Návrh topení

Upravený návrh topného systémuDobrý den vážený pane Valtře, našel jsem na internetu Váš web nazvaný "Regulace od Jardy", kde se vyjadřujete k systémům ústředního topení a jejich regulace. Obracím se na Vás proto s touto prosbou: Jsem poměrně zručný vášnivý kutil s částečným technickým vzděláním. V současné době jsem si pro svou chalupu navrhl systém ústředního topení v kombinaci elektrokotle a krbových kamen tak, aby jeho provoz splňoval co nejlépe moje požadavky.
Jak jsem předeslal, mám sice technické vzdělání, ale nejsem ani projektant, ani topenář. Jsem si tudíž vědom toho, že v mém návrhu mohou být (a nejspíše i budou) chyby.
Snažil jsem se proto najít někoho, kdo je odborníkem a můj návrh prohlédne, doplní, případně rozporuje. Bohužel jsem nikoho takového nenašel. Pro projektanty nejsem zajímavý (chtějí dělat projekt), topenáři zas nemají čas a nechtějí o tom moc přemýšlet.


   Pokud byste byl ochoten se můj návrh podívat a zhodnotit jej, budu vděčný (strávený čas Vám samozřejmě uhradím - a rád). Nerad bych zbudoval něco nefunkčního. V případě Vašeho souhlasu zašlu náčrt a popis.

   Dobrý den, ani já nejsem topenář. Mým oborem je regulace, která na topenářskou část navazuje, a proto se musím i v tomto oboru vyznat, ale nemůžu s klidným svědomím říci, že jsem odborník topení. Můžu se na to podívat, ale úspěch vám nezaručím. Osobně doporučuji oslovit projektanta a zaplatit si minimálně konzultaci, protože co vím, tak se zákazníkům vždy tato investice vyplatila.

P. S. V těchto dnech jsem zrovna řešil několik realizací, kde to bez projektu topení dopadlo pro zákazníka velmi špatně. Ty mi volají, píší a větu „Kdybych to věděl, tak bych si nechal udělat projekt.“ slýchám na můj vkus až příliš často. Realizačním firmám topení se nechce moc myslet a potom už ani regulace s tím nic neudělá ;-)

   Dobrý den pane Valter, děkuji za Vaši reakci na můj mail. Vaše doporučení "zaplatit si konzultaci u projektanta" jsem se snažil uskutečnit již předtím, než jsem Vás oslovil. Ač se to zdá jako nejsnazší cesta, není tomu tak. Kontaktoval jsem projektanty 2 - oba, když zjistili, jak se věc má, se omluvili (nemá čas, musel by to vidět, ale 60 km kvůli tomu nepojede atp.)
  Dovolím si proto využít Vašich slov "Můžu se na to podívat…“, jelikož v podstatě půjde právě o nějakou regulaci. Jak jsem předeslal, určitě jsem ochoten zaplatit Vám strávený čas, nebo případně pomoci "sponzoringem Vašeho webhostingu". K věci:
   1) Objekt (přílohy 01 a 02):
Jedná se o vytápění venkovské jednopatrové chalupy. V přízemí jedna velká obytná místnost, koupelna s podlahovým vytápěním a kombinovaným bojlerem na TUV, jeden méně užívaný pokoj s otevřeným teplovzdušným krbem. V patře 2 malé a 1 velká ložnice. Chalupa slouží jako víkendová, v zimě omezeně užívaná. Umístění v Krušných horách 800 m.n.m., kamenné zdi, stará dřevěná okna. Od toho se odvíjí tato výchozí pravidla:
 a) nejedná se o trvalé průběžné vytápění, ale vytápění nárazové.
 b) není požadována bytová teplota ve všech místnostech, ale jen ve vybraných s tím, že základním počtem obyvatel jsou 2, ale systém by měl umožnit ohřát nepoužívané místnosti v případě nečekané návštěvy.
 c) důraz je kladen spíše na temperování v chladném jarním a podzimním období, než velké topení přes zimu.
   2) Axiomy:
Rekonstrukce chalupy probíhá postupně již několik let. Některé části systému tak byly předpřipraveny již v minulých letech s vidinou budoucího využití - tím pádem jsou dané, neměnné. Konkrétně se jedná právě o zmíněný kombinovaný bojler, topný šnek v podlaze a potrubní kanál pod podlahou domovní chodby.
   3) Koncept (příloha 03):
Systém byl koncipován se dvěma tepelnými zdroji a pro zvýšení variability byl rozdělen na 5 samostatných okruhů.
 a) elektrokotel: umožňuje dálkové spínání pomocí GSM modulu, vytápí pouze jeden okruh, který je základně užívaný (okruh #1).
 b) krbová kamna: lze jimi vytápět všech 5 okruhů. Z nich 4 je možno uzavřít, jeden je z důvodu bezpečnosti neuzavíratelný. Aby bylo možno ovládat celý systém z jednoho místa, byl pod elektrokotlem vytvořen "armaturní uzel", kde jsou soustředěny všechny ovládací ventily.
   4) Popis okruhů:
 okruh #1 - obytná kuchyň v přízemí + 2 malé ložnice v patře. Okruh lze natápět elektrokotlem i kamny. Okruh je mezi obytnou kuchyní a ložnicemi opatřen ventilem na stoupačce, aby bylo možno v málo chladném období obě ložnice jedním pohybem odpojit bez nutnosti změny na 4 termohlavicích. V případě, že sálavé teplo kamen bude pro kuchyň dostačující, lze odpojit i radiátory v kuchyni (první ventil zleva na hrazdě topné vody).
 okruh #2 - bojler. Tento okruh nelze uzavřít. Důvodem je, že požadavek na TUV je vždy a v případě přetopení má tento okruh největší vychlazovací kapacitu.
 okruh #3 - podlahová topná smyčka. Okruh je možno odpojit od topné vody (třetí ventil zleva na hrazdě topné vody). Je zde však riziko neúplného uzavřené - viz bod Regulace.
 okruh #4 - pokoj s krbem. Okruh je možno zcela odpojit (druhý ventil zleva na hrazdě topné vody). Nebo naopak připojit a uzavřením ostatních okruhů naplnit maximem momentálního topného výkonu.
 okruh #5 - velká ložnice. Okruh je možno zcela odpojit (čtvrtý ventil zleva na hrazdě topné vody). Nebo naopak připojit a uzavřením ostatních okruhů naplnit maximem momentálního topného výkonu.
   5) Regulace (příloha 04):
 a) elektrokotel: dálkové spínání pomocí modulu GSM. Regulace teploty prostorovým termostatem umístěným v obytné kuchyni (referenční místnost).
 b) krbová kamna: základní snahou je udržet teplotu kotle nad bodem rosení (60°C). Původně byla tato teplota řešena "zkratkou" mezi stoupačkou a zpátečkou (v místě čerpadla) osazenou třícestným směšovacím ventilem nastaveným pevně na 60°C. Tuto variantu jsem však posléze zrušil vzhledem k neregulovatelnosti. Mohla by totiž nastat situace, že při nižším výkonu bude voda běhat ve zkratkovém okruhu a nebude se tím pádem natápět TUV. Nakonec jsem zvolil variantu regulace kamen příložným termostatem Salus AT 10F, který při nízké teplotě vypne čerpadlo. I zde při vypnutí čerpadla nebude natápěn okruh bojleru, ale Salus umožňuje regulaci a tím možnost lepšího vyvážení systému.
 c) podlahové topení: základní snahou je udržet teplotu vody v topném šneku pod 40°C. Původně byla tato teplota řešena takto: Vstup topné vody přímo do šneku, instalace RTL ventilu na výstupu ze šneku. Tuto variantu jsem též přehodnotil, jelikož RTL ventil mohu mít opět až v "armaturním uzlu", tedy daleko za vlastním šnekem. Voda tak má možnost zchladnout, RTL ventil vyhodnotí teplotu jako dobrou a vpustí do šneku příliš horkou vodu. Výsledkem je varianta s instalací třícestného směšovacího ventilu na vstupu do šneku. Bude použit ventil ESBE vta 322 s možností regulace teploty 25-43°C. Tím bude zajištěna optimální teplota topné vody v každém okamžiku.
Jak bylo uvedeno výše, může se stát, že přes odpojení od topné vody (třetí ventil zleva na hrazdě topné vody), bude směšovací ventil v takové poloze, která dovolí průtok ventilem ve směru B-AB.
Ve šneku tak dojde k cirkulaci vratné vody. Toto však není na závadu, ale naopak žádoucí. Dlažba je studená i v parném létě a její jakékoliv zavlažení není nikdy na škodu.
Poznámka: Vzhledem k omezenému prostoru v nice pod elektrokotlem, mám vypracovány i nákresy v reálných rozměrech. Přikládám i ty (příloha 05 + 06). Je v nich naznačeno základní nastavení kulových ventilů. Ventily, jejichž "motýli" jsou nevybarvené, jsou servisní a tudíž trvale otevřené. Ventily vybarvené zeleně resp. žlutě jsou ventily regulační - těmi je možno otevírat/uzavírat jednotlivé okruhy dle momentální potřeby.
   6) Obrana před přetopením (příloha 07 a 08):
Při výpadku elektrického proudu se zastaví čerpadlo a krbovým kamnům hrozí přetopení. Bohužel nemám možnost instalovat dochlazovací smyčku. Kamna jsou sice vybavena čidlem, které při přetopení kamen uzavře přívod primárného vzduchu, to ale nejspíš nebude dostačující. Ani často zmiňované a doporučované použití záložního zdroje (UPS) se mi nejeví jako zcela vhodné. Objekt v době nepřítomnosti odpojuji od elektřiny a znamená to, pokaždé nezapomenout vypnout UPS…
  Je možnost řešit zkratkou kolem zpátečky (bypassem). Otevírání bypassu ručním ventilem však neřeší výpadek elektřiny v nepřítomnosti. Dal by se použít např. elektromagnetický ventil (solenoid) ve funkci NO (bez proudu otevřen)? Pak když čerpadlo pod proudem = solenoid uzavřen, čerpadlo bez proudu = solenoid otevřen? Dovolí solenoid samotížný průtok?
Pokud budete ochoten můj návrh zhodnotit, budu rád za každou připomínku.
Přeci jen bych se nerad zařadil mezi ty, kteří budou říkat: "Kdybych to byl věděl ..." :-)

Dobrý den, na toto se budu muset lépe podívat. Dejte mi tak 14 dní.

Dobrý den, teprve teď jsem zjistil, že jste napsal o regulaci knihu. To mi uniklo.
Tak já si koupím knihu, a nebudu Vás muset zdržovat.

   Dobrý den, prošel jsem zaslané podklady a můžu říci, že to máte celkem dobře promyšlené, zpracované a až na pár funkčních nedostatků, které popíši dále. Čím si nejsem jistý, jsou věci, které se musejí počítat na konkrétní akci např. výkon radiátorů a zdrojů tepla (na venkovskou chalupu se mi zdá 11kW málo), dimenze potrubí, velikost expanze, návrh čerpadla atd. Nejsem topenář, takže vycházím ze zkušeností a protože si myslím, že 100% by se měl na to podívat projektant topení, tak vám nedám žádnou záruku na dobrou funkčnost.
Poznatky:
● Protože není osazená žádná regulace průtoku v jednotlivých větvích, bude nutností minimálně nastavit průtok u jednotlivých radiátorů (radiátorové šroubení nebo na radiátorovém ventilu).
● Nelze použít elektrokotel na ostatní okruhy, což může být v budoucnu problém (mrazová ochrana).
● Okruh #2. Osadit uzávěr kvůli servisu a sundat kličku. Trojcestný ventil do TUV bude spínán asi termostatem v nádrži – zajímavé řešení (pozor na dimenze potrubí).
● Ad5) bod b) U plechových zařízení se udržuje teplota VRATNÉ vody na hodnotě 50…60°C (podle výrobce). Tato hodnota je kvůli nízkoteplotní korozi, účinnosti atd. Nemělo by se s tím experimentovat. Princip je takový, že krb ohřeje nejdříve sám sebe a potom teprve pouští přebytky do systému (už o větší teplotě). Vaše řešení není úplně ideální.
● Ad5) bod c) U okruhu #3 musí být u trojcestného ventilu do vývodu B napojena vratná voda z téhož okruhu tj. okruhu #3, ne z vratné vody krbové vložky, protože vratná voda může mít velmi vysokou teplotu, pokud nebude odběr tepla. Musí být osazené čerpadlo.
● Ad6) Potrubí není uděláno samotížně (musí být rozdíl výšek, větší dimenze potrubí), takže je potřeba čerpadlo k vychlazování a to dává jedinou variantu ve vašem zapojení a to UPS zálohu. Jediná možnost, která mě napadá bez UPS, je osadit jeden radiátor do ložnice #1 nad krbem a mít ho stále uzavřený/připravený (kulovým uzávěrem se servopohonem). Při výpadku proudu kuláč pružinou v servopohonu otevře a samotížně dojde k vychlazování krbu. Pokud se voda může přes něco točit je většinou po problému (pozor na dimenze potrubí, aby samotíž fungovala).
Poznámka: přes solenoid nikdy samotíž fungovat nebude, protože má velký odpor a malou dimenzi, tedy pokud se bavíme o přijatelně drahém výrobku.
Pár postřehů:
● U každého zdroje tepla by měl být pojistný ventil! Navrhuji napojení expanze přesunout k rozdělení vratných vod a místo expanze osadit druhý pojistný ventil.
● Na obrázku #8 je obráceně filtr.
● Kdybych k vašemu případu přistupoval jako bych si to dělal doma, tak bych oslovil projektanta topení, aby posvětil můj návrh. Nedávno jsem měl v ruce podobný projekt, dobře zpracovaný od http://www.vvp.cz/. Též bych se inspiroval zapojením zde: http://www.ktr-adex.cz/comfort_r/Navod%20CR14_A4.pdf. Doporučuji se hodně zamyslet nad Systémem 8.

   Dobrý den, děkuji za podnětné připomínky. Jestli mohu, poprosím ještě o vysvětlení, některých bodů, kterým jsem neporozuměl. (Pro přehlednost připisuji přímo do Vašeho textu - úpravy dle připomínek zeleně, neporozumění červeně).
  Chci se Vám opravdu nějak revanšovat. Nemám představu, kolik jste nad posouzením návrhu strávil času. Řekněte prosím otevřeně, jako částkou Vám přispěji na webhosting (pro jistotu i číslo účtu).

Dobrý den, prošel jsem zaslané podklady a můžu říci, že to máte celkem dobře promyšlené, zpracované a až na pár funkčních nedostatků, které popíši dále. Čím si nejsem jistý, jsou věci, které se musejí počítat na konkrétní akci např. výkon radiátorů a zdrojů tepla (na venkovskou chalupu se mi zdá 11kW málo).
Oba zdroje, elektrokotel i krbová kamna, lze v extrémním případě použít současně. To systém umožňuje. Celkových 19kW už je myslím slušné číslo.
Elektrokotel můžete využívat jen pro okruh #1, protože na rozdělovači máte zpětnou klapku. Byl bych proto navrhnout výkon krbu tak, aby dostačoval pro normální provoz (typoval bych kolem 20 kW) a elektrokotel využívat jen pro temperaci, případně pro udržení stávající teploty (i zde bych viděl silnější – ubrat se dá vždy).
Poznatky:
Protože není osazená žádná regulace průtoku v jednotlivých větvích, bude nutností minimálně nastavit průtok u jednotlivých radiátorů (radiátorové šroubení nebo na radiátorovém ventilu).
Použity radiátory Korado VK. Hydraulické vyvážení bude provedeno přednastavením radiátorových ventilů.
To by mělo stačit. Jen upozorňuji, že lacinější radiátorové ventily nemají štelování průtoku.
Nelze použít elektrokotel na ostatní okruhy, což může být v budoucnu problém (mrazová ochrana).
Systém bude naplněn nemrznoucí směsí.
Nemrznoucí směs není voda a má horší parametry a zařízení neprozpívá. Je na to potřeba myslet při návrhu systému topení.
Okruh #2. Osadit uzávěr kvůli servisu a sundat kličku. Trojcestný ventil do TUV bude spínán asi termostatem v nádrži – zajímavé řešení (pozor na dimenze potrubí).
Bude osazen.
Ad5) bod b) U plechových zařízení se udržuje teplota VRATNÉ vody na hodnotě 50…60°C (podle výrobce). Tato hodnota je kvůli nízkoteplotní korozi, účinnosti atd. Nemělo by se s tím experimentovat. Princip je takový, že krb ohřeje nejdříve sám sebe a potom teprve pouští přebytky do systému (už o větší teplotě). Vaše řešení není úplně ideální.
Ano, je pravda, že termostat Salus s kapilárovým čidlem jen vypne čerpadlo v případě, že zjistí nízkou teplotu vody ve výměníku kamen, čímž dojde k ohřátí vody ve výměníku. Okamžitě po spuštění čerpadla ale opět dojde k ochlazení a zastavení čerpadla - systém bude pulzovat. V příloze přikládám mou původní variantu s krátkou smyčkou kolem čerpadla kotle. Opět použit třícestný směšovací ventil ESBE, tentokrát s pevně danou směšovací teplotou 60°C. Termostat Salus zůstane nainstalován s teplotou nastavení kolem 40°C. Bude zajišťovat automatické spuštění čerpadla v případě zatopení v kamnech. (viz přiložené Schéma)
S tímto zapojením souhlasím. Jen upozorňuji, že pokud použijete 60°C ventil, tak při 60°C začne teprve trochu připouštět do topení a teprve při 70°C je naplno otevřen. Nevím doporučenou teplotu výrobce a spíše bych osadil ventil s patronou na 55°C (45°C).
Ad5) bod c) U okruhu #3 musí být u trojcestného ventilu do vývodu B napojena vratná voda z téhož okruhu tj. okruhu #3, ne z vratné vody krbové vložky, protože vratná voda může mít velmi vysokou teplotu, pokud nebude odběr tepla. Musí být osazené čerpadlo.
Samozřejmě máte opět pravdu. Pokud má být teplota vratné vody nad 60°C, těžko ji mohu pouštět jako ochlazovací vodu tam, kde požaduji 40°C. Směšovací voda pro podlahový okruh bude vzata z vratné vody podlahového okruhu, jak navrhujete. Potřeba dalšího čerpadla mne trochu zaskočila, ale chápu, že jinak voda cirkulovat nebude.
Čemu opravdu nerozumím je toto: Podlahový okruh je velmi malý, obsahuje dle mého výpočtu asi 7 litrů vody. Řekl bych, že při použití čerpadla běžného výkonu bude voda cirkulovat hrozně rychle (hluk a jiné problémy)! Jaké čerpadlo použít?! Nemáte nějakou zkušenost?
To je to co vám nemohu říci. Toto počítá projektant topení z potřebného průtoku a tlakové ztráty. Dnes jsou miniaturní elektronicky řízená čerpadla, která jsou k tomuto určena, proto bych se hluku a dalších věcí nebál. Měl by to navrhnout projektant, ale pro orientaci: http://productfinder.wilo.com/cz/CZ/productrange/00000020000352eb00050023/fc_range_description/
Ad6) Potrubí není uděláno samotížně (musí být rozdíl výšek, větší dimenze potrubí), takže je potřeba čerpadlo k vychlazování a to dává jedinou variantu ve vašem zapojení a to UPS zálohu. Jediná možnost, která mě napadá bez UPS, je osadit jeden radiátor do ložnice #1 nad krbem a mít ho stále uzavřený/připravený (kulovým uzávěrem se servopohonem). Při výpadku proudu kuláč pružinou v servopohonu otevře a samotížně dojde k vychlazování krbu. Pokud se voda může přes něco točit je většinou po problému (pozor na dimenze potrubí, aby samotíž fungovala).
Solenoid zrušen.
Pár postřehů:
U každého zdroje tepla by měl být pojistný ventil! Navrhuji napojení expanze přesunout k rozdělení vratných vod a místo expanze osadit druhý pojistný ventil.
Elektrokotel má zabudován vlastní pojistný a odvzdušňovací ventil. Pojistná sestava na hrazdě topné vody je určena výhradně pro okruh kamen. (viz přiložené Schéma)
Na obrázku #8 je obráceně filtr.
Obrácený filtr? Na filtru je vyvedena šipka. Měl jsem za to, že ukazuje směr, kterým má proudit voda. Do obrázku je právě takto zanesen. To není správně? (viz obrázek při zvětšeném pohledu na filtr).
Šipku jste pochopil správně. Po směru průtoku v pořádku, ale pokud vypnete čerpadlo, tak všechny nečistoty nachytané v sítku spadnou dolů a to samé při čištění. Toto je častý problém, protože to chvilku topí a chvilku ne, podle toho jak se nečistoty zrovna do sítka dostanou. Ve vašem návrhu bych nedoporučil osadit filtr na vodorovné potrubí u podlahy (nechat si tam místo na vyčištění).

  Jen bych ještě doplnil: 500l nádrž je vždy lepší než nic. Tam přes den ukládat přebytky a potom v noci z toho topit. U vás bych viděl její velký přínos (velikost by měl určit projektant). El. kotel v sérii pro dohřev vody do systému, se mi též jeví jako rozumná volba. Nad tímto by chtělo se více zamyslet. Ještě jednou doporučuji navštívit projektanta topení, protože vytvoření vhodného celku bude mít velký vliv na provozní náklady.

Peníze neřešte, rád jsem pomohl.

Dobrý den pane Valter, svým pohledem na věc jste mi pomohl. Ještě jednou velice děkuji.
Posílám alespoň symbolickou podporu placeného hostingu. Ještě jednou díky.

Odesílatel: t.cz@gmail.com

Komentáře

EN

Koukám na to schéma po několikáté, ale nevidím expanzi. Pokud použijete jako dostačující expanzní nádobu v tu v kotli, tak si nejsem jist, že s ní zároveň jistíte krbovou vložku. Respektive ze studeného stavu vložky se voda nedostane přes plnící ventil a zpětnou klapku do vložky. Pokud jsem v tedy tom malém schématu něco nepřehlédnul. Expanzní nádoba je kupodivu "bezpečnostní" výstroj (ČSN 06 0830) a je tedy potřeba dávat pozor, abych měl na tlakové změny chráněnou celou soustavu (otvírá se mi vždycky kudla v kapse, když vidím, jak někdo zavře nahřátou nádobu, jako je kotel, aku, nebo deskový výměník z obou stran). Ze stejného důvodu je pak nutné se zamyslet, jestli se za studeného stavu vůbec krbová vložka naplní vodou, když je plnící ventil uzavřen. Podle přiloženého schématu mi připadá, že ne. A dokud není ve vložce voda a ta neohřeje plnící ventil, nebo regulaci, tak ten neotevře a vodu dovnitř nepustí. No a naposled jeden postřeh z praxe. Plnící ventil dejte co nejblíže ke zdroji tepla (i s čerpadlem).