Shema ogrevanja s plinskim kotlom v dvonadstropni hiši: pregled in primerjava najboljših shem ogrevanja

Gradite nov ali prenavljate star dom in je prišlo do ogrevalnega sistema? Ne veste, katero vrsto razvoda je najbolje izbrati? Pravilno sestavljena ogrevalna shema s plinskim kotlom v dvonadstropni hiši je zagotovilo ne le toplote in udobja v zimskem času, ampak tudi nemotenega delovanja opreme.

Kakovosten projekt ogrevanja upošteva številne dejavnike – od podnebja in finančnih zmožnosti do potrebe po natančnem nastavljanju in estetskih vprašanj. V tem članku bomo podrobno analizirali vse možne vrste ogrevalnih sistemov, predstavili in primerjali pripravljene sheme z najbolj ugodnim naborom parametrov za različne primere ter navedli možnosti njihove modifikacije.

Vrste zasebnih plinskih ogrevalnih sistemov

Obstaja veliko parametrov, ki določajo vrsto ogrevalnega sistema, izbira plinskega kotla kot glavnega generatorja toplote je le prvi korak. Ogrevalni krog je mogoče urediti tako, da vse naprave povežete z eno cevjo, ali pa potegnete ločene dovodne in povratne vode.

Prav tako je struktura sistema odvisna od uporabljenih ogrevalnih naprav, vrste ekspanzijske posode, tlorisa in površine hiše. Poleg tega lahko sistem razdelite na več ločenih krogov in predvidite možnost naravnega kroženja v primeru izpada elektrike, in še veliko več.

Pravilno načrtovana in vgrajena kotlovnica je zagotovilo udobne temperature v hiši v ogrevalnem obdobju in nemotenega delovanja opreme

Podrobneje bomo vse možnosti, prednosti in pomanjkljivosti vsakega tipa sistemov obravnavali v nadaljevanju.

Enocevne in dvocevne sheme priklopa

Znotraj teh dveh tipov lahko ločimo 5 temeljnih shem priklopa.

Oglejmo si jih po naraščajoči zahtevnosti konstrukcije in cene:

1. Preprosta enocevna.
2. Enocevna »Leningradka«.
3. Dvocevna slepa.
4. «Petlja Tichelmanna».
5. Kolektorska ali radialna shema.

Najenostavnejša enocevna shema priključitve radiatorjev pomeni, da toplotni nosilec pride v drugi radiator šele potem, ko preide prvi, in tako naprej. V tak sistem je mogoče vključiti tudi talno gretje – priključi se ga nazadnje, na povratni vod najbolj oddaljenega radiatorja.

Takšna različica omogoča največji prihranek pri ceveh, fitingih in zaporni armaturi ter zagotavlja pretok toplotnega nosilca skozi vse radiatorje.

Preprosto enocevno shemo je mogoče ne le sestaviti in izračunati, ampak tudi sami montirati. Poleg tega jo je enostavno opremiti z možnostjo naravne cirkulacije.

Vendar ima tak sistem resno pomanjkljivost: temperatura se z vsakim radiatorjem opazno znižuje in tega ni mogoče regulirati. Če s termostatskim ventilom omejimo temperaturo dovoda na prvi radiator, se sorazmerno zniža temperatura v vseh – delno pomaga le povečanje števila členov pri zadnjih radiatorjih.

Toda v dvonadstropnih hišah je praviloma površina precejšnja in sistemi so predolgi, da bi taka shema delovala produktivno. Zaradi nezmožnosti nastavitve se preprost enocevni sistem praktično ne uporablja.

Izboljšana enocevna shema, tako imenovana »Leningradka«, predvideva bypass na vsakem radiatorju. Tako del toplotnega nosilca teče mimo radiatorja, v naslednjega pa pride bolj vroča mešanica.

Z namestitvijo regulacijske in zaporne armature na dovod, povratek in bypass vsakega radiatorja je mogoče uravnavati temperaturo v posameznih prostorih.

Če v shemo dodamo ventile in termostate, dobimo sistem, ki je srednji tako po ceni kot po funkcionalnosti med preprostim enocevnim in dvocevnim – precej priljubljena rešitev.

Dvocevni sistem pomeni ločitev dovoda in povratka na dve ločeni cevi, ki sta pripeljani do vsakega radiatorja. Potreben bo precej več materiala, a toplotni nosilec se ne bo mešal s povratkom, zato bo učinkovito ogrel precej več radiatorjev.

Slepe veje je priročno polagati tam, kjer ni mogoče zankati prostora s cevmi, na primer zaradi balkonskih vrat. Smer tokov v dovodu in povratku je nasprotna, zato obstaja verjetnost, da bo voda stekla po poti najmanjšega upora in sklenila krog cirkulacije že skozi prvi radiator, v ostale pa sploh ne bo prišla.

Problem se rešuje z uporabo balansirnih ventilov ter cevi manjšega prereza za priključitev na radiator, kot so za glavne vode.

Lahko uporabimo kombinacijo različnih shem: tukaj so v kletni etaži izvedene slepe veje, v pritličju je Tichelmannova zanka, v prvem nadstropju pa kolektorska priključitev.

Tichelmannova zanka – najuspešnejša in najbolj priljubljena rešitev glede na razmerje med ceno in učinkovitostjo. Njena posebnost je, da je smer toka v dovodu in povratku vzporedna, zato bo ne glede na to, skozi kateri radiator teče toplotni nosilec, dolžina kroga kroženja enaka; pot najmanjšega upora ne obstaja. Posledično vsi radiatorji enakomerno segrevajo, vendar je vsakega od njih mogoče posebej nastaviti ali popolnoma izklopiti brez škode za delovanje sistema.

Kolektorski sistem predvideva prisotnost dveh kolektorjev, za dovod in povratek, od katerih so radialno razpeljane pari cevi do vsakega ogrevalnega telesa. Za najboljšo učinkovitost kolektor namestijo tako, da je razdalja od njega do vsakega ogrevalnega telesa približno enaka. Običajno je za vsako nadstropje nameščen ločen kolektor.

Samo v takšnem sistemu bo na vsak radiator doveden toplotni nosilec enake temperature, in prav ta sistem je najlažje upravljati ter spreminjati moč ogrevanja posameznih točk.

Glavna pomanjkljivost radialne sheme priključitve je potreba po veliki količini cevi, kar ne le poveča stroške, ampak tudi oteži montažo. Po drugi strani pa je napeljava takih sistemov popolnoma skrita, kar je estetsko.

Še en pomemben vidik – kolektorski sistem, za razliko od vseh prejšnjih, ne more biti gravitacijski. To pomeni, da se bo tudi pri energijsko neodvisnem kotlu ogrevanje izklopilo, takoj ko ugasnejo luči in se ustavi črpalka.

Za nastavitev radialnega sistema ni treba pristopiti do vsake naprave: vse pipe so zbrane v kolektorski omari, le natančno jih je treba označiti pri priključitvi.

Pogosto se v dvonadstropnih hišah uporabljajo različne sheme razvodenja ogrevanja za različne prostore, odvisno od njihovega tlorisa, površine in uporabljenih ogrevalnih teles.

V dvonadstropni hiši se enocevni projekti z enotno dovodno cevjo praktično ne uporabljajo, ker zadnji radiatorji v krogu delujejo zelo neučinkovito. Odvisno od površine hiše posamezni krogi ustrezajo vsakemu nadstropju, več nadstropjem ali celo vsaki sobi.

Prav tako je običajno ločiti krog radiatorjev od talnega ogrevanja zaradi potrebe po različnem delovnem tlaku in temperaturi.

Razdelitev dovoda iz kotla na različne kroge se lahko izvede s hidravličnim separatorjem, kolektorjem ali njunim kombiniranjem. Prvi zagotavlja tokove različnega tlaka in temperature za različne sisteme, drugi pa je učinkovit za kroge z enakimi napravami, na primer radialne priključitve radiatorjev.

Odprti in zaprti sistemi

Ta parameter kaže, ali je toplotni nosilec v stiku z zrakom, in je določen s tipom ekspanzijske posode.

Ekspanzijska posoda kompenzira povečanje prostornine tekočine pri segrevanju in preprečuje povišanje tlaka v sistemu. Odprta posoda ima odprtino na vrhu in deluje preprosto z rezervo prostornine, pri čemer se polni do različnih nivojev. Da voda iz nje ne bi prelivala po načelu povezanih posod, mora biti taka posoda nameščena na najvišji točki sistema. V dvonadstropni hiši je to praviloma vrh dovodnega dvižnega voda.

Pomanjkljivosti takega sistema ni malo. Tekočina za prenos toplote je v stiku z zunanjim zrakom, kar pomeni, da izhlapeva in se obogati s kisikom. Posledično je prepovedano polniti tak sistem z antifrizom, vodo bo treba redno dolivati, odvečni zrak pa nenehno povzroča korozijo in zračne mehurje. Poleg tega, če posodo namestimo na podstrešje, zahteva skrbno izolacijo, v prostoru 2. nadstropja pa jo je težko prikriti.

V sodobne plinske kotle je lahko že vgrajena zaprta ekspanzijska posoda – to prihrani prostor in olajša priključitev.

Zaprta ekspanzijska posoda je tesnjena, sestavljena iz dveh komor, ločenih z membrano. Deluje zaradi sposobnosti zraka za stiskanje: ko je sistem segret, voda zavzame večji del posode, tlak v zračni komori se poviša. Pri ohlajanju ta tlak potiska vodo nazaj v sistem.

Takšno ekspanzijsko posodo lahko namestimo na katero koli točko sistema, najpogosteje na povratnem vodu, pred črpalko. Sistem z zaprto posodo je popolnoma tesnjen, lahko ga napolnimo celo s strupeno raztopino etilenglikola. Tudi navadna voda se v takih pogojih postopoma očisti primesi in raztopljenih plinov ter se spremeni v skoraj idealno tekočino za prenos toplote.

Glede na vrsto ogrevalnih naprav

V en ogrevalni sistem so lahko vključene različne naprave: radiatorji, talno ogrevanje, konvektorji in druge. Kombiniramo jih lahko tudi v okviru najpreprostejše enocevne sheme, vendar je pri gravitacijski vrsti kroženja bolje uporabiti običajne radiatorje.

Vse v tla vgrajene ogrevalne naprave običajno imenujemo konvektorji. Pri njih prenos toplote poteka s kroženjem zraka v votlinah naprave.

Talno ogrevanje ni le prijetno in udobno, ampak tudi ekonomično, saj topel zrak napolni spodnji, bivalni del prostora, pod stropom pa se ohlaja. Takšna rešitev je še posebej nepogrešljiva, če je v hiši otrok. Prav tako ga pogosto nameščajo v kopalnici in kuhinji.

Sistemi, sestavljeni samo iz talnega ogrevanja, so lahko opremljeni le v dobro izoliranih stavbah in v zmernem podnebju, sicer bo v primeru zmrzali v hiši bodisi hladno bodisi hoja po razbeljenih tleh nemogoča. Praviloma v eni shemi kombinirajo talno ogrevanje z manjšim številom radiatorjev – to je lepo, ekonomično in udobno.

Radiatorji so zelo priljubljeni ne brez razloga: delujejo tako s sevanjem toplote z zunanje površine, s čimer segrevajo zrak in predmete pred seboj, kot tudi po konvekcijskem principu, saj prepuščajo zračne tokove skozi rebra.

Učinkovitost delovanja radiatorja je odvisna od priključitve dovodne in povratne cevi, posledično pa od porazdelitve tokov hladilne tekočine v členih.

Glavna pomanjkljivost tradicionalnih baterij je težavnost njihovega nameščanja brez motenja oblikovanja notranjosti, saj vsi maskirni zasloni zmanjšajo učinkovitost.

Glede na vrsto kroženja toplotnega nosilca

Voda ali antifriz se po sistemu najpogosteje premikata s pomočjo obtočne črpalke: ta ustvari potreben tlak in zagotavlja hitro, učinkovito ter enakomerno ogrevanje. Vendar pa prisotnost črpalke naredi vsak sistem energetsko odvisen – to pomeni, da ob izpadu električne energije ogrevanje prav tako preneha delovati.

Alternativna možnost so gravitacijski sistemi. Zasnovani so tako, da hladilna tekočina kroži zaradi povečanja gostote pri ohlajanju, pa tudi pod silo gravitacije – zaradi naklona vseh cevi v tokokrogu.

Dvigala ogrevanja (4) in povratka (5) morajo biti manjšega premera kot glavne cevi (3 in 6), ekspanzijska posoda (7) pa se namesti bodisi na začetku dovoda (2) bodisi pred kotlom (1).

Takšna shema ogrevanja zasebne dvonadstropne hiše z energetsko neodvisnim plinskim kotlom bo delovala tudi, če elektrika sploh ni priključena, vendar bosta hitrost kroženja in s tem učinkovitost precej nižji. Poleg tega počasen tok pušča veliko več usedlin na stenah sistema.

Zanimiva je sposobnost sistemov z naravnim kroženjem za samoprilagajanje: hladneje kot je v hiši, hitreje se hladilna tekočina ohlaja v radiatorjih, povečuje se temperaturna razlika med dovodom in povratkom, s tem pa tudi hitrost toka in učinkovitost delovanja ogrevanja.

Če so redni izpadi elektrike kruta realnost in je hiša majhna, je najboljša rešitev sistem s kombiniranim načinom kroženja. Njegov načrt mora biti zasnovan kot za gravitacijski sistem – z nakloni cevi, kotlom na najnižji točki itd.

Za namestitev obtočne črpalke je predviden poseben »žep« – bajpas pred kotlom, preklapljanje načina kroženja se izvaja s pomočjo pip.

V tak sistem je mogoče namestiti tudi talno ogrevanje, vendar bo delovalo le, ko je črpalka vklopljena.

Horizontalni in vertikalni razvod

V dvonadstropni hiši ne morete uporabiti samo horizontalnih cevovodov – vsaj en dvig na drugo nadstropje mora dovajati hladilno tekočino. Vendar to ne spremeni vrste razvoda na splošno.

Horizontalna razvodnica se lahko izvede znotraj vsakega nadstropja. Pri njej cevi povezujejo vse radiatorje ene ravni v eno samo vezje. Je najbolj univerzalna in priljubljena, uresničljiva pri katerikoli tlorisni zasnovi.

Razlikujemo tudi zgornjo in spodnjo razvodnico, ki se nanašata na navpični del cevovoda. Za sisteme z gravitacijskim tipom kroženja je primerna samo zgornja.

Enostavno si je predstavljati enocevno vertikalno razvodnico na primeru ogrevalnega sistema večstanovanjskih stavb. Tloris vsakega nadstropja, vključno z razporeditvijo radiatorjev, se v njih popolnoma ujema. Vsaka baterija je povezana z dvižnim vodom s tisto pri sosedih spodaj in zgoraj, v stanovanju pa ni vodoravnih ogrevalnih cevi.

Če v vaši hiši tloris omogoča postaviti vse radiatorje natanko enega nad drugim, bo vertikalna shema delovala učinkoviteje, zlasti pri gravitacijskem tipu kroženja. Poleg tega je dvižne vode lažje skriti kot vodoravni cevovod.

Vendar pa bo pri montaži sistema potrebno večkrat prečkati stropne konstrukcije, kar je težje kot napeljati cev skozi steno.

Dodatna oprema – prednosti in pomanjkljivosti

Vsako ogrevalno shemo je mogoče izboljšati z dodajanjem termostatskih ventilov za nastavitev delovanja vsake baterije, termostatov, hidravlične puščice, obtočne črpalke za vsak krog ter drugih dodatnih naprav.

Kranji Majevskega in odzračevalniki na vrhu vsakega dvižnega voda so obvezni v sistemih z zaprto ekspanzijsko posodo. Vsaka dodatna naprava naredi sistem učinkovitejši, varčnejši in omogoča natančnejše in priročnejše nastavljanje.

Vredno se je spomniti, da pretirano zapletanje sistema ne le povečuje njegov strošek, ampak tudi bistveno povečuje tveganje okvare.

Uporabljajte samo potrebne komponente, kajti čim manj je enot, tem manjša je verjetnost, da bo ena izmed njih odpovedala in ustavila sistem.

Najboljše sheme za dvonadstropno hišo

V vsakem posameznem primeru je potrebna izdelava individualnega ogrevalnega projekta, ki bo zagotavljal učinkovito in varčno delovanje.

Da bi pravilno izbrali, je treba upoštevati naslednje dejavnike:

• podnebje in kakovost toplotne izolacije stavbe;
• število in namen prostorov. Ali je povsod potrebno stalno in enakomerno ogrevanje;
• stabilnost oskrbe z električno energijo in prisotnost generatorja v veliki meri določata vrsto kroženja;
• individualne želje stanovalcev – topla tla ali stene v posameznih prostorih ali po celotni hiši ipd.;
• tlorisna zasnova prostorov – ali je mogoča razvodnica po obodu;
• oblikovalske zahteve in faza prenove. V mnogih primerih je mogoče vse cevi, včasih pa tudi ogrevalne naprave, skriti v tla in stene;
• proračun – predračun za ureditev ogrevanja v eni stavbi se lahko razlikuje za večkrat in desetkrat.

Ko odgovorite na vsa ta vprašanja in poznate posebnosti različnih shem, boste dobili predstavo o ustrezni možnosti.

Ne lovite se za pretirano zapletenimi shemami: preproste so včasih zanesljivejše in nič manj učinkovite, natančno uravnavanje pa ni potrebno.

Nato predlagamo, da izberete eno od preverjenih učinkovitih shem priklopa ogrevalnih teles na kotel in jo prilagodite svoji razporeditvi.

Enocevna Leningradka – zanesljivo in poceni

Takšna enocevna shema je ena najcenejših, najpreprostejših in najstarejših, a še vedno aktualna in priljubljena. Uporaba samo radiatorjev omogoča mešani tip kroženja za primer izpada elektrike. Za to mora biti plinski kotel energetsko neodvisen, vse cevi pa morajo imeti naklon 5 – 10 mm na 1 tekoči meter.

Za lažje uravnavanje lahko na dovod vsakega radiatorja namestite termostate, na obvodih radiatorjev pa regulacijske ventile. Dodatni ventil na dvižnem vodu bo omogočil izklop ogrevalnega kroga posameznega nadstropja.

Talno ogrevanje je lahko vključeno v sistem kot ločen, tretji krog, ali pa nadomesti radiatorje v enem nadstropju. Vendar mora v tem primeru delitev tokov potekati prek termomešalnega ventila ali hidravlične puščice, da se tla ob zmrzali ne segrejejo na 70 – 80 °C kot radiatorji.

Upoštevajte tudi, da bodo ob izpadu elektrike delovali samo radiatorji, v strogo vodoravnem krogu talnega ogrevanja pa bo toplotni nosilec miroval.

Za učinkovito delovanje sistema „Leningradka“ je treba uporabiti cevi različnih premerov: dovod od kotla do razdelitve na posamezne kroge nadstropij je najdebelejši, glavni vodi v nadstropju so srednji, priključki radiatorjev pa najmanjšega premera.

Glavna omejitev pri ureditvi takšnega sistema se nanaša na ogrevano površino: hiša, večja od 100 m², se pri naravnem kroženju toplotnega nosilca ne segreje. Takšen sistem bo zaščitil le pred zmrzovanjem cevi in razpočitvijo toplotnega izmenjevalnika kotla ob daljši prekinitvi, ne pa pred mrazom.

Poleg tega je tudi s prisilnim kroženjem tak ogrevalni krog praktično nemogoče uravnati, če vključuje več kot 5 – 7 radiatorjev. To pomeni, da je treba za udobno uporabo v veliki hiši shemo razdeliti na večje število krogov.

Več o ureditvi enocevnega ogrevalnega sistema Leningradka si lahko preberete v tem gradivu.

Tichelmannova zanka s prisilnim kroženjem

Kot smo že omenili, ta shema priklopa zagotavlja najučinkovitejše delovanje in priročno uravnavanje vsakega radiatorja ob razmeroma nizkih stroških materiala.

Sistem lahko z eno zanko pokriva celotno hišo, se deli na 2 kroga po nadstropjih, kot je prikazano na shemi, ali pa se uporablja samo za eno nadstropje ali njegov del.

Sistem je priročen za nastavitev in vzdrževanje; po potrebi lahko del radiatorjev izklopite ali celo odstranite, ne da bi ustavili kotel.

Sodobni radiatorski ogrevalni sistemi so pogosto zasnovani po takšnem načrtu, če je mogoče prikriti cevovod. Poleg tega lahko v en krog vključite naprave različnih vrst: radiatorje, konvektorje, toplotne zavese.

Kolektorski priklop in mešani sistemi

Uporaba kolektorja za ločevanje ne le ogrevalnih krogov, ampak tudi za individualno priključitev vsakega aparata – najsodobnejša in najbolj priročna rešitev za uporabo.

Ima vrsto prednosti:

• lepo – vse cevi so skrite v tleh in stenah;
• priročno – nastavitev katerega koli aparata v kolektorski omari;
• učinkovito – na vse aparate se dovaja enako vroč toplotni nosilec, vendar vsak od njih greje natanko toliko, kolikor potrebujete;
• univerzalno – na en kolektor lahko priključite aparate različnih vrst neodvisno od tlorisa.

Glavna pomanjkljivost takšne rešitve so visoki stroški tako materialov kot namestitve. Cevi bodo potrebne veliko več kot za katero koli drugo shemo povezave, prav tako pa bo polaganje komunikacij v tla, še posebej, če je že vlita betonska podlaga, precej drago.

Prav tako je treba upoštevati, da takšna priključitev popolnoma izključuje možnost naravne cirkulacije.

Za lažjo priključitev in vzdrževanje včasih uporabljajo cevi različnih barv, rdeče in modre za dovod in povratek.

V dvonadstropnih hišah praviloma namestijo po en kolektor v sredini vsakega nadstropja, vendar je pri velikem številu ogrevalnih naprav in kolektorjev lahko več. Za sisteme talnega ogrevanja uporabljajo ločene kolektorje z nižjo temperaturo toplotnega nosilca.

Vertikalna gravitacijska shema

Poleg opisanih standardnih možnosti obstajajo tudi bolj eksotične, kot je vertikalna dvocevna z naravno cirkulacijo. To je verjetno najboljša rešitev za dvonadstropno hišo, v kateri pogosto izklopijo elektriko.

Zahvaljujoč temu, da v vertikalnem sistemu voda kroži lažje kot v horizontalnem, in ker velika ekspanzijska posoda pod streho igra vlogo kolektorja, je zagotovljeno maksimalno učinkovito in enakomerno ogrevanje tudi brez uporabe črpalke.

Zelo pomembno je pri ureditvi takšnega sistema uporabiti cevi različnih premerov, odvisno od tega, koliko radiatorjev oskrbujejo.

Cev za dovod vroče vode v ekspanzijsko posodo in povratni vod morata biti najdebelejša; dovodni dvižni vodi, ki oskrbujejo 2. nadstropje – nekoliko tanjši, njihov spodnji del v 1. nadstropju – še manjšega premera, cevi za priključitev radiatorjev pa z najmanjšim presekom.

Zaključki in koristen video na to temo

Vidite, kako se v praksi izvaja dvocevni sistem v 2-nadstropni hiši, v tem videoposnetku:

O ureditvi kombiniranega sistema z radiatorji in talnim gretjem lahko izveste tukaj:

Ta videoposnetek pa bo koristen tistim, ki nameravajo urediti ogrevanje z gravitacijskim ali mešanim tipom kroženja:

Če povzamemo, lahko rečemo, da idealne in univerzalne sheme ogrevanja ne obstaja: v vsakem posameznem primeru je treba upoštevati številne dejavnike in določiti prioritete. Potrudili smo se opisati vse razpoložljive možnosti, da bi izbiro olajšali in naredili pravilnejšo.

Kakšna shema ogrevanja pa je v vaši hiši? Koliko ste z njo zadovoljni in kaj bi želeli spremeniti? Pridružite se razpravi spodaj.