:

• odbočka směřuje nahoru z generátoru tepla, který jde do expanzní nádrže;
• sud může být instalován buď pod stropem nebo na úrovni izolovaného půdního prostoru;
• potrubí je namontováno na dně nádrže, vedoucí do místnosti a klesá na úroveň 2/3 výšky od stropu;
• kabeláž se provádí k nejbližší části radiátorů;
• druhá odbočná trubka sekce je namontována na zpětném potrubí;
• Zpětné potrubí je instalováno paralelně s přívodním potrubím, ale sklon je zajištěn směrem ke kotli.

Jak určit objem expanzní nádoby

Objem otevřené expanzní nádoby se určuje velmi jednoduše – 10% z celkového objemu chladicí kapaliny cirkulující ve vodním okruhu. Stanovení desátého dílu je považováno za univerzální způsob výpočtu objemu expanzní komory, při kterém to funguje perfektně.

Určit objem nádrže uzavřeného typu je trochu složitější, ale zvládne to i laik. Pro výpočet potřebujete znát následující vstupní údaje:

• procento nárůstu objemu chladicí kapaliny během ohřevu (OV) – standardní 5% pro vodu a 10% pro nemrznoucí směs;
• celkové množství vody nebo nemrznoucí směsi ve vodním okruhu (WC) – pokud takové údaje neexistují, budete muset vypustit veškerou chladicí kapalinu a změřit ji pomocí kbelíků nebo jiných zařízení. Úkolem je určit co nejpřesnější objem;
• okruhu a tlaku kotle (DK) – tyto údaje jsou uvedeny v technickém listu kotle. Pokud tam není, zachrání vás internet;
• maximální tlak v expanzní komoře (MP) – všechny informace jsou uvedeny také v technickém listu.

OV x VK x (DK + 1) / DK – DB

Získanou hodnotu zaokrouhlíme na celé číslo a získáme vypočítaný objem expanzní nádoby.

Tato hodnota je vždy větší než u metody „od oka – 10 %“, ale nejedná se o porušení. Pokud je objem expanzní nádoby větší, než je požadováno pro vodní okruh, musí být správně nastaven.

Při organizaci okruhu s přirozenou cirkulací chladicí kapaliny se doporučuje použít uzavírací ventily

Instalace jednotrubkového systému

Tento typ cirkulace vody v topném systému, na rozdíl od dvoutrubkového systému, nezávisí na úrovni radiátorových článků. Expanzní nádrž se volí o objemu 25-32 l. Měl by být naplněn do 2/3 svého objemu.

Umístění kotle, stejně jako u jednotrubkového systému, by mělo být pod úrovní radiátorů, aby byl zajištěn přirozený odtok. Pro hlavní vedení je poskytován sklon instalace 5-70. Radiátory jsou dodávány s trubkami o průměru minimálně 32 mm. Preferovaným materiálem pro elektroinstalaci je polymerové potrubí. Pro připojení k radiátorovým trubkám se používají trubky o průměru do 20 mm.

Pokud jsou průměry vybrány správně, není vyvažování nutné. Je však vhodné instalovat uzavírací ventily na přívodu/výtlaku chladicí kapaliny do radiátorů. To zajistí snadnou demontáž sekcí pro preventivní nebo opravárenské práce.

Dvoutrubkový systém je dražší, protože vyžaduje použití dvojitého hlavního vedení. V tomto ohledu je často vhodné použít jednotrubkové systémy pro malé místnosti s přirozeným přívodem vytápění.

VIDEO: Topný systém s přirozenou cirkulací