Jednotrubkový topný systém pro soukromý dům: schémata + přehled výhod a nevýhod

Přemýšleli jste o instalaci ohřevu vody u vás doma? Není se čemu divit, protože jednotrubkový topný systém pro soukromý dům může být tradiční a zcela energeticky nezávislý nebo naopak velmi moderní a plně automatický.

Ale stále máte pochybnosti o spolehlivosti této možnosti - nevíte, které schéma si vybrat a jaká úskalí na vás čekají? Pomůžeme objasnit tyto problémy - článek pojednává o schématech uspořádání jednotrubkového systému, výhodách a nevýhodách, které čekají na majitele domu s takovým topným systémem.

Článek je opatřen podrobnými schématy a vizuálními fotografiemi znázorňujícími jednotlivé prvky používané při montáži topení. Kromě toho bylo vybráno video s analýzou nuancí instalace jednotrubkového systému s vyhřívanými podlahami.

Princip činnosti ohřevu vody

V nízkopodlažní výstavbě je nejrozšířenější jednoduché, spolehlivé a ekonomické provedení s jednou dálnicí. Jednotrubkový systém zůstává nejoblíbenějším způsobem organizace individuálního zásobování teplem. Funguje díky nepřetržité cirkulaci chladicí kapaliny.

Pohybuje se potrubím od zdroje tepelné energie (kotle) ​​k topným tělesům a zpět, uvolňuje svou tepelnou energii a vytápí budovu.

Chladicí kapalinou může být vzduch, pára, voda nebo nemrznoucí kapalina, která se používá v periodických rezidencích. Nejčastější okruhy ohřevu vody.

Tradiční vytápění je založeno na jevech a fyzikálních zákonech – tepelné roztažnosti vody, konvekci a gravitaci. Při zahřívání kotlem se chladicí kapalina roztahuje a vytváří tlak v potrubí.

Kromě toho se stává méně hustým, a tedy lehčím. Zespodu tlačena těžší a hustší studenou vodou se řítí vzhůru, takže potrubí opouštějící kotel směřuje vždy co nejvýše.

Vlivem vytvořeného tlaku, konvekčních sil a gravitace proudí voda k radiátorům, ohřívá je a ochlazuje se.

Chladivo tak uvolňuje tepelnou energii a zahřívá místnost. Voda se vrací do kotle již studená a cyklus začíná znovu.

Moderní zařízení, které poskytuje teplo do domu, může být velmi kompaktní. K jeho instalaci dokonce nemusíte přidělovat speciální místnost.

Systém vytápění s přirozenou cirkulací také nazývané gravitace a gravitace. Pro zajištění pohybu kapaliny je nutné dodržet úhel sklonu vodorovných větví potrubí, který by měl být roven 2 - 3 mm na běžný metr.

Při zahřátí se objem chladicí kapaliny zvětšuje a vytváří hydraulický tlak v potrubí.Protože však voda není stlačena, i mírný přebytek povede ke zničení topných konstrukcí.

Proto je v každém topném systému instalováno kompenzační zařízení - expanzní nádrž.

U samotížného topného systému se kotel montuje v nejnižším bodě potrubí a expanzní nádoba v nejvyšším. Všechna potrubí jsou vedena z kopce, aby se chladicí kapalina mohla pohybovat gravitací z jednoho prvku systému do druhého

Rozdíl mezi jednotrubkovým a dvoutrubkovým systémem

Systémy ohřevu vody jsou rozděleny do dvou hlavních typů - jednotrubkové a dvoutrubkové. Rozdíl mezi těmito schématy spočívá ve způsobu připojení teplonosných baterií k hlavnímu vedení.

Jednotrubkové topné vedení je uzavřený prstencový okruh. Potrubí je položeno od topného tělesa, radiátory jsou k němu zapojeny v sérii a vedou zpět do kotle.

Vytápění jednou linkou se jednoduše instaluje a nemá velké množství komponent, takže umožňuje výrazně ušetřit na instalaci.

Jednotrubkové topné okruhy s přirozeným pohybem chladicí kapaliny se instalují pouze s nadzemní elektroinstalací. Charakteristickým rysem je, že diagramy mají napájecí stoupačky, ale žádné zpětné stoupačky

Pohyb chladicí kapaliny dvoutrubkové vytápění vedena po dvou dálnicích. První slouží k přivádění horkého chladiva z topného zařízení do teplosměnných okruhů, druhý slouží k odvádění ochlazené vody do kotle.

Topné baterie jsou zapojeny paralelně - ohřátá kapalina vstupuje do každé z nich přímo z napájecího okruhu, a proto má téměř stejnou teplotu.

V chladiči uvolňuje chladicí kapalina energii a po ochlazení jde do výstupního okruhu - „zpátečka“.Toto schéma vyžaduje dvojnásobný počet armatur, trubek a tvarovek, ale umožňuje uspořádat složité rozvětvené konstrukce a snížit náklady na vytápění díky individuální úpravě radiátorů.

Dvoutrubkový systém efektivně vytápí velké plochy a vícepodlažní budovy. V nízkopodlažních (1-2 podlažích) budovách s plochou menší než 150 m² je vhodnější instalovat jednotrubkové vytápění z estetického i ekonomického hlediska.

Schéma připojení dvoutrubkového radiátoru není široce používáno v jednotlivých topných systémech pro soukromé domy, protože je obtížnější instalovat a udržovat. Dvojnásobný počet trubek navíc působí neesteticky

Možnosti pro jednotrubková topná zařízení

Prvky jakéhokoli topného systému:

• zdroj tepla – kotel (kotel na tuhá paliva, elektrický, plynový;)
• zařízení odvádějící teplo – radiátory, obrysy vyhřívaných podlah;
• zařízení, které zajišťuje cirkulaci chladicí kapaliny – speciální zrychlovací úsek dálnice, vodní čerpadlo;
• zařízení, které kompenzuje přebytečný tlak chladicí kapaliny v potrubí – expanzní nádrž otevřeného typu nebo uzavřený typ;
• trubky, armatury a související sanitární armatury.

V závislosti na typu použitých zařízení bude záviset i schéma dodávky tepla.

Systémy s přirozeným a nuceným oběhem

Cirkulace chladicí kapaliny v topném systému může být prováděna přirozeně - pod vlivem fyzikálních jevů nebo nuceně - prostřednictvím oběhového čerpadla.

V prvním případě je pohyb ohřevu systémem spontánní a nazývá se přirozený, ve druhém - nucený nebo umělý.

Na základě konstrukčních prvků jsou schémata vytápění s jedním potrubím rozdělena do dvou typů. První je zastaralý, ale jednoduchý průtokový okruh, druhý je vylepšený okruh s bypassy

Pro zajištění pohybu tekutiny v gravitačním systému je zapotřebí urychlovací sekce. Jedná se o vertikální potrubí vycházející z kotle, kterým stoupá ohřátá chladicí kapalina.

V horním bodě je potrubí plynule otočeno dolů, takže voda spěchá podél potrubí se zrychlením.

U schématu vytápění s horním vedením, stejně jako u dvoupatrových domů, slouží přívodní potrubí jako takový úsek, protože stoupá na dostatečnou úroveň.

Pro vytápění jednopatrové budovy s nižšími vodorovnými rozvody je instalován urychlovací rozdělovač, jehož výška by neměla být menší než 1,5 m od úrovně prvního radiátoru.

Akcelerační sekce je zařízení, které zajišťuje cirkulaci chladicí kapaliny v gravitačním topném systému. Průměr vrtání trubek této části hlavní musí být větší než její hlavní část.

Například, je-li průměr hlavní trubky 25-32 mm, zvolí se pro urychlovací potrubí trubka o průměru 40 mm.

Horní bod zrychlovacího potrubí je umístěn na vhodném místě v blízkosti kotle. Spusťte rozdělovací potrubí tak, aby byl zajištěn dostatečný výškový rozdíl mezi spodním výstupem zrychlovacího rozdělovače a nejnižším bodem hlavního potrubí pro udržení konstantního sklonu potrubí

Hlavními výhodami gravitačního systému je naprostá energetická nezávislost (v kombinaci s kotlem na tuhá paliva), jednoduchost a absence složitých přístrojů.

Nevýhod je poměrně hodně:

• Pro minimalizaci hydraulického odporu musí být průměry potrubí dostatečně velké.
• Každé vestavěné zařízení a zařízení vytváří překážky pro pohyb kapaliny, proto má systém minimální počet uzavíracích ventilů. To vytváří potíže při opravách, protože vyžaduje úplné odstavení systému a vypuštění chladicí kapaliny z hlavního potrubí.
• Pro spolehlivý provoz musí být gravitační systém pečlivě propočítán a vyvážen, zvolením optimálních průměrů potrubí a počtu sekcí radiátoru. Krajní radiátory v systému by měly být větší než ty, do kterých proudí chladicí kapalina po opuštění kotle.

Instalace oběhového čerpadla do systému neutralizuje téměř všechny jeho nedostatky. Zařízení dává chladicí kapalině dodatečný impuls, který jí umožňuje překonat hydraulický odpor prvků potrubí.

Nucené schémata vytápění s jedním potrubím se nejčastěji realizují v soukromých domech.

Díky modernizaci průtokového systému instalací obtoků je chladicí kapalina o provozní teplotě dodávána do všech zařízení téměř současně

Čerpadlo může být instalováno kdekoli v potrubí.Ale stojí za zvážení, že horká voda snižuje její životnost tím, že ovlivňuje pryžové části (těsnění a těsnění).

Proto je vhodnější instalovat jednotku na vratné potrubí, kde cirkuluje ochlazená chladicí kapalina. Před tím je povinné zahrnout hrubý filtr na ochranu před možnými nečistotami.

Je vhodné připojit všechna zařízení a zařízení topných systémů přes uzavírací ventily a obtoky.

Taková instalace umožní opravu a údržbu jednotlivých prvků bez nutnosti zastavení celého systému a úplného vypuštění vody.

Bypass může být neregulovaný nebo nastavitelný. V prvním případě se jedná o jednoduché potrubí spojující přívodní a výtlačné potrubí. Ve druhém - vybaveném třícestným uzavíracím ventilem

Výhody topného systému s nuceným oběhem:

• Můžete implementovat složitější a rozvětvené obvody, zvětšit délku obvodů;
• Nejsou potřeba zvětšené průměry potrubí - čerpadlo vytváří v potrubí dostatečný tlak pro pohyb a rovnoměrnou distribuci kapaliny;
• Cirkulace se provádí při dané rychlosti a nezávisí na stupni zahřátí chladicí kapaliny a přítomnosti zrychlovací sekce;
• Při pokládce potrubí není potřeba dodržovat úhly sklonu, protože... pohyb chladicí kapaliny je stimulován čerpadlem.

Kromě toho můžete na každý radiátor instalovat regulační zařízení a udržovat optimální režim vytápění, což snižuje spotřebu energie a náklady na vytápění.

Jednotrubkové nucené vytápění má pouze tři nevýhody:

• závislost na dodávce elektřiny;
• hluk — určité hučení způsobené běžícím čerpadlem;
• cena - vyšší cena zařízení ve srovnání s gravitačním schématem.

Jejich neutralizace je poměrně jednoduchá. Energetická závislost je řešena instalací autonomního elektrického generátoru nebo přepnutím systému do režimu přirozené cirkulace.

Aby byl provoz čerpadla téměř neslyšný, stačí jej nainstalovat do nebytového prostoru - koupelna, WC, kotelna.

V nejvyšších místech vedení, zejména při nuceném ohřevu s uzavřenou expanzní nádobou, je nutné zajistit možnost odvzdušnění vzduchu uvolněného z vody. Pro radiátory jsou to automatické odvzdušňovací ventily nebo Mayevského ventily, pro potrubí - odlučovač vzduchu

Otevřený nebo uzavřený topný systém?

Aby se zabránilo nadměrnému zvýšení hydraulického tlaku v systému a jeho rázům, je instalována expanzní nádrž. Přijímá přebytečnou vodu během expanze a poté ji vrací do hlavního potrubí, když se ochladí, čímž obnovuje rovnováhu systému.

Existují dva zásadně odlišné designy, které určují vzhled celého systému.

Expanzní nádoba otevřeného typu je částečně nebo zcela otevřená nádoba, která je připojena k hlavnímu potrubí v jeho nejvyšším bodě, přímo za kotlem.

Aby se zabránilo přetečení kapaliny přes okraje na určité úrovni, je k dispozici odtok, kterým bude přebytečná voda odváděna do kanalizace nebo na ulici.

V jednopatrových domech je vyrovnávací nádrž často umístěna v podkroví - v tomto případě musí být izolována.

Aby nedošlo k neustálému sledování hladiny chladicí kapaliny, je k expanzní nádrži připojen přívod vody a je instalován jednoduchý plovákový ventil

Topný systém s takovým kompenzačním zařízením se nazývá otevřený. Používá se při instalaci energeticky nezávislého nebo kombinovaného zásobování teplem.

Zahrnuje přímý kontakt horkého chladiva se vzduchem, což má za následek jeho přirozené odpařování a nasycení kyslíkem.

Na základě toho se schéma otevřeného zásobování teplem vyznačuje následujícími nevýhodami:

1. Při instalaci potrubí gravitačních systémů je nutné dodržet sklony - v tomto případě bude vzduch uvolněný v systému odváděn do nádrže a atmosféry.
2. Je nutné pravidelně sledovat a včas doplňovat objem vody v nádobě, zabraňující jejímu nadměrnému odpařování.
3. Nemrznoucí směs nelze použít jako chladicí kapalinu, protože při jejím odpařování se uvolňují toxické látky.

Kyslík obsažený v cirkulující kapalině způsobuje korozní poškození ocelových částí topných zařízení a snižuje jejich životnost.

Má to však i své výhody:

• Není potřeba neustále monitorovat tlak v potrubí;
• I při malých netěsnostech systém řádně vytopí dům, pokud je v potrubí dostatečné množství kapaliny;
• Chladicí kapalinu v systému můžete dokonce doplnit kbelíkem – stačí nalít expanzní nádobu do vody na požadovanou úroveň.

Expanzní nádoba uzavřeného typu je odolné, utěsněné pouzdro, jehož vnitřní objem je rozdělen na dvě části membránou. Jedna dutina je naplněna vzduchem, druhá je připojena k hlavnímu vedení.

Při zahřátí chladicí kapalina, zvětšující se objem, tlačí membránu směrem ke vzduchové komoře, která hraje roli tlumiče. Jak se voda ochlazuje, hydraulický tlak klesá a stlačený vzduch vyrovnává systém a vytlačuje přebytečnou vodu zpět do potrubí.

Všechny uzavřené nádrže jsou vybaveny vzduchovým ventilem.V nouzovém režimu, když tlak ve vzduchové komoře překročí přípustnou mez, uvolňuje plyn a chrání zařízení před zničením

Systém s membránovou expanzní nádrží se nazývá uzavřený. Jedná se o uzavřené hydraulické vedení zcela bez přístupu vzduchu.

Vyrovnávací nádrž může být zabudována kdekoli v systému, ale nejčastěji se instaluje na vratné potrubí v blízkosti kotle pro usnadnění údržby.

Uzavřený topný systém se vyznačuje přítomností mírného přetlaku. Proto se stává povinným prvkem dálnice bezpečnostní skupina.

Jednotka se skládá z odvzdušňovacího ventilu, tlakoměru a pojistného ventilu pro vypouštění chladicí kapaliny v nouzovém režimu. Namontované s uzavíracími ventily na přívodním potrubí, které umožňují odstavení v případě opravy.

Pokud je v potrubí stoupání, pak se nachází v nejvyšším bodě.

Efektivní jednotrubkový systém

Při návrhu vytápění se zohledňuje mnoho faktorů - dostupnost stabilního napájení a samostatné místnosti pro zařízení (kotelna, kotelna), počet podlaží a dispozice, estetika budoucí stavby atd.

V každém jednotlivém případě se bude umístění zařízení a způsoby jeho připojení lišit.

Pro velmi malou místnost - venkovský dům - bude nejúčinnější jednoduché schéma gravitačního toku pro sekvenční připojení baterií přímo do hlavního potrubí.

Při instalaci dvou nebo tří radiátorů není nutné instalovat velké množství uzavíracích ventilů - v tomto případě je snazší v případě potřeby vypustit vodu ze systému.

V budovách s větší plochou je soustava zásobování teplem složitá, někdy rozvětvená stavba. V tomto případě je nejlepší možnost nucena vytápění podle Leningradského schématu s diagonálním připojením baterií odvádějících teplo a nastavitelné obchází.

Toto schéma zaručuje maximální vytápění plochy radiátoru a možnost nastavení a konfigurace provozního režimu. Pro odpojení některého z prvků systému není nutné vypouštět vodu z celého vedení

Způsoby připojení radiátoru k hlavnímu vedení

Přenos tepla radiátorů závisí na způsobu jejich připojení k hlavnímu vedení.

Existují tři hlavní typy připojení:

• Úhlopříčka;
• Postranní;
• Dolní.

Podívejme se na vlastnosti každé z těchto metod podrobněji.

Diagonální nebo křížové připojení

Diagonální neboli křížové spojení je nejúčinnější. Je dosaženo maximálního ohřevu prostoru baterie a prakticky nedochází k žádným tepelným ztrátám.

Podle tohoto schématu je přívodní potrubí připojeno k horní trubce chladiče a výstupní potrubí je připojeno ke spodní trubce umístěné na opačné straně zařízení. Pro zařízení s velkým počtem sekcí se používá pouze typ diagonálního připojení.

Boční nebo jednostranné připojení

Boční nebo jednostranné připojení umožňuje rovnoměrný ohřev všech sekcí zařízení.

Pro připojení jsou přívodní a výtlačné potrubí připojeny na jedné straně. Nejčastěji se toto připojení používá pro topné instalace s nadzemním vedením.

Přenos tepla vytápěním při bočním připojení radiátorů s přívodem shora dolů je 97 %. Při zpětném pohybu chladicí kapaliny – zdola nahoru – je toto číslo 78 %

Spodní připojení radiátoru k potrubí

Spodní připojení není nejúčinnějším schématem vytápění. Stává se to však poměrně často, zvláště když je hlavní potrubí skryto pod podlahou.

Vstupní a výstupní potrubí je připojeno ke spodním potrubím umístěným na různých stranách radiátoru.

Prostup tepla se spodním připojením radiátorů je 88%

Výhody a nevýhody jednotrubkového systému

Jednotrubkové vytápění si získalo širokou oblibu v oblasti soukromé výstavby.

Hlavními důvody jsou relativně nízké náklady na konstrukci a schopnost instalovat ji vlastními silami, bez zapojení specialistů.

Jednotrubkový topný systém má však další výhody:

• Hydraulická stabilita - přenos tepla ostatních prvků systému se nemění při odpojování jednotlivých okruhů, výměně radiátorů nebo rozšiřování sekcí;
• Stavba hlavního vedení vyžaduje minimální počet trubek;
• Vyznačuje se nízkou setrvačností a dobou zahřívání díky menšímu množství chladicí kapaliny v potrubí než u dvoutrubkového systému;
• Vypadá esteticky a nezkazí interiér místnosti, zejména pokud je hlavní potrubí skryto;
• Instalace uzavíracích ventilů poslední generace - například automatických a ručních termostatů - umožňuje přesně nastavit provozní režim celé konstrukce i jejích jednotlivých prvků;
• Jednoduchý a spolehlivý design;
• Snadná instalace, údržba a provoz.

Při připojení ovládacích a monitorovacích zařízení k topnému systému je možné jej přepnout do plně automatického provozního režimu.

Možná integrace s systém "Smart Home". - v tomto případě můžete nastavit programy pro optimální režimy vytápění v závislosti na denní době, ročním období a dalších rozhodujících faktorech.

Jednotrubkové topné vedení lze zcela skrýt s povrchovou úpravou. Takové zařízení nejen nezkazí vzhled místnosti, ale také se stane jejím detailem - interiérovým prvkem.

Hlavní nevýhodou jednotrubkového zásobování teplem je nevyváženost ohřevu teplonosných baterií po délce hlavního vedení.

Chladicí kapalina se při pohybu po okruhu ochlazuje. Z tohoto důvodu se radiátory instalované daleko od kotle zahřívají méně než ty, které jsou umístěny v jejich blízkosti. Proto se doporučuje instalovat pomalu chladící litinové spotřebiče.

Instalace oběhového čerpadla umožňuje, aby chladicí kapalina ohřívala topné okruhy rovnoměrněji, pokud je však potrubí dostatečně dlouhé, je pozorováno výrazné ochlazení.

Negativní účinky tohoto jevu lze snížit dvěma způsoby:

1. V radiátorech vzdálených od kotle se počet sekcí zvyšuje.Tím se zvětšuje jejich teplovodivá plocha a množství odevzdávaného tepla, což umožňuje rovnoměrnější vytápění místností.
2. Vypracují projekt s racionálním uspořádáním tepelných zařízení v místnostech - ty nejvýkonnější jsou instalovány v dětských pokojích, ložnicích a „studených“ (severních, rohových) místnostech. S ochlazováním chladicí kapaliny postupuje obývací pokoj a kuchyně, které končí nebytovými a technickými místnostmi.

Taková opatření minimalizují nevýhody jednotrubkového systému, zejména u jednopodlažních a dvoupodlažních budov s plochou do 150 m². Pro takové domy je nejvýnosnější jednotrubkové vytápění.

Závěry a užitečné video k tématu

Na jednotrubkové topné vedení jsou napojeny nejen radiátory, ale i okruhy podlahového vytápění. Video ukazuje, jak takovou instalaci provést.

Jednotrubkové vytápění je jednoduchý a spolehlivý systém. Pro efektivní vytápění je však nutné pečlivě vybírat jeho jednotlivé prvky. K tomu je vhodné požádat o radu odborníka, který vám pomůže provést výpočet posouzení.

Nesouhlasíte s diagramy uvedenými v našem článku? Nebo máte praktické zkušenosti s instalací jednotrubkového vytápění v privátu? Vaše zkušenosti budou pro naše čtenáře užitečné. Neváhejte se podělit o své znalosti v komentářích níže.