Dvocjevni sustav grijanja privatne kuće: sheme uređaja + pregled prednosti

Osiguravanje topline u kući najvažniji je zadatak za njenog vlasnika. Može se riješiti na različite načine, no prema statistici većina zgrada u našoj zemlji grije se pomoću vodenog sustava grijanja.

Upravo je vodeni sustav najučinkovitiji i najpraktičniji u našim prilično oštrim klimatskim uvjetima. Dvocijevni sustav grijanja privatne kuće smatra se jednom od njegovih najtraženijih varijanti.

Nudimo vam da se upoznate s varijantama i tehnologijama montaže grijanja s dovodnim i odvodnim vodom za toplinski medij. Informacije se temelje na građevinskim normativima i zahtjevima. Radi potpunijeg razumijevanja složene teme, prikazani podaci dopunjeni su foto-galerijama, jasnim shemama i videom.

Značajke dvocijevnog grijanja

Bilo koji sustav grijanja s tekućim toplinskim medijem uključuje zatvoreni krug koji povezuje radijatore koji griju prostoriju i kotao koji zagrijava toplinski medij.

Sve se odvija na sljedeći način: tekućina, krećući se kroz izmjenjivač topline grijaćeg uređaja, zagrijava se do visoke temperature, nakon čega ulazi u radijatore, čiji se broj određuje potrebama zgrade.

Ovdje tekućina predaje toplinu zraku i postupno se hladi. Zatim se vraća u izmjenjivač topline uređaja za grijanje i ciklus se ponavlja.

Najjednostavnije cirkulacija teče u jednocijevnom sustavu, gdje svakom radijatoru dolazi samo jedna cijev. No, u tom slučaju svaki sljedeći radijator dobiva toplinski medij koji je izašao iz prethodnog, a time i hladniji.

Osobitost dvocijevnog sustava – postojanje dovodne i povratne cijevi koje dolaze do svakog radijatora

Kako bi se uklonio ovaj značajan nedostatak, razvijen je složeniji dvocijevni sustav.

U ovoj inačici na svaki radijator priključuju se dvije cijevi:

• Prva je dovodna, kojom toplinski medij ulazi u radijator.
• Druga je odvodna, koju majstori nazivaju 'povratna', kojom ohlađena tekućina odlazi iz uređaja.

Dakle, svaki radijator opremljen je individualno podesivom dovodom toplinskog medija, što omogućuje organiziranje grijanja na maksimalno učinkovit način.

Budući da se opskrba zagrijanim toplinskim medijem uređajima odvija gotovo istovremeno jednom cijevi, a prikupljanje ohlađene vode drugom, dvocijevni se sustavi odlikuju optimalnom toplinskom ravnotežom – svi radijatori sustava i na njega priključeni krugovi rade s gotovo jednakom toplinskom snagom.

Zašto se odabire takav sustav?

Dvocijevno vodeno grijanje postupno istiskuje tradicionalne jednocijevne konstrukcije, jer su njegove prednosti očite i vrlo značajne:

• Svaki od radijatora uključenih u sustav dobiva toplinski medij određene temperature, pri čemu je ista za sve.
• Mogućnost provođenja podešavanja za svaki radijator. Po želji, vlasnik može postaviti termostat na svaki od uređaja za grijanje, što će mu omogućiti postizanje željene temperature u prostoriji. Pritom će toplinsko djelovanje ostalih radijatora u zgradi ostati isto.
• Relativno mali gubici tlaka u sustavu. To omogućuje korištenje ekonomične cirkulacijske pumpe relativno male snage za rad u sustavu.
• U slučaju kvara jednog ili čak više radijatora, sustav može nastaviti s radom. Prisutnost zapornih ventila na dovodnim cijevima omogućuje izvođenje popravaka i montažnih radova bez zaustavljanja sustava.
• Mogućnost ugradnje u zgradu bilo koje visine i površine. Potrebno je samo odabrati optimalno prikladan tip dvocijevnog sustava.

Nedostaci takvih sustava obično uključuju složenost montaže i veću cijenu u usporedbi s jednocijevnim konstrukcijama. To je zbog dvostrukog broja cijevi koje je potrebno instalirati.

Međutim, treba uzeti u obzir da se za izgradnju dvocijevnog sustava koriste cijevi i pribor malog promjera, što donosi određenu uštedu sredstava. Konačni trošak sustava nije puno veći od jednocijevnog analoga, a pruža mnogo više prednosti.

Jedna od značajnih prednosti dvocijevnog sustava grijanja – mogućnost učinkovitog podešavanja temperature u prostoriji

Vrste sustava s dovodom i povratom

Dvocijevna konstrukcija karakterizirana je brojnim varijantama koje se mogu klasificirati prema različitim kriterijima. Razmotrimo osnovne od njih.

Otvoreni raspored grijanja

Svaki hidraulički sustav grijanja predstavlja zatvoreni krug u koji je uključena ekspanzijska posuda. Ovaj element je nužan jer se zagrijana tekućina povećava u volumenu.

Za otvoreni razvod odabire se spremnik koji omogućuje tekućini komunikaciju s atmosferom. U tom slučaju dio tekućine neizbježno isparava, što dovodi do potrebe stalnog praćenja njezine razine.

Dvocijevna shema grijanja otvorenog tipa – najjednostavnija i najjeftinija opcija za izgradnju sustava. Značajan nedostatak joj je što u hladnom razdoblju rashladna tekućina koja je izravno u kontaktu s atmosferom brzo hladi.

Ovo je vrlo važna nijansa koju treba shvatiti vrlo ozbiljno. Nedovoljna razina tekućine u sustavu dovodi do «vrenja» bojlera i njegovog kvara. Osim toga, otvoreni sustav podrazumijeva korištenje samo vode kao rashladne tekućine.

Praktičnije u tom smislu smjese glikola ili antifriza pri isparavanju stvaraju otrovne pare, stoga se koriste samo u zatvorenim konstrukcijama.

Zatvoreni cirkulacijski sustav

Razlikuje se od otvorene po prisutnosti zatvorenog ekspanzijskog spremnika. Ne zahtijeva stalnu kontrolu od strane vlasnika. Konstrukcija uključuje ugradnju ekspanzijskog spremnika membranskog tipa, koji je namijenjen za kompenzaciju iznenadnog pada ili porasta tlaka u sustavu. Time sprječava kvarove opreme uslijed naglih preopterećenja.

U zatvorenoj shemi montira se ekspanzijski spremnik membranskog tipa, koji nije povezan s okolišem, stoga toplinski medij ne isparava iz sustava.

Membranski spremnik omogućuje održavanje optimalnog tlaka za pumpu i kotao u sustavu. Osim toga, zatvorena konstrukcija omogućuje korištenje bilo koje tekućine koja odgovara svojim parametrima kao toplinskog medija.

To omogućuje postizanje maksimalno učinkovitog i ekonomičnog sustava s potrebnim parametrima. Na primjer, sustava koji se ne boji smrzavanja ako se u njemu koristi antifriz.

Prema načinu cirkulacije tekućeg toplinskog medija, dvocijevni sustavi grijanja dijele se u dvije velike skupine.

Konstrukcija s prirodnom cirkulacijom

Osnovni princip funkcioniranja sustava je sljedeći: kotao zagrijava toplinski medij, koji se pri povećanju temperature širi. Gustoća tekućine se pri tome smanjuje.

Zahvaljujući tome, hladnija i stoga gušća voda postupno istiskuje zagrijanu tekućinu prema gore. Ona se diže do najviše točke sustava, gdje se počinje pomalo hladiti i gravitacijom kreće prema radijatorima.

U radijatorima voda predaje pohranjenu toplinu i, još više se hladeći i povećavajući svoju gustoću, kreće se prema kotlu. Očito je da toplinski medij prolazi cijeli ciklus gravitacijom, bez korištenja dodatne opreme.

Zbog toga što se to događa dovoljno sporo, zrak istisnut vodom uspijeva se premjestiti na najvišu točku sustava, što omogućuje uklanjanje viška nakupljenog zraka.

Na slici je prikazana jednostavna shema dvocijevnog sustava grijanja s prirodnom cirkulacijom nosača topline. Njegove karakteristične značajke uključuju cjevovod velikih promjera, koji smanjuje hidraulički otpor, te obvezni nagib u smjeru kretanja nosača topline od približno 2 – 3 mm po metru duljine.

Nesporna prednost konstrukcije prirodnog tipa smatra se njezin dug vijek trajanja. Odsutnost pokretnih dijelova i cirkulacijske pumpe, kao i zatvoreni krug sustava s konačnom količinom mineralnih soli i taloga, znatno produljuje vrijeme njezina rada.

Stručnjaci tvrde da vijek trajanja konstrukcija s prirodnom cirkulacijom, opremljenih polimernim cijevima i bimetalnim radijatorima, može iznositi otprilike pedeset godina.

Nedostatkom takvih shema smatra se relativno niska razlika tlakova. Također treba uzeti u obzir određeni otpor koji radijatori i cijevi pružaju protoku nosača topline. Stoga će radijus djelovanja takvog sustava biti ograničen. Građevinskim normama preporučuje se korištenje grijanja s prirodnom cirkulacijom u radijusu ne većem od 30 m.

Osim toga, takav sustav ima prilično visoku inerciju, pa od paljenja kotla do trenutka stabilizacije temperature u grijanoj zgradi prođe dosta vremena.

Negativnim aspektom može se smatrati i to da sve cijevi moraju biti položene pod određenim nagibom kako bi se tekućina mogla kretati u željenom smjeru. Sustav grijanja s prirodnom cirkulacijom sposoban je za samoregulaciju.

Dvocijevni sustav s prirodnom cirkulacijom sposoban je za samoregulaciju: što je niža temperatura u grijanoj prostoriji, to je veća brzina kretanja nosača topline.

Što je niža temperatura okoline, to je veća brzina cirkulacije nosača topline. Osim toga, na kretanje tekućine kroz krug grijanja utječu još nekoliko čimbenika: presjek i materijal cijevi razvoda, radijus i broj zavoja u shemi dvocijevnog grijanja privatne kuće, kao i prisutnost i vrsta instaliranog zapornog ventila.

Utječući na navedene čimbenike može se postići najveća učinkovitost sustava grijanja.

Raspored s prisilnom cirkulacijom toplinskog medija

U gore opisanu shemu uključuje se cirkulacijska pumpa koja pokreće toplinski medij kroz zatvoreni krug grijanja. To daje značajne prednosti. Prije svega, povećava se brzina kretanja tekućine, zbog čega se zgrada zagrijava mnogo brže.

Pritom svi radijatori spojeni na sustav dobivaju toplinski medij približno iste temperature. To im omogućuje ravnomjerno zagrijavanje.

Kod primjene sheme s prirodnom cirkulacijom to je nemoguće, jer temperatura tekućine koja ulazi u radijator ovisi o udaljenosti od kotla. Što je radijator dalje, to je hladniji toplinski medij. Prisilna cirkulacija omogućuje regulaciju razine zagrijavanja pojedinih elemenata mreže. Osim toga, po potrebi se mogu zatvoriti pojedini dijelovi.

Korištenje cirkulacijske pumpe omogućuje uključivanje membranskog ekspanzijskog spremnika u sustav, odnosno izvedbu u zatvorenoj varijanti. Time se količina isparene tekućine znatno smanjuje.

Osim toga, montaža konstrukcije znatno se pojednostavljuje jer nema potrebe postavljati cijevi pod strogo određenim kutom, točno izračunavati njihov promjer i visinu podizanja.

Na slici je prikazana shema dvocijevnog sustava grijanja s prisilnom cirkulacijom. Ovdje je prisutna pumpa koja pokreće tekućinu kroz krug.

Još jedna prednost konstrukcije s prisilnom cirkulacijom je mogućnost relativno bezbolnog unošenja potrebnih promjena u njezinu shemu i raspored. Za opremanje takve konstrukcije koriste se cijevi i pribor manjeg promjera, što je znatno pojeftinjuje.

Osim toga, takvi su sustavi ekonomičniji zahvaljujući činjenici da je razlika u temperaturi tekućeg toplinskog medija na ulazu i izlazu iz kotla mnogo manja nego kod analoga s prirodnom cirkulacijom.

Prisutnost pumpe u shemi sprječava pojavu zračnosti u glavnom vodu grijanja. U cjelini, razvodi s prisilnom cirkulacijom smatraju se učinkovitijima, ali i oni imaju nedostatke.

Najznačajniji od njih je ovisnost o električnoj energiji. Pumpa ne može raditi bez priključka na izvor napajanja. Kod nestanka struje takav sustav grijanja prestaje raditi. Kod čestih nestanaka poželjno je imati neprekidni izvor energije.

U nedostatke se obično ubrajaju i financijski troškovi. Dio toga je cijena cirkulacijske pumpe, kao i cijena armature potrebne za njezino normalno funkcioniranje. To ukupno povećava cijenu montaže sustava. Osim toga, mjesečno će biti potrebno plaćati račune za električnu energiju koja osigurava rad cirkulacijske pumpe.

Učinkovitost funkcioniranja sustava grijanja s prisilnom cirkulacijom uvelike ovisi o ispravnosti odabira pumpe.

Shema grijanja može biti sastavljena na dva različita načina, koji određuju smještaj uspona i cjevovoda u prostoru.

Vodoravni i okomiti tip kompozicije

Podrazumijeva priključivanje uređaja za grijanje na horizontalni glavni vod. Uglavnom se montira u jednokatnim zgradama velike površine. Uspone je u ovom slučaju optimalno smjestiti u hodnike ili pomoćne prostorije.

Prednost ovog tipa rasporeda smatra se niža cijena samog sustava i njegove montaže. Glavni nedostatak je sklonost konstrukcije stvaranju zračnih džepova, stoga je potrebna ugradnja odzračnih ventila (Mayevsky ventila).

Horizontalni razvod razlikuje se od vertikalne varijante po tome što je broj vertikalnih glavnih vodova minimalan. Prednost mu je što se dovodni i povratni glavni vod mogu položiti ispod poda, a nedostatak što za skriveno polaganje nije poželjno koristiti polimerne cijevi te je obavezno ugraditi cirkulacijsku pumpu u krug.

Priključivanje radijatora vrši se na vertikalno smještene uspone. Ova je varijanta posebno dobra za zgrade s više katova, jer omogućuje pojedinačno priključivanje svakog kata na uspon grijanja. Glavnom prednošću sustava smatra se odsutnost zračnih čepova. Pritom će uređenje sheme grijanja s vertikalnim rasporedom biti skuplje od horizontalnog pandana.

Vertikalni raspored sustava omogućuje pojedinačno priključivanje svakog kata na grijanje, što je vrlo praktično.

Dvocijevni sustav grijanja s gornjim rasporedom

Glavna posebnost takve konstrukcije je polaganje dovodnog cjevovoda u gornjem dijelu prostorije, dok se povratni vod odvodi u njezinom donjem dijelu.

Važna prednost takvog sustava: visok tlak u glavnom vodu, što je posljedica značajne razlike u razinama povratne i dovodne cijevi. Zahvaljujući toj okolnosti, njihov promjer može biti jednak čak i pri uređenju sheme s prirodnom cirkulacijom.

Međutim, ekspanzijski spremnik koji se nalazi na najvišoj točki sustava najčešće se nalazi na negrijanom tavanu, što može uzrokovati probleme. Kao opciju moguće je razmotriti postavljanje spremnika unutar međukatne konstrukcije, pri čemu njegova donja polovica ostaje u grijanoj prostoriji, a gornji dio izlazi na tavan i maksimalno se izolira.

Ako vlasnik nije posebno zabrinut zbog prisutnosti cijevi ispod stropa prostorije, poželjno je smjestiti dovodni vod iznad razine prozora.

U tom slučaju ekspanzijski spremnik može se smjestiti ispod stropa, pod uvjetom da je visina uspona dovoljna za osiguranje normalne brzine toplinskog medija. Povratni vod potrebno je montirati što bliže razini poda ili ga čak spustiti ispod njega. Istina, u potonjem slučaju, prilikom postavljanja glavnog voda neće se moći koristiti spojni elementi kako bi se izbjeglo pojavljivanje curenja.

Na slici su prikazane sheme gornjeg razvoda s paralelnim i suprotnim prirodnim kretanjem toplinskog medija. Prikazane su varijante dvokružnog i jednokružnog razvoda.

Izgled prostorije s cijevima položenim ispod stropa nije dovoljno estetski. Osim toga, dio topline odlazi prema gore, što sustav grijanja s gornjim razvodom čini nedovoljno učinkovitim.

Stoga se može pokušati sastaviti shemu s dovodnim vodom koji prolazi ispod radijatora, ali to će poboljšati samo izgled sustava, a nikako neće utjecati na njegove nedostatke.

Priključivanje pumpe omogućuje lako postizanje optimalnog tlaka u sustavu čak i pri korištenju cijevi minimalnog promjera. Maksimalni učinak sustava grijanja s gornjim razvodom može se postići u dvokatnoj privatnoj kući, budući da se prirodna cirkulacija potiče velikom razlikom u visini ugradnje kotla koji se nalazi u podrumu i radijatora na drugom katu.

Još jednom će se zagrijani toplinski medij usmjeravati u ekspanzijski spremnik koji se postavlja na tavanu ili na drugom katu. Odatle će tekućina po kosom vodu početi dotjecati u radijatore.

U tom slučaju moguće je čak spojiti distribucijsku posudu za toplu vodu i ekspanzijski spremnik. Ako se u kući ugradi energetski neovisan kotao, dobit će se potpuno autonomni sustav grijanja.

Još jedna vrlo uspješna opcija za dvokatnu kuću jest kombinirani sustav koji objedinjuje dvocijevne i jednocijevne dijelove. Na primjer, jednocijevna konstrukcija montira se na drugom katu u obliku vodenog toplog poda, a dvocijevna se postavlja na prvom. Mogućnost regulacije temperature u svim prostorijama pri tome je u potpunosti očuvana.

Dvocijevni sustav grijanja s gornjim razvodom ne uljepšava prostoriju. Dovodnu cijev potrebno je postaviti iznad prozora ako zgrada nije opremljena izoliranim potkrovljem.

Glavna prednost dvocijevnog sustava grijanja s gornjim razvodom smatra se velika brzina kretanja toplinskog medija i odsutnost zračnih džepova u cjevovodu.

Upravo se zbog toga često koristi, ne obazirući se na značajne nedostatke:

• neestetski izgled prostorija;
• velika potrošnja cijevi i pripadajućih dijelova;
• nemogućnost grijanja velikih prostora;
• problemi sa smještajem ekspanzijske posude, koja se ne može uvijek kombinirati s razdjelnom posudom;
• dodatni troškovi za dekoraciju kako bi se mogle maskirati cijevi.

Sve u svemu, sustav s gornjim razvodom je sasvim održiv, a uz pravilno provedene proračune čak i vrlo učinkovit.

Dvocijevna konstrukcija s donjim rasporedom

Shema podrazumijeva montažu dovoda i povrata ispod radijatora. Za razliku od sustava s gornjim razvodom, smjer kretanja toplinskog medija ovdje je promijenjen. Kreće se odozdo prema gore, prolazi kroz radijatore i vraća se povratnim vodom u kotao za grijanje.

Sustavi s donjim razvodom mogu uključivati jedan ili više krugova. Osim toga, moguće je izvesti slijepi razvod i shemu s istosmjernim kretanjem tekućeg toplinskog medija.

Na slici je prikazan dvocijevni sustav grijanja s donjim razvodom. Donja shema polaganja dovodnog cjevovoda povoljna je jer ne zahtijeva tako snažnu izolaciju cijevi kao kod polaganja u negrijanom potkrovlju. Gubici topline također su znatno manji.

Glavni nedostatak konstrukcije je stvaranje zračnih čepova. Kako bi ih se riješili, koriste se ventili Mayevskog. Osim toga, ako je sustav instaliran u kući s dva ili više katova, pretpostavlja se da bi takav ventil trebao biti na svakom radijatoru. To je, naravno, vrlo nezgodno, stoga se preporučuje polaganje posebnih zračnih vodova koji se uključuju u sustav.

Takvi odzračivači skupljaju zrak iz cjevovoda grijanja i usmjeravaju ga u središnji usponski vod. Zatim zrak dospijeva u ekspanzijsku posudu, odakle se uklanja. Sheme grijanja s donjim razvodom i prirodnom cirkulacijom koriste se prilično rijetko, jer imaju niz ograničenja. Prije svega, većina radijatora uključenih u krug su krajnji.

Iz tog razloga ih je potrebno opremiti ispusnim ventilima. Ako u sustavu postoji ekspanzijska posuda otvorenog tipa, zrak će se morati ispuštati gotovo svakodnevno. Montaža zračnih vodova koji prstenasto povezuju dovodne cijevi omogućuje ublažavanje ovog nedostatka. Međutim, oni značajno kompliciraju shemu i čine je glomaznijom. Štoviše, 'zračni vod' se polaže na vrhu prostorije.

Značajna prednost donjeg razvoda, koja se sastoji u odsutnosti vidljivo položenog glavnog voda, pritom se gubi. Količina cijevi koja se koristi za montažu u tom je slučaju sasvim usporediva s brojem dijelova potrebnih za gornji razvod. Stoga se za uređenje dvocjevnog sustava s donjim razvodom najčešće koristi varijanta s prisilnom cirkulacijom.

Izvana sustavi s donjim razvodom izgledaju mnogo privlačnije. Cjevovodi su izrađeni od cijevi malog promjera, prolaze ispod radijatora i gotovo su neprimjetni.

Značajne prednosti takvog sustava uključuju:

• Kompaktan smještaj upravljačkog dijela cijelog sustava. Najčešće se postavlja u podrumu.
• Smanjenje gubitka topline koje daje polaganje cijevi pri dnu prostorije.
• Mogućnost priključivanja i korištenja sustava grijanja prije potpunog završetka građevinskih ili popravnih radova. Na primjer, prizemlje se može grijati, dok će se na prvom katu obavljati potrebni radovi.
• Značajna ušteda topline zahvaljujući mogućnosti raspodjele topline po grijanim prostorijama.

Nedostaci donjeg razvoda uključuju velik broj cijevi i dijelova potrebnih za montažu i nizak tlak tekućine u dovodnom vodu. Osim toga, negativnim aspektom može se smatrati i potreba za ugradnjom Maevske slavine na radijatore grijanja, kao i stalno uklanjanje zračnih čepova iz sustava.

Zaključci i koristan video na temu

Video #1. Pregled i procjena prednosti i nedostataka sustava grijanja s prirodnom i prisilnom cirkulacijom:

Video #2. Detaljna analiza sheme dvocjevnog grijanja za trokatnu seosku kuću:

Video #3. Kako samostalno urediti dvocjevni sustav grijanja u seoskoj kući:

Sustav grijanja dvocjevnog tipa široko je rasprostranjen način praktičnog i učinkovitog zagrijavanja doma. Postoji mnogo modifikacija takve sheme. Važno je pravilno odabrati optimalnu varijantu za svoj dom i izvršiti stručni proračun svih parametara sustava. Samo tada će u kući biti zajamčeno toplo i ugodno.

Zainteresirala vas je tema članka, želite li razjasniti nejasne točke? Imate li pitanja ili želju podijeliti dragocjeno iskustvo? Molimo napišite komentare u bloku koji se nalazi ispod teksta.