Moderní topný systém je ukázkou zcela nového přístupu k jeho regulaci. Dodnes se nejedná o předběžnou úpravu před spuštěním systému s usnadněním následného hydraulického režimu provozu. Moderní vytápění v soukromém domě během provozu má neustále se měnící tepelný režim. Což vyžaduje, aby zařízení nejen sledovalo změny v prostorovém vytápění, ale také na ně správně reagovalo.
Podmínky pro efektivní provoz systému
Existují některé body, jejichž dodržování zajistí kvalitní a efektivní provoz topného systému:
- Dodávka chladiva do topných zařízení by měla být prováděna v množství, které zajistí tepelnou bilanci místnosti při neustále se měnících venkovních teplotách av závislosti na teplotním režimu objektu, který určuje jeho majitel.
- Snížení nákladů, včetně energie, k překonání hydraulického odporu.
- Snížení nákladů na materiál při instalaci topného systému, také v závislosti na průměru kladeného potrubí.
- Nízká hlučnost, stabilita a spolehlivost topných zařízení.
Jak správně vypočítat topný systém
Pro výpočet vytápění v soukromém domě potřebujete znát požadované množství tepla. Za tímto účelem se počítají tepelné ztráty celého domu v teplém a chladném období. To zahrnuje tepelné ztráty okny, dveřmi, obvodovým pláštěm budov atd. Jedná se o poměrně náročné výpočty. Obecně se uznává, že v průměru by měl zdroj tepla produkovat 10 kW na 100 m2 vytápěné plochy.
Systém vytápění je chápán jako vztah mezi souborem zařízení: potrubí, čerpadla, uzavírací a regulační zařízení, ovládání a automatizace pro přenos tepla ze zdroje přímo do místnosti.
Typy topných kotlů
Než provedete hydraulický výpočet otopných soustav, musíte si vybrat správný kotel (zdroj tepla). Existují tyto typy kotlů: elektrické, plynové, na tuhá paliva, kombinované a další. Výběr ve většině případů závisí na palivu převládajícím v oblasti, kde žijete.
Elektrický kotel
Vzhledem k problémům s připojením k napájení a poměrně vysoké ceně elektřiny toto zařízení nezískalo širokou distribuci.
Plynový kotel
Pro instalaci takového kotle byla dříve vyžadována speciální samostatná místnost (kotelna). To v současnosti platí pouze pro zařízení s otevřenou spalovací komorou. Tato možnost je nejběžnější v místech se zplynováním.
Kotel na tuhá paliva
Vzhledem k relativní dostupnosti paliva není toto zařízení příliš oblíbené. Při jeho provozu dochází k některým nepříjemnostem. Během dne je nutné několikrát vyrobit topeniště. Režim přenosu tepla je navíc cyklický. Použití těchto kotlů je usnadněno (sníží se počet topenišť) použitím žárovky nebo paliva s vysokou teplotou spalování, které díky řízenému přívodu vzduchu prodlužuje dobu hoření. To lze provést i pomocí vodních zásobníků tepla, na které je napojeno ústřední topení.
Potřebné parametry při výpočtu výkonu
- Wud - měrný výkon zdroje tepla (kotle) na plochu budovy 10 m2, s přihlédnutím klimatické podmínky regionu.
- S je plocha vytápěné místnosti.
Existují také obecně uznávané hodnoty specifického výkonu, které závisí na klimatické zóně:
- Wud=0, 7-0, 9 – pro jižní region.
- Wud=1, 2-1, 5 – pro centrální region.
- Wud=1, 5-2,0 – pro severní region.
Vzorec pro výkon kotle
Než se pustíte do tak důležitého úkolu, jakým je hydraulický výpočet topných systémů, musíte určit výkon zdroje tepla pomocí následujícího vzorce:
Wcat=S×Wud/10.
Pro usnadnění výpočtu vezmeme průměrnou hodnotu Wud pro 1 kW, takže dostaneme, že 10 kW by mělo připadnout na 100 m 2 vyhřívaná plocha. V důsledku toho budou instalační schémata topného systému záviset na ploše domu.
V ostatních případech se využívá nucený oběh chladicí kapaliny pomocí oběhových čerpadel.
Dvoutrubkový systém
Jedná se o klasickou verzi topného systému, která se nejlépe osvědčila po dlouhou dobu provozu. Hydraulický výpočet dvoutrubkového topného systému bude diskutován níže. Proč se jí tak říká? Jde o to, že základem inženýrského konceptu byla instalace několika potrubí přes podlahy budovy. Topidlo bylo připojeno k jedné stoupačce s teplou vodou na všech podlažích a chlazená voda z ohřívače byla přiváděna do potrubí položeného poblíž.
V důsledku toho se chladicí kapalina z prvního zařízení, která ještě nestihla vychladnout, dostala do zařízení, které se nacházelo o podlahu níže, a cirkulující kapalina měla stejnou teplotu jako v prvním jeden. To znamená, že teplota chladicí kapaliny v prvním a posledním potrubí byla stejnápřenos tepla byl stejný.
Dvoutrubkový topný systém – výhody
Ústřední vytápění v soukromém domě s dvoutrubkovým systémem má následující výhody:
- Dokonce i vyhřívaná podlaha zajišťuje rovnoměrné vytápění všech spotřebičů.
- Ve srovnání s jednotrubkovým systémem lze plně vytopit mnohem více místností.
- Ovládání teploty v každé konkrétní místnosti.
Sídelní a grafické činnosti
Při provádění komplexního hydraulického výpočtu otopných soustav je v první řadě nutné provést řadu předběžných opatření:
- Je stanovena tepelná bilance vytápěné budovy.
- Vybere se typ topných zařízení, poté se schematicky umístí na půdorys.
- Dále je rozhodnuto o umístění všech topných těles, typu a materiálu potrubí, ovládacích a uzamykacích zařízení.
- K provedení hydraulického výpočtu topných systémů budete muset nakreslit schematický diagram v axonometrii s vyznačením vypočteného zatížení a délky úseků.
- Hlavní prstenec je určen - jedná se o uzavřený segment, který zahrnuje úseky potrubí umístěných v sérii, které mají maximální průtok chladicí kapaliny od zdroje tepla do nejvzdálenějšího topného zařízení.
K vyřízenísekce je akceptována jako taková, která má konstantní průtok chladicí kapaliny a stejný průřez.
Příklad hydraulického výpočtu topného systému
Ve vypočteném segmentu se tepelné zatížení rovná tepelnému toku, který musí být přenesen na přívodní potrubí, a na vratném potrubí již převedl cirkulující kapalinu, která prošla touto částí.
Spotřeba nosiče tepla Gi-j, kg/h se vypočítá podle následujícího vzorce:
Gi-j=0, 86×Qi -j/(t2-t0), kde
Gi-j je množství tepla ve vypočítaném segmentu i-j;
t2-t0 jsou návrhové teploty horké a studené kapaliny.
Jak vybrat průměr potrubí
Aby se snížily náklady na překonání odporu během pohybu cirkulující tekutiny, měly by být průměry potrubí umístěny v rámci minimální rychlosti chladicí kapaliny požadované k odstranění vzduchových bublin, které přispívají ke vzniku vzduchových bublin. Pro jejich zmenšení je průměr potrubí snížen na minimální hodnotu, která nevede k hydraulickému hluku v armaturách a potrubích systému.
Všechna výrobní potrubí jsou rozdělena na polymerové a kovové. Ty první jsou odolnější, ty druhé jsou mechanicky pevnější. Které potrubí použít v topném systému závisí na jeho individuálních vlastnostech.
Hydraulický výpočet topného systému - program
Vzhledem k množství práce, kterou je třeba provést ve fázi návrhu, můžete použít specializovaný software.
Na základě počátečních údajů program provede automatický výběr potrubí požadovaného průměru, provede předběžné seřízení regulačních a vyvažovacích ventilů, termostatických ventilů a automatických regulátorů v otopné soustavě. Program také může nezávisle odhadnout, jaká velikost topných zařízení bude vyžadována.
