Co je Tichelmanova smyčka?

V tomto článku budeme hovořit o topném systému se souvisejícím pohybem chladicí kapaliny, který se nazývá Tichelmanovo schéma. Jeho zařízení je v mnoha ohledech jedinečné. Systém nepotřebuje vyvažování, vyznačuje se stabilním provozem, ale existují určité nedostatky. O tom všem se dozvíte z materiálu.

Vše o systému Tichelman

Profesionálové nazývají Tichelmanovu smyčku dvoutrubkový topný systém s paralelním pohybem chladicí kapaliny. Název je naprosto oprávněný, odráží princip fungování, charakteristické rysy jsou nejlépe viditelné na pozadí dvoutrubkového systému se zpětným tokem chladicí kapaliny, který je tradiční a mnozí o něm slyšeli.

Představme si radiátorovou síť, která je rozmístěna v přímé řadě. Klasické schéma předpokládá umístění topné jednotky na začátku této řady, ze které vedou podél celé sítě dvě potrubí pro přívod horkého a zpětného studeného chladicího média.

Každý z radiátorů je jakýmsi šuntem. Čím dále je tedy topné zařízení umístěno od tepelné jednotky, tím větší je hydraulický odpor v jeho připojovací smyčce.

Pokud je několik radiátorů srolováno do prstence, pak oba konce budou sousedit s tepelnou jednotkou. V této situaci je optimálnější zajistit, aby směr chladicí kapaliny nesměřoval zpět do kotelny, ale pokračoval dále v řetězci spolu s přívodem.

Jinými slovy, přívodní potrubí začíná od topné jednotky a končí u úplně posledního radiátoru, zatímco vratné potrubí začíná od prvního radiátoru a jeho pohyb směřuje do kotelny.

Naprosto stejný princip lze uplatnit i v případě, kdy jsou radiátory umístěny lineárně v prostoru. Jednoduše, z oblasti, kde je úplně poslední chladič vyříznut do zpátečky, se potrubí otočí, aby přivádělo ochlazenou chladicí kapalinu zpět. V tomto případě bude v určité oblasti topný systém Tichelman třítrubkový.

Schéma Tichelmanovy smyčky

Výhody a nevýhody

Systém Tichelman nabírá na síle a majitelé soukromých domů mu stále více dávají přednost, je to jistě dáno řadou výhod, které má:

• Systém je univerzální, vhodný do místností různých velikostí, od nejmenších až po velké plochy. Mohou to být jak domácí, tak průmyslové prostory;
• v případě potřeby můžete nainstalovat několik topných jednotek najednou;
• místnosti jsou vytápěny efektivně a teplo je distribuováno rovnoměrně;
• není nutné žádné složité vyvažování a není třeba instalovat drahé nastavovací zařízení;
• Při instalaci nejsou žádné potíže, hlavní věcí je přísně dodržovat technologii;
• Systém má dlouhou životnost.

Navzdory velkému počtu výhod existují některé nevýhody, které je také třeba vzít v úvahu při instalaci topného systému Tichelman:

• takový systém bude stát pěkný cent kvůli zvýšené délce potrubí a nepřípustnosti použití malých průměrů;
• Se smyčkou mohou nastat potíže, protože není vždy možné jej položit po obvodu domu kvůli zvláštnostem konstrukce v každém jednotlivém případě (například příliš vysoké okenní a dveřní otvory, schodiště atd.);
• Díky nástupu moderních oběhových čerpadel, která umožňují efektivní čerpání chladicí kapaliny, si však související systém vytápění získal širokou oblibu.

Instalace

Proces instalace topného systému Tichelman se skládá z následujících kroků:

1. Nejprve je nainstalován kotel. Pro umístění v interiéru musí být minimální výška od podlahy ke stropu 2,5 m, přípustný objem místnosti je 8 m³. Abyste zjistili požadovaný výkon jednotky, musíte provést výpočet (příklady naleznete ve specializovaných referenčních publikacích). K ohřevu 10 m² budete potřebovat přibližně 1 kW výkonu.
2. Další fází je zavěšení sekcí radiátoru. Zpočátku musíte určit, kolik radiátorů potřebujete, pak musíte označit jejich umístění (obvykle jsou umístěny pod okenními otvory) a upevnit je pomocí speciálních držáků.
3. Dále přejdeme do fáze protahování vedení přidruženého topného systému. Nejlepší je použít kovoplastové trubky, které si dobře poradí s vysokými teplotami a majitele potěší i dlouhou životností a snadnou montáží. Hlavní potrubí (přívod a zpátečka) jsou od 20 do 26 mm a 16 mm pro připojení radiátorů.
4. Instalace oběhového čerpadla. Měl by být instalován na vratné potrubí co nejblíže kotle. Je třeba jej vložit obtokem se třemi kohouty. Před čerpadlem musí být speciální filtr. Tento požadavek by neměl být opomíjen, protože má přímý dopad na životnost zařízení.
5. Instalace expanzní nádoby a prvků, které jsou odpovědné za bezpečný provoz zařízení. Pro topný systém s procházejícím pohybem chladicí kapaliny jsou vhodné pouze membránové expanzní nádoby. Součástí kotle jsou prvky bezpečnostní skupiny.

Pro obložení dveří v technických místnostech a technických místnostech lze trubky instalovat přímo nad dveře. Aby se zde nehromadil vzduch, měly by být instalovány automatické větrací otvory.

Pokud plánujete použít schéma Tichelman pro dvoupatrový dům, pak existuje speciální technologie.

Vedení potrubí se provádí vázáním celé budovy, nikoli každého patra zvlášť. Měli byste také nainstalovat jedno oběhové čerpadlo na každé podlaží a ponechat stejné délky vratného a přívodního potrubí pro každý radiátor zvlášť v souladu se základními požadavky souvisejícího dvoutrubkového topného systému. Pokud nainstalujete jedno čerpadlo, pak pokud se porouchá, topný systém v celém domě přestane být aktivní.

Mnoho odborníků považuje za účelné instalovat společnou stoupačku na dvě podlaží se samostatným potrubím na každém podlaží. Tímto způsobem můžete vzít v úvahu rozdíl v tepelných ztrátách na každém patře a vybrat požadované průměry potrubí a také požadovaný počet sekcí v bateriích.

Samostatný přidružený topný okruh na podlažích výrazně usnadní nastavení systému a také umožní optimální vyvážení vytápění celého objektu. Zde však budete muset do obvodu závěsu pro každé patro zabudovat vyvažovací ventil. Kohouty mohou být umístěny vedle sebe přímo u kotle.

Popularita a rozšířené používání schématu vytápění Tichelman je plně opodstatněné mnoho pozitivních recenzí od spokojených majitelů domů, kteří používají podobné schéma, jsou přímým potvrzením.

Podle většiny vlastníků venkovských nemovitostí je toto schéma skutečně velmi efektivní – Tichelmanova smyčka. Tento systém získal jednoduše vynikající hodnocení. Pokud je správně navrženo a smontováno, je v domě nastoleno velmi příjemné mikroklima. Samotné zařízení systému se přitom jen zřídka porouchá a vydrží dlouho.

O Tichelmanově smyčce dobře mluví nejen majitelé obytných budov, ale i majitelé dach. Topný systém v takových budovách se často používá nepravidelně během chladného období. Pokud je elektroinstalace provedena podle slepého obvodu, jsou při zapnutí kotle místnosti vytápěny extrémně nerovnoměrně. U procházejícího systému takové problémy samozřejmě nevznikají. Sestavení vytápění podle takového schématu je ale opravdu dražší než použití slepého.

Postup instalace

Práce se skládá z následujících operací:

1. Instalace kotle. Požadovaná minimální výška místnosti pro její umístění je 2,5 m, přípustný objem místnosti je 8 metrů krychlových. m. Požadovaný výkon zařízení je určen výpočtem (příklady jsou uvedeny ve speciálních referenčních publikacích). Přibližně pro vytápění 10 metrů čtverečních. m vyžaduje výkon 1 kW.
2. Zavěšení sekcí radiátoru. V soukromých domech se doporučuje používat biometrické produkty. Po výběru požadovaného počtu radiátorů se označí jejich umístění (obvykle pod okenními otvory) a zajistí se pomocí speciálních držáků.
3. Rozšíření souvisejícího vedení topného systému. Optimální je používat kovoplastové trubky, které úspěšně odolávají vysokým teplotám, jsou odolné a snadno se instalují. Hlavní potrubí (přívod a zpátečka) jsou od 20 do 26 mm a 16 mm pro připojení radiátorů.
4. Instalace oběhového čerpadla. Montuje se na vratné potrubí v blízkosti kotle. Vkládání se provádí přes bypass se 3 odbočkami. Před čerpadlo je nutné nainstalovat speciální filtr, který výrazně zvýší životnost zařízení.
5. Instalace expanzní nádoby a prvků zajišťujících bezpečný provoz zařízení. Pro topný systém s procházejícím pohybem chladicí kapaliny jsou vybrány pouze membránové expanzní nádrže. Prvky bezpečnostní skupiny jsou dodávány s kotlem.

Pro obložení dveří s hlavním vedením v technických místnostech a technických místnostech je povoleno instalovat potrubí přímo nad dveře. Na tomto místě, aby se zabránilo hromadění vzduchu, musí být instalovány automatické větrací otvory. V obytných oblastech lze potrubí položit pod dveře v tělese podlahy nebo obejít překážku pomocí třetí trubky.

Tichelmanovo schéma pro dvoupatrové domy poskytuje určitou technologii. Rozvod potrubí se provádí s vázáním celého objektu, nikoliv každého patra zvlášť. Na každé podlaží se doporučuje instalovat jedno oběhové čerpadlo se zachováním stejné délky vratného a přívodního potrubí pro každý radiátor zvlášť v souladu se základními podmínkami přidruženého dvoutrubkového otopného systému. Pokud nainstalujete jedno čerpadlo, což je celkem přijatelné, tak při jeho poruše se vypne topný systém v celém objektu.

Mnoho odborníků považuje za účelné instalovat společnou stoupačku na dvě podlaží se samostatným potrubím na každém podlaží. To umožní zohlednit rozdíl v tepelných ztrátách na každém podlaží při výběru průměrů potrubí a počtu požadovaných sekcí v radiátorových bateriích.

Samostatný přidružený topný okruh na podlažích výrazně zjednoduší nastavení systému a umožní optimální vyvážení vytápění celého objektu. Ale pro dosažení požadovaného efektu je nutné do pojezdového okruhu pro každé ze dvou podlaží vložit vyvažovací jeřáb. Kohouty lze umístit vedle sebe přímo vedle kotle.

Tichelmanova smyčka pro dvě a více pater

Nejčastěji je takový topný systém instalován v jednopatrových budovách s velkou plochou. Právě v takových domech to funguje nejefektivněji. Někdy je však takový systém sestaven ve dvou nebo třípodlažních budovách. Při provádění elektroinstalace v takových domech byste měli dodržovat určitou technologii. Podle Tichelmanova schématu v tomto případě není spojeno každé patro jednotlivě, ale celá budova jako celek. To znamená, že pro každý radiátor v domě je zachován stejný součet délek vratného a přívodního potrubí.

Tichelmanova smyčka na dvou podlažích je tak sestavena podle speciálního schématu. Odborníci se také domnívají, že použití pouze jednoho oběhového čerpadla je v tomto případě nevhodné. Pokud taková možnost existuje, měla by budova nainstalovat jedno takové zařízení na každé podlaží. V opačném případě, pokud dojde k poruše jediného čerpadla, dojde k vypnutí topení v celém domě najednou.

Aplikace Tichelmanovy smyčky

Zvýšená spotřeba materiálů není vždy lepší, takže systém Tichelman se ve dvoupodlažním domě používá jen zřídka. Výjimkou je dálnice s radiátory umístěnými po obvodu budovy. Kruhový systém bude vyžadovat značné náklady na materiály, ale uspořádání uzavřeného prstence se provádí pouze tehdy, pokud neexistují žádné překážky ve formě dveří nebo oken od podlahy ke stropu. Pro návrat chladicí kapaliny do topného zařízení budeme muset položit další vedení.

Pokud se smyčka prodlouží, oddálí od ohřívače, zvětší se průřez potrubí nebo se zvolí výkonné oběhové čerpadlo, jinak nebude systém schopen pracovat na plný výkon.

Pro snížení nákladů na chladicí kapalinu v oblasti, kde jsou připojeny první baterie, by se měl zmenšit průměr potrubí, což pomůže udržet tlak vody v následujících úsecích. Průměr se zmenšuje pouze podle předběžných výpočtů, jinak radiátory umístěné ve značné vzdálenosti od topného zařízení nedostanou dostatečné množství chladicí kapaliny.

Ukazuje se, že použití dvoutrubkového vedení s procházejícím průtokem vody je možné pouze v případě, že celková délka hlavního vedení je 70 metrů nebo více, na kterém je instalováno 10 radiátorů. V opačném případě související elektroinstalace neospravedlní investici.

Co je Tichelmanova smyčka

Tichelmanova smyčka (také nazývaná „průchozí okruh“) je schéma vedení potrubí topného systému. Toto schéma současně kombinuje výhody dvou běžných schémat: Leningradské a dvoutrubkové, přičemž má další výhody.

Ve srovnání s dvoutrubkovým schématem není při použití Tichelmanovy smyčky potřeba instalovat drahé řídicí systémy. Topná zařízení fungují jako jeden velký radiátor. Průtok chladicí kapaliny je v celém topném okruhu stejný. Nejsou zde žádné zužující se trubky a slepé radiátory, kde je proudění nejhorší. Nevýhodou ve srovnání s dvoutrubkovým schématem vytápění je, že celá větev musí být vyrobena s trubkou velkého průměru, což může velmi ovlivnit náklady na celý systém jako celek.

Pokud to porovnáme s Leningradským (jednotrubkovým) schématem, výhodou je, že chladicí kapalina neprojde potrubím za chladič. Leningradský okruh je velmi náročný z hlediska návrhu obvodu a instalace. Pokud nejste vysoce kvalifikovaní v provádění prvního nebo druhého, nebude možné přinutit vodu, aby prošla topným zařízením, projde potrubím. Radiátor zůstane mírně teplý. Navíc v Leningradském schématu budou první radiátory z hlediska průtoku vody teplejší než ty další. Protože se k nim voda dostane již vychlazené. Nevýhodou Tichelmanovy smyčky ve srovnání s Leningradskou smyčkou je téměř dvojnásobný průtok potrubím.

Z obecných výhod bych rád poznamenal, že takové schéma je obtížné vyvážit. Podmínky pro pohyb chladicí kapaliny jsou téměř ideální, což má také pozitivní vliv na provoz generátoru tepla (ať už jde o kotel, solární systémy nebo něco jiného).

Hlavní nevýhodou souvisejícího schématu vytápění jsou určité požadavky na místnost. V praxi není vždy možné zorganizovat kruhový pohyb chladicí kapaliny. Dveře, architektonické prvky atd. mohou rušit. Kromě toho lze použít pouze pro horizontální vedení pro vertikální vedení, Tichelmanova smyčka není použitelná.

Tradičně používaná schémata vytápění

1. Jednotrubkové. Chladicí kapalina cirkuluje jedním potrubím bez použití čerpadel. Na hlavním potrubí jsou radiátorové baterie zapojeny do série od posledního, chlazené médium („zpátečka“) se vrací potrubím do kotle. Systém se snadno implementuje a je ekonomický díky potřebě menšího počtu trubek. Paralelní pohyb toků však vede k postupnému ochlazování vody, v důsledku čehož se média dostávají k radiátorům umístěným na konci sériového řetězce výrazně ochlazená. Tento efekt se zvyšuje s rostoucím počtem sekcí radiátoru. Proto v místnostech umístěných v blízkosti kotle bude nadměrné horko a ve vzdálených bude zima. Pro zvýšení přenosu tepla se zvyšuje počet sekcí v bateriích, jsou instalovány různé průměry potrubí, jsou instalovány další regulační ventily a každý radiátor je vybaven bypassy.
2. Dvoutrubkový. Každá baterie chladiče je připojena paralelně k přímému přívodu horké chladicí kapaliny a „zpětnému“ potrubí. To znamená, že každé zařízení je vybaveno samostatným zpětným výstupem. Při současném vypouštění ochlazené vody do společného okruhu se chladivo vrací zpět do kotle k ohřevu. Zároveň se ale ohřev topných zařízení postupně snižuje, jak se vzdalují od zdrojů zásobování teplem. Chladič, který se nachází jako první v síti, přijímá nejteplejší vodu a jako první vrací chladicí kapalinu do „zpětného“ okruhu a chladič umístěný na konci přijímá chladicí kapalinu jako poslední s nižší teplotou ohřevu a také jako poslední vratná voda do vratného okruhu. V praxi je v prvním zařízení cirkulace teplé vody nejlepší a v posledním nejhorší. Za povšimnutí stojí zvýšená cena takových systémů oproti jednotrubkovým.

Oba systémy jsou opodstatněné pro malé oblasti, ale jsou neúčinné pro rozšířené sítě.

Vylepšeným dvoutrubkovým schématem vytápění je schéma vytápění Tichelman. Při výběru konkrétního systému jsou určujícími faktory dostupnost finančních možností a schopnost zajistit otopnou soustavu zařízením, které má optimální požadované vlastnosti.

Funkce topení Tichelman

Myšlenka změny principu fungování „návratu“ byla zdůvodněna v roce 1901 německým inženýrem Albertem Tichelmanem, na jehož počest získala své jméno – „Tichelmanova smyčka“. Druhý název je „reverzibilní systém návratu“. Protože pohyb chladicí kapaliny v obou okruzích, přívodu a zpátečce, se provádí v jednom paralelním směru, často se používá třetí název – „schéma s paralelním pohybem tepelných kapalin“.

Podstatou myšlenky je mít stejně dlouhé úseky předního a vratného potrubí spojující všechny radiátorové baterie s kotlem a čerpadlem, což vytváří stejné hydraulické podmínky ve všech topných zařízeních. Cirkulační okruhy stejné délky vytvářejí podmínky pro to, aby horké chladivo putovalo stejnou cestou k prvnímu a poslednímu radiátoru a dostávalo stejnou tepelnou energii.

Schéma Tichelmanovy smyčky:

Schéma vytápění s Tichelmanovou smyčkou: klady a zápory

Dvoutrubkové topné systémy pro soukromý dům jsou zpravidla slepé systémy, což vede k tomu, že v posledním radiátoru je v důsledku největší vzdálenosti tlak a průtok chladicí kapaliny slabší, a proto je topné zařízení topí hůře. Tento problém je vyřešen zvýšením počtu sekcí radiátoru nebo přidáním regulátorů ke každému radiátoru.

Druhým řešením, které se používá při instalaci dvoutrubkových topných systémů v soukromém domě, je vyvážení systému.

Tichelmanovo schéma je celkem jednoduché. V klasickém dvoutrubkovém schématu začíná vratné topné potrubí od posledního radiátoru a končí u kotle a přívod začíná od kotle a končí u posledního radiátoru.

Vlastnosti Tichelmanovy smyčky spočívají v tom, že „zpátečka“ začíná od prvního radiátoru, dosahuje posledního a vrací se do kotle a přívod, jako v klasickém schématu, začíná od kotle a končí posledním radiátorem.

Ukazuje se, že první radiátor z kotle je první na přívodu a poslední na zpátečce, respektive poslední radiátor je poslední na přívodu, ale první na zpátečce.

Jedná se o druh systému s přímým prouděním, ve kterém se chladicí kapalina v přívodním a vratném topném potrubí pohybuje stejným směrem.

Toto schéma umožňuje rovnoměrný odpor a průtok ve dvoutrubkových systémech.

Výhody a nevýhody smyčky Alberta Tichelmana

Dvoutrubkové topné systémy pro soukromý dům, instalované podle schématu Tichelman, mají výhody jednotrubkových systémů s přímým průtokem („Leningradka“) a dvoutrubkových systémů, jakož i řadu dalších výhod.

Nejprve si všimneme vyváženosti systému a absence potřeby instalace různých nastavovacích zařízení, což je poměrně drahé.

Průtok chladicí kapaliny v celém systému je přitom stejný a provoz zařízení na výrobu tepla je optimální a vyznačuje se vysokou účinností.

Nevýhody Tichelmanova schématu zahrnují nutnost použití dalších trubek a nejlépe velkých průměrů, což znamená dodatečné náklady.

Kromě toho architektonické prvky soukromého domu neumožňují vždy instalaci otevřeného topného systému se třemi trubkami. Například instalaci topného systému tohoto typu mohou bránit dveře a řada dalších architektonických forem.

Proto není vždy možné zorganizovat kruhový pohyb mezilehlého chladicího média ve dvoutrubkovém topném systému soukromého domu.

Poznamenáváme také, že ve většině případů se při instalaci topných systémů s reverzním vratným potrubím podle schématu Tichelman používá horizontální vedení.

Ostatními charakteristikami a použitým topným zařízením a generátory tepla se Tichelmanova smyčka neliší od svých dvoutrubkových analogů.