Otevřít dveře 

Kolik radiátorů je potřeba pro nízkoteplotní topný systém. Jak správně vypočítat výkon a počet sekcí topných radiátorů. Zařízení pro nízkoteplotní topné systémy

Radiátory jsou tradičně považovány za atributy otopných soustav s vysokými teplotními parametry. Ale postuláty, na kterých byl tento pohled založen, jsou zastaralé. Úspora kovu a tepelné izolace budov není dnes nadřazena úsporám energetických zdrojů. ALE Specifikace moderní radiátory nám umožňují mluvit nejen o možnosti jejich použití v nízkoteplotních systémech, ale také o výhodách takového řešení.

Radiátory jsou tradičně považovány za atributy otopných soustav s vysokými teplotními parametry (v literatuře se termíny "vysokoteplotní" a "radiátor" často dokonce používají jako synonyma, zejména když mluvíme o obrysech topných soustav). Ale postuláty, na kterých byl tento pohled založen, jsou zastaralé. Úspora kovu a tepelné izolace budov není dnes nadřazena úsporám energetických zdrojů. A technické vlastnosti moderní radiátory dovolují hovořit nejen o možnosti jejich aplikace v nízkoteplotních systémech, ale také o výhodách takového řešení. Dokazuje to Vědecký výzkum, prováděné dva roky z iniciativy Rettig ICC, vlastníka značek Purmo, Radson, Vogel & Noot, Finimetal, Myson.

Snižování teploty chladicí kapaliny je hlavním trendem ve vývoji topné techniky posledních desetiletí v evropských zemích. To bylo možné, když se zlepšila tepelná izolace budov, topné spotřebiče. V 80. letech bylo standardní nastavení sníženo na 75/65 ºC (přívod/zpátečka). Hlavním přínosem z toho bylo snížení ztrát při výrobě, dopravě a distribuci tepla a také vyšší bezpečnost pro uživatele.

S rostoucí oblibou outdoorových a dalších typů panelové vytápění v systémech, kde jsou používány, je teplota přívodu snížena na úroveň 55 ºC, což berou v úvahu konstruktéři generátorů tepla, regulačních ventilů atd.

Dnes může být výstupní teplota v high-tech topných systémech 45 a dokonce 35 ºC. Motivací k dosažení těchto parametrů je schopnost co nejefektivněji využívat zdroje tepla jako jsou tepelná čerpadla a kondenzační kotle. Při teplotě sekundárního okruhu 55/45 ºC faktor účinnosti COP pro tepelné čerpadlo typ "podzemní voda" je 3,6 a při 35/28 °C již - 4,6 (při provozu pouze pro vytápění). A provoz kotlů v kondenzačním režimu, vyžadující chlazení spaliny voda ve zpětném potrubí pod "rosným bodem" (při spalování kapalného paliva - 47 ºC), poskytuje zvýšení účinnosti asi 15 % nebo více. Snížení teploty chladicí kapaliny tedy poskytuje významné úspory energie, a tedy i snížení emisí oxidu uhličitého do atmosféry.

Doposud byla za hlavní řešení, které zajišťuje vytápění prostoru při nízké teplotě chladicí kapaliny, považována „teplá podlaha“ a konvektory s měděno-hliníkovými výměníky tepla. Výzkum iniciovaný Rettig ICC tento sortiment rozšířil ocelové deskové radiátory. (Praxe však v tomto případě předčí teorii a takováto topná zařízení se ve Švédsku používají již dlouhou dobu jako součást nízkoteplotních systémů, rýže. jeden).

Obr. 1

Za účasti několika vědeckých organizací, včetně univerzit v Helsinkách a Drážďanech, radiátory byly testovány za různých kontrolovaných podmínek. K „evidenční základně“ jsou připojeny výsledky dalších prací o studiu fungování moderních otopných soustav.

Koncem ledna 2011 byly na semináři konaném ve školicím středisku Purmo-Radson v Erpfendorfu (Rakousko) novinářům představeny výzkumné materiály z předních evropských odborných publikací. Prezentace přednesli profesor bruselské univerzity (Vrije Universitet Brussels, VUB) Lin Peters a vedoucí katedry energetických systémů Institutu stavební fyziky. Fraunhofer (Fraunhoferův institut pro stavební fyziku, IBP) Dietrich Schmidt.

Zpráva Lyn Peters se zabývala otázkami tepelného komfortu, přesnosti a reakce topného systému na měnící se podmínky a tepelnými ztrátami.

Zejména bylo poznamenáno, že příčiny místního teplotního nepohodlí jsou: radiační teplotní asymetrie(závisí na teplosměnné ploše a orientaci tepelný tok); povrchová teplota podlahy (pokud je mimo rozsah 19 až 27 ºC); vertikální teplotní rozdíl (rozdíl teplot vzduchu - od kotníku po hlavu stojící osoby - by neměl překročit 4 ºC).

Přitom ne statické, ale „pohyblivé“ teplotní podmínky jsou pro člověka nejpohodlnější (závěr Kalifornské univerzity, 2003). Vnitřní prostor s plochami s nízkými teplotními rozdíly umocňuje pocit komfortu. Ale velké teplotní změny jsou příčinou nepohodlí.

Pro zajištění tepelné pohody jsou podle L. Peterse nejvhodnější radiátory, které předávají teplo konvekcí i sáláním.

Moderní budovy jsou díky zlepšené tepelné izolaci stále citlivější na teplo. Vnější a vnitřní tepelné poruchy (sluneční záření, domácí přístroje, přítomnost osob) může silně ovlivnit vnitřní klima. A radiátory reagovat na tyto tepelné změny přesněji než systémy panelového vytápění.

Jak víte, "teplá podlaha", zejména uspořádaná v betonovém potěru, je systém s velkou tepelnou kapacitou, pomalu reagující na regulační vlivy.

I když je "teplá podlaha" řízena termostaty, rychlá reakce na dodávku cizího tepla je nemožná. Při pokládání topných trubek do betonový potěr doba odezvy podlahového vytápění na změnu množství příchozího tepla je asi dvě hodiny.

Rychle reaguje na vnější teplo pokojový termostat vypne podlahové vytápění, které pokračuje ve výrobě tepla ještě asi dvě hodiny. Při zastavení přívodu externího tepla a otevření termostatického ventilu je plného ohřevu podlahy dosaženo až po stejné době. Za těchto podmínek je účinný pouze efekt samoregulace.

Seberegulace je komplexní dynamický proces. V praxi to znamená, že dodávka tepla z ohřívače je regulována přirozeným způsobem díky těmto dvěma zákonům: 1) teplo se vždy šíří z teplejší zóny do chladnější; 2) velikost tepelného toku je určena rozdílem teplot. Známá rovnice (je široce používána při výběru topných zařízení) vám umožňuje pochopit podstatu:

Q = Qnom. ∙ (ΔT/ΔTnom.)n,

kde Q je přenos tepla ohřívače; ΔT je teplotní rozdíl mezi ohřívačem a vzduchem v místnosti; Qnom. - přenos tepla za jmenovitých podmínek; ΔTnom. - rozdíl mezi teplotou ohřívače a vzduchu v místnosti za jmenovitých podmínek; n je topný exponent.

Samoregulace je typická jak pro podlahové vytápění, tak pro radiátory. Současně je pro „teplou podlahu“ hodnota n 1,1 a pro radiátor - asi 1,3 (přesné hodnoty jsou uvedeny v katalozích). To znamená, že reakce na změnu ΔT ve druhém případě bude „výraznější“ a obnovení daného teplotní režim dojít rychleji.

Z hlediska regulace je také důležité, aby povrchová teplota chladiče byla přibližně rovna teplotě chladící kapaliny a v případě podlahové vytápění vůbec to tak není.

Při krátkodobých intenzivních externích tepelných příkonech nezvládá řídicí systém „teplá podlaha“ práci, v důsledku čehož dochází ke kolísání teploty místnosti a podlahy. Některá technická řešení umožňují jejich snížení, nikoli však odstranění.

Jsou považovány za atributy otopných soustav s parametrem vysoké teploty. Ale základy, na kterých byly takové myšlenky postaveny, jsou zastaralé. Úspora kovu a tepelné izolace není dnes považována za prioritu úspory energetických zdrojů. A vlastnosti současných radiátorů nám umožňují mluvit nejen o pravděpodobnosti jejich použití v nízkoteplotních komunikacích, ale také o výhodách takového závěru. To je podloženo vědeckým výzkumem, který je již několik let realizován na návrh Rettig ICC, vlastníka značek Purmo, Radson, Vogel, Finimetal, Myson. To bylo realizováno, když se zlepšila tepelná izolace budov, topné zařízení. V 80. letech 20. století byla normální nastavení snížena na 75/65 ºC (přívod/zpátečka). Hlavní výhodou toho bylo snížení ztrát při vzniku, dopravě a distribuci tepla a také bezpečnost pro spotřebitele. Pokrok v zásobování vodou se nezastavil. Za účelem ochrany vnitřních povrchů potrubí před korozí a vysoká úroveň opotřebení, použijte závěrku avk. Jedná se o určitý prvek potrubních armatur, jejichž hlavní části jsou ve formě disku. Vysoce výkonné charakteristiky ventilu avk zajišťuje uhlíková poniklovaná ocel, ze které je vyroben, a také epoxidový povlak. Použitý avk ventil pro vodu a neutrální kapaliny.

Se vzrůstající oblibou podlahového a dalších typů plošného vytápění v systémech, kde se používají, byla výstupní teplota snížena na 55 ºC, s čímž počítají i tvůrci tepelných generátorů, vyvažovacích armatur atd. teplota v ultra-tech topných systémech může být 45 a 35 ºC. Impulsem k dosažení těchto parametrů je možnost efektivněji provozovat zdroje jako jsou tepelná čerpadla a kondenzační kotle. Při střední teplotě sekundárního okruhu 55/45 ºC je COP u tepelného čerpadla země-voda 3,6 a při 35/28 ºC již 4,6 (při provozu vytápění). A použití kotlů v kondenzačním stavu, vyžadující chlazení spalin vodou ze zpátečky pod „značku rosy“ (při spalování paliva - 47 ºC), dává bonus v účinnosti cca 15 % i více. Snížením teploty nosiče tedy dochází k výrazné úspoře zdrojů a omezení uvolňování oxidu uhličitého do ovzduší.Doposud bylo základním řešením, které dodává teplo do místností při nízkých teplotách nosiče, "teplá podlaha" a konvektory s mědí -hliníkové výměníky.

Studie iniciované společností Rettig ICC umožnily přidat do této kategorie ocelové deskové radiátory. S pomocí několika vědeckých institucí, včetně institucí v Helsinkách a Drážďanech, byly testovány za různých podmínek výzkumu. Do „evidenční báze“ přibyly výsledky dalších prací o fungování moderních tepelných komunikací, výsledky výzkumu byly koncem ledna loňského roku předány novinářům z předních evropských publikací na akci pořádané v Purmo -Radson centrum v Erpfendorfu.

Zde nejsou žádné speciální statistiky, pokud to výška podlah dovolí, pak je volba rozhodně ve prospěch vodních (kapalných) nosičů tepla. Za zachování paribusu bude takové vytápění ještě dlouho mnohem levnější než elektrické.

Používají se i elektrické ohřívače, které jsou minimální na údržbu a dávají bohaté možnosti ovládání nejen klimatu, ale i jednotlivých sekcí vestavěného měniče. Proto jsou takové možnosti také velmi oblíbené, zejména s ohledem na to, že pro instalaci nevyžadují hluboký kanál.

Elegantní řešení ukazující účinnost vestavěných měničů, to jsou příklady vytápění místností pomocí zpátečky. Když chladicí kapalina poprvé vstupuje do měniče a odevzdává zbývající teplo ohřátému vzduchu. Tento druh "sekundárních" kontur jsou ve skutečnosti nejvýraznější příklady. efektivní práce měniče v nízkoteplotních okruzích, kde nosná teplota může být až 40 stupňů. A teplota vzduchu a velký objem vytápění je zajištěno fyzickými rozměry měniče, největší plochy prvků, které vydávají teplo.

Nyní je tedy nejrozšířenějším měničem voda a v menší míře elektrický. Na trhu jsou kombinované systémy, kde elektrické vytápění pomáhá při přesné regulaci teploty nebo obecně cílí na efektivní využití konvertor. Elektrické vytápění je v takovém systému mezičlánkem zvyšování teploty chladicí kapaliny a zatím patří k exotickým typům měničů.

Podotýkáme pouze, že taková kombinace je vhodná tam, kde se ohřívá chladicí kapalina, v jiných situacích je rozumnější ohřívat vzduch elektrickým topným tělesem. A právě kombinace, ve které je chladicí kapalina měniče ohřívána elektřinou, má zvláštní výhodu. Pro uzavřený měnič tohoto typu (s elektrickým ohřevem chladicí kapaliny) nejsou zapotřebí žádné trubky, což umožňuje modernizaci topného systému v hotových domech s dekorací.

Bez ohledu na použitý typ vestavné konvektory kromě vytápění obecně pomáhají udržovat lepší mikroklima. Nejen voda, ale také elektrické konvektory vzduch tolik „nevysušujte“, proto si kupte zvlhčovač i když velké velikosti nepotřebuješ převodník.

Existují další výhody, které jsou rozebrány níže, ale při výběru toho, co bude váš měnič topit, vycházejte z provozních nákladů. Elektrické vytápění bude dražší a ohřev vody bude vyžadovat náklady na údržbu a péči. Uzavírací ventily, automatizace (neboli ruční ovládání) - to vše jsou spoje, což znamená, že je potřeba sledovat úniky a obecně tomuto systému věnovat pozornost.

Některé výhody vestavěných měničů v nízkoteplotních obvodech

Nejprve připomínáme, že převodník umožňuje použití horké i nízkoteplotní chladicí kapaliny, výsledek bude stále dobrý. Ale samotná konstrukce měniče je taková, že vylučuje popálení při dotyku s horkým povrchem (je uzavřen mřížkou) a tkzv. "sálavé" energie ohřívače. Tento efekt dobře zná každý, kdo prošel kolem horkého radiátoru, když se zdá, že ze studené stěny fouká „studená rána“. Radiátor totiž vyrábí část vytápění pomocí tepelného záření, kdy ohřívaný kov sám ohřívá nikoli vzduch, ale vše kolem. Vestavěný převodník nedává tak nepříjemný efekt.

Provoz topného systému s nízkou teplotou chladicí kapaliny výrazně prodlužuje jeho životnost. Poměrně zřejmý závěr, protože nedochází k výrazným teplotním deformacím, chladicí kapalina nefunguje v kritických režimech a systém jako celek je pohodlnější. Méně usazenin soli uvnitř potrubí, všechna spojení déle vydrží, tlak v systému může být nižší než u běžného systému, což snižuje riziko vodních rázů a nouzových situací.

Ochrana topného tělesa měniče umožňuje výrobcům používat materiály, které mají velmi vysoký přenos tepla: měď, hliník atd. Řada moderních radiátorů používá podobné materiály, ale celý radiátor je zakryt ochrannou skříní, a to snižuje účinnost ohřevu vzduchu. A tloušťka desek, nejúčinnějších ohřívačů, v radiátoru je větší z důvodů celkové konstrukční pevnosti.

Důležitá je také estetika samotného topného zařízení. Pro nízkoteplotní okruhy jsou použitelné ozdobné konvertorové mřížky z kamene nebo jiných materiálů, které z tohoto topidla dělají prvek interiéru a ne skvrnu, kterou chcete skrýt.


Instalace ventilátoru do měničů s nucenou konvekcí umožňuje efektivní přenos tepla. V nízkoteplotním okruhu může být rozdíl v teplotě chladicí kapaliny na vstupu a výstupu 10-15 stupňů, ale tento rozdíl stačí k zahřátí místnosti s rezervou. Pamatujte na začátek článku, v radiátorech pro zahřátí místnosti může být tento rozdíl 20-25 stupňů bez použití dalších opatření.

Tepelná izolace vestavěného měniče snižuje tepelné ztráty a zároveň se ohřívá i podlaha kolem něj, ohřívá vzduch. Při standardním umístění radiátor dobře prohřeje pouze stěnu, na které visí, a podlaha pod ním může být velmi studená.

Převodník, co se týče topné plochy, je blízko teplá podlaha, ale postrádá svou nevýhodu - nízkou teplotu podlahy. Pokud se podlaha zahřeje na 25 stupňů, zcela vyřeší problém s ohřevem vzduchu, ale chůze po takové podlaze bude velmi problematická. A přitom měnič pracuje právě v podlahové ploše a poskytuje komfortní vytápění tam, kde je potřeba, protože i v teplé místnosti je vždy nepříjemné chodit po studené podlaze.

A nakonec, v nízkoteplotních okruzích, vestavěné konvektory nejen úspěšně a efektivně řeší problémy s vytápěním místností, ale také šetrně. V místnostech, které měnič vytápí, nejsou tzv. zóny různých teplot, kdy je horko u radiátoru a chladno u dveří. Rovnoměrnost a stálost ohřevu je další předností tohoto topidla, které doporučujeme věnovat zvýšenou pozornost.

Pokud samozřejmě nemáte možnost naplánovat instalaci právě takového topení.

Nízkoteplotní ohřev se nazývá, ve kterém je ohřev chladicí kapaliny 55-45 stupňů. To znamená, že teplota vody na výstupu z kotle by neměla přesáhnout 55 stupňů a teplota vratná voda musí být alespoň 45 stupňů. V tomto případě se povrch topného radiátoru v horní části zařízení zahřeje asi o 38-40 stupňů.

Nemůžete tomu říkat horké, v obecně přijímaném slova smyslu. Při takové teplotě chladiva nepočítejte s intenzivním tepelným zářením z radiátorů, stejně jako by se konvektory neměly instalovat do nízkoteplotních otopných soustav – jsou účinné pouze při teplotách vody ne nižších než 70C a používají se ve vysokoteplotních (tradičních ) topné systémy.

Zdroje tepla pro nízkoteplotní vytápění

V klasickém topném systému je teplota vody na výstupu z kotle mnohem vyšší a je přibližně 70-80 stupňů, zatímco teplota zpátečky je o 20 stupňů nižší.

Nutno podotknout, že nízkoteplotní topné systémy se nepoužívají proto, že by byly lepší a efektivnější, ale proto, že pouze s jejich pomocí je možné vytápět dům pomocí tepelných čerpadel, geotermálních zdrojů tepla nebo kondenzačních topných kotlů.

Takzvané tradiční topné kotle v nízkoteplotních systémech lze použít pouze ve spojení s výtahovou jednotkou, která zajišťuje míchání studené chladicí kapaliny s horká voda z kotle a uvedení teplot chladicí kapaliny na požadované (55-45) parametry.

Dlouhodobý provoz klasického kotle na ohřev zpátečky na nízkou teplotu může vést k nadměrné tvorbě kondenzátu v komíně a jeho předčasnému selhání. Proto v nízkoteplotních topných systémech pracujících na konvenčních topných kotlích musí být chladicí kapalina z vratného potrubí před přivedením do kotle ohřátá, přičemž se k tomu využívá část tepla generovaného kotlem.

To vše komplikuje návrh topného systému a vede nejen ke zvýšení jeho nákladů, ale také značně komplikuje proces provozu a údržby.

Pouze kondenzační topné kotle mohou pracovat na nosiči tepla s nízkou teplotou.

Nízkoteplotní prameny

Jak již bylo zmíněno, nízkoteplotní vytápění je zaměřeno na spotřebu tepelné energie generované tepelnými čerpadly, dále tepla přijatého ze slunce a geotermálního tepla. Právě tyto zdroje jsou optimální pro nízkoteplotní systémy. Pokud se rozhodne pro nízkoteplotní vytápění bez využití obnovitelných zdrojů energie, je jednodušší a ekonomičtější instalace kondenzačního kotle.

Ale systém pro získávání „měkkého tepla“, jak se nízkoteplotnímu vytápění často říká, bude fungovat jen tehdy správná volba topné spotřebiče.

Topná zařízení pro nízkoteplotní systémy

Běžné radiátory nejsou vhodné pro nízkoteplotní topné systémy. Jednoduše nebudou moci pracovat na plný výkon a v domě bude zima. Dům je nutné vytápět nízkoteplotním topným systémem pomocí topných ploch. Může to být podlahové vytápění nebo teplé stěny. Poměr je jednoduchý: čím větší topná plocha, tím tepleji bude v domě.

Je třeba poznamenat, že nízkoteplotní topné systémy mají řadu výhod:

  • Topné plochy s teplotou přibližně 35-40C vyzařují teplo v nejpohodlnějším vlnovém rozsahu pro člověka
  • Teplé podlahy umožňují redistribuci tepla v místnosti. Pokud je při instalaci klasických radiátorů nejteplejší vzduch v místnosti (a s ním i nejteplejší zóna) pod stropem, pak se při použití teplé podlahy nachází pod nohama, což je pro člověka přirozenější a pohodlnější.
  • Využití geotermálního tepla a solární energie snižuje náklady na vytápění a má pozitivní vliv na životní prostředí.

co je dražší?

Bohužel je dnes předčasné hovořit o skutečných úsporách při použití nízkoteplotního vytápění.

U nás je levnější topit plynem klasickými kotli doplněnými o konvektory a radiátory.

Pro ty, kteří si chtějí užít měkké teplo topných ploch, je lepší instalovat kondenzační kotel. Stojí to více, ale umožňuje snížit spotřebu plynu o 15-20%.

A. Nikišov

Rozvoj technického myšlení umožnil moderní muž mít velký výběr topných systémů v závislosti na požadavcích a materiálových možnostech, které ani předchozí generace neměla. Postupný rozvoj domácí tepelné energetiky vedl k tomu, že nízkoteplotní topné systémy pro bydlení jsou mezi obyvatelstvem stále populárnější, o čemž bude řeč v tomto článku.

Praxe ukázala, že při srovnání dvou zdrojů tepla - s vysokou a nízkou teplotou - vytváří pro člověka nejpohodlnější podmínky právě nízkoteplotní topné zařízení, které zajišťuje malý teplotní rozdíl v místnosti a nezpůsobuje negativní pocity. Horní hranice tzv. nízkých teplot se podle definice energetiků pohybuje kolem 40˚С. Nízkoteplotní topné systémy využívající chladicí kapalinu pracují s teplotami 40-60˚С - na vstupu do zařízení produkujícího teplo a na jeho výstupu. A vzduchové, elektrické a sálavé topné systémy také využívají nižší teploty, srovnatelné s teplotou lidského těla. Samotný koncept nízkých teplot je tedy spíše libovolný, a přesto má použití chladicí kapaliny nebo jiných zdrojů tepla s teplotou do 45˚ mnoho výhod, které ovlivňují výběr takového systému pro vytápění domu, a proto svými vlastnostmi organicky zapadá do aplikací s obnovitelnými zdroji energie.

Na všechny topné systémy se vztahují určité požadavky, které jsou navrženy tak, aby jejich používání bylo efektivnější, pohodlnější a bezpečnější. Stavební, klimatické, hygienické a technologické požadavky jsou podrobně uvedeny v DBN V.2.5-67:2013 v odstavcích 4, 5, 6, 7, 9, 10 a 11. Tyto požadavky umožňují minimalizovat negativní a zároveň zvýšit pozitivní dopady na Lidské tělo zajišťované topnými systémy.

Je třeba poznamenat, že jednou z nejdůležitějších podmínek účinnosti každého topného systému je pečlivé zvážení tepelných ztrát a u nízkoteplotních systémů je to snad nejdůležitější. V opačném případě budou takové systémy neefektivní a zbytečně energeticky náročné, a tudíž i materiálně nákladné.

Klasifikace

Nízkoteplotní otopné soustavy lze podmíněně rozdělit - podle způsobu přípravy tepla - na monolitické, bivalentní a kombinované. Monolitické systémy se vyznačují použitím jedné nebo více jednotek na výrobu tepla. V bivalentních generátorech tepla se používají dva generátory tepla, které mají různé provozní principy, z nichž jeden lze zapnout jako přídavný zdroj tepla při velmi nízké teploty venkovní vzduch. Několik zařízení produkujících teplo zapojených paralelně tvoří kombinovaný systém vytápění.

Ohřev nosiče tepla ve všech topných systémech může být prováděn přímo nebo nepřímo. Příklad přímé vytápění jsou bojlery na ohřev vody různé typy provozované na pevná, kapalná nebo plynná paliva, jakož i elektrické kotle. Chladivo se ohřívá nepřímo ve výměnících tepla (kotlích) nebo tepelných akumulátorech. Tato metoda velmi široce používané v systémech poháněných obnovitelnými zdroji energie – větrnými a solárními.

Nízkoteplotní topné systémy lze také rozdělit podle typu chladiva - kapalné, plynové, vzduchové a elektrické a podle typu topných zařízení - povrchové, konvekční a panelové.

Popis systémů

Nízkoteplotní topné systémy jsou stále oblíbenější díky tomu, že jsou velmi harmonicky kombinovány se zařízeními na obnovitelné zdroje energie. V době, kdy je tradiční energie stále dražší a dražší, je to důležitý faktor.

Ohřev vody

Všechny systémy tohoto typu se vyznačují třemi hlavními parametry - teplotou chladiva na výstupu ze zařízení na výrobu tepla (v tomto případě se používají vodní kotle na pevná, kapalná, plynná paliva a elektrické), teplotu na jejím vstupu a teplotu vzduchu ve vytápěné místnosti. Taková posloupnost čísel je uvedena ve všech dokumentech pro kotle.
Moderní nízkoteplotní topné systémy jsou založeny především na evropské normě EN422, která zavádí koncept „měkkého tepla“, což zahrnuje použití chladicí kapaliny s teplotou na výstupu ze zařízení produkujícího teplo 55˚С, a na vstupu - 45˚С.

Tento typ vytápění spočívá v použití oběhových čerpadel v systému, která jsou umístěna stejně jako u klasických otopných soustav. Nejekonomičtější jsou „otevřené“ systémy s ubytováním expanzní nádoba v horním bodě. Instalace čerpadel v přívodním potrubí chladicí kapaliny umožňuje vyhnout se možným zónám redukce, ke kterým dochází při instalaci oběhových čerpadel na zpětném potrubí.

V uzavřené systémy pracovat s vysoký krevní tlak, jakož i oběhové čerpadlo je nutné použít automatický odvzdušňovací a pojistný ventil a také manometr ukazující tlak v systému. Expanzní nádrž je v tomto případě umístěna na vhodném místě pro uživatele.

Jedním z požadavků, které určují účinnost otevřených topných systémů, je potřeba dobré tepelné izolace expanzní nádoby. Někdy - v případě umístění na půdách budov - je vyžadováno i jeho nucené vytápění.

Jedním z nejběžnějších typů nízkoteplotních topných systémů je známá „teplá podlaha“ (obr. 1). Systémy plošného vytápění, například vyráběné společností Oventrop (Německo), zahrnují trubky, které lze instalovat do podlahy, stropu a stěn. V tomto případě se interiér vůbec netýká.

Rýže. 1. Topný systém s "teplou podlahou"

V těchto systémech v důsledku převážně sálavé výměny tepla nedochází k žádnému pohybu vzduchu a teplo je rovnoměrně distribuováno po místnosti. Elektronické programovatelné regulátory výrazně zvyšují účinnost systému.

Napájecí řada systémů plošného vytápění obsahuje teplonosné médium o teplotě 40-45˚С, což umožňuje využití možností kondenzačních kotlů s maximálním účinkem i alternativních (obnovitelných) zdrojů energie. Systém obvykle používá trubku XLPE s vrstvou kyslíkové bariéry.

Parní ohřev

Pro tento typ vytápění je charakteristické použití „nasycené“ páry jako topného média, což vede k nutnosti zajistit dostatečný sběr kondenzátu. A pokud je v topném systému jeden ohřívač, který nezpůsobuje problémy, pak s nárůstem jejich počtu je stále obtížnější odstranit kondenzát. Řešení tohoto problému bylo nalezeno v použití „studené“ páry jako chladicí kapaliny. Jeho role v moderní systémy nízkoteplotní parní ohřev hraje zejména freon-114 - nehořlavá, netoxická, bez zápachu a chemicky stálá anorganická sloučenina.

Systém „studené“ páry funguje tak, že využívá teplo uvolněné při kondenzaci nasycených par, které ohřívá topná zařízení. Potrubí kondenzátu pracuje v "mokrém" režimu, což je způsobeno zálohou kondenzátu. V tomto případě odvaděče kondenzátu nejsou potřeba – kondenzát se samospádem vrací zpět do výparníku. Také není potřeba doplňovací čerpadlo. Potrubí páry i potrubí kondenzátu se montují vodorovně i svisle. Navíc není nutné dodržovat sklon. Když vertikální montáž přívodní parní potrubí lze umístit jak nad, tak i pod.

Nastavení systému pracujícího na „studenou“ páru se provádí ovlivněním tlaku páry a její teploty, pro kterou je systém počítán na tlak odpovídající maximální možné teplotě páry.

Jako topná zařízení v systému nízkoteplotního parního vytápění se obvykle používají sekční radiátory a konvektorové panely. Pro regulaci přenosu tepla je každé topné zařízení vybaveno membránovým ventilem.

Vzduchové systémy

Použití tohoto typu systému (obr. 2) je spíše omezené. Ovlivňuje to několik faktorů. Za prvé, poměrně nízký stupeň výměny tepla mezi vzduchem a zařízením produkujícím teplo nebo výměníkem tepla. Za druhé z hygienických důvodů. Proudy vzduchu přenášejí prach, zatímco vzduchové kanály a tepelné výměníky vytvářejí dobré podmínky pro rozvoj nežádoucích bakterií a mikroorganismů a vyžadují speciální ochrana. A za třetí, takové systémy jsou velmi materiálně náročné, a proto mají vysoké náklady.

Rýže. 2. Systém ohřevu vzduchu

Ale navzdory tomu, vzduchové systémy Nízkoteplotní ohřev lze použít v následujících případech:

  • pokud je nutné zajistit centralizované vytápění při nízké rychlosti vzduchu v kanálech. Tato metoda je vhodná pro vytápění malých domů a chat pomocí soklového potrubí;
  • pokud je požadováno zajistit ústřední vytápění s vysokou rychlostí vzduchu v kanálech - systém vysoký tlak. V tomto případě je zapotřebí speciální zařízení pro rozvod vzduchu, které zajišťuje rovnoměrný přívod vzduchu do všech místností a má vlastnosti pohlcující hluk. Nastavení tohoto systému se provádí dvěma způsoby: primární - na výměníku tepla a sekundární - množství přiváděného teplého vzduchu;
  • pokud potřebujete lokální vytápění několika místností nebo jedné velké místnosti. Takové systémy zná každý ve velkých obchodech - používají se a vzduchové clony u vstupu do areálu a další vzduchové potrubí s teplý vzduch na požadovaných místech.

Elektrické topení

Tento systém je na trhu topných systémů zastoupen mnoha výrobci. Je založen na principu ohřevu speciálního odporového kabelu (obr. 3) elektrický šok. Teplo odebrané z kabelu se přenáší do životní prostředí, což vytváří měkké vytápění místnosti. Součástí systémového balíčku mohou být topné kabely nebo prefabrikované rohože, termostaty a instalační sada pro rychlou a snadnou instalaci.

Rýže. 3. Elektrická "teplá podlaha"

Konstrukční prvky systémů

Všechny topné systémy, jak je uvedeno výše, jsou navrženy tak, aby udržovaly optimální a pohodlný poměr tří parametrů - teploty chladicí kapaliny po zařízení produkujícím teplo, teploty ohřívače a teploty vzduchu v místnosti. Tohoto poměru lze dosáhnout správná volba důležité prvky systému.

Zařízení produkující teplo

Všechna zařízení na výrobu tepla lze rozdělit do tří skupin.

První skupina - generátory tepla založené na použití tradičního paliva a elektřiny. Z velké části jsou to různé teplovodní kotle provoz na pevná, kapalná, plynná paliva a elektrickou energii. Dokonce pro nepřímé vytápění"studená" pára v parních systémech nízkoteplotního vytápění se používají všechna stejná zařízení na ohřev vody.

V této skupině zařízení lze zaznamenat kondenzační kotel pro domácnost, což je zařízení, které se objevilo v důsledku inovativního vývoje v racionálním využití vodní páry vznikající při spalování paliva. Výzkum, jehož cílem je plnější využití energie při minimalizaci negativní vliv o životním prostředí umožnilo vytvořit nový typ topného zařízení - kondenzační kotel - který umožňuje prostřednictvím kondenzace získávat dodatečné teplo ze spalin.

Například italský výrobce Baxi vyrábí řadu kondenzačních kotlů, a to jak stojacích, tak nástěnných. Sestava nástěnné kotle Luna Platinum (obr. 4) tvoří jednookruhové a dvouokruhové kondenzační kotle, o výkonu 12 až 32 kW. klíčový prvek je tepelný výměník vyrobený z nerezové oceli AISI 316L. Rozličný součásti Kotel je řízen elektronickou deskou, je zde odnímatelný ovládací panel s displejem z tekutých krystalů a vestavěnou funkcí regulace teploty. Systém modulace výkonu hořáku umožňuje přizpůsobení výkonu kotle energii spotřebované budovou v rozsahu 1:10.

Rýže. 4. Kondenzační kotel BAXI Luna Platinum

Druhou skupinou jsou instalace, které využívají teplo nesystémových chladicích kapalin. V takových případech se používají tepelné akumulátory.

Třetí skupina zahrnuje zařízení, která používají externí chladicí kapalinu pro nepřímý ohřev. S úspěchem používají povrchové, kaskádové nebo bublinkové kulové výměníky. Právě tento typ se používá pro ohřev „studené“ páry v nízkoteplotních parních topných systémech.

Topné spotřebiče

Topná zařízení jsou rozdělena do 4 skupin:

  • zařízení se stejnými plochami, jak na straně nosiče tepla, tak na straně vzduchu. Tento typ zařízení je známý všem - jedná se o tradiční sekční radiátory;
  • zařízení konvekčního typu, u kterých je povrchová plocha ve styku se vzduchem mnohem větší než povrch na straně chladicí kapaliny. V těchto zařízeních je tepelné záření druhořadé;
  • deskové ohřívače vzduchu se stimulujícím prouděním vzduchu;
  • zařízení panelového typu - podlaha, strop nebo stěna. V této řadě topných panelů lze zaznamenat například české deskové ocelové radiátory Korado s názvem Radik, vyráběné ve dvou provedeních - s bočním připojením (Klasik) a se spodním se zabudovaným termostatickým ventilem (VK) . Deskové ocelové radiátory nabízí také Kermi (Německo).

Rýže. 5. Deskový ocelový radiátor Korado

Mezi topná zařízení nízkoteplotních systémů patří různé typy sekčních a deskových ohřívačů, topné konvektory, topidla a topné panely.

Akumulátory tepla

Tato zařízení jsou vyžadována v bivalentních nízkoteplotních topných systémech, které využívají energii z obnovitelných zdrojů nebo odpadní teplo. Tepelné akumulátory mohou být plněné kapalinou nebo pevnou náplní, využívající tepelné kapacity náplně k akumulaci tepla.

Zařízení, ve kterých se uvolňuje teplo v době fázových přeměn, jsou stále rozšířenější. V nich se teplo akumuluje v procesu tavení látky nebo když její krystalická struktura prochází určitými změnami.

Efektivně fungují i ​​termochemické akumulátory tepla, jejichž princip činnosti je založen na akumulaci tepla v důsledku chemické reakce vznikající s uvolňováním tepla.

Tepelné akumulátory lze do otopného systému zapojit jak podle závislého okruhu, tak i podle nezávislého, kdy je v nich akumulováno teplo z mimosystémového chladiva.

Tepelné akumulátory mohou být také zemní, horninové a jako zásobníky tepla lze využít i podzemní jezera.

Zemní tepelné akumulátory se získávají umístěním registrů z trubek v krocích po jednom a půl až dvou metrech. Akumulátory tepla z hornin jsou vybaveny vrtáním svislých nebo šikmých vrtů ve skalách do hloubky 10 až 50 m, kam je čerpáno chladivo. Využití podzemních jezer jako akumulátorů tepla je možné, pokud jsou ve spodních vrstvách vody umístěny trubky s čerpanou chladicí kapalinou. Teplo se odebírá z potrubí umístěných v horních vrstvách podzemních jezer.

Tepelná čerpadla

Při použití zdroje tepla v nízkoteplotních otopných soustavách, jejichž teplota je nižší než teplota vzduchu v místnosti, jakož i pro snížení materiálové náročnosti topných zařízení lze do systému zařadit tepelná čerpadla (obr. 6 ). Nejběžnějšími zařízeními této skupiny jsou kompresní tepelná čerpadla, která při kondenzaci dávají teplotu 60 až 80 °C.

Rýže. 6. Jak funguje tepelné čerpadlo

Efektivní provoz tepelného čerpadla v nízkoteplotním topném systému je zajištěn zařazením tepelného akumulátoru do okruhu výparníku, který pomáhá stabilizovat teplotu vypařování „studené“ páry. Nastavení tohoto systému se provádí změnou přenosu tepla samotného čerpadla.

Výhody a nevýhody

Nízkoteplotní topné systémy získávají své příznivce tím, že vytvářejí pohodlnější podmínky v místnosti než tradiční s vysokým ohřevem topných zařízení. Nedochází k nadměrnému „vysychání“ vzduchu, nedochází k – opět nadměrné – prašnosti místnosti v důsledku nevyhnutelného pohybu vzduchu u velmi horkých topidel.

Použití tepelných akumulátorů v systému umožňuje akumulovat teplo a v případě potřeby jej okamžitě využít.

Nízký teplotní rozptyl - výstup ze zařízení produkujícího teplo a vzduch v místnosti - usnadňuje regulaci systému pomocí programovatelných termostatů.

A pokud jde o nedostatky, jsou v podstatě jedny - náklady na hotový systém jsou poněkud, ne-li několikanásobně vyšší než u tradičního vysokoteplotního systému.

Přečtěte si články a novinky na kanálu Telegram AW-therm. Popsat kanál YouTube.

Zobrazeno: 14 617