Potrubí topných kotlů svépomocí: schémata pro podlahové a nástěnné kotle
Autonomní vytápění umožňuje nezáviset na zavedených normách spotřeby, cenové politice dodavatelů tepla a jejich náladě. To umožňuje nezávisle řídit proces vytápění a udržovat nejpohodlnější teplotu v domě a zároveň šetřit zdroje.
A pokud si topný kotel zapojíte vlastníma rukama, vydrží déle a zabere méně finančních prostředků, že? Nikdy jste se ale vázání nevěnovali a samotné slovo vám na první pohled připadá nesrozumitelné?
Nenechte se zastrašit množstvím trubek, zařízení a technologických kroků - po přečtení článku budete na to. Zde zvažujeme schémata potrubí pro podlahové a stěnové typy topných zařízení, vybíráme ilustrační fotografie a doporučení od specialistů na potrubí doma.
Obsah článku:
Volba výkonu topného kotle
Potrubí topného kotle je systém potrubí a zařízení určené k zásobování radiátorů chladicí kapalinou. Jednoduše řečeno, je to všechno kromě baterií.
Prvním krokem je výběr topného kotle, jehož výkon je nutné předem určit.
Výpočet požadovaného výkonu topné jednotky je ovlivněn mnoha faktory, jsou to:
- objem budovy;
- počet oken a celková plocha zasklení;
- počet a plocha dveří;
- tepelná vodivost materiálů používaných při stavbě stěn;
- stupeň izolace nosných konstrukcí;
- průměrná roční teplota ve stavební oblasti;
- umístění stavby, tzn. Která světová strana směřuje k hlavní, tradičně nejvíce prosklené fasádě?
Existuje však průměrný ukazatel, který bez hloubkových výpočtů umožňuje určit požadovaný výkon.
Pro střední zónu lze jako výchozí bod brát 1 kW na 10 m² vytápěné plochy (ale ne návod!). K projektovanému výkonu topného kotle je nutné bezpodmínečně přidat rezervu minimálně 20 %.
Dále se musíte rozhodnout pro typ topného kotle: autonomní nebo ruční nakládání.
Typy topných kotlů
Konvenčně lze topné kotle rozdělit na autonomní a ruční nakládání.
V závislosti na použitém palivu jsou autonomní kotle:
- tuhé palivo;
- elektrický;
- plyn;
- kapalné palivo.
Pořadí v seznamu určuje náklady na vytápění v závislosti na druhu paliva: plynové kotle budou provozně nejlevnější.
Tyto kotle jsou vybaveny automatizace udržování předepsané teploty chladicí kapaliny. Mohou pracovat po celý rok po celou dobu své životnosti. Existují montáž na stěnu A instalace typu podlahy.
Mezi kotle s ručním přikládáním patří kotle na tuhá paliva. Jako palivo se používá palivové dřevo, rašelina a uhlí. K naložení paliva vyžaduje lidský zásah.
Za udržování požadované teploty chladicí kapaliny je také odpovědná osoba.
Konstrukce kotle je stojací. Vybaveno minimální sadou automatizace. Topné kotle jsou jedno- a dvouokruhové. Na dvouokruhový kotel, který je stavěn pro ohřev teplé vody, je napojen vodovod.
č. 1 - vlastnosti automatických kotlů typu
U většiny moderních plynových kotlů pro autonomní vytápění je teplota chladicí kapaliny udržována automaticky.
Uvnitř jednotky je tepelný výměník vyhřívaný hořákem na kapalné nebo plynné palivo. Čidlo teploty kotle neustále sleduje teplotu chladicí kapaliny.
Jakmile teplota dosáhne nastavené hodnoty, hořák zhasne a topení se zastaví. Když teplota chladicí kapaliny klesne pod nastavenou mez, hořák se znovu zapálí.
K takovým cyklům zapálení-hasnutí může docházet poměrně často, na tom není nic špatného.
Převážná většina instalovaných topných kotlů ohřívá chladicí kapalinu zpracováním plynu nebo kapalného paliva.
To je usnadněno rozšířeným zplynováním a vysokou spolehlivostí kotlů.
Výhody plynových kotlů a kotlů na kapalná paliva:
- snadná údržba;
- mnoho bezpečnostních systémů, často nadbytečných;
- Některé vybavení je součástí sady (oběhové čerpadlo, manometr).
Nepochybnou výhodou je vysoká účinnost, která dosahuje v průměru 98 %.
Existují také nevýhody:
- v případě nedostatku elektřiny se celý systém zastaví, což vytváří hrozbu odmrazování;
- vysoká cena;
- oběhové čerpadlo pracuje nepřetržitě;
- lze použít pouze v uzavřených systémech.
Při instalaci autonomního kotle je třeba vzít v úvahu stálé náklady na elektřinu. Oběhové čerpadlo běží neustále, bez ohledu na to, zda se chladicí kapalina ohřívá nebo ne.
č. 2 - ručně nakládané kotle na tuhá paliva
U kotlů na tuhá paliva se palivo nakládá a zapaluje ručně. Intenzitu spalování lze nastavit v omezeném rozsahu. Doba provozu je určena dobou hoření paliva jedné zátěže.
Kotle na tuhá paliva jsou nejuniverzálnějším řešením, mezi jejich výhody patří:
- nezávislost na elektřině;
- lze použít v uzavřených i otevřených systémech;
- nízká cena.
Jednotky tohoto typu pracují na nejdostupnějším druhu paliva.
Existují významné nevýhody:
- zpravidla jsou dodávány s minimální sadou vybavení;
- vyžadují neustálý lidský dohled;
- mají nízkou účinnost.
Pro řešení tradičních „zimních“ problémů může být jednou z možností použití dvou kotlů různých typů v jednom topném okruhu.
V normálním režimu pracuje autonomní kotel a v případě havárie na plynovém nebo elektrickém vedení se ručně spouští topná jednotka na tuhá paliva.
Toto schéma nedovolí přechladit a zmrznout topný systém. Druhou možností může být použití speciálu nemrznoucí chladicí kapalina - nemrznoucí směs.
Výběr schématu potrubí topného kotle do značné míry závisí na typu topné jednotky.
Typy a schémata vytápění
Účelem topného systému je přenos tepelné energie z kotle do topných radiátorů. Přenos energie se provádí cirkulací chladicí kapaliny.
Topný okruh lze realizovat následujícími způsoby:
- otevřený jednotrubkový okruh;
- uzavřený jednotrubkový okruh;
- ZAVŘENO dvoutrubkové schéma.
Dvoutrubkový uzavřený topný okruh je nejprogresivnější a má nejvyšší účinnost. Je však nejdražší a nejnáročnější na realizaci.
Při zahřívání se objem chladicí kapaliny v topném systému zvyšuje, přebytečná chladicí kapalina se shromažďuje v expanzní nádrži.
Při chlazení dochází k opačnému procesu: chladicí kapalina klesá na objemu, topný systém nasává chladicí kapalinu z expanzní nádrže. Podle způsobu organizace expanzní nádrže jsou systémy rozděleny na otevřené a uzavřené.
Otevřené schéma topného systému
U otevřeného systému je expanzní nádrž otevřená a volně komunikuje s atmosférou.Obecné uspořádání je následující: topný kotel je umístěn v nejnižším bodě, expanzní nádoba je v nejvyšším bodě vzhledem k topnému radiátoru.
Čím větší je výškový rozdíl mezi expanzní nádobou a nejvýše umístěným radiátorem, tím lépe.
Cirkulace chladicí kapaliny v otevřeném jednotrubkovém systému probíhá přirozeně, ohřátá voda nebo její směs s nemrznoucí směsí se pohybuje gravitací.
Chladicí kapalina se při ochlazování stává těžší, a proto postupně klesá na nižší úroveň systému. Těžká látka vytlačí lehčí, teplejší chladicí kapalinu.
Neustále se tedy střídají, tzn. chladicí kapalina se pohybuje kolem prstence topného systému.
Toto uspořádání topného systému má své výhody:
- nejjednodušší schéma;
- není potřeba elektřina, protože chladicí kapalina se pohybuje gravitací;
- nízká citlivost na nouzový tlak se zvyšuje (například při varu).
Instalace systému s přirozeným pohybem chladicí kapaliny bude vyžadovat nejméně peněz, protože nemá smysl jej vybavovat automatizací, obtokovými ventily nebo oběhovým čerpadlem.
Bohužel existují významné nevýhody:
- neustálý kontakt chladicí kapaliny se vzduchem vede ke kontaminaci plynem;
- schopnost chladit chladicí kapalinu v chladném počasí;
- relativně pomalá cirkulace chladicí kapaliny;
- není možné dosáhnout stejné teploty topných radiátorů;
- je zapotřebí velký objem chladicí kapaliny.
U otevřeného systému vede neustálý kontakt chladicí kapaliny se vzdušným kyslíkem ke zvýšené korozi potrubí a radiátorů. Vznik různých nečistot snižuje celkovou účinnost topného systému.
Tento systém nefunguje dobře s hliníkovými a bimetalovými radiátory.
OTEVŘENO jednotrubkový topný systém je nejjednodušší implementovat a nejméně efektivní. Používá se u kotlů s ručním plněním. Používá se především pro vytápění malých soukromých objektů o jednom nebo dvou podlažích.
Uzavřené schéma topného systému
U uzavřeného topného systému je expanzní nádoba vyrobena ve formě ocelové nádoby, uvnitř které je gumová žárovka nebo membrána pod tlakem vzduchu. Když se chladicí kapalina roztáhne, žárovka se stáhne a uvolní další objem.
Nucený oběh chladicí kapaliny umožňuje mnohem rychleji a rovnoměrněji zahřát všechny radiátory topení.
Současně se chladicí kapalina prostřednictvím speciálních odvzdušňovacích ventilů jednou zbaví všech v ní přítomných plynů. Potrubí zůstává čisté a nedochází ke korozi.
Uspořádání kotle a expanzní nádoba může být cokoliv: kotel může být v suterénu nebo v prvním patře. Expanzní nádoba se obvykle instaluje vedle kotle.
Výhody uzavřeného systému:
- čistá chladicí kapalina;
- zaručený oběh
- volné uspořádání zařízení;
- minimální množství chladicí kapaliny;
- potrubí malého průměru.
Nevýhody uzavřeného systému: konstantní přetlak, zvýšená cena.
Uzavřený jednotrubkový topný systém zůstává poměrně levný a umožňuje použití všech typů kotlů.
Jednotrubkový topný systém
Podle způsobu pohybu chladicí kapaliny podél schématu potrubí a zařízení v něm obsažených jsou topné systémy rozděleny na jedno- a dvoutrubkové.
U jednotrubkového topného systému vede od kotle velkoprůměrové hlavní vedení - přívod. Působí jako transportér horké chladicí kapaliny a její sběrač při ochlazení.
Topná tělesa jsou zapojena do série s hlavním potrubím dvěma tenčími trubkami. Jeden z nich přijímá chladicí kapalinu, druhý ji uvolňuje.
Chladivo prochází postupně všemi bateriemi a po cestě se odděluje od části tepelné energie.
Jednotrubková kategorie se dělí na dva podtypy:
- Protékat. V průtokovém okruhu není jako konstrukční prvek žádná napájecí stoupačka. Radiátory v horním patře jsou napojeny na analogy v patře níže. V tomto schématu nelze použít regulační ventily, aby neblokovaly přístup chladicí kapaliny k následujícím zařízením.
- S obchvaty. Podle této možnosti jsou otopná tělesa připojena stoupačkami, ale oddělena od okruhu uzavíracími články. Chladicí kapalina pochází z přívodní stoupačky. Je distribuován po částech na všechna zařízení, do kterých je dodáván téměř současně, díky čemuž se méně ochlazuje.
Topný okruh s bypassy umožňuje regulovat teplotu a opravit vadné zařízení bez vypnutí celého systému.
V tomto ohledu ztrácí možnost průtoku stejným způsobem jako z hlediska rychlosti chlazení chladicí kapaliny. Ale průtočná verze je jednodušší na implementaci.
Pokud je v topném okruhu s přirozenou cirkulací chladicí kapaliny použit jednotrubkový okruh, neexistují žádné zpětné stoupačky a pro připojení zařízení se používá pouze horní vedení.
Dvoutrubkový topný systém
U dvoutrubkového topného systému dodává jedno potrubí horké chladivo ohřívané kotlem. Druhý přijímá a transportuje chlazené zpět do topné jednotky.
Přijímací potrubí se nazývá přívodní potrubí, sběrné potrubí se nazývá vratné potrubí. Radiátory topení jsou zapojeny paralelně.
Chladicí kapalina v nejchladnějším chladiči má nejnižší teplotu, a proto tlačí silněji než ostatní. Čím větší je rozdíl teplot mezi přívodním a vratným potrubím, tím intenzivnější je cirkulace chladicí kapaliny.
V důsledku toho se studený radiátor rychleji zahřeje. Tím se vyrovnává teplota ve všech zařízeních připojených k jednomu kolektoru.
Výhody vytápění dvěma trubkami:
- úprava teplotních parametrů jednoho radiátoru neovlivňuje ostatní;
- hydrodynamická stabilita celého systému;
- snadno umožňuje připojit zařízení pro regulaci dodávky teplé vody;
- všechna potrubí mohou být skryta v podlahách nebo stěnách;
- vysoká rychlost a účinnost.
Dvoutrubkové systémy se dodávají s horním a spodním rozvodem, se slepým koncem as tím spojeným transportem chladiva. Přicházejí s přirozeným pohybem a nuceným oběhem, stimulovaným cirkulačními čerpacími zařízeními.
V okruzích s přirozenou cirkulací je kotel instalován
Mezi nevýhody patří následující:
- dvojnásobný počet potrubí;
- relativně vysoká cena;
- nutnost použití uzavíracích a regulačních ventilů.
Dvoutrubkový systém je i přes svou složitou konstrukci preferovaným řešením, zejména při použití s autonomními kotli.
Pokud se neuchýlíte ke složitým tepelným výpočtům, můžete využít dlouholeté stavební zkušenosti ve středním pásmu.
Pro stavbu přívodního a sběrného potrubí je doporučeno použít dvoupalcové potrubí (Ø 50 mm) napojené na kotle, stoupačky jsou vyrobeny z potrubí stejné velikosti.
V závislosti na počtu sekcí se na přívodní a vratné potrubí připojují baterie 1,5" (pro 25-35 sekcí), 1" (pro 10-25 sekcí), 3/4" (méně než 10 sekcí).
Při výstavbě autonomního topného systému s jedním nebo více kotli je vhodný dvoutrubkový systém pro dosažení co největší účinnosti a komfortního mikroklimatu.
Lze jej použít na jakékoli předměty. Pracuje se všemi typy topných radiátorů a libovolnými kotli.Výběr schématu vytápění závisí na požadovaném poměru ceny a kvality a zakoupeného topného kotle.
Realizace topného systému
Vyzbrojeni potřebnými znalostmi o principech a výhodách každého schématu vytápění můžete vytvořit postup:
- výběr schématu vytápění;
- výběr topného kotle;
- pořízení potřebného vybavení;
- instalace.
K instalaci otevřeného, jednotrubkového topného okruhu stačí mít teploměr (v drtivé většině případů je dodáván s kotlem) a expanzní nádobu, obvykle domácí.
Pro uzavřené systémy je minimální požadované vybavení podobné a je diskutováno níže.
Krok č. 1 – nákup potřebného vybavení
Povinný seznam zařízení pro uzavřené topné systémy zahrnuje:
- expanzní nádoba;
- přetlakový pojistný ventil;
- oběhové čerpadlo;
- automatický odvzdušňovací ventil;
- v případě dvoutrubkového systému sběrače (jiný název jsou hřebeny);
- potrubí.
Při nákupu topného kotle pro autonomní zásobování vodou nemusí být některá zařízení zakoupena. Zařízení nabízené k prodeji je již zpravidla vybaveno oběhovým čerpadlem, pojistným ventilem, expanzní nádobou a manometrem.
Krok #2 - instalace topných kotlů
Vytápěcí kotle jsou k dispozici v podlahové a nástěnné verzi. Montují se v závislosti na verzi.
Mezi nástěnné kotle patří přeplňované kotle. Jedná se o kotle, které násilně odvádějí výfukové plyny a přivádějí vzduch do spalovací komory.
V takových kotlích dochází k ultraúčinnému zpracování paliva, v důsledku čehož mají výfukové plyny nízkou teplotu.
Odvod plynu a přívod vzduchu se provádí pomocí speciálního koaxiálního potrubí. Potrubí je vedeno vodorovně s mírným sklonem do ulice. Sklon je nutný, aby vzniklý kondenzát mohl odtékat ven a ne dovnitř kotle.
Volba schématu potrubí pro nástěnný kotel může být pouze uzavřeného typu, protože všechny nástěnné kotle jsou autonomní.
U všech ostatních kotlů, včetně podlahových ručních přikládacích kotlů, jsou spaliny odváděny do svislého komína. Část komína směřující do ulice musí být izolována, aby se zabránilo tvorbě kondenzátu.
Pro stojací kotel na tuhá paliva potřebujete pevnou základnu a plošinu z ohnivzdorného materiálu (železný plech, keramická dlažba). Schéma potrubí pro ruční kotel namontovaný na podlaze může být otevřené a uzavřené, jednotrubkové a dvoutrubkové.
Krok #3 - výběr a instalace expanzní nádrže
I když je expanzní nádoba již instalována v topném kotli, důrazně se doporučuje nainstalovat další. Objem expanzní nádrže se volí na základě objemu chladicí kapaliny.
Dobrou možností pro instalaci expanzní nádoby by byla její instalace na standardní hřeben spolu s automatickým odvzdušňovacím ventilem a manometrem.
Před instalací expanzní nádoby je nutné ji načerpat vzduchem na doporučený tlak, obvykle 1,5-2,0 Atm. Expanzní nádobu je lepší instalovat vedle kotle.
Krok #4 - instalace oběhového čerpadla
Nutnost použití přídavného oběhového čerpadla, jeho parametry jsou určeny hydraulickými výpočty. Existuje několik obecných připomínek.
Provoz oběhového čerpadla je dimenzován na teploty cca 60 °C.Proto je vhodné instalovat čerpadlo na vratné potrubí s chladnějším chladivem.
Také z bezpečnostních důvodů, pokud dojde k přehřátí chladicí kapaliny až k tvorbě páry, při instalaci čerpadla na rovné potrubí přestane fungovat oběžné kolo čerpadla, což povede k ještě většímu přehřátí.
Směr pohybu chladicí kapaliny je zřetelně vyznačen na tělese oběhového čerpadla. Oběhové čerpadlo může mít libovolnou orientaci, ale rotor musí vždy zůstat ve vodorovné rovině.
Krok č. 5 – Automatické odvzdušňovací ventily
I když se vytvoří vzduchové kapsy, jeden ventil bude stačit k odstranění plynů. Dříve nebo později vzduch, rozpuštěný v chladicí kapalině, vyjde ven ventilem. Rychlost rozpouštění je však nízká a takové odstranění plynu může trvat až několik měsíců.
Správné nastavení je možné pouze u zcela odvzdušněného systému. Aby se předešlo několikaměsíčnímu čekání, je nutné nainstalovat několik automatických ventilů.
Dobré místo pro instalaci automatických ventilů je na rozdělovačích a rozdělovačích.
Krok #6 - výběr umístění a instalace kolektoru
Účelem kolektoru je distribuovat chladicí kapalinu spotřebitelům. Spotřebiteli mohou být vyhřívané podlahy, radiátory a výměníky v koupelnách.
Konstrukčně je kolektor částí potrubí s několika ohyby. Počet kohoutků musí odpovídat počtu spotřebitelů.
U dvoutrubkového systému je počet kolektorů minimálně dva. Pro každý výstup je zajištěno nastavení objemu přiváděného chladiva.
Při organizaci vytápění pro dvoupodlažní nebo vícepodlažní dům má každé patro svůj vlastní pár kolektorů. Pokud jsou vytápěné podlahy, musí být pro ně přidělen samostatný kolektor.
Samostatné kolektory jsou nutné z následujících důvodů:
- kvůli rozdílu v hydrodynamickém odporu potrubí mezi nejbližšími a vzdálenými topnými radiátory;
- s různými charakteristikami spotřebitelů;
- pro spolehlivou konfiguraci celého systému.
Z důvodu různého hydrodynamického odporu může být nutné instalovat dodatečné oběhové čerpadlo v okruhu potrubí topného kotle, např. na rozdělovači vytápěné podlahy.
Pro snadné nastavení jsou kolektory namontovány na jednom místě, ve speciální skříni.
Krok č. 7 – instalace potrubí
Další fází uspořádání je instalace topných trubek. V závislosti na typu systému se tato fáze práce bude mírně lišit. Níže navrhujeme zvážit vlastnosti montáže potrubí pro jedno- a dvoutrubkový systém.
Trubky pro jednotrubkový systém
U jednotrubkových systémů jsou nejběžnější ocelové trubky. Velký výběr průměrů a nízké náklady z něj činí výhodnou volbu.
Při instalaci potrubí je třeba dodržet sklon minimálně 5 mm na běžný metr. Esteticky nakloněná potrubí vypadají hůře, ale zajišťují spolehlivou cirkulaci chladicí kapaliny, i když je oběhové čerpadlo vypnuté.
Topná tělesa jsou připojena v otevřeném systému pomocí potrubí o minimálním průměru 32 mm. Přívodní a zpětné vedení je vyrobeno z trubek většího průměru, minimálně 50 mm.
Trubky pro dvoutrubkový systém
Dvoutrubkový systém nevyžaduje velké průměry. Materiál trubek může být různý: polypropylen, kov-plast atd.
Hlavní věc je, že trubky vydrží tlak a teplotu. Vzhledem k tomu, že dvoutrubkový systém nevyžaduje přirozenou cirkulaci, jsou potrubí skryta v podzemním prostoru nebo ve stěnách. Všechna potrubí musí být izolována, aby se zabránilo tepelným ztrátám.
Trubky spojující kolektor mají průměr 20-25 mm, spojovací topná zařízení 16-20 mm. respektive.
Každý ohyb v potrubí zvyšuje průtokový odpor a je třeba se mu vyhnout, kdykoli je to možné. Velký rozdíl v hydrodynamickém odporu větví jednoho kolektoru ztíží nebo znemožní regulaci.
Po instalaci všech komponent je nutné provést vysokotlakou zkoušku. Tlak by měl zůstat konstantní po dobu alespoň 24 hodin.
Pokud topný systém úspěšně prošel zkouškami, lze potrubí topného kotle považovat za kompletní.
Závěry a užitečné video k tématu
Srovnávací analýza možností návrhu otopné soustavy:
Příklady hrubých chyb při potrubí kotle:
Instalace kotelny s dvouokruhovým plynovým kotlem:
Správné zapojení dlouho hořícího kotle na tuhá paliva:
Na první pohled se zdá, že topné systémy jsou složité. Principy fungování topného systému jsou však velmi jednoduché. Správně navržený a implementovaný systém může fungovat roky bez jakéhokoli zásahu.
Pokud máte nějaké dotazy ohledně potrubí kotle nebo nuancí připojení jednotlivých prvků systému, zeptejte se jich v komentářích. Nebo jste si nedávno udělali vlastní vázání a chcete se podělit o své nové zkušenosti s ostatními lidmi, zanechte prosím své komentáře k tomuto materiálu.
Podle mého názoru je lepší svěřit tak důležitý úkol, jako je potrubní vedení kotle, specialistům, protože člověk, který se s tím nikdy nesetkal, bude těžké udělat vše efektivně, teprve potom bude nutné vše předělat. Navíc si budete muset pořídit i vybavení na pájení a stejně ho nebudete používat pořád, jen vyhodíte peníze.
Na příkladu instalatérů, kteří pracují v našem bytovém domě, mohu říci, že vše není tak jednoduché. Mezi specialisty také ještě musíme najít normální. Jedno zařízení jsem nechal instalovat jedním starším technikem a o pár let později další zařízení instaloval jiný, mladší. Vše, co dělal ten první, stále funguje bez reklamací a netěsností, ale ten druhý musí každý rok netěsnosti opravovat.
Nejobsáhlejší článek ze všech prezentovaných na internetu dnes. Jsou tam kontroverzní záležitosti, ale celkově je vše v pořádku a bez reklamy. Velmi korektní organizace článku, díky redakci!