Schéma ohřevu vody: typy systémů, typy zapojení a funkce

Ohřev vody je nejúčinnější a ekonomičtější systém vytápění pro bydlení. Byly vyvinuty různé systémy ohřevu vody a chceme zvážit jejich vlastnosti, výhody a vlastnosti provozu v podmínkách soukromého domu.

Ohřev kapalinou

Obecné informace

Hlavním indikátorem pohodlí každého obydlí je teplota vzduchu v něm, protože člověk může žít pouze v úzkém teplotním rozmezí. Avšak v kontinentálních zeměpisných šířkách severní polokoule naší planety je klima daleko od tohoto rozmezí a lidé jsou nuceni používat umělé zdroje tepla.

Dříve byl takový zdroj otevřený oheň v jeskyni nebo chatě, pak se oheň přestěhoval do pece pece umístěné v domě. Nicméně, s rostoucí populací, problém nedostatku palivového dříví a jiných druhů paliva se stal více akutní, a osoba čelila problému zvýšení efektivity vytápění.

  Dávejte pozor! Proto se objevila myšlenka použití tepelného nosiče, látky, která hraje roli zprostředkovatele při přenosu tepla z plamene do ovzduší v domě.

Problém je v tom, že plyny vedou teplo špatně, a pokud máte velký dům, bude trvat dlouho, než bude ohřívat vzdálené místnosti, aby se ohřívala trouba, bude příliš horká u pece a studená ve vzdálených místnostech. Proto bylo hlavním úkolem dodávat teplo s minimálními ztrátami do každé místnosti.

V této fázi můžeme formulovat hlavní požadavky na chladicí kapalinu:

• Vysoká tepelná vodivost. Nutné pro co nejrychlejší ohřev chladicí kapaliny;
• Vysoká tepelná kapacita. Tento parametr určuje schopnost látky ukládat tepelnou energii. Je zřejmé, že čím více tepla je uloženo a vysílá zprostředkovatelem, tím účinněji funguje systém;
• Vysoká mobilita. Látka musí mít takové vlastnosti, které lze přepravovat uvnitř bez použití sofistikované technologie;
• Dostupnost Chladicí kapalina by měla být levná a dostupná v různých oblastech, neboť v případě nehody bude nutná naléhavá výměna, aby se zabránilo zamrznutí doma;
• Bezpečnost. Substance-agent by neměl představovat nebezpečí pro člověka a životní prostředí, obsahovat hořlavé, toxické, výbušné nebo chemicky agresivní sloučeniny a látky.

Dávejte pozor! Nejvhodnější látkou pro všechny uvedené parametry byla obyčejná voda, která má nejvyšší tepelnou kapacitu mezi kapalinami, je schopna se pohybovat potrubím a kanály pod tlakem gravitace nebo tlaku, je bezpečná a neuvěřitelně rozšířená.

Úloha byla proto specifikována: je nutné vytvořit schéma, ve které se voda bude pohybovat podél přísně definované trasy z topeniště pece do topných zařízení.

Dávejte pozor! Jednoduše řečeno, potřebujeme dva výměníky tepla a trubku, mezi nimiž voda bude mezi nimi proudit. Jeden výměník tepla je instalován v peci, kde se kapalina zahřeje a druhá - v místnosti, kde chladicí kapalina dodá uloženou energii do ovzduší.

Topné kotle

Pokud je zdrojem tepelné energie palivo, pak je kotel určen k jeho získání. Toto je srdce každého vytápěcího systému s chladivem. Účinnost celého vytápění závisí na spolehlivosti tohoto zařízení a v podmínkách ruských zimních období je to jedna z podmínek pro přežití, proto prvním úkolem je výběr kotle.

Nejdůležitějším kritériem je dostupnost a cena pohonných hmot, na kterých jednotka bude fungovat.

Existují takové typy kotlů, v závislosti na použitém palivu:

• Kotle na tuhá paliva nebo dřevo. Dřevo, uhlí, koks, rašelina, pelety, brikety a jiné druhy hořlavé biomasy se používají;
• Plyn. Použití kufru, stlačeného nebo zkapalněného zemního plynu;
• Kotle na topení nafty. Používají se tekuté ropné produkty: motorová nafta, motorová nafta, různé oleje, benzín, petrolej atd.;
• Elektrické. Ohřejte vodu metodou ohřevu nebo elektrod.

Když hovoříme o efektivitě, pokud jde o náklady na jeden kilowatthodinu tepla, stejně jako o dostupnost a množství paliva, pak plynové a dřevěné jednotky jsou nepochybně oblíbené, přičemž první je nejvíce preferovaný.

Dávejte pozor! Pokud je váš dům připojen k plynovému přenosovému systému, měli byste si koupit plynový kotel, pokud není dálnice spojena, pak byste měli zvolit možnost hoření dřevem. Elektřina a nafta jsou pro průměrného spotřebitele příliš drahé.

Typy systémů

S přirozenou cirkulací

Topný okruh s přirozenou cirkulací vody je nejjednodušší a nejlevnější, ale také nejnebezpečnější systém. S malými rozměry domu a vytápěnými prostory je to zcela funkční verze, jejíž konstrukce nevyžaduje vážné výpočty a složité montážní práce.

Princip fungování takového systému je jednoduchý: kotel je instalován ve spodní části místnosti, lépe - v suterénu. Voda vyplňuje potrubí, které sestává z přívodního potrubí vedoucího nahoru z kotle, potom se trubka postupně sbíhá a prochází všemi místnostmi a nakonec se vrací do tepelného výměníku pece.

Když je hořák zapnut, voda se začne ohřívat, roztahovat a stoupat nahoru potrubím kvůli rozdílu hustoty mezi horkou a studenou kapalinou. Jakmile je obvod uzavřen, studená hmotnost chladicí kapaliny se přemístí do výměníku tepla a tekutina začne cirkulovat v systému a přenáší teplo z plamene na radiátory.

K vyrovnání expanze a zvýšení celkového objemu vody v potrubí je v horním bodě instalována expanzní nádoba. To může být otevřené, protože tlak v potrubí nezáleží na tom.

Dávejte pozor! Musíte znát a brát v úvahu pravidla pro výběr průměrů trubek a úhlů sklonu. Předpokládá se, že sklon 5 mm na jeden lineární metr potrubí postačuje, klon se provádí ve směru pohybu vody.

Pro servis malých vesnických domů je takový systém přijatelný. Vyžaduje výpočty a provádí se podle standardního schématu "stejně jako všichni ostatní", protože velikost a architektura domů nemá žádné zvláštní rozdíly. Navíc je design poměrně snadno sestavit s vlastními rukama a vyžaduje minimální množství materiálů.

S nuceným oběhem

Modernější a účinnější systém vytápění je schéma s nuceným oběhem chladicí kapaliny. Toto řešení umožňuje zrychlit pohyb vody potrubím a dodat horkou tekutinu do vzdálených prostor. Nucený pohyb vody se provádí díky čerpadlu zabudovanému do potrubí.

Díky přesně vypočtené rychlosti jízdy se zvýší účinnost práce, sníží se spotřeba paliva a zvýší se komfort v místnostech. Pro vytváření komplexních, rozvětvených a víceobvodových systémů je nutný nucený oběh.

Konstrukce takové konstrukce bude vyžadovat vážnější výpočty hydrauliky, výběr a montáž oběhového čerpadla, instalace ochrany, uzavřený akumulátor, tlakoměry a pojistné ventily. Současně neexistují zvláštní požadavky na sklon potrubí.

Dávejte pozor! Během provozu cirkulační čerpadlo nevytváří veškerý tlak, který je v systému přítomen. Otázkou je, že okruh je uzavřen a voda v něm se otáčí jako kolo a čerpadlo překonává pouze hydraulický odpor a tření, takže spotřeba energie neovlivňuje náklady na vytápění.

Z výpočtů bylo zjištěno, že použití cirkulačního čerpadla zvyšuje účinnost práce o 25-30%. Navíc pro normální údržbu vícepodlažních budov, okruhů s více okruhy a kolektorů je nutné použít nucenou cirkulaci. Téměř všechny moderní systémy používají tento princip.

Zapojení radiátorů

Dalším důležitým rozdílem systémů ohřevu vody je typ potrubí od kotle po radiátory.

Existují tři hlavní typy takového uspořádání:

1. Návrh jednoho potrubí. Jedná se o nejjednodušší a nejlevnější model, když jsou topné články připojeny k jedné trubce v sérii. Voda vstupuje přes napájecí potrubí do prvního chladiče, prochází skrz něj a vstupuje do téže trubky, ze které vstupuje do dalšího zařízení, ochlazuje, jak se pohybuje;
2. Dvourubní model. Složitější, ale i efektivnější konstrukce, při které jsou baterie připojeny pomocí vstupu na napájecí potrubí a výstupu k výtlaku a mezi těmito trubkami není žádná jiná zpráva. Paralelní připojení umožňuje rovnoměrné zahřátí všech zařízení, což zvyšuje efektivitu práce a komfort;
3. Připojení sběrače předpokládá dodávku chladicí kapaliny do distribučního rozdělovače, odkud jsou vedeny potrubí ke vstupu každého radiátoru. Z výstupů se potrubí vrací zpět do záhlaví a odtud voda vstupuje do kotle. Tento přístup umožňuje uspořádat vícekruhové systémy teplých podlah a velké domy s mnoha místnostmi.

Jednoduchá dodávatelská organizace je vhodná pro malé domy s přirozeným oběhem nebo pro jednotlivé místnosti - letní kuchyně, dílny, sauny atd.

Dvourubová schéma je považována za účinnější díky jednotnému ohřevu zařízení, možnosti nastavení teploty v jednotlivých místnostech a přesnějšímu ovládání automatizace. Je vhodný pro všechny typy budov a používá se nejčastěji.

Elektroinstalace kolektorů je nejefektivnější a nejvyspělejší, ale jeho cena je výrazně vyšší díky většímu počtu potrubí, potřebě dodatečného vybavení, ventilům a také díky komplexní instalaci a výpočtu.

Dávejte pozor! Dnes, nejběžnější dvou trubkové a smíšené elektroinstalace, které lze kombinovat s kolektory teplých podlah.

Závěr

Ohřev vody je jediným opravdu účinným systémem dodávek tepla z hlediska poměru cena / kvalita. Mělo by být zřejmé, že zařízení a organizační schémata se neustále zlepšují a srovnání moderních alternativních systémů se starými typy ohřevu vody je absurdní a nepřesvědčivé. Video vám pomůže lépe porozumět tomuto problému.