Kolektorski sustav grijanja: sheme razvoda za privatne kuće i stanove

Ključni problem klasičnog jedno- i dvocijevnog sustava grijanja privatnih kuća jest brzo hlađenje nosača topline. Složite se da bi bilo dobro urediti sustav koji nema takav nedostatak.

Želite li u svojoj kući ostvariti grijanje gdje će nosač topline ostati što duže topao? Pomoći ćemo vam riješiti ovaj zadatak – u članku se razmatra kolektorski sustav grijanja koji je posljednjih godina stekao široku popularnost. Upravo je on sposoban dugotrajno održavati potrebnu temperatuu unutar kruga.

Također smo u ovom materijalu razmotrili koji principi leže u osnovi sustava i koja je shema razvoda najprikladnija u smislu montaže. U članku su odabrane sheme i tematske fotografije, korisni savjeti i videozapisi o značajkama kolektorskog sustava i nijansama montaže radijatora.

Uređaj kolektorskog sustava

Osnova sheme kolektorskog grijanja i glavni radni organ je razvodni čvor, u narodu nazvan češalj sustava.

To je posebna vrsta sanitarne armature koja je namijenjena distribuciji nosača topline po neovisnim krugovima i glavnim vodovima.

U sastav kolektorske grupe ulaze i: ekspanzijska posuda, cirkulacijska pumpa i uređaji sigurnosne grupe.

Kolektorski čvor za dvocijevni sustav grijanja sastoji se od dva dijela:

• Ulazni – spaja se na grijaću jedinicu kroz dovodnu cijev, prima i raspoređuje toplinski medij zagrijan na potrebnu temperaturu po krugu.
• Izlazni – spojen je na povratne cijevi neovisnih krugova, odgovoran je za prikupljanje ohlađene vode 'povrata' i preusmjeravanje u kotao za grijanje.

Glavna razlika između kolektorskog razvoda grijanja i tradicionalnog serijskog povezivanja uređaja je u tome što svaki grijaći uređaj u kući ima neovisni priključak.

Takvo konstrukcijsko rješenje omogućuje upravljanje temperaturom svakog radijatora u kući, a po potrebi ga i potpuno isključiti.

Često se pri projektiranju grijanja koristi mješoviti tip razvoda, pri čemu se na čvor spaja nekoliko krugova, od kojih se svaki upravlja neovisno. No unutar kruga grijaći uređaji su spojeni serijski.

Gredaljka predstavlja odsječak debele cijevi opremljen jednim ulazom i nekoliko izlaza, čiji je broj određen brojem priključenih krugova.

Prednosti i mane kolektorsko-razvodnog sustava

Među neospornim prednostima ugradnje kolektorskog sustava valja istaknuti:

1. Jednostavnost rada. Zahvaljujući činjenici da se svaki element upravlja neovisno, korisnik ima mogućnost postaviti temperaturu u bilo kojoj točki kuće. A po potrebi lako isključiti jedan ili grupu grijaćih uređaja u sobi. Pritom će temperatura u ostalim prostorijama ostati ista.
2. Mogućnost korištenja cijevi malog promjera. Budući da svaka grana koja vodi od kolektora opskrbljuje samo jedan uređaj, za njezino polaganje mogu se koristiti cijevi malog promjera koje je lako sakriti u estrihu.
3. Pogodnost za popravak. U slučaju otkrivanja kvarova lako će se isključiti bilo koji dio cjevovoda, a da se pritom ne prekine rad cijelog sustava.

Kako bi se formiralo nekoliko krugova s različitim parametrima, na primjer: razlike tlaka ili različitu temperaturu medija, koriste se razvodne gredaljke s funkcijom hidrauličkog kompenzatora.

Hidraulički separator predstavlja prostranu cijev na čije je izlaze spojen niz krugova s neovisnom cirkulacijom.

Voda zagrijana kotlom ulazi unutar hidrauličkog separatora. Kružeći unutar uređaja, voda se na različitim udaljenostima od priključaka oduzima i preraspodjeljuje po krugovima.

Na mjestima priključka svakog kruga nakon hidrostrelke bit će postavljene vlastite vrijednosti pada tlaka i temperature nosača

Zbog toga što zagrijani toplinski medij s manjim gubicima donosi toplinu do radijatora, koeficijent korisnog djelovanja sustava se povećava. To omogućuje smanjenje snage kotla i uštedu potrošnje goriva.

Sustav grijanja, čiji je glavni element kolektor, nije lišen nedostataka.

Među njih valja ubrojiti:

• Potrošnja cijevi. U usporedbi sa serijskim spajanjem, potrošnja cijevi kod postavljanja kolektorskog sustava veća je dva/tri puta. Razlika u troškovima određena je veličinom korištene površine.
• Potreba za korištenjem cirkulacijskih pumpi. Instalacija neovisnih krugova ne može se izvesti bez montaže cirkulacijskih pumpi. To povlači dodatne troškove.

Slaba karika kolektorskog sustava je njegova ovisnost o električnoj energiji. Tako da čak i uz rad kotla, u slučaju nestanka struje, cijevi će ostati hladne. Iz tog razloga ne preporučuje se koristiti takve sustave u područjima gdje su prekidi opskrbe električnom energijom česta pojava.

Cirkulacijska pumpa osigurava prisilno kretanje toplinskog medija u sustavu izrađenom od cijevi malog promjera, u kojem ukupni hidraulički otpor ima visoku vrijednost.

Prilikom polaganja krugova u podnu estrihu treba uzeti u obzir da je svaki spoj potencijalno mjesto curenja. U slučaju nastanka kvara, za njegovo otklanjanje bit će potrebno otvoriti monolitni beton. A to je već prilično zahtjevan i skup pothvat.

Stoga se spojevi mreža kolektorskog sustava postavljaju isključivo iznad razine poda. Najčešće su smješteni u kolektorski ormarić.

Načela sastavljanja shema razvoda

Jedinstveni standardi planiranja pri izradi shema razvoda kolektorskog sustava ne postoje. Oprema se odabire prema specifičnim zadacima.

Ali stručnjaci se slažu u jednom autoritativnom mišljenju da takav sustav nikako nije prikladan za grijanje stanova. To je uvjetovano složenošću provedbe projekta zbog toga što su u stambeni prostor obično dovedena dva ili više uspona.

A jedan od obveznih uvjeta provedbe sheme je potreba za spajanjem svih radijatora na jedan uspon.

Vam također može biti korisna informacija o tome kako spojiti radijator grijanja.

Da biste u stanu ostvarili shemu kolektorskog razvoda, morat ćete ostaviti samo jedan kanal topline, prethodno zavarivši ostale – on će preuzeti cjelokupno opterećenje.

Ako se zavare svi ostali kanali za dovod vode tako da jedan uspon preuzme cjelokupno opterećenje, stvara se zatvoreni hidraulički krug unutar jednog stana. Svi uređaji za grijanje koji se nalaze iznad tog uspona bit će odsječeni od sustava i neće dobiti željenu toplinu.

Stanari koji žive iznad prije ili kasnije će otkriti uzrok takve pojave, pa će se shema morati ponovno prerađivati po prisilnom redu, pritom izdvajajući popriličan iznos.

Kolektorski razvod grijanja dopušteno je instalirati u novim višestambenim zgradama pod uvjetom da su u fazi izgradnje u njima već ugrađeni dodatni ventili za priključivanje krugova različite konfiguracije.

Pri uređenju kolektorskog sustava treba uzeti u obzir niz ključnih točaka koje su svojstvene i drugim vrstama sustava.

Kolektorski sustav najbolje odgovara privatnim kućama.

Glavno je – pri projektiranju razvoda pridržavati se osnovnih preporuka stručnjaka:

1. Postojanje odzračnika. Automatizirani ventil postavlja se izravno na kolektore dovoda i povrata.
2. Postojanje ekspanzijske posude. Njezin volumen treba iznositi najmanje 3% ukupnog volumena toplinskog medija. No dopušteno je koristiti i uređaje s većim volumenom.
3. Mjesto postavljanja ekspanzijske posude. Postavlja se na 'povratu', smještena ispred cirkulacijske pumpe u smjeru toka vode. Više o njezinoj instalaciji opisano je u drugom našem članku.
4. Instalacija cirkulacijskih pumpi na svakom krugu. Mjesto njihovog postavljanja nije bitno, ali maksimalnu učinkovitost zbog niske radne temperature pokazuju na 'povratu'.

Ako je potrebno koristiti razdjelnik opremljen hidrauličkim kompenzatorom, ekspanzijska posuda postavlja se ispred glavne pumpe koja treba osigurati kretanje vode u malom krugu.

Zahvaljujući postavljanju ekspanzijske posude ispred pumpe može se značajno smanjiti rizik od oštećenja uređaja pod djelovanjem turbulencije vode.

Cirkulacijska pumpa fiksira se tako da vrat bude strogo horizontalan. U protivnom će prvi zračni čep ostaviti agregat bez podmazivanja i hlađenja.

Više o odabiru cirkulacijske pumpe možete pročitati u ovom članku.

Ako u sustavu grijanja postoje dodatni razvodni čvorovi – oni ne smiju biti povezani.

Odabir komponenta sustava

Pri projektiranju grijanja najbolje je nabaviti razvodne čvorove tvorničke proizvodnje.

Zahvaljujući raznolikosti asortimana, neće biti teško odabrati razdjelni kolektor prema određenim parametrima grijanja, osiguravajući time točnost i pouzdanost sustava.

U prodaji se mogu naći gotovi kolektorski blokovi koji u sebi objedinjuju dovodni i povratni čvor, kao i termostatske ventile i automatske odzračnike.

Ključni parametri pri odabiru cijevi za krugove grijanja su otpornost na koroziju, toplinska otpornost i visoka čvrstoća na proboj. Osim toga, cijevi moraju imati potrebnu fleksibilnost kako bi se mogle polagati pod bilo kojim kutom.

Pri odabiru proizvoda prednost treba dati cijevima koje se isporučuju u kolutima. Primjena cjelovitih proizvoda omogućit će izbjegavanje spojeva u razvodu, što je posebno važno kod zatvorenog načina ugradnje unutar estriha.

Cijevi za sustave privatnih vikendica

Pri projektiranju grijanja u privatnim kućama treba uzeti u obzir da tlak u sustavu iznosi oko 1,5 atmosfere, a temperatura nosača topline može doseći:

• za radijatore – 50-70 stupnjeva;
• za podno grijanje – 30-40 stupnjeva.

Za autonomne sustave grijanja s njihovim predvidljivim parametrima uopće nije nužno nabavljati nehrđajuće gofrirane cijevi. Mnogi vlasnici ograničavaju se na nabavu cijevi od umreženog polietilena oznake «PE-X».

Polietilenske cijevi za krugove grijanja u prodaji su u kolutima od 200 metara; mogu izdržati tlak do 10 kgf/cm² i raditi na temperaturi do 95 °C.

Takve se cijevi spajaju pomoću zateznih fitinga, čime se mogu dobiti neraskidivi spojevi.

Osim visokih radnih parametara, glavna prednost umreženog polietilena je mehanička memorija materijala. Stoga, ako se silom rastegne rub cijevi, a u nastali otvor umetne priključak, ona će ga čvrsto obuhvatiti, osiguravajući čvrst spoj.

Pri uporabi metaloplastičnih cijevi spajanje se izvodi pomoću navojnih fitinga s kompresijskim maticama. A to je već rastavljivi spoj, koji se prema SNiP-u ne smije «uzidati».

Možda će Vam također biti korisna informacija o tome koje cijevi je bolje odabrati za grijanje, razmotrena ovdje.

Cijevi za višestambene zgrade

Ako će se kolektorski sustav ugrađivati u višestambenoj zgradi, treba uzeti u obzir da radni tlak u njemu iznosi 10-15 atmosfera, a temperatura nosača topline može doseći oko 100-120 °C. Treba imati na umu da je uređenje kolektorskog grijanja moguće samo na prvom katu.

Optimalna opcija za ugradnju sustava u stambenoj zgradi je korištenje valovitih cijevi od nehrđajućeg čelika.

Rječit primjer za to su proizvodi južnokorejske tvrtke Kofulso. Cijevi ove marke mogu raditi pri radnom tlaku od 15 atmosfera i izdržati temperaturu od približno 110 °C. Tlak loma cijevi Kofulso doseže vrijednost od 210 kgf/cm².

Zahvaljujući izvrsnoj savitljivosti cijevi, pri čemu je radijus savijanja jednak njezinom promjeru, proizvode je pogodno koristiti pri postavljanju 'podnog grijanja'.

Sastavljanje spojeva cjevovoda korištenjem takvih elemenata nije teško. Cijev se jednostavno umetne u fitting i učvrsti zavrtanjem matice koja pritišće metalnu valovitu površinu elastičnim silikonskim brtvom.

Značajke montaže sustava

Kolektorski sustav grijanja privatne kuće treba montirati još u fazi gradnje. Naime, nakon polaganja ili izlijevanja gotovog poda montaža takvog sustava postat će ekonomski neisplativa. Jedino rješenje u tom slučaju jest otvoreni način montaže razvodnih cijevi.

Postavljanje razdjelnog češlja

Na katovima kuća s horizontalnim razvodom grijanja za smještaj kolektora, cirkulacijske pumpe i regulacijske opreme bit će potrebno ugraditi zatvoreni ormarić – kolektorski ormar.

Zatvoreni ormarić zaštitit će opremu i zaporne ventile od vanjskih mehaničkih utjecaja i dati prostoriji estetski ugodniji izgled.

Kolektorski ormar se ugrađuje u zasebne niše prostorija zaštićenih od vlage. Najčešće se za to odvaja mjesto u hodniku, garderobi ili ostavi.

Pri projektiranju grijanja dvokatne zgrade bit će potrebno ugraditi dvije kolektorske skupine: na prvom i drugom nivou. Dodatni razvodni uređaji omogućit će približno jednaku duljinu kruga.

Kao opciju možemo uzeti shemu u kojoj će prva skupina biti odgovorna za raspodjelu topline po pojedinim krugovima, a druga će djelovati kao ključna komponenta pri uređenju 'podnog grijanja'.

Zagrijani toplinski nosač iz prostorije s kotlom dolazi glavnim vodovima do kolektora postavljenih po katovima

Broj ulaza i izlaza kolektora uvijek je jednak broju grijaćih elemenata smještenih na katu: radijatora ili krugova podnog grijanja. Za svaku sobu postavlja se zasebna grana koja će, povezujući nekoliko grijaćih uređaja, ostvariti shemu s poputnim tokom ili slijepu shemu.

Da bi se smanjili troškovi povezivanja radijatora, primjenjuje se 'prolazna' shema.

Kod 'prolazne' sheme termoventil se postavlja samo na prvi krug radijatora; čime se regulira protok vode na svim uzastopno spojenim uređajima iza njega.

Kod 'prolaznog' sustava više uzastopno spojenih uređaja percipirat će se kao jedan element.

Varijante polaganja cjevovoda

Kod kolektorskog razvoda najčešće se primjenjuje način polaganja cijevi u betonski estrih. Njegova debljina varira u rasponu 50–80 mm, što je sasvim dovoljno za 'monolitizaciju' unutarnjeg razvoda sustava grijanja.

Ali prema SNiP-u, u beton se smiju polagati samo nerazdvojni spojevi.

Spajanje bilo kojeg radijatora ili konvektora na kolektor vrši se kroz dvije cijevi: 'dovod' i 'povrat', stoga se cijevi polažu u podnom estrihu u parovima.

Za to se često koriste metaloplastične cijevi promjera 16 mm. Zbog toga što se lako savijaju, cjevovod je prikladno polagati ispod poda.

Planirajući nakon tlačnog ispitivanja sustava zaliti metaloplastične cijevi betonskim estrihom, potrebno ih je prethodno omotati toplinskom izolacijom.

Takav sloj omogućit će svođenje na minimum rizika od oštećenja cijevi pod djelovanjem toplinskog širenja, budući da će se u tom slučaju one 'trljati' ne o beton, već o izolaciju.

Pri polaganju cijevi u estrih, spojeve je prema zahtjevima SNiP-a potrebno ostaviti dostupnima, postavljajući ih u tu svrhu iznad razine poda

Na vrh estriha postavlja se šperploča, koja se prekriva završnom podnom oblogom: linoleumom ili parketom.

Cijevi se također mogu dovoditi do radijatora sa strane ili odozgo, na primjer: u prostoru spuštenog stropa.

Neki majstori preferiraju polagati cijevi vanjskim načinom, postavljajući ih uz zidove i skrivajući iza dekorativnih lajsni. Ali takav način montaže dovodi do neizbježnog povećanja duljine cjevovoda.

Ne preporučuje se polagati cjevovod kroz vratne otvore. To može dovesti do toga da se prilikom postavljanja praga unutarnjih vrata tijekom bušenja cijev ošteti.

U slučaju da je potrebno položiti cjevovod kroz zid, kako bi se spriječilo njegovo oštećenje pod djelovanjem slijeganja zgrade, otvor u zidu treba opremiti čahurom.

Na svaki hidraulički krug koji dolazi s razdjelne sabirnice ugrađuje se zasebna zaporna armatura.

Kako bi se mogao ispustiti zrak nakupljen u sustavu, ugrađuju se:

• na razdjelnom čvoru – odzračni ventili;
• na radijatorima (nakuplja se na najvišim točkama) – slavine Mayevskog.

Zahvaljujući tome što je svaki hidraulički krug koji dolazi nakon kolektora samostalan sustav, pogodno ga je koristiti pri stvaranju 'toplih podova'.

Glavna prednost kolektorskog sustava podne izvedbe u tome što se toplinski tokovi ravnomjerno raspoređuju po podu.

Cirkulacija zraka prilikom uređenja podne varijante odvija se na prirodan način.

Pri realizaciji takvog sustava metaloplastične cijevi polažu se na toplinsko-izolacijsku podlogu, oblikujući uzorak u obliku zmije ili spirale. Promjer cijevi i korak polaganja određuju se prema izračunima. Jedan uvjet – duljina jednog kruga ne smije prelaziti 90 metara.

Položeni krugovi spajaju se na distribucijski čvor, a nakon provjere nepropusnosti spojeva zalijevaju se betonskim mortom. Visina estriha iznosi 70-90 mm.

Po istom principu montira se kako kolektorski sustav dvoetažne vikendice, tako i stambene zgrade s velikim brojem katova.

Zaključci i koristan video na temu

Princip projektiranja sustava:

Kako pravilno izvesti montažu:

Ugradnjom kolektorskog sustava grijanja u svoju kuću, dobit ćete mogućnost individualnog podešavanja načina rada uređaja.

A dodatni troškovi za povećanje duljine cijevi kompenziraju se smanjenjem njihova promjera i pojednostavljenjem montaže sustava.

Imate li kod kuće kolektorski sustav grijanja? Ili ga tek planirate urediti, a za sada istražujete informacije? Možda imate pitanje o sastavljanju sheme razvoda kolektorskog sustava? Postavite svoja pitanja, podijelite osobno iskustvo uređenja grijanja u kući, ostavljajući komentare ispod ovog članka.