Ahoj všichni! Jmenuji se Victor a toto je můj první příspěvek na Giktimes, nesuďte prosím přísně. Sám jsem v životě webový programátor, ale mimo jiné jsem také členem představenstva HOA, a proto se aktivně věnuji problematice bydlení a komunálních služeb. Bydlení a komunální služby v Rusku uvízly v 80. letech minulého století, ačkoli technologie bydlení a komunálních služeb se již dávno posunuly kupředu. Pokud to komunitě nebude vadit, budu s vámi pravidelně sdílet praktické myšlenky a informace na téma bydlení a komunální služby, co a jak lze udělat, aby se situace alespoň v mezích mého domova posunula kupředu.
Jak funguje systém ústředního vytápění?
Ve většině domů v naší rozsáhlé vlasti, která se mimochodem skládá ze 2/3 z permafrostu, je teplo do bytů dodáváno z tepelných elektráren, a to se hrdě nazývá „ústřední vytápění“. O tom si dnes povíme. Tepelná elektrárna ohřívá chladivo a potrubím, jako krevními cévami, přes celé město přichází teplo do vašeho domu: nejprve do topné jednotky, která je obvykle umístěna ve sklepě, a poté do radiátorů vašeho bytu. Při odevzdání tepla se chladivo ochladí a tzv. zpětným tokem se vrací zpět do tepelné elektrárny. Mimochodem, chladicí kapalinou je zpravidla obyčejná voda s přídavkem přísad, které zabraňují usazeninám v topných radiátorech a potrubích.
Mimochodem, je zde velmi důležitá nuance, kterou, jak ukázala moje praxe, si ani mnoho instalatérů neuvědomuje. Topná jednotka má výtahovou jednotku, vynález z 19. století, ale bohužel stále široce používaný.
Ve výtahové jednotce se nachází tzv. tryska, známá také jako kužel. Mnoho instalatérů se domnívá, že jeho úkolem je jednoduše zúžit průřez, aby se do domu dostávalo méně tepla. Spíš ne. Jeho úkolem je vytvořit podtlak, při kterém se horká voda z přívodního potrubí vysokou rychlostí, ale s nižším tlakem, začne mísit s ochlazenou zpátečkou (s vodou, která již prošla radiátory vašeho domu) a díky tím se reguluje teplota vytápění při vstupu do domu. Tryska je bohužel primitivní zařízení, vynalezené v 19. století, a proto míchání probíhá vždy stejně, ať je venku jakákoliv teplota +5 nebo -40.
Mnoho instalatérů, když dostanou stížnosti od obyvatel, kterým je zima, vyvrtají trysku výtahu nad standardní sekci nebo ji dokonce úplně odstraní. Přísně se to nedoporučuje, protože podle harmonogramu při silných mrazech tepelná elektrárna dodává chladicí kapalinu pod extrémně vysokým tlakem s teplotami až 130 stupňů! Pokud takové teplo pustíte do bytu a nedej bože prorazí radiátor topení, oběti na životech jsou zaručeny. Mimochodem, právě z tohoto důvodu výrobci polypropylenových trubek, tak široce milovaní ruskými instalatéry, zakázat nebo nedoporučit je používat na ústřední topení. Většina polypropylenových trubek drží maximálně 90 stupňů, a to i po relativně krátkou dobu. Nyní se podívejte na potrubí ve vašem bytě a zamyslete se nad tím.
Termální počítač
Téměř každý dům má již speciální zařízení zvané termopočítač. Jeho úkolem je spočítat, kolik tepla váš dům absorboval. Bohužel z historických důvodů, kdy jsme měli všechno společné, a tedy nikoho, jsme nebyli zvyklí počítat náklady na vytápění. Přitom vytápění je dnes nejdražší nákladovou položkou v účtech. Navíc vzhledem k tomu, že o vytápění u nás historicky nikdo neuvažoval – tato oblast je dnes nejúplatnější a extrémně neefektivní. A aby se situace nějak napravila, každý, kdo se zajímá o to, jaká čísla jsou uvedena na účtech za energie, si musí pamatovat a pochopit hlavní vzorec v oblasti bydlení a komunálních služeb:
Totiž podle tohoto školního vzorce vám měřič tepla spočítá náklady na vytápění: m je hmotnost chladiva, které prošlo vaším domem za 1 hodinu, dT je teplotní rozdíl mezi přívodem a zpátečkou. Tito. na vstupu např. 80 stupňů se chladicí kapalina po průchodu topnými radiátory domu ochladí na 50 stupňů – dT se rovná 30 stupňům. Vynásobením hmotnosti chladicí kapaliny teplotním rozdílem dostaneme stejnou Gigakalorii. Každý region si stanoví vlastní cenu za 1 gigakalorii, například v mém Vladimiru je to 1987 rublů 40 kopejek. Q přijaté za měsíc se vynásobí tarifem, pak se vydělí celkovou obytnou plochou domu a získáme náklady na vytápění na 1 metr čtvereční. No, kolik metrů čtverečních vlastníte, tolik musíte ve skutečnosti zaplatit. Zde je takové poměrně jednoduché schéma, které si mnozí v naší zemi ani neuvědomují, včetně, k překvapení všech, i těch, kteří se zabývají právě tímto bydlením a komunálními službami (jak ukázala moje praxe).
Pouze pochopením toho, jak funguje měřič tepla a co určuje cenu za vytápění, můžete řešit otázky úspory energie. A jak ukazuje vzorec, můžete ušetřit buď na rozdílu teplot, nebo na množství chladicí kapaliny procházející domem. Zde musíme provést rezervaci, jen tak nelze odebírat přívod a vracet, pokud dům neodebírá vůbec žádné teplo a rozdíl teplot přívodu a zpátečky je menší než 3 stupně, takové teplo metr je vyřazen z evidence a domu je přidělena platba dle normy. To je vlastnost městské tepelné sítě, které se nyní nebudeme dotýkat.
Pojďme dolů do suterénu
No a teď se dostáváme k tomu nejzajímavějšímu. Většina moderních termopočítačů jsou velmi moderní zařízení, jejichž možnosti se vůbec nevyužívají, protože domy spravují instalatéři Vasya z dávné minulosti a babičky z HOA. Vyzývám všechny IT specialisty, aby nelenili a sešli do sklepa svého domu a podívali se na toto velmi zajímavé výpočetní zařízení. Například měřič tepla Thermotronic TV7 skončil v mém domě:
Toto zařízení má poměrně hodně možností, jako připojení přes Ethernet, USB, RS-232, ale hlavně má čtečku SD karet. Stačí do něj vložit SD kartu a automaticky zaznamená celou historii odečtů – tlak, teplotu, objem chladicí kapaliny a další charakteristiky nutné pro výpočet nákladů na vytápění. Mimochodem, v mém případě se také ukázalo, že pokud by byly použity nativní průtokoměry (čidlo, které vypočítává hmotnost chladicí kapaliny), pak by bylo možné automaticky detekovat úniky v domě a poslat SMS instalatérovi – máte povodeň, utíkejte do domu!
A tak jsme stáhli data z měřiče tepla a nyní pomocí programu Archiver můžeme data z měřiče zpracovat:
Samotný program je docela primitivní a neumí ani vytvářet grafy a dokonce ani neexportuje do Excelu. Ale staré dobré ctrl-c ctrl-v usnadňuje řešení problému!
Kreslení grafů
Nyní, když máme data v Excelu, můžeme kreslit grafy a vyvozovat nějaké závěry. Ach, kolik toho můžete vidět v grafech! Například v prvním grafu jsou dva poklesy objemu chladiva (horní tmavě modré a šedé čáry) procházející domem, pravděpodobně se jedná o poruchu potrubí v oblasti. Jen se shoduje se zvýšením teploty přívodu (mráz!)
Pravá osa je Q, ukazuje teplo v gigakaloriích za den. Jak jsem již řekl, v poměru 1 gigakalorie ve Vladimiru to stojí 1987,40 rublů. Na grafu jsou gigakalorie vyznačeny žlutou čarou. To je, kolik gigakalorií dům nashromáždí za měsíc, tato částka se vynásobí 1987,40 rublů, poté se rozdělí na byty a zaplatíte ji ve svých účtech za energie.
Červené a modré čáry jsou teploty přívodu a zpátečky. Hodnoty na levé stupnici. Zelená čára je delta, tzn. ta teplota, kolik váš dům potřeboval vytopit. Jak vidíte, teplota přívodu v chladném počasí je nad 100 stupňů. A pokud se rozbije, je to životu nebezpečné!
Můžete si všimnout, že i přes kolísající výstupní teplotu je teplota zpátečky vždy přibližně stejná. To je zajímavý fenomén. Ví někdo proč? Mám verzi, ale zatím si ji nechám pro sebe, pište do komentářů! Je opravdu škoda, že nemůžeme ušetřit na samozřejmém, na teplotním rozdílu.
Tmavě modré a šedé čáry představují objem chladicí kapaliny procházející za hodinu vstupem a výstupem. Z nějakého důvodu utrácíme o něco více, než dostáváme. Buď je chyba měření, nebo někde něco teče. Podívám se na tento problém.
A druhý údaj je hodinová spotřeba za posledních 7 hodin. Zde jsou v podstatě všechny vrcholy v gigakaloriích (oranžová čára) spojeny s životem doma. Vstává se v 12 hodin, oběd ve 17, večeře v 9 hodin a kolem 10-XNUMX hodiny se všichni osprchují a aktivně polévají horkou vodou. Jaké mám disciplinované sousedy!
Nyní, když je možné sledovat spotřebu tepla bytového domu, můžeme nastolit otázku energetické účinnosti. V první řadě plánuji obalit všechny trubky v domě energyflexem, dále nainstalovat automatiku citlivou na počasí, vyhodit z okruhu prehistorickou výtahovou jednotku a nainstalovat moderní třícestný ventil, který lze ovládat automaticky popř. přes internet. Celou tuto záležitost provádím pomocí termovizní kontroly. Myslím, že také zveřejním několik příspěvků o termokameře, pokud publikum toto téma přijme. Obecně řečeno, plánuji se podrobně věnovat otázce úspory energie, protože v současné době jsou údaje o spotřebě energie doma extrémně vysoké, což můžeme jasně vidět na grafu.
Topný systém vícepodlažní budovy je celý projekt, který zahrnuje mnoho nuancí. Během procesu návrhu je důležité vzít v úvahu různé nuance, jako je atmosférický tlak, kvalita potrubí a dalších komponentů a také vlastnosti schémat distribuce tepla. Když vezmete v úvahu všechny tyto faktory a porozumíte provozním funkcím každého návrhu, můžete se rozhodnout, která možnost je nejúčinnější.
Typy otopných soustav pro vícepodlažní budovy
Existují pouze dvě možnosti umístění zdroje tepla:
- centralizované
- Decentralizované
V prvním případě vzniká teplo mimo budovu a do místnosti se dostává potrubím. V druhém případě to znamená zajistit každému bytu individuální zdroj tepla.
Ústřední topení
Systém ústředního vytápění nebo systém centralizovaného vytápění zahrnuje dva způsoby zásobování teplem – spodní a horní úniky. „Chruščovci“, „Brežněvkové“ a také „Stalinky“ jsou touto možností vybaveny a ti, kteří tam žijí, dobře vědí, jak to funguje.
Když je teplo dodáváno zdola nahoru, potrubí, kterými prochází chladicí kapalina, jsou instalovány v celé budově. Obcházejí radiátor a nazývají se bypass. Tato konstrukce je uzavřená, jejíž začátek a konec je v suterénu.
Hlavním problémem je, že při spouštění je nutné odvzdušnit, jinak dojde k odpojení vytápění celého domu kvůli vzduchovému zámku. Problém je také s nerovnoměrným ohřevem. Jedna polovina domu se topí mnohem lépe než druhá a nelze to nijak ovlivnit. Rozdíl může být patrný zejména v nejnižších patrech.
Provedení horního přelivu, tedy shora dolů, najdeme u budov s více než devíti podlažími. Přívodní potrubí je umístěno v nejvyšším podlaží, které se nazývá technické podlaží. Rozvod tepla nezávisí na umístění bytu vůči systému ústředního vytápění a rozvod tepla probíhá rovnoměrně.
Toto provedení má ještě jednu nevýhodu a to, že v nejvyšším bodě zůstává voda chladnější. Tento problém je zcela řešitelný. Stačí zvýšit počet baterií.
Indikátory teploty jsou následující: v obývacím pokoji nejméně +200 stupňů a v kuchyni +180 stupňů.
Obecně platí, že CSO nemá zvláště vynikající výkon, protože se ztrácí asi 30 % tepla. Z tohoto důvodu mnoho lidí preferuje autonomní systém vytápění, protože je efektivnější a také hospodárnější.
Decentralizované vytápění
Tuto metodu často používají velcí vývojáři, když jiné síťové možnosti nestačí. V důsledku toho se vývojář rozhodne použít autonomní možnost.
Design je rozdělen do dvou typů – místní a individuální. V lokální soustavě je zásobování teplem zajištěno lokální kotelnou. V případě individuální varianty je použit samostatný zdroj dodávky tepla.
Toto schéma vytápění pro vícepodlažní budovu má řadu výhod, například je možné řídit teplotu vytápění. Náklady na energie jsou nižší vzhledem k tomu, že úspory na plynu jsou v průměru 35 %. Samostatně instalovaný kotel není potřeba upravovat pro rekonstrukci systému ústředního vytápění. Za zmínku také stojí, že spalovací komora nemá žádný vliv na ventilaci, díky čemuž je design absolutně šetrný k životnímu prostředí.
Schémata zapojení topných systémů ve vícepodlažních budovách
Existuje také koncept schémat zapojení a jsou rozděleny do čtyř typů: jednotrubkové, dvoutrubkové, radiální a „Leningradské“.
Jedna trubka
Principem fungování jednotrubkové elektroinstalace je sekvenční průchod chladicí kapaliny přes radiátory, jak je přiváděn do hlavního potrubí. Kapalina se pak po předání tepla přenese do kotle.
Přestože je tato možnost nejčastější, má velkou nevýhodu. Proces distribuce tepla je nerovnoměrný, a proto čím dále se baterie vzdaluje od bodu ohřevu vody, tím méně tepla odevzdává. Z tohoto důvodu musí mít každý následující radiátor větší plochu.
Tento systém vytápění pro vícepodlažní budovu má mnoho výhod, jako například:
- Nízká cena a snadná montáž
- Je možné vybavit oběhovým čerpadlem a připojit další zařízení, jako jsou vytápěné podlahy
- Problému s nerovnoměrným rozložením tepla napříč bateriemi se sice nepodaří odstranit, ale jejich správným umístěním lze tento problém minimalizovat
- Chladicí kapalina může být dopravována v určitém směru, například do často větraných místností.
Jednotrubkové konstrukce se dělí na:
- Otevřeno – dochází ke kontaktu se vzduchem kvůli expanzní nádrži. Aby se zabránilo shromažďování vzduchu a narušení cirkulace vody, je nutné kroužek míchat chladicí kapalinou nad úrovní radiátorů;
- Uzavřené systémy jsou opakem otevřených systémů, to znamená, že nedochází ke kontaktu s atmosférou. Mají vysoký tlak a přebytečného vzduchu se zbavíte pouze ručně pomocí ventilů. Spodní kabeláž je možná, stejně jako práce s kruhovým čerpadlem;
- Vertikální – umístění potrubí pro chladicí kapalinu je vertikální. Vynikající volba pro soukromé domy se dvěma podlažími;
- Horizontální – uložení potrubí je horizontální. Vynikající volba pro soukromé domy s jedním podlažím, stejně jako byty s autonomním řešením.
Pokud cirkulace vody probíhá vodorovně, použije se čerpadlo a potrubí, které přivádí chladicí kapalinu, je umístěno nad nebo pod podlahou. V domech se dvěma podlažími má toto schéma dvě stoupačky, a to ten, který dodává vodu a ten, který ji odvádí. Cirkulace vody je nucena díky použití čerpadla a proto je potřeba použít potrubí menšího průměru.
Schémata zapojení mohou být následující:
- Horní rozvod – vodovodní potrubí je umístěno pod stropem a vodovodní potrubí je instalováno nad topnými zařízeními. Zpětné vedení je umístěno pod podlahou;
- Vertikální přívod – chladicí kapalina je přepravována z topného bodu do hlavního potrubí a poté do radiátorů. Poté uvolňuje teplo a vrací se k opětovnému ohřevu. V tomto případě může být cirkulace vody buď nucená, nebo nezávislá;
- Vertikální se spodní elektroinstalací – obě vedení, a to přívod a zpátečka, jsou umístěny pod topnými zařízeními. Potrubí je zase umístěno v suterénu. Výsledkem je, že po distribuci tepla voda teče zpět do suterénu.
Pro normalizaci teplot v topném systému vícepodlažní budovy je nutné změnit počet sekcí baterie a nainstalovat specializované propojky. Také pro lepší průchod horké vody potrubím se vyplatí nainstalovat kolektor pro zrychlení. Pokud instalujete zařízení pro zásobování teplem v budově se dvěma podlažími, je lepší provést paralelní připojení pro regulaci vytápění.
Dvoutrubkový
Stejně jako schéma vytápění s jedním potrubím pro vícepodlažní budovu může být tento design také otevřený nebo uzavřený. Otevřená funguje na principu gravitačního proudění a je v kontaktu s atmosférou, uzavřená je naopak – nedotýká se vzduchu a cirkulace je nucená. Hlavními prvky jsou: expanzní nádoba, manometr, pojistný ventil a vypouštěcí ventil.
Dvoutrubkový systém má další potrubí pro vedení chladicí kapaliny. Voda tedy vstupuje jednou trubkou a po předání tepla odchází jinou a je poslána do kotle, aby se znovu zahřál. Díky tomuto způsobu dodávání tepla je distribuováno rovnoměrně po každé baterii bez teplotních změn. Na každou baterii je také možné nainstalovat ruční nebo automatický ventil.
Schémata dvoutrubkového vytápění pro vícepodlažní budovy s vertikálním vedením jsou navržena takto: stoupačky jsou připojeny k hlavnímu potrubí, které je položeno buď v suterénu nebo v nejvyšším patře. Takové spojení lze v jednopatrových domech vidět jen zřídka. Nejčastěji je navržen ve vícepodlažních soukromých domech.
Použití dvoutrubkového schématu s horizontálním zapojením je možné v malých nebo středně velkých soukromých domech. Jakmile chladicí kapalina dosáhne požadované teploty, je voda nasměrována do okruhů, které jsou umístěny vodorovně.
Dvoutrubkový topný systém pro vícepodlažní budovy vybavený kolektorovou elektroinstalací je moderní způsob elektroinstalace, při kterém je každá baterie připojena přes kolektor s oběma trubkami, jak přívodními, tak vratnými. Kolektor je vybaven termohlavicemi v závislosti na počtu připojených baterií. Díky tomu je možné regulovat každý radiátor samostatně a nedojde k narušení provozu. Trubky jsou umístěny pod podlahou.
Dvoutrubkové řešení má dva okruhy – průchodový a slepý.
Průtok je dobře vyvážený a odvod tepla je u všech baterií stejný.
Délky potrubí, které přivádějí a odebírají vodu, jsou u všech baterií stejné. U středně velkých radiátorů mohou být problémy s vedením tepla kvůli specifikům hydrauliky, nicméně těmto problémům se lze vyhnout, pokud je instalace svědomitá.
Slepý okruh se také nazývá protiokruh, protože chladicí kapalina proudí zpět do kotle z poslední baterie a nakonec se ukáže, že ohřátá voda a již ochlazená voda se k sobě pohybují různými trubkami. To vede k jedné nevýhodě, a to ke snížení tlaku při průchodu vody posledním radiátorem. Tuto nuanci lze vyřešit vyvážením pomocí speciálních tlakových ventilů.
Ve dvoutrubkovém provedení se používají dva typy trubek – kovové a plastové.
Existují tři typy plastových trubek:
- Kov-polymer
- Polypropylen
- Polyetylen.
Kovové polymerové trubky jsou nejlepší volbou, protože dokonale zachovávají svůj tvar a hliníková vrstva je chrání před kyslíkem.
Polypropylenové trubky jsou nejběžnější kvůli jejich pevnosti a nízké ceně, ale spojení se provádí tepelným svařováním, které není zvláště spolehlivé.
Polyetylenové trubky jsou odolné vůči teplotním změnám a chemickým vlivům, ale nejsou chráněny před difúzí kyslíku.
Aby topný systém vícepodlažního obytného domu fungoval normálně, je nutné vyvážení. To znamená snížení a zvýšení množství chladicí kapaliny v určitých radiátorech. Tento proces pokračuje, dokud nebude teplota ve všech zařízeních stejná.
Nastavení teploty může být ruční nebo automatické:
- Pro ruční nastavení se používají uzavírací ventily a převlečné matice. Ventily jsou zodpovědné za množství vody dodávané do chladiče a spojovací matice hrají roli úplného blokování toku chladicí kapaliny;
- Termostaty radiátorů se používají k automatickému nastavení.
Mezi výhody dvoutrubkového schématu patří:
- Nižší tlakové ztráty než u jednotrubkového
- Rovnoměrný přenos tepla ze všech radiátorů.
Jedinou nevýhodou je, že je zapotřebí více trubek, což znamená, že tato možnost je dražší.
Paprsek
Radiální zahrnuje připojení radiátorů ke kolektoru, díky čemuž jsou všechny baterie nezávislé. Díky ovládacím zařízením je možné dávkované zvýšení tepla.
Leningradka
“Leningradka” je topné zařízení spojené jediným potrubím. Je považován za nejpohodlnější a nejspolehlivější schéma pro vytápění vícepodlažní budovy.
Druhy chladicích kapalin
Pro vytápění vícepodlažních budov existují pouze dvě možnosti chlazení, a to vodní a parní vytápění.
Vodní design obsahuje následující komponenty:
- Radiátory
- Ovladač
- Teplotní senzory
- Potrubí
- Odstředivé čerpadlo
- Termostat
- Kotel.
Principem fungování je ohřát vodu na určitou teplotu a vyzařovat teplo do místnosti prostřednictvím radiátorů. Po ochlazení je voda vrácena zpět do kotle a znovu ohřívána.
Výhody ohřevu vody:
- Funguje velmi tiše a neroznáší prach
- Po instalačních pracích zůstává objem vody nezměněn
- Teplotu lze nastavit na každé baterii
- Nejdostupnější cena.
Mezi nevýhody patří:
- Je nutné přidat nemrznoucí směs
- Pokud je voda nepřipravená, jsou možné korozivní procesy, protože je pro kov agresivní.
Parní ohřev nefunguje na principu ohřevu, ale odpařování vody a výroby páry na výstupu o teplotě +200 stupňů. Pro parní roztok je nutné použít silnostěnné měděné nebo ocelové trubky.
Výhody parního ohřevu:
- Velmi vysoká tvorba tepla
- Místnost se zahřeje rychleji, protože systém je inerciální.
Mezi nedostatky lze poznamenat následující:
- Regulace tepla v bateriích je obtížná
- Je tam mnohem větší hluk než u vody.
- Dnes se již parní roztoky prakticky nepoužívají.
Vytápění vícepodlažní budovy pomocí vodní chladicí kapaliny je nejoblíbenější. To není překvapivé, protože je nejdostupnější a voda absorbuje tisíckrát více tepla než vzduch.
Systém gravitačního vytápění
Principem činnosti je nezávislý pohyb vody, když se k tomu nepoužívá čerpadlo. Chladicí kapalina se pohybuje vlivem hydrostatického tlaku, který vzniká v důsledku rozdílných hmotností horké chladicí kapaliny a té, která teplo odevzdala – tedy ochlazovala. Pohyb vody, která odevzdá teplo zpět do kotle, se nazývá cirkulace. Úroveň tlaku se vrátí do normálu, když se odstraní zvýšený objem vody. To se děje v případě komunikace s atmosférou, kam jde všechen přebytečný vzduch.
Proces samocirkulace vody lze realizovat i v provedení, kde nedochází k interakci se vzduchem. To je však přípustné pouze v případě, že je k dispozici expanzní nádrž.
Nejdůležitější znaky
Vypracování návrhu topného systému pro vícepodlažní budovu je velmi obtížný a složitý úkol. Každý návrh je navržen pro určitý typ budovy a v závislosti na tom vykazuje své výhody a nevýhody. Ale porovnáním všech typů schémat dodávek tepla a způsobů jejich provádění se můžete rozhodnout pro nejúčinnější a nejvhodnější možnost.
Co myslíte – stojí snadná instalace jednotrubkového provedení za trápení s rozvodem tepla přes všechny radiátory?
