RegulaceTopeni.cz

Informace o systému a regulaci vytápění rodinných  domků a menších obytných domů.

Vzhledem k provozním a bezpečnostním tlakům se zde moc experimentovat nedá. Nejprve jsem zakoupil klasický elektrický bojler s výměníkem pro kotel. Po dosloužení (cca 10let) jsem pořídil obdobný, ale se dvěma výměníky. Jeden pro kotel a druhý pro solární kolektor. S možností elektrického ohřevu.

Vzhledem k cenám jsem se snažil něco ušetřit. Nejprve jsem kdesi od známého sehnal, za pár peněz plastové nádrže odněkud z fabriky. Takové ty v hliníkovém koši na dřevěné paletě se šroubovacím deklem nahoře a vypouštěcím ventilem dole. Vyrobil jsem příruby a zapojil je paralelně do systému. Mohu říci, že fungovali velice dobře (cca5 let), až do doby kdy jsem potřeboval při nějaké opravě odpustit vodu ze systému a zapomněl jsem uzavřít ventily. Neuvědomil jsem si, že jsou nádrže zahřáté a tak se vrchní část propadla. Po vychladnutí se mi je už nikdy nepodařilo vrátit do původního tvaru a tak jsem měl místo dvou 1000 litrových nádrží dvě 500 litrové. Mimo tento karambol jen ještě upozorním na fakt, že konstrukčně nejsou takové to nádrže uzpůsobené pro vyšší tlak vody v systému. Mám přízemní objekt a tlak cca 0,5 – 0,8 barů. Pro vyšší tlaky je třeba tyto nádrže zpevnit nějakou konstrukcí. Dřevěnou nebo ocelovou a třeba to zkombinovat s upevněním izolace. Jinak se vám nafouknou!

Pak jsem našel na šrotišti hranatou nerezovou vanu o délce 2000mm; výšce 1000mm a hloubce 1000mm o síle plechu cca 3mm. Na tuto nádrž jsem připevnil víko a zásobník o objemu cca 2000 l byl na světě. Samozřejmě následovala montáž přírub a výměníku. Vzhledem k tvaru a použitému materiálu nemůže tato nádrž bez úhony odolat vyššímu tlaku jak 2bary (mám odzkoušeno cca 2,8 baru pak se začíná deformovat). Nic méně přetlakové pojišťovací ventily topného systému jsou dimenzovány na tlak 2 bary. Navíc jsou montovány (většinou) u zdrojů a tak mám odzkoušeno, že nádrž vydrží i přetopení systému po dobu, než zareagují ochranné prvky. Systém dopouštím vodou z vodovodního řádu kde je tlak podstatně vyšší (cca 6barů), pro jistotu jsem tedy použil redukční ventil v místě připojení (u kotle). Dopouštění celého systému mám automatické, pomocí plováku v expanzní nádobě a elektrického ventilu.

Solární kolektor jsem si vyrobil sám. Měl jsem k tomu dva důvody. První důvod byly peníze a druhý důvod byl, že jsem jej potřeboval na míru zabudovat do části dřevěného štítu nadstavby atypických rozměrů. Přišrouboval jsem tedy na štít hranoly potřebného rozměru a tvaru. Prostor mezi hranoly jsem vyplnil 10 cm tlustou čedičovou vatou. Na vatu jsem položil na míru přistřižený hliníkový plech. Plech jsem přišrouboval přes vatu do dřevěného štítu. Tím mi přidržuje i izolaci. Na tento plech jsem položil hada z měkké měděné trubky o průměru 12 mm. Tady upozorním, že prodávají různé tvrdosti. Použil jsem tu nejměkčí. Měď lze sice vyžíhat čímž změkne, ale je to práce navíc. Ten had je dlouhý cca 50m. Rozestup mezi jednotlivými trubkami je 10 cm. Vše jsem natřel akrylátovou základní a potom vrchní černou matnou barvou pro vysoké tepelné zatížení a přikryl obyčejným sklem tloušťky 3mm. Sklo jsem zatmelil univerzálním silikonem a zajistil dřevěnou ozdobnou lištou. Účinnost kolektoru jsem nepočítal, ale mám odzkoušeno, že za zimního slunečného počasí s teplotou ve stínu cca -15°C je v kolektoru teplota cca 80°C. Obdobně jsem vyrobil výměník do zásobníku TV. Cca 20 m CU trubky jsem navinul na ocelovou rouru o průměru zhruba 20 cm. Ocelovou trubku jsem pak vytáhnul. Tím mi vznikla jakási pružina. Do příruby jsem ji upevnil mosaznými šroubovými průchodkami. Takto, kolektor funguje již 8 let. Vzhledem k tomu, že kolektor nemám v ideální pozici proti slunci (je kolmo k zemi) a protože v letních měsících je slunce příliš vysoko, plánuji zakoupit ještě jeden kolektor a umístit jej na střechu tak abych jej mohl nastavit do účinnější polohy pro lepší letní ohřev TUV.

Příklady realizace - kde se dá ušetřit - zkušenosti

Kombinovaný zplynovací kotel na dřevo a uhlí Atmos C20S s výkonem 24kW. Elektrická topná tělesa v zásobníku TV a s akumulační sazbou. Solární kolektor. Veškeré trubkové propojení je provedeno ze svařitelných plastových vodovodních trubek potřebného průměru. Krátkodobě odolá i teplotám nad 100°C. Vyšším teplotám by potrubí nemělo být vystaveno, protože v dnešních kotlích na tuhá paliva je dle norem bezpečnostní ochlazovací smyčka ovládaná termoventilem. V ostatních zdrojích jsou taktéž bezpečnostní prvky. Nevýhodou u plastových trubek je jejich snadná samovolná deformace (pronesení) při vyšších teplotách (cca nad 85°C). Pokud, jsou delší rozvody dobře ukotveny, k žádným deformacím nedochází.

Proč Atmos? Možnost volby paliva ceny a dostupnosti na trhu. Dřeva, dřevěných briket a uhlí. Příprava dřeva je dost pracná záležitost, ale když pomineme práci, je jako palivo nejlevnější. Druhé pro, je dostupná pořizovací cena. Možnost stáložárného provozu, protože mě nebaví každý den zatápět. Poměrně velký přikládací prostor, tak nemusím štípat dřinky. Nově je možno dokoupit k těmto kotlům i hořák na pelety. Potom, máme možnost spalovat další druh paliva a téměř bezobslužný provoz dle velikosti zásobníku pelet. Více na www.atmos.cz.

Proč elektrická tělesa? V případě nutnosti opuštění domku na delší dobu, budou udržovat požadovanou teplotu objektu. Třeba bude někdy elektřina pro vytápění levnější a pak mám možnost volby. V současné době to vzhledem k cenám za el. energii je jedna z nejnákladnějších variant topení.

Proč solární kolektor?  Protože, si chci ušetřit práci a peníze. Dobré využití je v přechodném období na jaře a na podzim. V létě ohřívá TUV. Více naleznete na mistě o realizaci kolektoru.

Většina příkladů realizace se přímo či nepřímo týká této kombinace.

Výroba solárního kolektoru

Zásobník TV a automatické dopouštění TV do systému

Zásobník TUV

Dvě samostatné větve. Jedna pro podlahové vytápění a druhá pro vytápění podkroví a garáže ocelovými radiátory. Rozvody provedeny plastovými vodovodními trubkami pro teplou vodu. V podlaze 10 cm polystyrén, AL fólie (pro rovnoměrné roznesení tepla), a plastová tlaková, opletená hadice. Vše zalito betonem. Nutné spoje jsem pro jistotu vyvedl na vhodném místě nad podlahu. Ve dvou místnostech mám podlahové topení pod dřevěnou palubovou podlahou. Zhotovil  jsem hranoly se zářezy pro uchycení topné hadice. Jakési hřebeny. Vzdálenost zářezů cca 10 cm. Hranoly jsem přichytil k podlaze. Mezi tyto hranoly jsem položil izolaci z čedičové vaty tl.10 cm a zakryl AL fólií. Podlahové prkna jsem přišrouboval k hranolům. Ač někdo namítne, že dřevo je izolant - funguje bezvadně. Lépe než betonová podlaha zakrytá plovoucí podlahou!

Takto provedené podlahové topení funguje již 18 let a zažilo i 80-ti stupňový šok topné vody (chyba z mé strany). Přežilo bez úhony. Jen jsme si chtě nechtě obuly pantofle.

Sekundární okruhy

Na obrázku je schematicky vyobrazeno zapojení použitého topného systému. Variant zapojení je nepřeberné množství. Většinou jsou volně k dispozici na stránkách výrobců kotlů nebo regulací. Zde je moje už definitivní zapojení, ke kterému jsem došel praktickým vyzkoušením různých možností. Výhodou mi při pokusech bylo zapojení s plastovými trubkami. Není nic jednoduššího, než trubku kleštěmi ustřihnout a znovu svařit. Nejsem topenář, ale věřte, že jsem nikdy nic neopravoval z důvodu chybně svařených trubek. Jen trochu zručný člověk to musí zvládnout.

Nespornou výhodou tohoto zapojení, je způsob připojení zásobníku TV. Většina doporučovaných schémat, nás nutí nahřát zásobník TV na patřičnou teplotu a následně pak, z této nádrže odebírat teplou vodu. Jinými slovy; pokud, nebudeme mít zásobník TV dostatečně zahřátý, nebudeme mít teplo. A zahřát 2000 l vody na dostatečnou teplotu a zároveň z ní odebírat teplo pro topení není při nižších venkovních teplotách zrovna jednoduché. Podstatně se tím prodlužuje doba nátopu a vznikají větší tepelné ztráty. Někdy, jsem zbytečně, ohříval celý zásobník TV, při jednodenním topení z důvodu náhlého ochlazení v létě. Vše jsem tedy propojil paralelně s kotlem a zásobník TV nabíjím až po natopení celého objektu na požadovanou teplotu. Tedy přebytkem tepla z kotle. Dosáhl jsem tak podstatně kratší doby nátopu objektu. Zbytečně nepřetápím objekt a zbytečně neohřívám zásobník TV. Pokud je v zásobníku dostatek teplé vody, netopím v kotli, ale odebírám naspořenou TV ze zásobníku. Toto se mi osvědčilo hlavně v přechodných obdobích na jaře a na podzim. Vše je řízeno automaticky. Více na listech s popisem regulace.

Paralelní zapojení - ohřev zásobníku až po vyhřátí objektu

Jak jsem se již zmínil, zapojil jsem zásobník TV, oproti doporučovaným zapojením, paralelně ke zdroji, jakoby nakonec primárního okruhu. Sekundární větve jsou zapojeny mezi kotel a zásobník. Tím jsem získal možnost v případě potřeby odebírat teplo ihned ze zdroje (kotle) a až po vyhřátí objektu na potřebnou teplotu ohřívat zásobník TV. Podstatně jsem zkrátil dobu potřebnou pro ohřátí objektu a nemusím dávat pozor na přehřátí systému. Kotel může hořet i přesto, že je objekt vytopen. Ze zkušenosti vím, že při neobvykle nízkých venkovních teplotách (-10°C a níže) ohřívám zásobník minimálně, vlastně jen v noci při režimu útlumu a veškeré teplo přímo využiji pro objekt. Zásobník tak funguje jako vyrovnávací nádrž. Naopak, když je zásobník dostatečně vyhřátý, nezatápím a využívám naspořené teplo ze zásobníku. Zásobník TUV jsem zapojil taktéž paralelně ke kotli. Regulaci jsem vyřešil zcela prozaicky, spouštěním oběhového čerpadla pomocí kotlového termostatu. Pokud topí kotel, ohřívá i zásobník TUV. Když kotel vychladne, čerpadlo se zastaví.            El. těleso v zásobníku TUV je ovládáno standardním zapojením od výrobce. Jen je třeba nastavit požadovanou teplotu u el.tělesa na nižší teplotu cca na 45 - 55°C, aby nedocházelo k zapínání tělesa, když ohřívá kotel.

Paralelní zapojení - ohřev zásobníku až po vyhřátí objektu - regulace

V mém případě automat reguluje zcela odděleně TV ve dvou topných větvích. V podlahové a radiátorové. Pro každou větev platí jiná konstanta ekvitermní křivky, při dané venkovní teplotě. Podlahovou větev reguluji pomocí čtyřcestného ventilu. Radiátorovou větev reguluji nepřímo. Zde jsem trochu experimentoval. Použil jsem třícestný směšovací ventil, u kterého jsem střední vývod zaslepil. Takto upravený ventil jsem nepřipojil přímo do radiátorové topné větve, ale zapojil jsem jej do zpátečky hned u zásobníku TV. Samozřejmě, že k tomuto účelu lze použít originální servoventil s plynulou regulací, ale je podstatně dražší. Nevhodné je použití ventilu, který umí jen krajní polohy otevřeno a zavřeno. Celé to funguje takto. Dokud nedosáhne radiátorová větev požadované teploty je směšovací ventil zavřený. Po dosažení požadované teploty začne plynule otvírat. To je v případě, že teplo dodává kotel. V případě, že kotel nehoří, je směšovací ventil otevřen a odebírá se teplo ze zásobníku TV. Tímto zapojením jsem dosáhl nabíjení zásobníku jen přebytečným teplem z kotle po vyhřátí objektu a pružnější regulaci teploty místností vytápěných radiátory. Z prostorových důvodů tak mohu použít menší radiátory s vyšší teplotou. Podmínkou pro tento systém je použití regulačních prvků u jednotlivých radiátorů všech místností! Jinak se budou místnosti přetápět. Je lhostejné zda tyto radiátorové regulační prvky bude řídit automat nebo budou na automatu nezávislé.

Teplotu topné vody v obou větvích vypočítá automat dle zadaných konstant ekvitermní křivky nátopu v závislosti na venkovní teplotě a teplotě referenčních místností pro každou větev samostatně.

Sekundární regulace - místnosti

U podlahové větve reguluji jen místnosti, u kterých docházelo k přetápění. Jako je koupelna, pracovna a obývací pokoj. K regulaci teploty ostatních místností využívám ekvitermní křivky. Důvody proč dochází k přetápění nebo nedotápění  jednotlivých místností je několik. Jeden z důvodů je použitá podlahová krytina. Jinou prostupnost tepla má keramická dlažba a jinou plovoucí podlaha. Ze zkušenosti vím, že nejvhodnější je použít keramickou nebo betonovou dlažbu. Osvědčila se mi i dřevěná palubová podlaha. Jako nejnevhodnější je použití plovoucí podlahy. Mám ji použitou v hale a kuchyni, a zcela určitě ji nahradím něčím jiným. Druhý důvod nedotápění či přetápění místností s podlahovým topením, je poloha místnosti v objektu. Závětří, slunečná strana, jiné tepelné ztráty apod. Uvedu příklad. Při venkovní teplotě -2°C mám teplotu topné vody pro podlahu cca 30 °C. Takto teplá voda mi dostačuje pro ohřev haly a kuchyně, kde mám jako podlahovou krytinu třívrstvou plovoucí podlahu, kde použitý plast funguje jako tepelný izolant. U ostatních místností mám jako krytinu dřevo nebo dlažbu. V těchto místnostech, i při takto nízké teplotě TV, docházelo k přetápění.  Když bych snížil teplotu topné vody, tak bude hala a kuchyň nedotápěna. Mám tedy křivku nastavenou tak abych dosáhl požadované teploty v místnostech s plovoucí podlahou, a ostatní místnosti reguluji pomocí termických servoventilů.

U radiátorové větve reguluji všechna topná tělesa na základě skutečné naměřené teploty konkrétní místnosti. V každé místnosti je termoelektrické čidlo a na tělese je namontován elektrotermický ventil. Pro každou místnost mám nastaven individuální program dle potřeby.

Sekundární regulace - topné větve