Standardní schémata a pravidla pro navrhování topného systému pro jednopatrový soukromý dům

Topný systém v jednopatrovém domě lze instalovat podle různých schémat. Při výběru optimální varianty se bere v úvahu rozpočet projektu a dostupnost paliv.

Stejně jako vlastnosti konstrukčních prvků soukromé obytné budovy: plocha zařízení, materiály použité ve stavebnictví, přítomnost skladu pro instalaci kotelního zařízení.

Pojďme zjistit, jaká pravidla by měla být dodržována při navrhování topného systému a jakých akcí je třeba se vyvarovat, aby se předešlo problémům s vytápěním v budoucnu.

Požadavky na individuální vytápění

Topné těleso musí být naplánováno tak, aby odpovídalo architektonickému řešení budovy. Umístění všech funkčních prvků by mělo být co nejpohodlnější pro provoz a provádění plánovaných oprav, aniž by byla narušena strukturální integrita domu.

Základní požadavky na moderní topné systémy:

• energetická účinnost;
• snadná instalace a údržba;
• vysoká rychlost přenosu tepla;
• úplná/částečná nezávislost na elektřině.

Než začnete navrhovat dodávku tepla, musíte vybrat nejvhodnější a úsporný zdroj tepelné energie - kamna nebo krb, vodní, parní, vzduchové nebo elektrické vytápění.

A stále musíme rozhodnout o základním schématu potrubí pro vytápění jednopatrového soukromého domu, přesně vypočítat výkon a objektivně posoudit zatížení systému s přihlédnutím ke všem funkcím.

Individuální topný systém musí v zimním období vytvářet příjemné mikroklima uvnitř domu, být ekonomický a spolehlivý v provozu

Správně nainstalovaný rozvod vytápění umožňuje organizovat rovnoměrné vytápění vzduchu ve všech místnostech soukromého domu v minimálním čase.

Klasifikace systémů zásobování teplem

V jednopatrových budovách, chatách a domech jsou instalovány autonomní topné systémy nebo systémy závislé na externích zdrojích energie. První fungují na zkapalněný plyn, naftu a pevná paliva. Druhé vyžadují připojení k elektrické síti nebo hlavnímu plynovodu.

Dalším rozdílem mezi možnostmi dodávek tepla je nutnost účasti člověka na provozu zařízení.

Automatizované systémy nevyžadují monitorování 24/7 ani manuální konfiguraci. Udržování komfortní teploty uvnitř objektu zajišťují termostaty a teplotní čidla.

Tato zařízení pravidelně monitorují změny indikátorů teploty, což umožňuje topnému systému zohlednit všechny faktory, které přímo ovlivňují teplotu v místnosti: sluneční teplo, záření z domácích elektrických spotřebičů, vytápění z osvětlovacích lamp atd.

Systém zásobování teplem je často instalován společně s automatizací kotle. Jeho hlavním úkolem je dosáhnout co nejvyšší účinnosti, ale nepřekračovat přijatelné parametry.

Automatizace umožňuje měnit teplotu v domě v různou denní dobu.

Při klasifikaci topných systémů se berou v úvahu následující vlastnosti:

• druh chladicí kapaliny — vzduch, voda nebo pára, kombinované;
• druh použitého paliva — plyn, elektřina, rašelina, dřevo, pelety, uhlí;
• způsob dopravy pracovní tekutiny — s přirozeným a nuceným oběhem;
• pokrok v pohybu chladicí kapaliny — průjezd a slepá ulička;
• způsob připojení kotlového zařízení — jednotrubkové a dvoutrubkové uspořádání;
• elektrické schéma - s vertikálním nebo horizontálním rozvodem, horní nebo dolní, kombinované.

Ve vícebytových domech dominuje vertikální schéma zapojení, zatímco v jednopodlažních budovách se nachází horizontální uspořádání. Ve výškových novostavbách převládají způsoby kombinovaného zásobování teplem.

Vlastnosti cirkulace chladicí kapaliny

Je efektivní instalovat topné systémy v soukromých nízkopodlažních budovách s kapalnou chladicí kapalinou. K tomu jsou trubky naplněny nemrznoucí kapalinou nebo vodou.

Pohyb pracovní tekutiny podél topného okruhu může být prováděn v přirozeném nebo nuceném režimu. Voda ohřátá generátorem tepla vstupuje do rozvodného potrubí a poté do radiátorů. Tato část obrysu se nazývá dopředný zdvih.

Po vstupu do baterií se chladicí kapalina ochladí a rychle se odešle do kotle k ohřevu. Tento interval se nazývá zpětný zdvih. Pro urychlení přepravy chladicí kapaliny je uvnitř systému instalováno oběhové čerpadlo.

Přirozený pohyb tekutin

V otopném okruhu jsou horizontální potrubí spádována, čímž jsou vytvářeny podmínky pro pohyb pracovní tekutiny vlivem gravitace.

Instalována je také otevřená expanzní nádrž - speciální nádrž pro příjem přebytečné vody pro zajištění správného a bezpečného provozu všech součástí inženýrské sítě.

Vodní systémy plně pracují s kotli na kapalná paliva, tuhá paliva, plynové a elektrické kotle

Topné systémy pracují s přirozenou cirkulací v důsledku různých hustot ohřátého a studeného chladiva. Podle fyzikálních zákonů horká voda spěchá vzhůru.

V uzavřeném okruhu proudění chladu nevyhnutelně vytlačuje ohřáté a nutí je pohybovat se opačným směrem od zdroje tepla. Pohybující se tekutina s potenciálem kinetické energie prochází všemi bateriemi a uvolňuje teplo. Po návratu do zařízení kotle se cyklus opakuje.

Jednotrubkové topné systémy s vodními radiátory jsou dnes mezi spotřebiteli velmi oblíbené. Chladicí kapalinou je voda, ale je možné použít i nemrznoucí pracovní kapalinu, která zabrání zničení potrubí v zimním období

Aby mohla gravitační konstrukce plně fungovat, je kotel instalován pod centrální osou hlavního okruhu. Generátor tepla je obvykle namontován ve výklenku v podlaze, ale někdy v suterénu, s výjimkou plynových jednotek.

Přívodní potrubí z kotle je zvednuto svisle do nejvyššího možného bodu. To vytváří další prostor v uzavřené smyčce pro zrychlení pracovní tekutiny.

Počet potřebných uzavíracích ventilů v samotížných topných systémech je snížen na minimum. Na průměr instalovaného potrubí jsou kladeny přísné požadavky – musí být minimálně 32 mm.Vzhledem k tomu, že rychlost pohybu vody v okruhu je nevýznamná, jsou pro zvýšení účinnosti vytápění instalovány pouze trubky velkého průměru.

V horním bodě otevřených topných systémů je instalována expanzní nádoba. V uzavřených je zpravidla instalován automatický odvzdušňovací ventil

Autonomní topný systém, jehož princip fungování je založen na přirozené cirkulaci chladicí kapaliny, je nejjednodušší. Takový projekt vytápění domu je v praxi snadno realizovatelný. Tato možnost je však vhodná pouze pro malé soukromé budovy, protože délka topného okruhu je omezena na 30 metrů.

Hlavní výhodou gravitačních systémů je naprostá nezávislost na elektřině. Přečtěte si více o topných systémech s přirozenou cirkulací chladicí kapaliny Dále.

Nucený oběh v systému

Pro soukromé budovy o celkové ploše více než 60 metrů čtverečních. m. navrhují vytápění s nuceným transportem pracovní tekutiny. Instalujte v uzavřené smyčce oběhové čerpadloaby se zajistil zrychlený pohyb horké chladicí kapaliny do radiátorů a ochlazené chladicí kapaliny do generátoru tepla.

Instalace potrubí v systému může být provedena bez sklonu v horizontální rovině. Voda se pohybuje v důsledku rozdílu tlaku, který se vyskytuje v úseku potrubí mezi dopředným a zpětným tokem kapaliny.

Přítomnost čerpacího zařízení výrazně zvyšuje účinnost topného systému a minimalizuje spotřebu paliva potřebnou k udržení příjemné pokojové teploty v soukromém domě

Významnou nevýhodou donucovacího systému je jeho energetická závislost. Pro stálou cirkulaci vody v okruhu je nutný nepřetržitý provoz čerpadla a jeho výkon přímo závisí na napájení.

V případě náhlého výpadku proudu nebude zařízení jednoduše schopno čerpat kapalinu. Odborníci proto doporučují dodatečně instalovat záložní generátory, které dokážou zajistit stabilní, nepřerušovanou dodávku tepla i v nepředvídaných situacích.

Taková schémata lze použít při instalaci vytápění v budovách jakékoli velikosti. Stačí si vybrat oběhové čerpadlo s vhodným výkonem a zajistit napájení.

Jednotrubkový topný systém

V domě je instalováno pouze jedno hlavní vedení, pod nebo nad podlahou, s bateriemi zapojenými do série. V takovém topném okruhu není rozvod mezi přívodním potrubím a vratným potrubím.

Po obvodu jednopatrové budovy je instalována pouze jedna kruhová trubka o průměru nejméně 32 mm, která je konvenčně rozdělena na polovinu. Polovina opouštějící generátor tepla se nazývá přívod a druhá část vedení se nazývá zpátečka. Otopná tělesa/konvektory se montují do smyčky pomocí svařované nebo bezešvé trubky malého průměru.

Organizace topného systému s přirozenou cirkulací zahrnuje instalaci přívodního potrubí se sklonem 4-5 mm každé 2 m

Jednotrubkový obvod obsahuje následující funkční prvky:

• zdroj dodávky tepla (kotel);
• topné radiátory;
• expanzní nádoba;
• prvky vedení potrubí.

Ohřátá kapalina proudí střídavě do topných radiátorů, přičemž pokaždé odevzdá část svého tepla. Poté se již ochladí a vrátí se do kotle pro další topný cyklus. Každá baterie ztrácí teplo a poslední článek v řetězu zůstává nejchladnější ve srovnání s ostatními.

Existuje několik způsobů, jak optimalizovat provoz jednotrubkového systému.Dodatečně můžete nainstalovat speciální termostatické ventily pro výměníky tepla, vyvažovací ventily s nastavitelným hydraulickým odporem nebo kompaktní kulové kohouty. Takové zařízení pomáhá normalizovat přívod tepla do baterií.

Instalované ventily umožňují regulovat množství tepla vstupujícího do každého jednotlivého radiátoru

Dalším způsobem je zvýšení počtu sekcí každého následujícího radiátoru v topném okruhu. Můžete také nainstalovat oběhové čerpadlo. Čerpací zařízení je připojeno na konec zpětného potrubí - místo, kde má pracovní kapalina nejnižší teplotu.

Možnost jednotrubkového vytápění se snadno instaluje a uvádí do provozu. Tepelné ztráty jsou minimalizovány, protože absolutně veškerá komunikace se nachází uvnitř obytných místností soukromého domu.

Takové schéma může být organizováno ve formě systému s horizontálním vedením a nuceným pohybem chladicí kapaliny nebo vertikální topné sítě s přirozeným, nuceným nebo kombinovaným pohybem pracovní tekutiny.

Doporučujeme také přečíst si náš další materiál, kde jsme se podrobně zabývali jednotrubkový topný systém pro soukromý dům.

Způsob horizontálního vedení

Instalace přívodního potrubí ve vodorovné rovině se provádí s požadovaným sklonem ve směru pohybu ohřáté vody. V tomto případě musí být všechny baterie po obvodu domu instalovány na stejné úrovni. Pro vypouštění vzduchu z radiátorů použijte Mayevského kohoutky nebo automatické odvzdušňovací zařízení.

Kohout Mayevsky je speciální zařízení pro odstraňování nahromaděného vzduchu z baterií. Uzavírací ventil se otáčí, dokud není zřetelně slyšet syčivý zvuk. Po odstranění směsi plynů bude z kohoutku vytékat voda.

Horizontální vedení může být instalováno v samotné konstrukci podlahy nebo namontováno nad ní. Aby se zabránilo tepelným ztrátám, je v prvním případě nutné potrubí izolovat.

Možnost vertikálního zapojení

V takovém systému je doprava chladicí kapaliny zajištěna režimem přirozené cirkulace, a proto není potřeba instalovat další čerpadlo. Energetická nezávislost je hlavní výhodou jednotrubkového vertikálního systému vytápění domů.

Při tomto způsobu zapojení se pracovní tekutina ohřátá na danou teplotu pohybuje vzhůru stoupačkou, načež se rozvodným potrubím dostává do baterií. Provozní účinnosti vertikálně umístěného jednotrubkového systému je dosaženo instalací hlavního vedení ve sklonu a také instalací potrubí velkého průměru.

Masivní potrubí samozřejmě nebude zdobit interiér obývacích pokojů. Této zjevné nevýhodě se však lze vyhnout instalací cirkulačního zařízení do systému.

Dvoutrubkový topný systém

Hlavním rozdílem mezi dvoutrubkovým schématem vytápění domu je přítomnost jedné trubky pro přívod vody a druhé pro její vracení. Navíc první přijímá horkou kapalinu, zatímco druhý posílá již vychladlé chladicí médium do kotle.

Každá baterie je obsluhována jak napájecí, tak vratnou stoupačkou. To umožňuje regulovat množství tepla přijímaného jednotlivými radiátory. Pokud nezohledníme chlazení chladicí kapaliny v potrubí, ukáže se, že všechna topná tělesa dostávají kapalinu o stejné teplotě.

Takto vypadá standardní dvoutrubkový topný systém, ve kterém je ohřev kapalné chladicí kapaliny zajištěn dvouokruhovým plynovým kotlem

Dvoutrubkový topný okruh zahrnuje:

• generátor tepla;
• baterie;
• expanzní nádoba;
• trubky;
• uzavírací ventily a speciální zařízení pro vypouštění vzduchu.

Z kotle do expanzní nádoby vede potrubí s teplou vodou. Poté se připojí k rozvodu v topném okruhu. Kromě toho je do nádrže vyříznuta přepadová trubka, která rychle odvádí přebytečnou chladicí kapalinu do kanalizačního systému.

Trubky vycházejí ze spodní části výměníků tepla, spojené do jednoho zpětného vedení. Přes něj se ochlazená chladicí kapalina vrací zpět do kotle. Zpětné potrubí je položeno přísně rovnoběžně s horními trubkami. Musí procházet všemi místnostmi, kde je instalován přívod teplé vody.

Dvoutrubkové nucené systémy jsou považovány za nejúčinnější pro jednopatrové domy a chaty, ale mohou také zajistit teplo pro dvoupodlažní velké budovy.

A ty umožňují rovnoměrné a velmi rychlé prohřátí místnosti a udržení rozdílných teplotních podmínek v místnostech. Dvouokruhový design navíc umožňuje organizovat nejen vytápění domu, ale také zásobování teplou vodou.

Cirkulační tlak ve dvoutrubkovém systému přímo závisí na instalační výšce topných těles

Uzavřené otopné soustavy s nuceným oběhem se instalují ve dvou provedeních - s horizontální a vertikální elektroinstalací.

První metoda je implementována v jednopatrových domech s dlouhým potrubím. V takových situacích je optimálním řešením připojení vodních radiátorů k topnému okruhu s vodorovnou elektroinstalací.

U druhé možnosti zapojení je stoupačka umístěna svisle, což umožňuje použití schématu i ve vícepodlažních budovách. V takových systémech se vzduch nehromadí, protože výsledné bubliny okamžitě stoupají ve vertikálním směru přímo do expanzní nádrže.

Dolní a horní schéma zapojení

Při distribuci systému ve spodní části je hlavní linka položena v suterénu nebo suterénu. Je také možné instalovat potrubí pod podlahu. Chladicí kapalina vstupuje do topného zařízení zdola nahoru.

Směs plynů je odváděna speciálním vzduchovým potrubím napojeným na stoupačky. Pro případ nepředvídaných havarijních situací jsou vratné a napájecí stoupačky vybaveny speciálními uzavíracími ventily.

Pro realizaci schématu s horním rozvodem je expanzní nádrž namontována v nejvyšším bodě potrubí. Síť je rozvětvená na stejném místě.

Je nemožné navrhnout nadzemní vedení v soukromých domech, kde není podkroví

Typy dvoutrubkového horizontálního dispozičního systému

Nejběžnější možností vytápění jednopodlažní obytné budovy je dvoutrubkový topný systém s horizontálním vedením.

K uspořádání takového topného okruhu se používají následující schémata:

• odpaliště nebo jiný obvod;
• kolektor, jinak radiální.

Podle schématu T jsou trubky spojeny T-kusy, potrubí jsou položena po obvodu místnosti a zapojena do série k zařízením. Chladicí kapalina v obvodovém systému proudí z jedné baterie do druhé a cestou se poněkud ochlazuje.

Na základě pohybu ohřáté a chlazené chladicí kapaliny jsou varianty T rozděleny na přidružené a protilehlé. Ve slepém okruhu se horká a chlazená voda pohybují různými směry. V související ohřáté a odpadní chladicí kapalině proudí v jednom směru.

V kolektorový okruh Z centrálního orgánu systému, kolektoru, jsou potrubí vedena ke každému z radiátorů, díky čemuž chladicí kapalina vstupuje do všech zařízení současně.

Princip zařízení připomíná sluneční paprsky vycházející z rozdělovače tepelného toku obvykle umístěného ve středu. U radiálních typů vedení se chladicí kapalina pohybuje pouze v různých směrech.

Pravidla pro navrhování topného systému

Dobře navržený projekt umožňuje spustit nejúčinnější a multifunkční systém zásobování teplem.

Musí bezproblémově fungovat v klimatických podmínkách charakteristických pro konkrétní oblast, kde se jednopodlažní dům nachází, a musí být snadno ovladatelný.

Na základě výsledků energetického auditu, výpočtu úspor a ročních nákladů na vytápění je vybrána optimální varianta systému vytápění domu

Vypracování vysoce kvalitního projektu vytápění jednopatrového domu a přesný výpočet parametrů systému se provádí podle konkrétního plánu:

1. V první fázi je nutné formulovat technický úkol s přihlédnutím ke všem požadavkům a detailům na topný systém.
2. Druhým krokem je sběr informací o soukromém majetku. Specialisté musí vzít všechny indikátory k sestavení schématu topného okruhu.
3. Další fází je výpočet přestupu tepla. K tomu je třeba provést výpočty a vybrat optimální schéma vytápění, které bude splňovat základní stavební normy a individuální požadavky zákazníka.
4. Po dokončení všech výpočtů jsou vytvořeny výkresy.
5. Poslední fází je návrh a dodávka hotového projektu topného systému zákazníkovi.

Hlavním úkolem návrhu je vypočítat správnou plochu topného zařízení a vybrat vhodné průměry potrubí. A také určit výkon čerpacích zařízení, vypočítat vkládací body ventilů a součástí systému. Proto je vhodné svěřit proces profesionálům.

Pokud opravdu chcete provést výpočty sami, doporučujeme přečíst si materiál, kde jsme provedli příklad výpočet topného systému pro soukromý dům.

Jaké informace řemeslníci potřebují?

Před zahájením instalačních prací byste měli prodiskutovat všechny nuance s odborníky a ukázat svou vizi topného systému.

Mistři musí poskytnout:

• úplné informace o materiálech, ze kterých je vyrobena střecha budovy, obklady stěn a okenní konstrukce;
• plán jednopatrového domu;
• výkresy, kde jsou vyznačena umístění vodovodních jednotek.

Životnost systému zásobování teplem je ovlivněna nejen kvalitou inženýrského návrhu a zručnou instalací, ale také vybranými materiály, instalovaným zařízením kotle a racionálním používáním topných těles.

Závěry a užitečné video k tématu

Video ukazuje 3-D diagram, návrh a instalaci jednotrubkového topného systému v jednopatrovém soukromém domě:

Schématické znázornění dvoutrubkového polypropylenového topného systému, správné připojení kotlového zařízení a instalace topných radiátorů jsou demonstrovány na videu:

Video podrobně popisuje typický projekt vytápění a výpočet tepelných ztrát:

Moderní systémy zásobování teplem jsou nedílnou součástí fungování soukromých domů, chat a dalších stavebních projektů. Profesionálně provedený návrh je klíčem k efektivnímu, spolehlivému a dlouhodobému bezproblémovému provozu individuální tepelné sítě.

Pokud máte po přečtení materiálu otázky k tématu článku, můžete se jich zeptat v bloku níže. Zde můžete zanechat svůj komentář nebo sdílet své vlastní zkušenosti s ostatními návštěvníky webu.