Otevřený a uzavřený systém vytápění: hlavní rozdíly, výhody a nevýhody – Společnost SVA

Existují dva typy topných systémů: uzavřené a otevřené. Jsou to hlavní okruhy používané pro vytápění obytných a průmyslových objektů. Každý z nich má řadu výhod, ale najdou se i nevýhody.

Otevřený návrh topného systému

Jeho popularita je způsobena jednoduchou instalací, rozumnou cenou a vysokou účinností. Otevřený systém může být s přirozeným nebo nuceným oběhem kapaliny a při správném provedení majiteli je vždy možné snadno a rychle přepnout z jednoho režimu do druhého.

Hlavním rysem je absence jakéhokoli uměle vytvořeného přetlaku ve větrném okruhu, protože je přímo spojen s atmosférou. Systém musí být vybaven expanzní nádrží, jejíž volný objem je navržen tak, aby kompenzoval expanzi chladicí kapaliny při zvyšování teploty. Taková nádrž je vždy umístěna v nejvyšším bodě celého potrubí topného okruhu. Tím na něj spadá funkce odvzdušňovacího otvoru – veškeré nahromadění plynů v potrubí by mělo vycházet právě sem. Slouží také jako druh vodního uzávěru – vrstva chladicí kapaliny, která musí být vždy v expanzní nádrži, zabraňuje vstupu vzduchu do systému zvenčí. U systému otevřeného typu je důležitý výběr chladicích kapalin, protože ne všechny kompozice jsou vhodné pro tento typ topného systému. V tomto typu systému je zakázáno používat chladicí kapaliny na bázi etylenglykolu kvůli jejich toxicitě.

Při instalaci a navrhování otevřeného topného systému existuje několik pravidel:

• Topný kotel musí být umístěn dole. Ve většině případů se za tímto účelem instaluje do podlahy vybrání o velikosti 50–60 centimetrů a do něj je umístěn topný kotel.
• Expanzní nádrž musí být instalována na vysokém místě, například v podkroví.
• Topné trubky by měly být po celé délce mírně nakloněny: přívod zdola nahoru, návrat shora dolů. Aby voda tekla bez rušení a zpoždění.
• Pokud se při instalaci potrubí nedodrží správný úhel sklonu nebo se potrubí zvedne příliš vysoko, vytvoří se vzduchová bublina, která brání průtoku vody a baterie zůstanou studené. Aby se předešlo takovým problémům, stojí za to instalovat trubky o průměru 40 – 50 mm.

Výhody a nevýhody otevřeného topného systému

Výhody otevřeného topného systému jsou zdůrazněny:

• Pohodlí a snadné použití,
• nezávislé topení na elektřinu,
• Tichý provoz
• Nízké náklady na montáž.

Nevýhody:

• Vzduchové kapsy, které se objevují v důsledku otevřené expanzní nádrže, rychlé opotřebení kovových částí – v důsledku koroze.
• Nutnost tepelné izolace nádrže, aby se zabránilo zamrzání vody (není nutná podmínka pro chladicí kapalinu na bázi glykolu).
• Hladinu chladicí kapaliny v nádrži je nutné neustále kontrolovat z důvodu jejího postupného odpařování.
• Kontakt chladicí kapaliny se vzduchem znamená její neustálé nasycení kyslíkem. To vede k aktivaci korozních procesů v potrubí, armaturách, radiátorech a dalších kovových součástech okruhu.
• Vhodné pouze pro vytápění malých prostor kvůli absenci čerpadla.

Výstavba uzavřeného topného systému

Vzhledem k vysokým nákladům na topné zařízení chceme, aby vydrželo déle, oblíbené jsou topné systémy uzavřeného typu. Je utěsněný a chladicí kapalina cirkuluje pomocí čerpadla. Vnikání volného kyslíku je prakticky vyloučeno, což prodlužuje životnost zařízení. Expanzní nádoba je kompletně izolovaná a má uvnitř zabudovanou gumovou membránu, která není ovlivněna teplotami. Má dvě komory: jedna přijímá přebytečnou horkou chladicí kapalinu a druhá obsahuje vzduch, který pod tlakem tlačí ochlazenou chladicí kapalinu zpět do systému. Potřeba úhlu sklonu potrubí mizí, ale stává se závislým na elektřině. Oběhové čerpadlo bývá umístěno na výstupu – na zpátečce. Teplota chladicí kapaliny je zde nižší a to pomáhá chránit čerpadlo před přehřátím. Obrovskou výhodou tohoto topného systému je možnost použití trubek menšího průměru, což umožňuje jejich skrytí za krásný dekorativní prvek.

Klady a zápory uzavřeného systému

Výhody uzavřeného topného systému:

• Snadná instalace.
• Vzhledem k těsnosti expanzní nádrže lze použít nemrznoucí směs.
• Eliminuje tvorbu vzduchových kapes a korozi kovů.
• Možnost schovat trubky za zakončení.
• Teplé podlahy lze získat připojením samostatného čerpadla.
• Má skvělý přenos tepla.

Nevýhody uzavřeného topného systému:

• Zařízení pro uzavřený systém je dražší ve srovnání s otevřeným systémem.
• Naprostá závislost na elektřině.
• Nejvyšší požadavky na těsnost spojů, protože chladicí kapalina bude v systému pod tlakem.

Pro zvýšení životnosti zařízení a snížení nákladů na jeho údržbu je vhodné zajistit komplexní údržbu systémů vytápění a chlazení. Stabilita a spolehlivost systémů výměny tepla však vyžaduje komplexní údržbu chladicích kapalin. Společnost SVA poskytuje řadu služeb pro výměnu chladicí kapaliny v topném systému, pro zajištění správného provozu topného systému a udržování potrubí v provozuschopném stavu.

Chladiva SVA mohou pracovat jak v otevřených systémech (na bázi ekologického propylenglykolu), tak v uzavřených topných systémech. Chcete-li objednat chladicí kapalinu ve velkém, musíte kontaktovat manažery společnosti a projednat výrobní problémy.

Závěry

Rozdíly mezi uzavřeným a otevřeným topným systémem

Otevřený topný systém	Uzavřený topný systém
Nutnost umístit expanzní nádrž v nejvyšším bodě	Na umístění expanzní nádoby nejsou žádné specifické požadavky
Vnikání vzduchu do systému	Do takového systému se nedostává konstantní atmosférický tlak;
Při instalaci potrubí je nutný větší průměr a konstantní sklon	Jednodušší a levnější provedení
Nezávislé na elektřině	Závislost na elektrické energii pro provoz čerpadla
Pomalé zahřívání po spuštění	Schopnost regulovat teplotu systému zvýšením nebo snížením množství nosiče energie

Výběr vhodného topného systému je čistě individuální záležitostí. Uzavřené a otevřené topné systémy mají různé parametry a funkčnost, liší se velkým množstvím charakteristik a jsou vhodné pro různé případy. Otevřený topný systém je vhodnější pro malé budovy: nejčastěji se nachází v chatách nebo venkovských domech. Topný okruh otevřeného typu vypadá docela jednoduše a jeho spolehlivost je velmi vysoká. Uzavřený systém je náročnější na instalaci a použití, ale má řadu výhod. Obvykle se používají ve vícepodlažních budovách nebo průmyslových zařízeních.

Nejrozšířenějším typem vytápění je u nás plyn. Jeho vybavení využívá kotel (generátor tepla) s hořákem, který ohřívá vodu (tepelný nosič) v systému. Voda se poté dostává do radiátorů, odevzdává energii do vytápěné místnosti, načež se v chlazené formě vrací zpět do kotle.

Pro zajištění pohybu kapaliny přes hlavní potrubí od zdroje tepla ke spotřebitelům je vybaven topný systém s nuceným oběhem. Jeho hlavním rozdílem od přirozené cirkulace je přítomnost vodního čerpadla, které je pravidelně připojeno k přepravě chladicí kapaliny potrubím.

Efektivita instalace

Za hlavní nevýhodu systémů přirozené cirkulace je považován relativně nízký tlak v potrubí. Tento stav zajišťuje vysoký stupeň setrvačnosti, takže vytápění místností dále v tepelném řetězci trvá déle. Situaci lze napravit instalací oběhového čerpadla do hlavního potrubí. Zajišťuje rychlý průchod ohřáté chladicí kapaliny i do nejvzdálenějších oblastí.

Účinnost vytápěcího systému s nuceným oběhem bude možné zvýšit, pokud se vezmou v úvahu aktuální parametry:

• průměr hlavních trubek;
• výstupní výkon kotle;
• počet sekcí radiátoru pro každou místnost;
• rychlost pohybu kapaliny zajišťovaná oběhovým čerpadlem.

Například pro výpočet výkonu kotle budete muset sečíst výkon každého radiátoru nebo jeho částí. Pokud je v systému 6 otopných těles po 3 kW, pak bude potřeba kotel s výkonovými parametry 18 kW (6×3=18).

U otopných soustav s nuceným oběhem lze zvolit průměr potrubí o něco menší než u samotížných systémů. Tím se teplo rovnoměrněji rozdělí mezi radiátory a nebude potřeba přidávat sekce do vzdálených místností.

Sníží se také spotřeba paliva v těchto systémech, což bude mít pozitivní dopad na energetickou účinnost a sníží výši účtů za energie.

Je nutné vzít v úvahu, že pohyb chladicí kapaliny v systémech s nuceným oběhem probíhá v jasně definovaném směru, čímž se snižují tepelné ztráty. Když se vám podaří správně regulovat pohyb chladicí kapaliny za jednotku času, budete moci převzít kontrolu nad objemem tepla generovaného systémem.

Výhody a nevýhody podvodu

Tento systém má řadu pozitivních vlastností:

• u jednotrubkového nebo dvoutrubkového topného systému s nuceným oběhem není rozdíl v průměru použitých hlavních vedení;
• použití potrubí s menším průměrem během instalace ušetří peníze;
• vzhledem k tomu, že v jednotkách není výrazný teplotní rozdíl, zvyšuje se životnost všech prvků;
• Na rozdíl od přirozené cirkulace bude možné regulovat teplotní režim pro každou místnost zvlášť.

Je také nutné vzít v úvahu nevýhody:

• provoz čerpadla způsobuje v provozním režimu určitý hluk;
• protože fungování čerpadla závisí na dostupnosti elektřiny, tento aspekt činí systém zranitelným;
• Porucha vodního čerpadla vede k poruše celého systému.

Populární schémata zapojení

Kromě toho, že existují otevřené a uzavřené topné systémy s nuceným oběhem, lze je rozlišit podle počtu hlavních potrubí:

• jednotrubková schémata;
• dvoutrubková schémata.

Rozdíly spočívají v množství použitého materiálu a také v použitých T-kusech, kohoutech, ventilech atd.

Jednotrubková schémata

Tato možnost má dvě varianty: horizontální a vertikální schéma. V prvním případě je vhodné jej použít pro jednopodlažní budovy. Sekce radiátorů jsou uspořádány v sérii. Ve skutečnosti chladicí kapalina, která prochází celou dutinou prvního chladiče, vstupuje do druhého, prochází jím atd., aniž by na své cestě vynechala jediný blok.

Schéma topného systému s přirozenou cirkulací

Některé okruhy obsahují bypassy, ​​které pomáhají regulovat tok chladicí kapaliny do radiátorů. Je jimi umožněn částečný průtok, čímž se minimalizuje jeho průchod radiátorem.

V tomto případě bude čerpadlo velmi důležité, protože umožní rovnoměrné rozložení tepla v potrubí a sníží ztráty způsobené rychlostí pohybu.

Nejtypičtějším příkladem jednotrubkového systému je “Leningradka”, jejíž princip spočívá právě v sekvenčním pohybu chladicí kapaliny podél hlavního potrubí.

Obrovskou nevýhodou takového systému je nerovnoměrná teplota v místnostech – nejblíže kotli je vždy horko, nejvzdálenější vždy studená. Je vhodné instalovat Leningradku pouze v případě malého 1- nebo 2pokojového domu.

Vertikální jednotrubkový topný systém s nuceným oběhem zajišťuje, že chladicí kapalina stoupá podél stoupačky do maximálního bodu, ze kterého je zajištěna redistribuce podél sestupu ke spotřebičům tepla (radiátorům). Vývody radiátorů jsou vyrobeny pro každé patro. Na těchto úrovních se již používá horizontální vedení.

S tímto článkem si přečtěte: Leningradka – topný systém soukromého domu

Dvoutrubková schémata

Tento typ se také vyznačuje použitím vertikálního a horizontálního vedení. Ten je rozdělen do následujících odrůd:

• míjení;
• slepá ulička;
• kolektor

První z nich se vyznačuje přítomností identických obrysů, což vám umožňuje snadno regulovat proces. Nevýhodou je výrazné navýšení délky dálnice.

Druhá možnost je nejjednodušší, ale je obtížné regulovat teplotu. Každý radiátor má svůj vlastní okruh, takže pro nejvzdálenější spotřebitele je potřeba nejdelší potrubí.

V kolektorovém systému se pro každý radiátor používá samostatné potrubí s chladicí kapalinou. Tím je zajištěna maximální rovnoměrnost distribuce tepelné energie. Nevýhodou je složitost instalace a značné množství materiálů.

Povinným prvkem systému je expanzní nádoba (membránová expanzní nádoba) určená ke kompenzaci tlaku. Objem horké vody je o 3-5% větší než objem studené vody. To nestačí k prasknutí potrubí nebo radiátoru, ale také to výrazně znemožní pohyb systémem. Expanzní ventil je navržen tak, aby kompenzoval tlak v potrubí.

Přečtěte si také s tímto článkem: Jaký tlak by měl být v expanzní nádobě

Výběr správného čerpadla

Hlavní vlastnosti oběhového čerpadla v systému nuceného vytápění jsou následující faktory:

• spolehlivost provozu;
• snadná údržba;
• maximální energetická účinnost.

Samostatně stojí za zmínku autonomie, kdy čerpadlo může pracovat bez elektřiny. Nejfunkčnější by v tomto ohledu bylo 12voltové oběhové čerpadlo s baterií.

Pro každý dům je podle výpočtů vybráno zařízení s požadovaným výkonem a tlakem:

• do 240 m3 – tlak 0,4 atm, výkon 3,5 m3/hod;
• do 340 m3 – tlak 0,6 atm, výkon 4,6 m3/hod;
• do 740 m3 – tlak 0,8 atm, výkon 10,5 m3/hod.

Kromě fyzikálních parametrů čerpadla je třeba vzít v úvahu obecné charakteristiky systému. V úvahu se berou následující kritéria:

• materiál, ze kterého jsou vyrobena hlavní potrubí;
• průměr dálnic;
• celková délka systému;
• celkový počet radiátorů;
• druh paliva používaného k vytápění kotle.

Po instalaci systému je nutné zabránit vnikání vzduchu.

U uzavřených systémů se provádí tlakové zkoušky a k odstranění vzduchu z otevřených systémů se používají kohouty Mayevsky. To platí zejména pro vlastníky bytů ve vícebytových domech vytápěných centrálním topným systémem.

Během období bez topení se vzduch z chladicí kapaliny postupně hromadí v horní části radiátorů. A pokud je v tomto případě otázka katalyzující koroze sekundární, pak jsou problémy s pohybem chladicí kapaliny zřejmé. Když je topný systém zapnutý, vzduchové kapsy ucpávají průchody a brání horké vodě procházet systémem. Abyste se zbavili takových zátek, stačí uvolnit vzduch pomocí Mayevského ventilu v horním bodě stoupačky. Ve vícepodlažních budovách se zpravidla vytápí shora, takže je třeba odstranit vzduchové zámky v nejvyšším patře.

VIDEO: Systém vytápění s přirozeným/nuceným oběhem