V prvním případě vzniká pouze jeden druh energie – tepelná, pro jejíž výrobu se palivo spaluje v topeništi kotle. Jako chladicí kapalina se používá voda nebo pára.

V druhém případě, tedy v tepelných elektrárnách, se současně vyrábějí dva druhy energie: elektrická a tepelná. Dálkové vytápění je rozvíjeno na bázi kombinované výroby tepelné a elektrické energie.

Dálkové zásobování teplem je technicky nejvyspělejší a ekonomicky nejschůdnější způsob zásobování měst, dělnických sídel a velkých venkovských sídel teplem. Má tu výhodu, že pro účely zásobování teplem se spotřebovává především pára, která pracovala v parní turbíně, tedy již vykonala nějakou užitečnou práci. Ve vesnické kotelně se chladivo vyrábí speciálně pouze pro účely zásobování teplem.

V tomto schématu je připravena chladicí kapalina и speciální kotelna a dále prostřednictvím vnějších tepelných potrubí pochází z topného systému jednotlivých budov a lokálních topných zařízení pro systémy větrání a zásobování teplou vodou bytových a komunálních služeb a pro technologické procesy podniků na zpracování zemědělských produktů. Z lokálních topných zařízení se chladicí kapalina vrací zpětným externím tepelným potrubím do kotelny k dohřevu. Cirkulace vody v systému se provádí pomocí čerpadla instalovaného v tepelném centru.

Topný výkon moderních vesnických kotelen dosahuje 25 Gcal/h a jen v některých případech to může být více. Pro velké tepelné zátěže a absenci zdrojů energie je vhodnější použít kogeneraci. Ve srovnání s kotelnami spotřebují kogenerační jednotky pro zásobování teplem dvakrát až třikrát méně paliva. Systémy z vesnických kotelen se rozlišují na vodu a páru.

Vodní systémy se vyznačují počtem tepelných trubic přenášejících vodu jedním směrem – jedno-, dvou-, tří-, čtyř- a vícetrubkové.

Jednoduchý systém potrubí lze použít, pokud je chladicí kapalina zcela spotřebována spotřebiteli a neměla by být vrácena do okresní kotelny nebo tepelné elektrárny. Příkladem takového systému je centralizované zásobování teplou vodou pro domácí účely (zásobování teplou vodou).

Dvoutrubkové systémy s topnou sítí skládající se ze dvou tepelných trubic – horké a vratné, jsou nejběžnější. Voda je v tomto případě dodávána spotřebitelům prostřednictvím horkého tepelného potrubí a ochlazená voda je dodávána do tepelné elektrárny nebo místní kotelny zpětným potrubím od spotřebitelů.

ČTĚTE VÍCE
Co je dražší: dekorativní omítka nebo nástěnná malba?

Spojení dvoutrubkového systému zásobování teplem pro potřeby vytápění a větrání s jednotrubkovým systémem zásobování teplou vodou vede k třítrubkový systém zásobování teplem.

Pokud má teplovodní systém také dvě tepelné trubky a druhá je použita jako pomocná k vytvoření cirkulace, aby se eliminovalo ochlazování vody při nízké spotřebě vody, celý systém zásobování teplem spolu se dvěma tepelnými trubicemi pro vytápění a ventilace, bude tzv čtyřtrubkový.

Tří nebo čtyřtrubkové systémy se používají v průmyslových oblastech, kde je v některých případech racionálnější přiřadit teplovodní a technologické instalace na třetí potrubí, protože zdrojem tepla pro zásobování teplou vodou a technologií může být samostatný kotel skupiny nebo zařízení na rekuperaci odpadního tepla. Čtyřtrubkové vodní systémy jsou také široce používány v městských systémech zásobování teplem s ústředními topnými body (CHS), kde jsou instalovány ohřívače teplé vody pro skupinu obytných budov. Před bodem ústředního vytápění od zdroje tepla je zajištěna dvoutrubková topná síť a za bodem ústředního vytápění do budov čtyřtrubkový systém (dvě tepelné trubky pro vytápění a větrání a dvě další pro teplou vodu zásobování).

Systémy ohřevu vody se dělí do dvou skupin podle způsobu připojení teplovodních systémů: uzavřené a otevřené.

V závislosti na způsobu dodávky tepla spotřebitelům mohou být vodní systémy uzavřené nebo otevřené.

V uzavřených systémech ve všech spotřebitelských zařízeních pro vytápění, ventilaci a zásobování teplou vodou plní voda pouze funkce vytápění a nespotřebovává se z potrubí a zcela se vrací do zdroje tepla. V těchto systémech tak zůstává množství vody cirkulující v topné síti konstantní.

V otevřených systémech spotřebitelé využívají nejen teplo dodávané chladicí kapalinou, ale také chladicí kapalinu samotnou. Zajišťují rozbory vody pro zásobování teplou vodou a technologické procesy přímo z tepelných sítí vesnických kotelen nebo tepelných elektráren.

Zavřeno systémy. Voda ohřátá na požadovanou teplotu v kotlích je přiváděna přes vnější teplovodní potrubí topné sítě. Cirkulace se provádí pomocí síťová pumpa, která vede vodu přes kotle ke spotřebičům tepla. Horká voda procházející spotřebitelským systémem odevzdává část svého tepla vodovodní vodě v teplovodních topných systémech, vzduch v místnosti.

Otevřené systémy. Nemají ohřívače teplé vody a místní úpravny vody a voda z topných sítí jde přímo do spotřebičů odběratelů tepla a teplé vody. Hodnoty tlaku v zařízeních závisí na tlaku v topné síti. Toto schéma se nazývá závislý. Používá se v případech, kdy úroveň tlaku v topné síti nepřekračuje hodnoty povolené pro topná zařízení v místních systémech.

ČTĚTE VÍCE
Je možné použít vestavnou myčku bez nábytku?

Parní topné systémy Parní centralizované topné systémy se zpravidla používají v průmyslových oblastech. Ve městech je racionální používat tyto systémy zásobování teplem ve zvláště nepříznivém terénu (velké rozdíly v geodetických výškách, přítomnost roklí atd.), s využitím parovodních ohřívačů v topných bodech pro vytápění a zásobování teplou vodou. V některých případech jsou parní systémy zásobování teplem ve městech využívány i v klidném terénu (se studií proveditelnosti).

Parní systémy mohou být s nebo bez návratu kondenzátu.

Průmyslové závody hojně využívají parní systém s návratem kondenzátu. Pára z tepelné elektrárny nebo okresní kotelny je dodávána parovodem ke spotřebitelům tepla. Kondenzát ze spotřebičů tepla se vrací potrubím kondenzátu do tepelné elektrárny. Kondenzát je vracen pod tlakem čerpadel kondenzátu instalovaných u odběratelů (nebo u každého, nebo častěji u skupiny odběratelů). Pára z parního potrubí vstupuje do topných zařízení, ve kterém uvolňuje latentní výparné teplo a kondenzuje. Kondenzát prochází lapačem kondenzátu a shromažďuje se v nádrži, ze kterého je čerpán čerpadlem kondenzátu potrubím kondenzátu ke zdroji tepla.

Z ČEHO SE VYTÁPĚNÝ SYSTÉM SKLÁDÁ? „Srdcem“ topného systému je kotel. Z něj se ohřátá chladicí kapalina (voda nebo nemrznoucí kapalina) pomocí oběhového čerpadla (pokud je systém s nuceným oběhem) nebo bez něj (přirozená cirkulace) pohybuje potrubím a předává teplo do vašeho domova prostřednictvím topných zařízení. Kromě výše zmíněných hlavních prvků je součástí topného systému i spousta dalších drobnějších věcí, ale pro běžný provoz nezbytných: expanzní nádoba – kompenzující tepelnou roztažnost vody, armatury – pro připojení potrubí, vzduchové ventily a mnoho více.

Jaké jsou typy topných systémů?

Systémy s nuceným a přirozeným oběhem. Jaký je jejich rozdíl? V systému s nucený oběh Pohyb chladicí kapaliny se provádí pomocí oběhového čerpadla. Výhody takového systému jsou: komfort (v každé místnosti je možné udržovat danou teplotu), vyšší kvalita, malý průměr potrubí, menší rozdíl teplot mezi ohřátou vodou odcházející z kotle a ochlazenou vodou vracející se do kotle (zvyšuje životnost kotle). Hlavní a možná jedinou nevýhodou takových systémů je, že čerpadlo vyžaduje elektřinu. V systému s přirozenou cirkulací není tam žádné čerpadlo. Roli čerpadla v něm hraje gravitační síla, která vzniká v důsledku rozdílu v hustotě (měrné hmotnosti) chladicí kapaliny v přívodním a vratném potrubí (hustota horké vody je menší, to znamená, že je lehčí než studená voda). Tento systém vyžaduje trubky velkého průměru (pro snížení odporu), prakticky se nedá seřídit a s jeho použitím získáte menší komfort a vyšší spotřebu paliva.

ČTĚTE VÍCE
Kdy je nutné seřídit napnutí kotlových závěsů?

ZPŮSOBY VEDENÍ POTRUBÍ K RADIÁTORŮM Existují dva způsoby vedení potrubí k topným zařízením – jednotrubkové a dvoutrubkové. S dvoutrubkovým Ke každému radiátoru jsou připojeny dvě trubky – „přímé“ a „zpětné“. Toto zapojení umožňuje mít stejnou teplotu chladicí kapaliny na vstupu do všech zařízení. Dvoutrubková elektroinstalace může být dvojího typu: a) s paralelním zapojením radiátorů (viz obr. 2), b) radiální (kolektor), kdy jsou z kolektoru „paprsky“ přiváděny dvě trubky do každého topného zařízení – přímé a vrátit se. Nevýhodou trámového systému je vysoká cena trubek. Plus – snadné nastavení topných zařízení a vyvážení systému. S jednotrubkovou elektroinstalací (viz obr. 1) chladicí kapalina prochází postupně z jednoho chladiče do druhého, přičemž se ochlazuje. Poslední chladič v řetězci tak může být výrazně chladnější než první. Pokud vám záleží na kvalitě topného systému, zvolte dvoutrubkový systém, který umožňuje regulovat teplotu v každé místnosti. Jedinou výhodou jednotrubkového systému je jeho nižší cena.

Obr. 1 Jednotrubkové zapojení Obr. 2 Dvoutrubková elektroinstalace s paralelním zapojením radiátorů OP – topné zařízení 1 – přímé 2 – zpětné

podle vzájemné polohy hlavních prvků:

CENTRÁLNÍ MÍSTNÍ

Centrální tzv. otopné soustavy určené pro vytápění více místností z jednoho topného bodu, kde je umístěn zdroj tepla (kotelna, tepelná elektrárna)

Místní topné systémy jsou typem vytápění, ve kterém jsou všechny tři hlavní prvky konstrukčně spojeny v jednom zařízení instalovaném ve vytápěné místnosti. (příklad: sporák, plynové a elektrické spotřebiče, jednotky na ohřev vzduchu).

podle typu chladicí kapaliny: pára voda kombinovaná

podle způsobu cirkulace chladicí kapaliny: systémy s přirozenou cirkulací (gravitační) systémy s umělým oběhem (čerpadlo)

v místě přívodního a zpětného vedení: s horním umístěním přívodních vedení (v podkroví nebo pod stropem horního podlaží) se spodním umístěním obou vedení (v suterénu, nad podlahou prvního patra nebo v podzemních kanálech)

v místě přívodního a zpětného vedení: s horním umístěním přívodních vedení (v podkroví nebo pod stropem horního podlaží) se spodním umístěním obou vedení (v suterénu, nad podlahou prvního patra nebo v podzemních kanálech)

podle schématu spínání topného zařízení: Dvoutrubkové (ve kterém horká voda vstupuje do spotřebičů jednou stoupačkou a chlazená voda je odváděna druhou) Jednotrubková (ve které je teplá voda přiváděna do spotřebičů a chlazená voda je z nich odváděna jednou stoupačkou)

ČTĚTE VÍCE
Jak vybrat kancelářskou židli pro práci u počítače?

Voda je kapalné, prakticky nestlačitelné médium s významnou hustotou a tepelnou kapacitou. Voda mění svou hustotu, objem a viskozitu v závislosti na teplotě a bod varu v závislosti na tlaku a při změně teploty a tlaku je schopna sorbovat nebo uvolňovat v ní rozpustné plyny.

Pára je snadno mobilní médium s relativně nízkou hustotou. Teplota a hustota páry závisí na tlaku. Pára během změny fáze výrazně mění objem a entalpii.

ovzduší je vysoce mobilní médium s relativně nízkou viskozitou, hustotou a tepelnou kapacitou, které mění hustotu a objem v závislosti na teplotě.