Kako se izvaja obvezovanje kotla s polipropilenom: pravila za gradnjo pp-kroga

Inženirski sistemi iz cenovno dostopnih polipropilenskih cevi lahko zdržijo do pol stoletja. Cevni izdelki iz polimera so izjemno preprosti za montažo, za njihovo povezovanje potrebujete le en spajkalnik. Toda ali je ta material primeren za ogrevalne sisteme? Ali bo obveza kotla s polipropilenom trajna in zanesljiva?

Če je vse narejeno v skladu s tehnologijo, potem plastični cevovodi povsem uspešno dostavljajo toplotni medij do radiatorjev.

Kaj je obveza kotla in iz česa je sestavljena?

Obveza je skupek toplotno-tehnične opreme, ki zagotavlja transport ogrevane vode do radiatorjev in brezhibno delovanje samega grelnika.

Po eni strani pomaga enakomerno razporejati toploto po prostorih hiše, po drugi strani pa povečuje zanesljivost celotnega ogrevalnega sistema ter ščiti kotel pred pregrevanjem in prekomerno porabo goriva.

Pri napeljavi obveze kotlovske opreme so določene posebnosti:

Pod obvezo ogrevalne naprave se prav tako razume izračun parametrov vseh elementov notranje hišne ogrevalne mreže in njihova montaža. Ogrevalni sistem mora delovati ne le zanesljivo, ampak tudi pravilno. Veliko število dodatnih naprav in zapletena razvodna lahko resno zmanjša njegovo učinkovitost. Vse je treba narediti strokovno.

Pravilna obveza povečuje izkoristek grelnika vode in zanesljivost njegovega delovanja

Optimalnih in pripravljenih rešitev ogrevalnih sistemov za vse stavbe brez izjeme preprosto ni. Da bi dosegli največji izkoristek določenega kotla, je treba za vsako hišo pripraviti projekt notranje ogrevalne mreže individualno. Vendar obstaja določen nabor standardnih pravil in seznam tipične opreme.

V najpreprostejši shemi obveze ogrevalnega kotla pri gravitacijskem gibanju ogrevalne tekočine je najmanj zapornih in regulacijskih naprav (+)

Odvisno od vrste uporabljenega goriva, kvadrature hiše, modela grelnika in njegove lokacije se obveza s polipropilenom izvaja po različnih shemah.

Ampak v vseh so prisotni:

1. Kotel (enokrožni ali dvokrožni).
2. Ekspanzijska posoda. Hidravlična z membrano ali navadna posoda, odvisno od vrste ogrevalnega sistema.
3. Polipropilenske cevi in fitingi.
4. Radiatorji (litoželezni, jekleni, aluminijasti, bimetalni).
5. Bajpasi (odseki cevovoda, ki omogočajo izklop posameznih naprav iz kroga). Priporočljivi so za vse vrste omrežij, vendar se ne uporabljajo vedno v preprostih pretočnih shemah.

V skladu z načelom gibanja ogrevalne tekočine se ogrevalni krogi delijo na sisteme z naravno (gravitacijsko) in umetno (črpalno ali prisilno) cirkulacijo.

Cirkulacijska črpalka – obvezna komponenta ogrevanja prisilnega tipa. Potrebna je za spodbujanje gibanja ogrevalne tekočine (+)

V ogrevalnem omrežju prisilnega tipa zgornji nabor dopolnjujejo:

• Ventil Mayevskega.
• Cirkulacijska črpalka.

V shemi z dovajanjem ogrevalne tekočine do vsake naprave po namenjenih dovodnih in povratnih vodih je obvezno vključen kolektor – naprava za distribucijo.

V ogrevalnih krogih, ki zahtevajo obvezno regulacijo kakovostnih in količinskih značilnosti krožeče tekočine ali pare, so vgrajene nadzorne naprave:

• Manometer.
• Termostat.
• Hidravlična puščica, če je potreba po izenačevanju tlaka.

V sistem s prisilno cirkulacijo hladilne tekočine za vzdrževanje nastavljenega tlaka se vgradi ekspanzijska posoda z membrano. Pri gravitacijski izvedbi pa zadostuje običajna odprta posoda brez notranjih vstavkov.

Ekspanzijska posoda sistemov z naravnim kroženjem vode je v stiku z okolico, zaradi česar se lahko nasiči z zrakom. Da bi preprečili ta pojav, sisteme dopolnijo z zračnim krogotokom, ki zbira in odvaja zrak.

Ekspanzijska posoda najenostavnejšega ogrevalnega sistema z naravnim kroženjem je običajna posoda z vijačenim ali privarjenim parom cevi. Ena od njih – dovodna cev, druga – signalna cev, ki sporoča, da je posoda napolnjena z vodo, ki se je pri segrevanju razširila. Pri bolj zapleteni različici posode so vijačene že štiri cevi.

Ko se prostornina hladilne tekočine poveča nad predpisano normo, se presežek preprosto odvaja skozi signalno cev. V nadaljevanju se bo hladilna tekočina prav tako širila in zavzemala prvotno prostornino, vendar prelivov v signalni priključek ne bo več. Zrak se po analogiji odvaja spontano, zato ni potrebe po namestitvi ventilov Maevskega.

Med kotlom in polipropilenskimi cevmi se vgradi skupina za nadzor in varnost, sestavljena iz različnih senzorjev, regulatorjev in varnostnih ventilov

Cirkulacijske črpalke v krogotokih, ki temeljijo na naravnem principu gibanja hladilne tekočine, se ne uporabljajo. V takem sistemu voda teče pod vplivom gravitacije.

Dodatne tlačne črpalke niso potrebne. Po eni strani to povečuje zanesljivost ogrevanja (ničesar se ne more pokvariti), po drugi strani pa zmanjšuje kakovost ogrevanja oddaljenih prostorov v hiši (do skrajnih med njimi pride hladilna tekočina že ohlajena).

O podrobnostih montaže ogrevalnega sistema iz polipropilenskih cevi podrobno poroča eden od priljubljenih člankov, objavljenih na naši spletni strani.

Polipropilenske cevi v ogrevalnih sistemih

Polipropilenski (PPR) fittingi in cevi so priljubljeni zaradi svoje nizke cene in preproste montaže. Niso podvrženi koroziji, imajo gladke notranje stene in zdržijo vsaj 50 let, kot jih je navedel proizvajalec.

Obstaja več vrst teh cevnih izdelkov, ki se razlikujejo po tehničnih značilnostih in namenu.

Pri gradnji ogrevalnih sistemov ter pri napravah za krogotoke sanitarne tople vode (STV), ki so po obratovalnih parametrih podobni, se uporabljajo:

• Cevi z oznako PN 25. Izdelki z ojačitvijo iz aluminijaste folije. Uporabljajo se v sistemih z nazivnim tlakom do 2,5 MPa. Meja delovne temperature +95°C.
• Cevi z oznako PN 20. Ojačana različica, ki se uporablja v vejah sanitarne tople vode dvokrožnih ogrevalnih kotlov. Delovale bodo v napovedanem proizvajalčevem obdobju, če temperatura nosilca toplote ne bo presegla +80 °C in tlak do 2 MPa.
• Cevi z oznako PN 10. Tankostenski polimerni izdelki. Uporabljajo se, če kotel dovaja nosilec toplote v sistem vodnega talnega ogrevanja. Delovna temperatura ne presega +45 °C, nazivni tlak do 1 MPa.

Polimerne cevi so primerne za vse znane načine polaganja: odprte in skrite. Vendar ima ta material velik koeficient toplotnega raztezanja. Pri segrevanju se ti izdelki začnejo rahlo podaljševati. Ta pojav se imenuje toplotno linearno raztezanje, upoštevati ga je treba pri gradnji cevovodov.

Vezavo kotla je treba izvesti s polipropilenskimi cevmi, ki imajo v oznaki razred uporabe 5, delovni tlak 4–6 atmosfer in nazivni tlak PN od 25 navzgor.

Da se prepreči poškodbe polipropilenskih ogrevalnih cevovodov, je mogoče namestiti kompenzacijske zanke. Vendar je lažje uporabiti večplastne cevi, katerih ojačitev je posebej namenjena kompenzaciji tega raztezanja. Plast folije v polipropilenskih ceveh PN 25 zmanjša njihovo toplotno podaljšanje za polovico, steklena vlakna pa za petkrat.

Posebnosti montaže PPR cevovodov

Pri izvajanju vezave kotla se polipropilenske cevi in fitingi povezujejo predvsem s hladnim ali vročim varjenjem, v primeru priključitve na kovinske cevovode se uporabljajo navojne povezave. Navijanje je veliko bolj priročno, vendar zaradi njih sestava sistema stane znatno več.

Res pa je, da pri želji po priključitvi polipropilenskega cevovoda na kovinskega sorodnika ne moremo brez navojnih fitingov.

Za oblikovanje linearnih in vozliščnih povezav polipropilenskih cevi je na voljo obsežna linija fitingov.

“Vroče” varijo s posebnim aparatom (spajkalnikom, “likalnikom”). Cevi se segrejejo s primernim nastavkom do temperature taljenja 260 stopinj, nato pa se deli z mehčanimi robovi stisnejo drug ob drugega. Rezultat je zanesljiv in monoliten spoj.

Pred varjenjem je treba folijo armiranih cevi obvezno očistiti. V nasprotnem primeru bo motila povezavo polimernih izdelkov in naredila šiv neobstojen. Pri steklenih vlaknih teh dodatnih dejanj ne bo treba izvesti. Steklena vlakna se namreč brez težav talijo skupaj s plastiko.

Tehnologija spajkanja PPR je izredno preprosta, vsa dela lahko opravite sami (+)

Hladno varjenje predvideva uporabo specializiranega lepilnega sredstva. V zadnjih letih se ta metoda redko uporablja, ker rezultat ni dovolj zanesljiv.

V ogrevalnih sistemih je treba navojne spoje tesniti s paronitom ali visokotemperaturnim tesnilom. Ne pozabite na dokaj visoko delovno temperaturo toplotnega nosilca.

Obstaja še ena podrobnost pri uporabi polipropilena za vezavo ogrevalnega kotla. Antifriz s plastiko je dokaj slaba kombinacija. Kot toplotni nosilec za sistem iz plastičnih cevi je priporočljivo uporabljati vodo.

Izbira sheme razvoda ogrevalnega sistema

Obstaja več možnosti vezave kotla s polipropilenom. Za vsako hišo se ta shema izbere individualno. Kar je v eni stavbi optimalno, je v drugi lahko neučinkovito.

Poleg tega se ogrevalni sistemi po principu gibanja vode delijo na: prisilne s hidročrpalko in gravitacijske (samotečne, naravne); obstaja tudi klasifikacija glede na napeljavo cevovodov. Glede na njihovo strukturo so lahko eno- in dvocevni, kolektorski ali analogi z zaprtimi zankami.

Kaj je bolje: gravitacijski pretok ali črpalka?

V gravitacijskem krogu segreta voda iz kotla do radiatorjev priteka samotečno. Vroči toplotni nosilec z visoko temperaturo vedno teži k temu, da nadomesti hladnejšo tekočino. Ta sistem vezave ogrevalnega kotla je najlažje sestaviti. V njem so poleg grelnika prisotne cevi iz polipropilena, radiatorji in ekspanzijska posoda.

Pri različici z zgornjim razvodom se voda po segrevanju dvigne v najvišjo točko – v ekspanzijsko posodo, od tam pa se spusti do radiatorjev. Po oddaji toplote se vrne v kotel, kjer se ponovno segreje in začne nov cikel.

Po takšni shemi je urejeno ogrevanje v mnogih hišah v domačih vaseh. Samo tam je peč na trdo gorivo. To je najcenejši in najpreprostejši način organizacije ogrevanja manjše hiše. Vendar ima omejitve tako glede števila priključenih radiatorjev kot glede oddaljenosti skrajnega od grelnika vode.

Shema povezave z naravnim kroženjem vode je najpreprostejša od vseh možnih možnosti, v njej je najmanj vozlišč in spojev cevi iz polipropilena.

Bolj zapleten in drag je prisilni sistem. Vendar pa močno poenostavi ustvarjanje udobnih temperatur v posameznih prostorih. V njem se prenosnik toplote premika zaradi spodbujanja njegovega gibanja s črpalko.

Izbira sheme razvoda cevi iz polipropilena in samega kotla sta tesno povezani. Sistem z naravno cirkulacijo je energetsko neodvisen. Če grelniku vode v njem ni potrebno napajanje iz električnega omrežja, bo hiša ogreta tudi ob izpadih elektrike.

V prisilni shemi črpalka za delovanje potrebuje stalno električno napajanje. Zato je za ta sistem najbolje izbrati kotel, odvisen od elektrike, ki ima dodatne možnosti. Da bi se zavarovali pred težavami z napetostjo, boste morali zraven kupiti rezervni generator ali UPS.

Katero shemo ogrevanja je bolje izbrati?

Obstaja veliko načinov za razvod cevovodov iz polipropilena od kotla do ogrevalnih radiatorjev.

Vendar pa se vse te sheme delijo na:

• enocevni;
• dvocevni.

V enocevnih sistemih se segreta voda, ki se dovaja kot prenosnik toplote, dovaja in odvaja po eni cevi. V dvocevnih sistemih so za dovod prenosnika toplote in povratka, tj. odvajanje ohlajene vode nazaj v kotel za ogrevanje, zgrajeni ločeni vodi.

Glede na način povezave delovnih komponent se ogrevalni krogi delijo na:

• T-kosni;
• kolektorski.

T-kosne tipe je mogoče uporabiti tako pri gravitacijski kot pri prisilni cirkulaciji. Kolektorska shema lahko deluje le ob prisotnosti obtočne črpalke.

Enocevna shema je že v osnovi cenejša od dvocevne, vendar skrajni radiator v verigi od kotla v njej prejme najmanj toplotne energije (+)

Enocevni način vključuje polaganje ene sklenjene linije in zaporedno priključitev radiatorjev nanjo. V dvocevni shemi od kotla potekata dva neodvisna cevovoda z vročo vodo in povratkom. Nanju so priključeni radiatorji.

Pri kolektorski povezavi se v sistem vgradi en ali dva kolektorja, iz katerih so do vsakega radiatorja položene ločene cevi. Prav tako tak razdelilnik omogoča priključitev 'talnega ogrevanja' kotlu, izvedenega iz istega PPR.

Kolektorski razvod omogoča ustvarjanje učinkovitih ogrevalnih sistemov za hiše velike površine in različnih nadstropij (+)

Uporaba zbiralnikov in ločenih dvižnih cevi za vsak radiator vodi do znatnega podražitve tako načrtovanja kot montaže. V fazi priprave projekta je treba opraviti bolj zapletene izračune. Pri sestavljanju pa se porabi precej večja količina polipropilena. Vendar pa dobimo sistem, katerega vsak del je mogoče prilagoditi specifičnim pogojem in zahtevam.

Krog iz polipropilena za različne kotle

Večina proizvajalcev grelnikov vode priporoča, da je prvi meter cevovoda od njega iz kovine. To še posebej velja za naprave na trda goriva z višjo temperaturo vode na izhodu. Polipropilen je treba pri povezovanju priključiti že na ta odvod, sicer bo v primeru okvar v kotlu doživel toplotni udar in lahko poči.

Možnost #1: Plinski grelnik vode

Povezavo plinskega kotla s polipropilenom je priporočljivo izvesti z uporabo hidravličnega separatorja in zbiralnika. Pogosto so plinske naprave že opremljene z vgrajenimi črpalkami za črpanje vode. Skoraj vse so prvotno namenjene prisilnim sistemom.

Najbolj zanesljiva z vidika varnosti bo shema s cirkulacijsko opremo za vsak krog za zbiralnikom.

V tem primeru vgrajena črpalka bo tlak naraščal na majhnem odseku cevovoda od kotla do razdelilnika, naprej pa bodo vključene dodatne črpalke. Prav na njih bo glavno breme prečrpavanja nosilca toplote.

Plinski kotel je mogoče povezati s polipropilenom brez dolgih kovinskih cevnih priključkov, voda v takem grelniku se redko segreje na 75–80 stopinj.

Če ima plinski kotel izmenjevalnik toplote iz litega železa, je treba pri njegovi povezavi v sistem namestiti dodaten toplotni akumulator. Ta bo izravnal nenadne spremembe temperature vode, ki negativno vplivajo na lito železo. Ob sunkovitem segrevanju ali ohlajanju nosilca toplote lahko celo poči.

Pri povezovanju dvokrožne naprave z vzporednim ogrevanjem vode za sanitarno toplo vodo (STV) bo treba na ta odvod dodatno namestiti fine in grobe filtre. Prav tako jih je treba namestiti na vstopu v grelnik vode, kamor se dovaja hladna voda.

Možnost #2: Model na trdo gorivo

Glavna značilnost kotla na trda goriva je njegova vztrajnost ob prenehanju dovajanja goriva. Dokler vse, kar je v kurišču, ne zgori v celoti, bo še naprej segreval nosilec toplote. To pa lahko škodljivo vpliva na polipropilen.

Pri povezovanju kotla na trda goriva je treba nanj takoj priključiti izključno kovinske cevi, šele po enem do enem in pol metru pa je mogoče vgraditi polipropilenske. Poleg tega je treba predvideti rezervni dovod hladne vode za zasilno hlajenje izmenjevalnika toplote, pa tudi njen odvod v kanalizacijo.

Odsek cevovoda od kotla na trdo gorivo do kolektorja naj bo iz kovine, naprej pa je mogoče izvesti vezavo s polipropilenom – le to bo zaščitilo plastične cevi pred pregrevanjem.

Če je sistem zasnovan na prisilnem kroženju, bo treba vanj obvezno vgraditi vir neprekinjenega napajanja za črpalko. Voda mora nenehno odvajati toploto iz kurišča, kjer gori trdo gorivo, tudi ob izpadih električnega napajanja.

Poleg tega lahko naredite majhen gravitacijski krog ali pa vse radiatorje opremite z obvodnimi ventili za izklop posameznih delov sistema. Ob okvarah bo to omogočilo popravilo poškodovanega odseka pri delujočem ogrevanju.

Kotel na trdo gorivo mora biti pokrit z zaščitnim ohišjem, ki omejuje širjenje toplote s sten kurišča v kotlovnico. Toda tudi ob njegovi prisotnosti je treba kolektor in plastične cevi odstraniti dlje od peči.

Možnost #3: Grelniki na tekoče gorivo in elektriko

Kotel na odpadno olje ali dizel se obveže s polipropilenom po identični shemi kot analog na trdo gorivo. Polimer je treba od njega odstraniti na največjo možno razdaljo.

Pri obvezavi električnega kotla s PPR vam ni treba skrbeti za počenje cevi, v njem je varnostna avtomatika, ki preprečuje, da bi voda dosegla vrelišče.

Segrevanje nosilca toplote v bojlerju na elektriko do temperatur, ki so kritične za polipropilen, je praktično izključeno. Ob izpadu napetosti preprosto preneha delovati. Pred hidravličnimi udari so cevi v tem primeru zaščitene s hidroakumulatorjem in ventili za sproščanje prekomernega tlaka.

Zaključki in koristen video na to temo

Video #1. Kako izbrati cevi iz PPR:

Video #2. Tehnologija obvezave kotla na trdo gorivo:

Video #3. Kako naj se obveže grelnik v dvonadstropni hiši:

Pri izbiri sheme obvezave kotla s polipropilenskimi cevmi je treba upoštevati vse posebnosti posamezne stavbe. Sam postopek montaže cevovodov in priklopa opreme ni zahteven, z njim se lahko spoprime celo začetnik.

Z spajkalnikom za polipropilenske fitinge in cevi je delo enostavno. Toda pripravo projekta ogrevalnega sistema je bolje prepustiti strokovnjaku, napake tukaj niso dopustne.

Želite deliti osebne izkušnje, pridobljene med lastnoročno montažo obvezave iz polipropilena, ste našli pomanjkljivosti ali želite dobiti odgovore na vprašanja, ki vas zanimajo? Prosim, napišite komentarje v bloku, ki se nahaja pod besedilom članka.