Shema grijanja plinskog kotla u dvokatnici: pregled i usporedba najboljih shema grijanja

Gradite novu ili popravljate staru kuću, i došlo je do sustava grijanja? Ne znate koju vrstu razvoda odabrati? Ispravno sastavljena shema grijanja od plinskog kotla u dvokatnoj kući jamstvo je ne samo topline i udobnosti zimi, nego i neprekidnog rada opreme.

Kvalitetan projekt grijanja uzima u obzir brojne čimbenike – od klime i financijskih mogućnosti, do potrebe za preciznim podešavanjem i estetskih pitanja. U ovom članku detaljno ćemo analizirati sve moguće vrste sustava grijanja, prikazati i usporediti gotove sheme s najpovoljnijim skupom parametara za različite slučajeve, te navesti mogućnosti njihove prilagodbe.

Vrste privatnih plinskih sustava grijanja

Postoji mnogo parametara koji određuju tip sustava grijanja, odabir plinskog kotla kao glavnog generatora topline samo je prvi korak. Urediti krug grijanja može se povezavši sve uređaje jednom cijevi, ili provesti odvojene glavne vodove dovoda i povratka.

Također, struktura sustava ovisi o korištenim grijaćim uređajima, vrsti ekspanzijske posude, tlocrtu i površini kuće. Osim toga, može se podijeliti sustav na više odvojenih krugova i predvidjeti mogućnost prirodne cirkulacije u slučaju nestanka struje, i mnogo toga drugog.

Ispravno projektirana i montirana kotlovnica jamstvo je ugodne temperature u kući tijekom razdoblja grijanja i neprekidnog rada opreme.

Detaljnije ćemo sve mogućnosti, prednosti i nedostatke svakog tipa sustava razmotriti u nastavku.

Jedno- i dvocijevne sheme spajanja

Unutar ova dva tipa može se izdvojiti 5 osnovnih shema spajanja.

Razmotrit ćemo ih prema rastućoj složenosti konstrukcije i cijeni:

1. Jednostavna jednocijevna.
2. Jednocijevna «Lenjingradka».
3. Dvocijevna slijepa.
4. «Tichelmannova petlja».
5. Kolektorska, ili radijalna shema.

Najjednostavnija jednocjevna shema spajanja radijatora podrazumijeva da toplinska tekućina ulazi u drugi radijator tek nakon što prođe kroz prvi, i tako dalje. U takav sustav može se uključiti i podno grijanje – ono se spaja posljednje, na povrat najudaljenijeg radijatora.

Takva opcija omogućuje maksimalnu uštedu na cijevima, fitinzima i zapornoj armaturi, te osigurava protok toplinske tekućine kroz sve radijatore.

Jednostavnu jednocjevnu shemu možete ne samo sastaviti i proračunati, već i sami montirati. Osim toga, nije je teško opremiti mogućnošću prirodne cirkulacije.

Međutim, takav sustav ima ozbiljan nedostatak: temperatura se sa svakim radijatorom primjetno smanjuje, i to se nikako ne može regulirati. Ako termostatskim ventilom ograničite temperaturu dovoda na prvi radijator, proporcionalno će se sniziti temperatura u svima – djelomično pomaže samo povećanje broja sekcija posljednjih radijatora.

Ali u dvokatnim kućama, u pravilu, površina je značajna i sustavi su predugi da bi takva shema radila produktivno. Zbog nemogućnosti podešavanja, jednostavni jednocjevni sustav se praktički ne koristi.

Poboljšana jednocjevna shema, takozvana «Lenjingradka», predviđa bypass na svakom radijatoru. Na taj način, dio toplinske tekućine prolazi pored radijatora, a u sljedeći ulazi toplija smjesa.

Postavljanjem regulacijske i zaporne armature na dovod, povrat i bypass svakog radijatora, moguće je regulirati temperaturu u pojedinim prostorijama.

Ako se u shemu dodaju ventili i termoregulatori, dobiva se sustav srednje cijene i funkcionalnosti između jednostavnog jednocjevnog i dvocijevnog – prilično popularno rješenje.

Dvocijevni sustav podrazumijeva odvajanje dovoda i povrata na dvije odvojene cijevi dovedene do svakog radijatora. Materijala će biti potrebno znatno više, ali vruća toplinska tekućina neće se miješati s povratom, stoga će učinkovito zagrijati mnogo veći broj radijatora.

Slijepe grane prikladno je polagati tamo gdje nije moguće zaokružiti prostoriju cijevima, primjerice zbog balkonskih vrata. Smjer toka u dovodu i povratu postaje suprotan, pa postoji vjerojatnost da će voda krenuti putem najmanjeg otpora i zatvoriti krug cirkulacije već kroz prvi radijator, a u ostale uopće neće dospjeti.

Problem se rješava upotrebom balansirnih ventila, te cijevi manjeg presjeka za spajanje na radijator nego za glavne vodove.

Moguće je kombinirati različite sheme: ovdje su u prizemlju provedene slijepe grane, na prvom katu – Tichelmannova petlja, a na drugom katu – kolektorsko spajanje.

Tichelmannova petlja najuspješnije je i najpopularnije rješenje u odnosu cijene i učinkovitosti. Njezina posebnost je u tome što je smjer protoka u dovodnom i povratnom vodu paralelan, stoga, kroz koju god bateriju rashladna tekućina prolazi, duljina cirkulacijske petlje bit će jednaka, ne postoji put najmanjeg otpora. Kao rezultat, sve baterije griju ravnomjerno, ali svaka se može zasebno podesiti ili potpuno isključiti bez štete za rad sustava.

Kolektorska shema podrazumijeva postojanje dva kolektora, za dovod i povrat, od kojih su zrakasto razvedeni parovi cijevi prema svakom grijaćem tijelu. Za najbolju učinkovitost, kolektor se postavlja tako da udaljenost od njega do svakog grijaćeg tijela bude približno jednaka. Obično se za svaku etažu ugrađuje zasebni kolektor.

Samo u takvom sustavu svaka će baterija dobiti rashladnu tekućinu iste temperature, i upravo je njome najlakše upravljati, mijenjati snagu grijanja pojedinih točaka.

Glavni nedostatak radijalne sheme spajanja je potreba za velikim brojem cijevi, što ne samo da povećava trošak, nego i otežava montažu. S druge strane, vodovi takvih sustava potpuno su skriveni, a to izgleda estetski.

Još jedna važna stvar – kolektorski sustav, za razliku od svih prethodnih, ne može biti gravitacijski. To znači da će se čak i kod energetski neovisnog kotla grijanje isključiti čim se isključi struja i zaustavi pumpa.

Za podešavanje radijalnog sustava nije potrebno prilaziti svakom uređaju: svi ventili su skupljeni u kolektorskom ormariću, potrebno ih je samo točno označiti prilikom spajanja.

Često se u dvokatnicama koriste različite sheme razvoda grijanja za različite prostorije, ovisno o njihovom tlocrtu, površini i korištenim grijaćim tijelima.

U dvokatnici se jednocijevni projekti, s jedinstvenom dovodnom cijevi, praktički ne koriste, jer posljednji radijatori u krugu rade krajnje neučinkovito. Ovisno o površini kuće, pojedini krugovi odgovaraju svakoj etaži, nekoliko njih ili čak svakoj sobi.

Također je uobičajeno odvojiti krug radijatora od podnog grijanja, zbog potrebe za različitim radnim tlakom i temperaturom.

Podjela dovoda iz kotla na različite krugove može se izvršiti putem hidraulične strijele, kolektora ili njihove kombinacije. Prva osigurava tokove različitog tlaka i temperature za različite sustave, a drugi je učinkovit za krugove s jednoobraznim uređajima, na primjer, radijalnog spajanja radijatora.

Otvoreni i zatvoreni sustavi

Ovaj parametar označava postoji li kontakt rashladne tekućine sa zrakom, a određuje se tipom ekspanzijske posude.

Ekspanzijska posuda kompenzira povećanje volumena tekućine pri zagrijavanju, sprječavajući porast tlaka u sustavu. Posuda otvorenog tipa ima otvor na vrhu i radi jednostavno zahvaljujući rezervnom volumenu, puneći se do različitih razina. Kako voda iz nje ne bi prelijevala po principu spojenih posuda, takva posuda mora biti postavljena na najvišoj točki sustava. U dvokatnoj kući to je obično vrh opskrbnog usponskog voda.

Nedostataka u takvom sustavu nije malo. Rashladno sredstvo dolazi u kontakt s otvorenim zrakom, što znači – isparava i obogaćuje se kisikom. Kao posljedica – zabranjeno je puniti takav sustav antifrizom, vodu će trebati redovito dolijevati, a suvišni zrak stalno potiče koroziju i zračne čepove. Osim toga, kod iznošenja na tavan, posuda zahtijeva temeljitu izolaciju, a u prostoriji 2. kata problematično ju je maskirati.

U moderne plinske kotlove ekspanzijska posuda zatvorenog tipa može biti već ugrađena – to štedi prostor i olakšava priključak.

Zatvorena ekspanzijska posuda je hermetična, sastoji se od dviju komora odvojenih membranom. Radi zahvaljujući svojstvu zraka da se sabija: kada je sustav zagrijan, voda zauzima veći dio posude, tlak u zračnoj komori raste. Pri hlađenju upravo taj tlak istiskuje vodu natrag u sustav.

Takva se ekspanzijska posuda može postaviti u bilo kojoj točki sustava, najčešće – na povratnom vodu, ispred crpke. Sustav sa zatvorenom posudom potpuno je hermetičan, može se napuniti čak i otrovnom otopinom etilen glikola. Čak se i obična voda u takvim uvjetima postupno čisti od nečistoća i otopljenih plinova, pretvarajući se u gotovo idealni nosač topline.

Prema vrsti uređaja za grijanje

U jedan sustav grijanja mogu biti uključeni različiti uređaji: radijatori, podno grijanje, konvektori i drugi. Mogu ih se kombinirati čak i unutar najjednostavnije jednocijevne sheme, ali s gravitacijskom vrstom cirkulacije bolje je koristiti obične radijatore.

Sve u pod ugrađene uređaje za grijanje uobičajeno je nazivati konvektorima. Kod njih se prijenos topline odvija cirkulacijom zraka u šupljinama uređaja.

Podno grijanje nije samo ugodno i udobno, već i ekonomično, budući da topli zrak ispunjava donji, stambeni dio prostorije, a hladi se ispod stropa. Osobito je nezamjenjivo takvo rješenje ako u kući ima djeteta. Također se često postavljaju u kupaonici i kuhinji.

Sustavi koji se sastoje samo od podnog grijanja mogu se opremiti samo u dobro izoliranim zgradama i u umjerenoj klimi, inače će za mraza u kući biti hladno ili će hodanje po užarenom podu biti nemoguće. U pravilu se u jednoj shemi kombinira podno grijanje s malim brojem radijatora – to je i lijepo, i ekonomično, i udobno.

Radijatori nisu bez razloga najpopularniji: djeluju i zračenjem topline s vanjske plohe, zagrijavajući zrak i predmete ispred sebe, te po konvekcijskom principu, propuštajući kroz rebra struje zraka.

Učinkovitost rada radijatora ovisi o priključku dovodnih i povratnih cijevi, a time i o raspodjeli tokova nositelja topline u sekcijama.

Glavni nedostatak tradicionalnih radijatora jest teškoća njihovog smještaja bez narušavanja dizajna interijera, jer bilo kakvi maskirni zasloni smanjuju učinkovitost.

Prema vrsti cirkulacije toplinskog medija

Voda ili antifriz kroz sustav se najčešće kreću pomoću cirkulacijske pumpe: ona stvara potreban tlak, osiguravajući brzo, učinkovito i ravnomjerno zagrijavanje. Međutim, prisutnost pumpe čini svaki sustav ovisnim o električnoj energiji – odnosno, u slučaju nestanka struje, grijanje će se također isključiti.

Alternativna mogućnost su gravitacijski sustavi. Oni su projektirani tako da nositelj topline cirkulira uslijed povećanja gustoće pri hlađenju, te djelovanjem gravitacije – zbog nagiba svih cijevi kruga.

Vertikale grijanja (4) i povrata (5) trebaju biti manjeg promjera od glavnih vodova (3 i 6), a ekspanzijska posuda (7) postavlja se ili na početku dovoda (2) ili ispred kotla (1).

Takva shema grijanja privatne dvokatnice s energetski neovisnim plinskim kotlom radit će čak i ako struja uopće nije priključena, ali brzina cirkulacije, a time i učinkovitost, bit će znatno niže. Osim toga, spori tok ostavlja znatno više taloga na stijenkama sustava.

Zanimljiva je sposobnost sustava s prirodnom cirkulacijom za samopodešavanje: što je hladnije u kući, brže se hladi nositelj topline u radijatorima, povećava se razlika temperatura dovoda i povrata, a time i brzina toka te učinkovitost rada grijanja.

Ako su redoviti nestanci struje surova stvarnost, a kuća je mala, najbolje rješenje je sustav s mješovitim tipom cirkulacije. Njegov plan mora biti proračunat kao za gravitacijski sustav – s nagibima cijevi, kotlom na najnižoj točki itd.

Za ugradnju cirkulacijske pumpe predviđen je poseban „džep“ – bypass ispred kotla, prebacivanje tipa cirkulacije vrši se pomoću ventila.

U takav se sustav mogu ugraditi i podno grijanje, ali ono će raditi samo kada je pumpa uključena.

Horizontalni i vertikalni razvod

U dvokatnici se ne može proći samo s horizontalnim cjevovodima – najmanje jedan usponski vod na drugi kat mora dostavljati nositelj topline. Ali tip razvodnje to u cjelini ne mijenja.

Horizontalni raspored može se izvesti unutar svake etaže. Kod njega cijevi povezuju sve radijatore jedne razine u jedinstveni lanac. On je najsvestraniji i najpopularniji, moguće ga je realizirati pri bilo kojem rasporedu.

Razlikujemo također gornji i donji raspored, koji se tiče vertikalnog dijela cjevovoda. Za sustave s gravitacijskim tipom cirkulacije prikladan je samo gornji.

Jednocijevni vertikalni raspored lako je zamisliti na primjeru sustava grijanja višestambenih zgrada. Raspored svake etaže, uključujući i položaj radijatora, u njima se savršeno podudara. Svaka baterija spojena je usponskim vodom s istom takvom kod susjeda ispod i iznad, a horizontalnih cijevi grijanja u stanu nema.

Ako u vašoj kući raspored omogućuje postavljanje svih radijatora točno jedan iznad drugog, vertikalna shema radit će učinkovitije, osobito kod gravitacijskog tipa cirkulacije. Osim toga, usponske vodove je lakše maskirati nego horizontalni cjevovod.

Međutim, pri montaži sustava bit će potrebno više puta presijecati međukatne konstrukcije, a to je složenije nego provući cijev kroz zid.

Dodatna oprema – prednosti i nedostaci

Bilo koju shemu grijanja moguće je unaprijediti dodavanjem termostatskih ventila za podešavanje rada svake baterije, termostata, hidrauličke strelice, cirkulacijske pumpe za svaki krug, te drugih dodatnih uređaja.

Mjajevljevi ventili i odzračivači zraka na vrhu svakog usponskog voda obvezni su u sustavima sa zatvorenom ekspanzijskom posudom. Svaki dodatni uređaj čini sustav učinkovitijim, ekonomičnijim, omogućuje finije i praktičnije podešavanje.

Vrijedi zapamtiti da pretjerano kompliciranje sustava ne samo da povećava njegovu cijenu, već i znatno povećava rizik od kvara

Koristite samo potrebne komponente, jer što je manje jedinica, to je manja vjerojatnost kvara jedne od njih i zaustavljanja sustava.

Najbolje sheme za dvokatnu kuću

U svakom konkretnom slučaju potreban je razvoj individualnog projekta grijanja koji će osigurati učinkovit i ekonomičan rad.

Da biste pravilno odabrali, treba uzeti u obzir sljedeće čimbenike:

• klima i kvaliteta izolacije zgrade;
• broj i namjena prostorija. Je li posvuda potrebno stalno i ravnomjerno zagrijavanje;
• stabilnost opskrbe električnom energijom i postojanje generatora uvelike određuju tip cirkulacije;
• individualne želje stanara – topli podovi ili zidovi u pojedinim prostorijama ili u cijeloj kući i slično;
• raspored prostorija – je li moguće izvesti raspored po obodu;
• dizajnerski zahtjevi i faza obnove. U mnogim slučajevima sve cijevi, a ponekad i uređaji za grijanje, mogu se sakriti u podu i zidovima;
• budžet – procjena troškova za uređenje grijanja u jednoj zgradi može se razlikovati višestruko i deseterostruko.

Odgovorite na sva ova pitanja i upoznajte posebnosti različitih shema, dobit ćete predodžbu o potrebnoj varijanti.

Ne jurite za pretjerano složenim shemama: ponekad primitivne služe pouzdanije i ne manje učinkovito, a nema potrebe za finim podešavanjem.

Dalje predlažemo da odaberete jednu od provjerenih učinkovitih shema spajanja grijaćih uređaja na kotao i prilagodite je u skladu s vašim tlocrtom.

Jednocijevna Lenjingradka – pouzdano i jeftino

Takva jednocjevna shema jedna je od najjeftinijih, najjednostavnijih i najstarijih, ali i dalje aktualna i popularna. Korištenje samo radijatora omogućuje predviđanje mješovitog tipa cirkulacije za slučaj nestanka struje. Za to plinski kotao mora biti energetski neovisan, a sve cijevi moraju imati nagib od 5–10 mm po 1 m dužine.

Radi lakšeg podešavanja možete postaviti termoregulatore na dovod svake baterije, regulacijske ventile na premosnice baterija. Dodatni ventil na usponskom vodu omogućit će isključivanje kruga grijanja pojedinog kata.

Topli pod može biti uključen u sustav kao zasebni, treći krug, ili zamijeniti radijatore na jednom katu. Međutim, u tom slučaju podjela tokova mora prolaziti kroz termomiješalicu ili hidrauličku strijelu, kako se pod ne bi zagrijavao na 70–80 °C, poput radijatora.

Također imajte na umu da će pri nestanku struje raditi samo radijatori, a u strogo vodoravnom krugu podnog grijanja rashladna tekućina će mirovati.

Za učinkovit rad sustava «Lenjingradka» potrebno je koristiti cijevi različitih promjera: dovod od kotla do podjele na pojedine krugove katova – najdeblje, magistrale kata srednje, a priključak radijatora – najmanjeg promjera.

Glavno ograničenje pri uređenju takvog sustava odnosi se na grijanu površinu: kuća veća od 100 m² ne zagrijava se prirodnom cirkulacijom rashladne tekućine. Takav sustav spasit će samo od odmrzavanja cijevi i pucanja izmjenjivača topline kotla pri dužem isključenju, ali ne i od hladnoće.

Osim toga, čak i s prisilnom cirkulacijom takav je krug grijanja praktički nemoguće podesiti ako uključuje više od 5–7 radijatora. Odnosno, radi lakšeg korištenja u velikoj kući potrebno je shemu podijeliti na veći broj krugova.

Više o uređenju jednocjevnog sustava grijanja Lenjingradka možete pročitati u ovom materijalu.

Tichelmannova petlja s prisilnom cirkulacijom

Kao što smo već spomenuli, ova shema spajanja osigurava najučinkovitiji rad i praktično podešavanje svakog radijatora uz relativno male troškove materijala.

Sustav može obuhvatiti cijelu kuću jednom petljom, podijeliti se u 2 kruga po katovima, kao na shemi, ili se koristiti samo za jedan kat ili njegov dio.

Sustav je praktičan za podešavanje i održavanje; po potrebi se dio radijatora može isključiti ili čak demontirati bez zaustavljanja kotla.

Suvremeni radijatorski sustavi grijanja često se uređuju prema takvom planu, ako postoji mogućnost maskiranja cjevovoda. Osim toga, u jedan krug mogu se uključiti uređaji različitih tipova: radijatori, konvektori, toplinske zavjese.

Kolektorsko spajanje i mješoviti sustavi

Korištenje kolektora za odvajanje ne samo krugova grijanja, već i za individualno spajanje svakog uređaja – najsuvremenije je i najprikladnije rješenje za upotrebu.

Ima niz prednosti:

• lijepo – sve su cijevi skrivene u podu i zidovima;
• praktično – podešavanje bilo kojeg uređaja u kolektorskom ormariću;
• učinkovito – svim uređajima dovodi se jednako vruć toplinski medij, ali svaki od njih grije točno onoliko koliko vam je potrebno;
• univerzalno – na jedan kolektor mogu se spojiti uređaji različitih tipova neovisno o rasporedu.

Glavni nedostak takvog rješenja jest visoka cijena i materijala i montaže. Cijevi će trebati znatno više nego za bilo koju drgu shemu spajanja, a i polaganje komunikacija u pod, osobito ako je već izliven betonski estrih, koštat će poprilično.

Također valja uzeti u obzir da takav spoj potpuno isključuje mogućnost prirodne cirkulacije.

Radi lakšeg spajanja i održavanja ponekad se koriste cijevi različitih boja, crvene i plave za dovod i povrat.

U dvokatnim kućama obično se postavlja po jedan kolektor u centru svakog kata, ali kod velikog broja uređaja za grijanje i kolektora može ih biti više. Za sustave podnog grijanja korste se zasebni kolektori, s nižom temperaturom toplinskog medija.

Vertikalna gravitacijska shema

Osim opisanih standardnih varijanti, susreću se i egzotičnije, poput vertikalne dvocijevne s prirodnom cirkulacijom. To je možda najbolje rješenje za dvokatnu kuću u kojoj često nestane struje.

Zahvaljujući tome što u vertikalnom sustavu voda cirkulira lakše nego u horizontalnom, a veliki ekspanzijski spremnik ispod krova igra ulogu kolektora, osiguran je maksimalno učinkovit i ravnomjeran obogrijev čak bez korištenja pumpe.

Vrlo je važno pri opremanju takvog sustava koristiti cijevi različitog promjera, ovisno o tome koliko radijatora opslužuju.

Cijev dovoda vruće vode u ekspanzijski spremnik i povratni vod moraju biti najdeblje; usponski vodovi dovoda koji opskrbljuju 2. kat – nešto tanji, donji njihov dio, na 1. katu – još manjeg promjera, a cijevi spajanja radijatora – najmanjeg presjeka.

Zaključci i koristan video na temu

Kako se u praksi provodi dvocijevni sustav u dvokatnici, možete vidjeti u ovom videu:

O uređenju kombiniranog sustava s radijatorima i podnim grijanjem možete saznati ovdje:

A ovaj video će koristiti onima koji planiraju urediti grijanje s gravitacijskim ili mješovitim tipom cirkulacije:

Sumirajući, može se reći da idealna i univerzalna shema grijanja ne postoji: u svakom konkretnom slučaju treba uzeti u obzir brojne čimbenike i postaviti prioritete. Pokušali smo vam opisati sve dostupne mogućnosti kako bismo olakšali i poboljšali izbor.

A koja je shema grijanja u vašoj kući? Koliko ste zadovoljni njome i što biste željeli promijeniti? Pridružite se raspravi ispod.