Optymalna dystrybucja ogrzewania w prywatnym domu: porównanie wszystkich typowych schematów

Rozwiązując problem ogrzewania domu, istnieje wiele kombinacji budowy systemu dostarczania i usuwania chłodziwa. Każdą instalację grzewczą w prywatnym domu można sklasyfikować według kilku kryteriów.

Sugerujemy zrozumienie niuansów układu i działania możliwych opcji. Zrozumienie zasad projektowania, zalet i wad każdego rodzaju okablowania pomoże Ci zaplanować geometrię systemu i jego projekt, biorąc pod uwagę indywidualne cechy pomieszczenia.

Modelowanie optymalnej geometrii konturu

Dla jednego domu prywatnego można zaprojektować kilka zamkniętych obiegów wody, które będą ogrzewać różne pomieszczenia. Mogą znacznie różnić się od siebie rodzajem okablowania.

Projektując, biorą pod uwagę przede wszystkim funkcjonalność systemu, a także optymalną geometrię z punktu widzenia minimalizacji kosztów, łatwości montażu i możliwości dopasowania elementów grzejnych do projektu lokalu.

Naturalny i wymuszony obieg wody

Ogrzewanie chłodziwa do ogrzewania domu odbywa się w jednym lub kilku urządzeniach znajdujących się w pomieszczeniu. Mogą to być piece, kominki, a także kotły gazowe, elektryczne lub na paliwo stałe.

Ciśnienie wody w obiegu zapewnia się poprzez zastosowanie pomp obiegowych lub dostosowując geometrię instalacji do warunków dla naturalnego obiegu.

Źródłem ciepłej wody może być również scentralizowany system ogrzewania dla kilku domów. W przypadku niskiego ciśnienia można podłączyć pompy obiegowe w celu wytworzenia dodatkowego ciśnienia i zwiększenia prędkości przepływu płynu w rurach.

Zainstalowanie pompy obiegowej wytwarza wystarczające ciśnienie w systemie, umożliwiając zastosowanie opcji okablowania, których nie można zastosować w przypadku naturalnego obiegu

Wybierając opcję z naturalny obieg chłodziwa lub niskie ciśnienie w rurach z centralnym ogrzewaniem, należy dokładnie rozważyć możliwość maksymalnego wykorzystania praw fizycznych, które umożliwiają rozpoczęcie i utrzymanie ruchu płynu.

Obowiązkowym elementem okablowania w tym przypadku jest kolektor przyspieszenia. Jest to pionowa rura, przez którą unosi się gorąca woda, następnie rozprowadzana jest pomiędzy urządzeniami grzewczymi i po utracie temperatury początkowej spływa w dół.

Ze względu na różne gęstości powstaje różnica ciśnienia hydrostatycznego pomiędzy gorącymi i zimnymi słupami cieczy, co jest siłą napędową cyrkulacji wody.

Okablowanie pionowe i poziome

Ciepłą wodę można dostarczać do grzejników na różne sposoby. Okablowanie umownie dzieli się na pionowe i poziome, w zależności od położenia rur (piół) dostarczających wodę bezpośrednio do grzejników.

W nowoczesnych domach coraz częściej stosuje się poziomy, a nie pionowy rozkład ogrzewania. Powodem jest to, że układ grzejników na różnych piętrach rzadko się pokrywa

Schematy pionowe przy górnym dopływie ciepłej wody maksymalnie wykorzystują różnicę ciśnienia hydrostatycznego między ciepłą i zimną częścią obwodu, dlatego prawie zawsze są używane przy naturalnym obiegu, a także przy niskim ciśnieniu w systemie.

Ponadto obwody takie działają w przypadku awaryjnego wyłączenia pompy, które może nastąpić na skutek jej awarii lub braku prądu.

Dolne okablowanie zasilające praktycznie nie jest wykorzystywane do ogrzewania z naturalnym obiegiem.Jeśli w systemie występuje dobre ciśnienie, jego zastosowanie jest uzasadnione, ponieważ taki schemat ma dwie istotne zalety w porównaniu z opcją alternatywną.

Zalety schematu:

• mniejsza całkowita długość zastosowanych rur;
• nie ma konieczności prowadzenia rury przez poddasze czy wnęki technologiczne pod stropem drugiej kondygnacji.

Schemat poziomy Dystrybucje ogrzewania są stosowane w parterowych domach prywatnych. Jeśli budynek ma dwa lub więcej pięter, często stosuje się go w przypadkach, gdy pionowe piony są niepożądane z punktu widzenia projektu.

Rury poziome dostarczające i odprowadzające wodę można organicznie wkomponować w wnętrze lokalu, a także ukryć pod podłogą lub we wnękach znajdujących się na poziomie podłogi.

Możliwość wyboru wersji jedno- lub dwururowej

Dostarczenie ciepłej wody i usunięcie schłodzonej wody do systemu grzewczego prywatnego domu można wykonać za pomocą jednej lub dwóch rur.Każda opcja ma pozytywne i negatywne strony, a także cechy użytkowe w zależności od rodzaju okablowania.

Z punktu widzenia aranżacji wnętrza obecność drugiej rury nie ma wpływu na wygląd instalacji grzewczej ze względu na niższą opcję podłączenia instalacji do grzejników i możliwość zmniejszenia średnicy rur

Korzystanie ze schematu połączeń jednorurowych

Schemat podgrzewania wody dla prywatnego domu wykorzystujący jedną rurę do dostarczania ciepłej wody i odprowadzania schłodzonej wody nazywa się jednorurowym. Główną zaletą takiego systemu jest minimalizacja długości rur.

Główne zalety tej opcji:

• najniższe koszty zakupu elementów systemu grzewczego;
• najprostsza i najszybsza instalacja;
• najniższe ryzyko wypadku.

Główna wada ogrzewanie jednorurowe to stopniowy spadek temperatury wody, która przechodzi kolejno przez wszystkie grzejniki w obwodzie.

Dlatego w przypadku najnowszych grzejników konieczne jest zastosowanie nieco większej powierzchni (więcej kolan), co często równoważy korzyści kosztowe wynikające ze zminimalizowania długości rur.

Ponadto ze względu na tę wadę istnieją ograniczenia dla jednego obwodu dotyczące liczby podłączonych grzejników. Jeśli jest ich zbyt wiele, ten ostatni praktycznie nie będzie emitował ciepła wzdłuż przepływu chłodziwa.

Ponadto pojawia się problem przy obliczaniu przenikania ciepła. Należy tu wziąć pod uwagę, że odłączenie pierwszych grzejników od instalacji grzewczej powoduje wzrost temperatury wody dopływającej do kolejnych urządzeń.

Nie ma sensu stosowanie obwodów jednorurowych z pionowym okablowaniem dolnym, ponieważ długość rur będzie taka sama jak w wersji dwururowej, co eliminuje wszystkie zalety, ale pozostawia wady.

Jeśli płyn chłodzący powraca tą samą trasą co zasilanie, wówczas całkowita długość rur w obu opcjach jest prawie taka sama

Urządzenie grzewcze jest zwykle podłączone przez objazdaby móc wyłączyć którekolwiek z nich bez zatrzymywania obiegu wody w obwodzie.

Aby zaoszczędzić na kranach, nie musisz omijać wody przez kran, ale wtedy będziesz musiał zatrzymać pracę tej części systemu i spuścić wodę, jeśli zajdzie potrzeba wymiany lub naprawy grzejnika.

Najbardziej ekonomiczną opcją jest zastosowanie jednej stalowej rury o średnicy 1,5-2 cali bez grzejników. Brak kranów i armatury sprawia, że ​​system ten jest również najbardziej praktyczny, ponieważ minimalizuje ryzyko wycieków lub przedostawania się wody.

Przeczytaj więcej o obliczaniu jednorurowego systemu grzewczego w Ten artykuł.

Zastosowanie opcji ogrzewania dwururowego

Schemat obwodu grzewczego, w którym jedna rura służy do dostarczania ciepłej wody do urządzeń grzewczych, a druga do powrotu schłodzonej wody, nazywa się dwururowym.

Jego główne zalety:

• temperatura wody dostarczanej do wszystkich grzejników jest taka sama;
• wyłączenie jednego lub większej liczby grzejników nie ma wpływu na temperaturę wody dostarczanej do pozostałych urządzeń grzewczych;
• ograniczenia liczby grzejników dla jednego obiegu grzewczego zależą wyłącznie od przepustowości rur.

Główną wadą takiego okablowania jest nieznaczny wzrost długości rury.

Prowadzi to do dodatkowych wad:

• rosną koszty zakupu i montażu elementów systemu grzewczego;
• integracja z wnętrzem prywatnego domu staje się trudniejsza.

Liczba złączek i kranów w systemie dwururowym jest prawie taka sama jak w przypadku instalacji jednorurowej.

W przypadku równoległego przepływu chłodziwa całkowita długość rur w przypadku stosowania systemu dwururowego zwiększa się o odległość między pierwszym i ostatnim grzejnikiem. Czasami jest to nieznaczne w porównaniu do całej długości konturu

W zależności od względnego ruchu wody gorącej i lodowej schematy okablowania dwururowego dzielą się na dwa typy:

• przypadkowy;
• ślepy zaułek.

Powiązany schemat. Oba strumienie poruszają się w tym samym kierunku, dzięki czemu długość cyklu obiegu chłodziwa dla każdego grzejnika jest taka sama. W takim przypadku nagrzewają się z równą szybkością po uruchomieniu systemu grzewczego.

Opcja ślepego zaułka. Kierunek przepływu wody gorącej i lodowej jest przeciwny. Grzejniki znajdujące się najbliżej kotła nagrzewają się szybciej.

Im niższa prędkość wody, tym bardziej zauważalny jest ten efekt, dlatego przy naturalnym obiegu ogrzewanie niektórych pomieszczeń będzie następować znacznie wolniej niż innych.

Jeśli zastosowana zostanie pompa obiegowa lub odległość między pierwszym a ostatnim grzejnikiem w obwodzie jest niewielka, wówczas efekt nierównomiernego ogrzewania przy ślepym dwururowym okablowaniu jest niewidoczny. Następnie o wyborze tej lub innej opcji decyduje wyłącznie rozważenie wygody instalacji rury powrotnej.

Włączenie rozdzielacza do systemu

Ostatnio popularną metodą organizacji podgrzewania wody jest tak zwany „schemat promieniowania” z wykorzystaniem rozdzielacza.

Ta metoda okablowania działa niezawodnie tylko przy dobrym ciśnieniu wody w systemie, dlatego nie jest stosowana przy naturalnym obiegu.

Okablowanie promieniowe polega na podłączeniu każdego urządzenia grzewczego (lub ich niewielkiej grupy) bezpośrednio do rozdzielacza rozprowadzającego ciepłą wodę i zbierającego wodę lodową

Promieniowy system podłączenia grzejników

Najbardziej równomierny i kontrolowany podział przepływu chłodziwa pomiędzy urządzeniami grzewczymi można osiągnąć za pomocą kolektor dystrybucyjny.

Urządzenie składa się z dwóch grzebieni, z których jeden odbiera gorącą wodę z kotła i rozprowadza ją do grzejników, a drugi zwraca schłodzoną wodę i odsyła ją z powrotem do kotła.

Grzejniki są połączone równolegle przez rozdzielacz, dlatego dzięki temu okablowaniu osiąga się minimalną różnicę temperatur chłodziwa dostarczanego do urządzeń grzewczych.

Ułatwia to znacznie obliczenie parametrów grzejnika na etapie projektowania, a także umożliwia łatwą regulację mocy każdego urządzenia w trakcie pracy.

Drugą istotną zaletą takiego okablowania jest możliwość kontrolowania parametrów dopływu chłodziwa do wszystkich urządzeń z jednego miejsca. Kolektor umieszczony jest w specjalnej szafce z dostępem do wskaźników i elementów sterujących: zaworów, kranów i pomp.

Jest to wygodne z punktu widzenia regulacji mikroklimatu w domu i ułatwia dopasowanie grzejników do wnętrza pomieszczenia.

Wadami systemów z kolektorowym obiegiem rozprowadzającym ciepło jest maksymalna długość rur doprowadzających i odprowadzających wodę do grzejników. Ta opcja jest najdroższa pod względem kosztu elementów obwodu i najtrudniejsza w instalacji, a także wymaga pewnych kwalifikacji.

Stosowanie rozdzielacza do łączenia różnego rodzaju urządzeń grzewczych wymaga dobrego zrozumienia tematyki podgrzewania wody, a czasami obliczeń hydraulicznych dla normalnego funkcjonowania takich systemów

Z reguły rury w dystrybucja ogrzewania promiennikowego zainstalowany w jastrychu podłogowym. Oznacza to, że konieczne jest zaprojektowanie i zamontowanie takiego systemu podczas budowy lub kapitalnego remontu prywatnego domu.

Dość trudno jest wdrożyć wielostronną opcję podłączenia grzejników lub zmiany geometrii obwodów w pomieszczeniach, w których przeprowadzono już remonty wewnętrzne. To druga istotna wada tego typu okablowania.

Zasady korzystania z podgrzewanych podłóg

Komfortowy i bardzo popularny sposób na ogrzewanie pomieszczeń mieszkalnych - montaż podgrzewanych podłóg. Jeśli ogrzewana powierzchnia jest niewielka, można sobie poradzić z jedną rurą umieszczoną w jastrychu podłogowym.

Podłączenie ogrzewanej podłogi do instalacji grzewczej poprzez rozdzielacz jest jedyną możliwą opcją ogrzewania w ten sposób dużych powierzchni

Na dużych obszarach zastosowanie pojedynczej rury nie jest możliwe z następujących powodów:

• ilość dostarczonego ciepła nie wystarczy do ogrzania całego pomieszczenia, ponadto ogrzewanie to będzie nierównomierne;
• przy dużej długości występują silne opory hydrodynamiczne przepływu płynu, co prowadzi do nadmiernego zużycia energii na wytworzenie ciśnienia i zwiększa ryzyko przedostawania się wody w złączach.

Dlatego przy dużej powierzchni ogrzewania podłogowego zastosowanie kilku rur nie jest życzeniem, ale koniecznością.

W tym przypadku połączenie odbywa się poprzez rozdzielacz.

Często kolektor wyposażony jest w zespół mieszający regulujący temperaturę wody dostarczanej do rur ogrzewania podłogowego.Faktem jest, że do ogrzewania grzejników z reguły stosuje się ciecz o zakresie temperatur 70-80°C, podczas gdy do podgrzewanych podłóg potrzeba około 40°C.

Kontrola temperatury za pomocą miksera jest niezawodna, co jest bardzo ważne, ponieważ nadmierna temperatura może spowodować znaczne odkształcenie wykładziny podłogowej: linoleum, laminatu lub parkietu.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Schematyczne przedstawienie przewodów grzewczych w dwupiętrowym domu o dużej powierzchni. Instalacja dwururowa i ślepa oraz podgrzewane podłogi połączone kolektorami. Eliminowanie konfliktu pomiędzy pompami obiegowymi za pomocą strzałki hydraulicznej:

Obwód radiacyjny do ogrzewania dwupiętrowego budynku. Ponieważ ostateczne wykończenie nie zostało jeszcze wykonane, całe okablowanie jest wyraźnie widoczne. Niuanse układania rur na podłodze pod jastrychem betonowym:

Opinia praktyka instalatora systemów grzewczych na temat różnych schematów stosowanych w domach prywatnych. Przegląd zalet i wad naturalnego obiegu, jednorurowego, dwururowego i ślepego zaułka, a także okablowania kolektorów:

Przedstawione okablowanie do ogrzewania domów jest typowe i można je modyfikować, biorąc pod uwagę geometrię pomieszczenia, wymagane wartości temperatury lub inne czynniki. Modyfikując obwody należy przestrzegać praw i podstawowych zasad fizyki, hydrauliki, inżynierii materiałowej i innych dyscyplin.

W przypadku rozwiązywania skomplikowanych lub niestandardowych problemów lepiej zwrócić się do specjalistów, ponieważ przebudowa systemów grzewczych może być nawet droższa niż ich modelowanie i montaż.

Jeśli masz jakieś pytania lub chciałbyś podzielić się osobistymi doświadczeniami z instalacją ogrzewania w swoim domu, zostaw komentarz pod tym artykułem.Możesz uzupełnić swoją opinię o zdjęcie - formularz kontaktowy znajduje się poniżej.