Dvoutrubkový topný systém pro soukromý dům: schémata zařízení + přehled výhod

Zajištění tepla v domě je pro jeho majitele nejdůležitějším úkolem. Dá se to řešit různými způsoby, ale podle statistik je u nás většina budov vytápěna pomocí systému ohřevu vody.

Právě vodní varianta je v našich dosti drsných klimatických podmínkách nejúčinnější a nejpraktičtější. Dvoutrubkový topný systém pro soukromý dům je považován za jednu z jeho nejoblíbenějších odrůd.

Doporučujeme seznámit se s možnostmi a technologiemi montáže topení s přívodem a odvodem chladiva. Informace vycházejí ze stavebních předpisů a požadavků. Pro doplnění vnímání obtížného tématu jsou prezentované informace doplněny o výběr fotografií, vizuální diagramy a videa.

Vlastnosti dvoutrubkového vytápění

Žádný topení s kapalným chladivem obsahuje uzavřený okruh spojující radiátory, které vyhřívají místnost a kotel, který ohřívá chladivo.

Vše se děje následovně: kapalina, pohybující se přes výměník tepla topného zařízení, je zahřátá na vysokou teplotu, po které vstupuje do radiátorů, jejichž počet je určen potřebami budovy.

Zde kapalina odevzdává teplo vzduchu a postupně se ochlazuje. Poté se vrátí do tepelného výměníku topného zařízení a cyklus se opakuje.

Cirkulace probíhá co nejjednodušeji v jednotrubkovém systému, kde je pro každou baterii vhodná pouze jedna trubka. V tomto případě však každá následující baterie obdrží chladicí kapalinu uvolněnou z předchozí, a proto bude chladnější.

Charakteristickým rysem dvoutrubkového systému je přítomnost přívodního a vratného potrubí vhodného pro každý radiátor

K odstranění tohoto významného nedostatku byl vyvinut složitější dvoutrubkový systém.

V této verzi do každý radiátor jsou připojeny dvě trubky:

• Prvním je přívod, kterým se chladicí kapalina dostává do baterie.
• Druhým je výstup nebo, jak říkají odborníci, „návrat“, kterým ochlazená kapalina opouští zařízení.

Každý radiátor je tak vybaven individuálně nastavitelným přívodem chladicí kapaliny, což umožňuje co nejefektivněji organizovat vytápění.

Vzhledem k tomu, že dodávka ohřáté chladicí kapaliny do zařízení je prováděna téměř současně jedním potrubím a sběr chlazené vody druhým, vyznačují se dvoutrubkové systémy optimální tepelnou rovnováhou - všechny baterie systému a okruhy k němu připojené pracovat s téměř rovnoměrným přenosem tepla

Proč zvolit takový systém?

Dvoutrubkový ohřev vody postupně nahrazuje tradiční jednotrubkové konstrukce, protože jeho výhody jsou zřejmé a velmi významné:

• Každý z radiátorů zahrnutých v systému přijímá chladicí kapalinu s určitou teplotou a ta je pro všechny stejná.
• Schopnost provádět úpravy pro každou baterii. V případě potřeby může majitel na každé z topných zařízení nainstalovat termostat, který mu umožní získat požadovanou teplotu v místnosti. Prostup tepla zbývajících radiátorů v objektu přitom zůstane stejný.
• Relativně malé tlakové ztráty v systému. To umožňuje použít k provozu systému ekonomické oběhové čerpadlo s relativně nízkým výkonem.
• Pokud selže jeden nebo dokonce několik radiátorů, systém může pokračovat v provozu. Přítomnost uzavíracích ventilů na přívodních potrubích umožňuje provádět opravy a instalační práce bez jejich zastavení.
• Možnost instalace v objektu libovolného počtu podlaží a plochy. Stačí si vybrat optimální typ dvoutrubkového systému.

Nevýhody takových systémů obvykle zahrnují složitost instalace a vyšší náklady ve srovnání s jednotrubkovými konstrukcemi. To je způsobeno dvojnásobným počtem trubek, které je třeba instalovat.

Je však třeba vzít v úvahu, že pro instalaci dvoutrubkového systému se používají trubky a komponenty malého průměru, což poskytuje určité úspory nákladů. V důsledku toho nejsou náklady na systém o mnoho vyšší než u jednotrubkového analogu, ale poskytuje mnohem více výhod.

Jednou z významných výhod dvoutrubkového topného systému je schopnost efektivně regulovat teplotu v místnosti

Typy systémů s přívodem a odvodem

Dvoutrubkový design se vyznačuje mnoha odrůdami, které lze klasifikovat podle různých kritérií. Podívejme se na ty hlavní.

Otevřený topný okruh

Jakýkoli hydraulický topný systém je uzavřený okruh, který obsahuje expanzní nádrž. Tento prvek je nezbytný, protože topná kapalina zvětšuje svůj objem.

Pro otevřené vedení je vybrána nádrž, která umožňuje kapalině komunikovat s atmosférou. V tomto případě se část nevyhnutelně vypařuje, což vede k nutnosti neustále sledovat jeho hladinu.

Schéma otevřeného dvoutrubkového vytápění je nejjednodušší a nejlevnější možností pro konstrukci systému. Jeho významnou nevýhodou je, že v mrazivém období dochází k rychlému ochlazení chladicí kapaliny, která je v přímém kontaktu s atmosférou

To je velmi důležitá nuance, se kterou je třeba zacházet velmi zodpovědně. Nedostatečná hladina kapaliny v systému vede k varu a poruše kotle. Kromě toho otevřený systém zahrnuje použití pouze vody jako chladicí kapaliny.

Sloučeniny glykolů nebo nemrznoucí směsi, které jsou v tomto ohledu praktičtější, produkují při odpařování toxické páry, proto se používají pouze v uzavřených konstrukcích.

Uzavřený oběhový systém

Od otevřeného se liší přítomností uzavřené expanzní nádrže. Nevyžaduje neustálé sledování majitelem. Návrh zahrnuje instalaci expanzní nádrž membránového typu, který je určen ke kompenzaci náhlého poklesu nebo zvýšení tlaku v systému. Zabraňuje tak poruchám zařízení v důsledku náhlého přetížení.

V uzavřeném okruhu je instalována membránová expanzní nádoba, která nekomunikuje s okolím, takže se chladicí kapalina ze systému nevypařuje

Membránová nádrž umožňuje udržovat optimální tlak v systému pro čerpadlo a kotel.Uzavřená konstrukce navíc umožňuje použití jakékoli kapaliny vhodné pro její parametry jako chladicí kapaliny.

To umožňuje získat nejefektivnější a nejhospodárnější systém s požadovanými parametry. Například se nebojí mrazu, pokud používá nemrznoucí směs.

Podle způsobu cirkulace chladicí kapaliny jsou dvoutrubkové topné systémy rozděleny do dvou velkých skupin.

Design přirozené cirkulace

Základní princip fungování systému je následující: kotel ohřívá chladicí kapalinu, která se při zvyšování teploty rozšiřuje. Hustota kapaliny klesá.

Díky tomu chladnější a tedy hustá voda postupně vytlačuje ohřátou kapalinu směrem nahoru.Stoupá do nejvyššího bodu soustavy, kde se začíná po troškách ochlazovat a gravitací se pohybuje k radiátorům.

V bateriích voda uvolňuje naakumulované teplo a ještě více se ochlazuje a zvyšuje svou hustotu, přesouvá se do kotle. Je zřejmé, že chladicí kapalina prochází celým cyklem samospádem, bez použití dalšího zařízení.

Vzhledem k tomu, že se to děje poměrně pomalu, vzduch vytlačený vodou má čas přesunout se do špičkového horního bodu systému, což vám umožní zbavit se nadměrného větrání.

Na obrázku je jednoduché schéma dvoutrubkového topného systému s přirozenou cirkulací chladicí kapaliny. Mezi jeho charakteristické vlastnosti patří potrubí velkého průměru, díky kterému je snížen hydraulický odpor, a povinný sklon podél toku chladicí kapaliny v řádu 2 - 3 mm na běžný metr.

Nesporná důstojnost struktury přírodního typu jeho životnost je považována za dlouhou. Absence pohyblivých prvků a oběhového čerpadla, stejně jako uzavřený okruh systému s omezeným množstvím minerálních solí a suspenzí, výrazně prodlužuje jeho provozní dobu.

Odborníci říkají, že životnost konstrukcí s přirozenou cirkulací, vybavených polymerovými trubkami a bimetalovými radiátory, může být asi padesát let.

Nevýhodou takových schémat je relativně nízký pokles tlaku. Je také nutné vzít v úvahu určitý odpor, který radiátory a potrubí poskytují pohybu chladicí kapaliny. Proto bude rozsah takového systému omezený. Stavební předpisy doporučují používat vytápění s přirozenou cirkulací v okruhu nejvýše 30 m.

Navíc má takový systém dost velkou setrvačnost, takže od nahřátí kotle do ustálení teploty ve vytápěném objektu uplyne docela dost času.

Za negativní bod lze také považovat, že všechna potrubí musí být položena v určitém sklonu, aby se kapalina mohla pohybovat požadovaným směrem. Topný systém s přirozenou cirkulací je schopen samoregulace.

Dvoutrubkový systém s přirozenou cirkulací je schopen samoregulace: čím nižší teplota ve vytápěné místnosti klesá, tím vyšší je rychlost pohybu chladicí kapaliny.

Čím nižší je okolní teplota, tím vyšší je rychlost cirkulace chladicí kapaliny. Kromě toho několik dalších faktorů ovlivňuje pohyb kapaliny podél topného okruhu: průřez a materiál rozvodných trubek, poloměr a počet závitů ve dvoutrubkovém topném schématu soukromého domu, jakož i přítomnost a typ instalovaných uzavíracích ventilů.

Ovlivněním těchto faktorů můžete dosáhnout největší účinnosti topného systému.

Elektroinstalace s nuceným oběhem chladicí kapaliny

Výše popsané schéma zahrnuje oběhové čerpadlo, pohyb chladicí kapaliny podél uzavřeného topného okruhu. To nabízí významné výhody. Především se zvyšuje rychlost pohybu tekutiny, díky čemuž se budova mnohem rychleji zahřívá.

V tomto případě dostávají všechny radiátory připojené k systému chladicí kapalinu přibližně stejné teploty. Díky tomu se mohou zahřívat co nejrovnoměrněji.

Při použití okruhu s přirozenou cirkulací to není možné, protože teplota kapaliny vstupující do radiátoru závisí na vzdálenosti, ve které je odváděna z kotle. Čím dále je baterie, tím chladnější je chladicí kapalina.Nucený oběh umožňuje regulovat úroveň ohřevu jednotlivých prvků sítě. Navíc v případě potřeby můžete zablokovat jeho jednotlivé sekce.

Použití oběhového čerpadla umožňuje zahrnout do systému membránovou expanzní nádrž, to znamená provést ji v uzavřené verzi. Množství odpařené kapaliny se tak výrazně sníží.

Kromě toho je instalace konstrukce výrazně zjednodušena, protože není nutné pokládat trubky přísně pod určitým úhlem nebo přesně vypočítat jejich průměr a výšku zdvihu.

Na obrázku je schéma dvoutrubkového topného systému s nuceným oběhem. Je zde čerpadlo, které pohybuje kapalinou po okruhu

Další výhoda návrhy s nuceným oběhem – schopnost provádět potřebné změny v jeho schématu a rozložení zcela bezbolestně. Pro konstrukci takové konstrukce se používají trubky a komponenty menšího průměru, což výrazně snižuje náklady.

Kromě toho jsou takové systémy hospodárnější díky skutečnosti, že rozdíl v teplotě chladicí kapaliny na vstupu a výstupu z kotle je mnohem menší než u analogu s přirozenou cirkulací.

Přítomnost čerpadla v okruhu zabraňuje vzdušnosti v topném potrubí. Obecně platí, že elektroinstalace pomocí nuceného oběhu je považována za účinnější, ale mají také nevýhody.

Nejvýznamnější z nich je energetická závislost. Čerpadlo nemůže fungovat bez připojení ke zdroji energie. Při výpadku proudu se tento topný systém zastaví. Pokud dochází k častým výpadkům, je vhodné mít nepřetržitý zdroj energie.

Mezi nevýhody obvykle patří finanční náklady.Některé z nich jsou cena oběhového čerpadla a také náklady na armatury, které jsou nezbytné pro jeho normální fungování. Což obecně zvyšuje náklady na instalaci systému. Kromě toho budete muset platit měsíční účty za elektřinu, která zajišťuje provoz oběhového čerpadla.

Účinnost topného systému s nuceným oběhem do značné míry závisí na správné volbě čerpadla.

Topný okruh lze konfigurovat dvěma různými způsoby, které určují umístění stoupaček a potrubí v prostoru.

Horizontální a vertikální typ rozložení

Jedná se o připojení topných zařízení k vodorovnému vedení. Většinou namontované v jednopatrových budovách velká oblast. V tomto případě je optimální umístit stoupačky do chodeb nebo technických místností.

Výhodou tohoto typu uspořádání je nižší cena samotného systému a jeho instalace. Hlavní nevýhodou je tendence konstrukce ke vzduchu, takže je nutná instalace Mayevského jeřábů.

Horizontální vedení se liší od vertikální verze tím, že počet svislých čar v ní je minimální. Výhodou je, že přívodní a vratné potrubí lze položit pod podlahu, nevýhodou je, že pro skrytou instalaci je nežádoucí použít polymerové potrubí a na okruh je nutné instalovat oběhové čerpadlo

Radiátory jsou napojeny na svislé stoupačky. Tato možnost je vhodná zejména pro budovy s více podlažími, protože umožňuje napojit každé podlaží samostatně na stoupačku topení. Hlavní výhodou systému je absence vzduchových zámků.Současně bude uspořádání topného okruhu s vertikálním uspořádáním dražší než u horizontálního analogu.

Vertikální uspořádání systému umožňuje napojit každé patro na topení zvlášť, což je velmi výhodné

Dvoutrubkový topný systém s horní elektroinstalací

Hlavním charakteristickým rysem tohoto designu je, že přívodní potrubí je položeno podél horní části místnosti, vratné potrubí je vypouštěno podél jeho spodní části.

Důležitá výhoda takového systému: vysoký tlak v hlavním potrubí, který je způsoben značným rozdílem v úrovních vratného a přívodního potrubí. Díky této okolnosti může být jejich průměr stejný i při uspořádání okruhu s přirozenou cirkulací.

Zároveň ale expanzní nádrž, která je umístěna v nejvyšším bodě okruhu, nejčastěji končí v nevytápěném podkroví, což může způsobit problémy. Jako možnost můžete zvážit uspořádání nádrže uvnitř stropu, kdy její spodní polovina zůstává ve vytápěné místnosti a horní část je vyvedena do podkroví a co nejvíce izolována.

Pokud se majitel zvlášť neobává přítomnosti potrubí pod stropem místnosti, je vhodné umístit přívodní potrubí nad úroveň oken.

V tomto případě může být expanzní nádrž umístěna pod stropem za předpokladu, že výška stoupačky je dostatečná k zajištění normální rychlosti chladicí kapaliny. Vratné potrubí bude muset být namontováno co nejblíže k úrovni podlahy nebo dokonce sníženo pod něj. Je pravda, že v druhém případě nebude možné při konstrukci hlavního vedení použít spojovací prvky, aby se zabránilo vzniku netěsností.

Obrázek ukazuje schémata horního rozvodu s paralelním a protiběžným přirozeným pohybem chladicí kapaliny. Jsou uvedeny možnosti pro dvouokruhové a jednookruhové zapojení

Vzhled místnosti s potrubím položeným pod stropem není esteticky příjemný. Kromě toho jde část tepla nahoru, což činí topný systém s nadzemními rozvody nedostatečně účinným.

Můžete se proto pokusit sestavit obvod s přívodním vedením procházejícím pod radiátory, ale to pouze zlepší vzhled systému a nijak neovlivní jeho nedostatky.

Připojením čerpadla lze snadno dosáhnout optimálního tlaku v systému i při použití potrubí o minimálním průměru. Maximálního účinku z topného systému s horním vedením lze dosáhnout ve dvoupatrovém soukromém domě, protože přirozená cirkulace je stimulována velkým rozdílem v instalační výšce kotle umístěného v suterénu a radiátorů ve druhém patře.

Ještě jednou ohřátá chladicí kapalina bude odeslána do expanzní nádrže, která je umístěna v podkroví nebo ve druhém patře. Odkud začne kapalina proudit šikmým vedením do radiátorů.

V tomto případě můžete dokonce kombinovat distribuční nádrž zodpovědnou za přítomnost horké vody a expanzní nádrž. Pokud je v domě instalován energeticky nezávislý kotel, získáte zcela autonomní systém vytápění.

Další velmi úspěšnou možností pro dvoupatrový dům je kombinovaný systém, který kombinuje dvě a jednotrubkové sekce. Například ve druhém patře je instalována jednotrubková konstrukce ve formě podlahy vyhřívané vodou a v prvním patře je instalována dvoutrubková konstrukce. Možnost regulace teploty ve všech místnostech je plně zachována.

Dvoutrubkový topný systém s horním vedením nezdobí místnost. Přívodní potrubí musí být umístěno nad oknem, pokud objekt není vybaven izolovaným podkrovím

Za hlavní výhodu dvoutrubkového topného systému s horním vedením je považována vysoká rychlost pohybu chladicí kapaliny a absence větrání v potrubí.

Proto se používá poměrně často, aniž by se věnovala pozornost významným nevýhodám:

• neestetický vzhled místností;
• vysoká spotřeba potrubí a komponentů;
• neschopnost vytápět velké plochy;
• problémy s umístěním expanzní nádrže, kterou nelze vždy kombinovat s rozdělovací nádrží;
• dodatečné náklady na dekoraci, aby bylo možné dýmky zamaskovat.

Obecně platí, že systém s horní elektroinstalací je docela životaschopný a při správných výpočtech je také velmi efektivní.

Dvoutrubkové provedení se spodním vedením

Schéma zahrnuje instalaci napájení a návratu zespodu baterií. Na rozdíl od systému se špičkovým zapojením se zde mění směr pohybu chladicí kapaliny. Začíná se pohybovat zdola nahoru, prochází bateriemi a je posílán zpětným potrubím do topného kotle.

Systémy s dolním vedením mohou obsahovat jeden nebo více obvodů. Kromě toho je možné uspořádat slepé vedení a okruhy se souvisejícím pohybem chladicí kapaliny.

Na obrázku je znázorněn dvoutrubkový topný systém se spodní elektroinstalací. Nižší uspořádání přívodního potrubí je výhodné v tom, že nevyžaduje tolik izolace potrubí jako při jeho uložení v nevytápěné půdě. Tepelné ztráty jsou také výrazně nižší

Hlavní nevýhodou konstrukce je větrání. Chcete-li se toho zbavit, používají se jeřáby Mayevsky. Navíc, pokud je systém instalován ve dvou a vícepodlažní budově, předpokládá se, že takový kohout bude muset být na každé baterii.To jistě není příliš pohodlné, proto se doporučuje pokládat speciální venkovní vedení, která jsou součástí systému.

Takové větrací otvory shromažďují vzduch z topného potrubí a směřují jej do centrální stoupačky. Dále vzduch vstupuje do expanzní nádrže, odkud je odstraněn. Topné okruhy se spodní elektroinstalací a přirozenou cirkulací se používají poměrně zřídka, protože mají řadu omezení. Za prvé, většina baterií obsažených v obvodu je konečných.

Z tohoto důvodu musí být vybaveny slaňovacími zařízeními. Pokud má systém otevřenou expanzní nádrž, budete muset odvzdušňovat téměř denně. Instalace vzduchových vedení, která smyčkují přívodní potrubí, umožňuje odstranit tento nedostatek. Systém však výrazně komplikují a činí jej těžkopádnějším. Kromě toho je „vzduch“ položen podél horní části místnosti.

Podstatná výhoda spodní elektroinstalace, která spočívá v absenci dálnice položené v rovině, se v tomto případě ztrácí. Počet trubek použitých pro instalaci je v tomto případě zcela srovnatelný s počtem dílů potřebných pro horní vedení. Proto se pro uspořádání dvoutrubkového systému se spodním zapojením nejčastěji používá varianta s nuceným oběhem.

Navenek systémy se spodní kabeláží vypadají mnohem atraktivněji. Potrubí je vyrobeno z trubek malého průměru, prochází pod radiátorem a je téměř neviditelné

Mezi významné výhody takového systému patří:

• Kompaktní umístění ovládací plochy pro celý systém. Nejčastěji je instalován v suterénu.
• Snížení tepelných ztrát, kterých je dosaženo položením potrubí podél dna místnosti.
• Možnost připojení a provozu topného systému až do dokončení stavebních nebo opravárenských prací. Například první patro může být vytápěno a potřebné práce budou provedeny ve druhém.
• Významná úspora tepla díky možnosti jeho distribuce po vytápěných místnostech.

Mezi nevýhody spodní elektroinstalace patří velký počet trubek a komponentů potřebných pro instalaci a nízký tlak kapaliny v přívodním potrubí. Kromě toho lze potřebu instalace považovat za negativní bod Mayevského jeřáby na radiátorech vytápění, stejně jako neustálé odstraňování vzduchových kapes ze systému.

Závěry a užitečné video k tématu

Video #1. Přezkoumání a posouzení výhod a nevýhod otopných soustav s přirozeným a nuceným oběhem:

Video #2. Podrobná analýza schématu dvoutrubkového vytápění pro třípodlažní venkovský dům:

Video #3. Jak samostatně uspořádat dvoutrubkový topný systém ve venkovském domě:

Dvoutrubkový topný systém je rozšířenou metodou praktického a efektivního vytápění domu. Existuje mnoho modifikací tohoto schématu. Je důležité vybrat správnou možnost pro váš domov a provést kompetentní výpočet všech parametrů systému. Jen tak bude v domě zaručeně teplo a útulno.

Zajímá vás téma článku, chcete pochopit nejasné body? Máte nějaké dotazy nebo se chcete podělit o cenné zkušenosti? Komentáře pište do bloku pod textem.