Kako sami urediti grijanje privatne kuće: sheme organizacije autonomnog sustava grijanja

Vlasnici privatnih kuća točno znaju da je autonomni sustav grijanja mnogo ekonomičniji i učinkovitiji od centraliziranog. Rješenje pitanja grijanja stambenog prostora mnogi vlasnici kuća povjeravaju stručnjacima koji provode izračune, projektiraju i nadziru uređenje opskrbe toplinom.

Međutim, postoje i takvi majstori koji se odlučuju sami urediti grijanje privatne kuće kako ne bi preplaćivali usluge stručnjaka. A to nije mala ušteda iz obiteljskog proračuna, zar ne?

Prije nego što krenete s izračunima i projektiranjem, potrebno je odrediti optimalnu varijantu sustava i njegove sastavnice. Pomoći ćemo vam u rješavanju ovih pitanja.

U članku je dan detaljan pregled mogućih inženjerskih rješenja za privatnu kuću, označene su prednosti i mane svake sheme, principi njihova rada i nijanse montaže.

Sustav grijanja: kakvi sve postoje

Postoji mnogo inženjerskih rješenja za grijanje stambenog prostora. Izdvojit ćemo tri osnovne vrste sustava grijanja.

Sustav grijanja s tekućim nosačem topline

Najrasprostranjeniji način grijanja stambenog prostora u našoj zemlji. Podrazumijeva postojanje zatvorenog kruga u kojem cirkulira tekući nosač topline.

Kao tekući nosač topline najčešće se koristi voda, ali mogu biti i različiti antifrizi, koji se povoljno razlikuju niskom temperaturom smrzavanja. Za zagrijavanje nosača topline u sustavu se ugrađuje kotao bilo kojeg prikladnog tipa.

Zagrijani nosač topline cijevima se dovodi u prostorije, gdje ulazi u radijatore. Ovi uređaji su namijenjeni prijenosu topline zraku. U baterijama nosač topline hladi, nakon čega cijevima odlazi do kotla, gdje se ponovno zagrijava.

Takav se ciklus više puta ponavlja. Za regulaciju sustava mogu se koristiti termostati, što omogućuje automatsko održavanje zadane temperature, ili slavine. U tom slučaju provodi se ručna regulacija.

Grijanje s korištenjem nosača topline pripada prilično jednostavnim sustavima za projektiranje i izvođenje. Po potrebi ga se može samostalno sastaviti. No pritom je svakako poželjno pokazati projekt stručnjacima kako bi se izbjegle pogreške koje mogu znatno smanjiti učinkovitost sustava.

Sustavi grijanja s tekućim nosačem topline uvijek su izvedeni kao zatvoreni krug unutar kojeg se kreće zagrijana tekućina

Među prednosti se može ubrojiti dugotrajan vijek trajanja konstrukcije, pod uvjetom da je izvedena stručna montaža i da nema nepravilnosti u radu.

Sustav radi bešumno, iznimno je jednostavan za popravak i održavanje. Važno je da se uz pravilno izveden projekt u svim grijanim prostorijama može održavati potrebna temperatura.

Sustav je učinkovit i omogućuje uštedu energetskih resursa. Energetski kapacitet nosača topline približno je 4000 puta veći od zraka. To omogućuje relativno brzo zagrijavanje zraka u prostorijama na ugodnu temperaturu.

Sustav grijanja takvog tipa sastoji se od nekoliko elemenata, glavnim se smatraju cjevovod, kotao i radijatori (+)

Od nedostataka valja istaknuti da se takvo grijanje može ugraditi samo tijekom izgradnje ili kapitalnog popravka kuće. Ako se kao nosač topline koristi voda, treba uzeti u obzir da je njezina temperatura smrzavanja prilično visoka. To može prijetiti oštećenjem cijevi pri smrzavanju sustava.

Osim toga, prisutnost zraka u cijevima s vodom izaziva brzu koroziju elemenata konstrukcije.

Grijanje zračnog tipa

Nosač topline u ovom slučaju je zagrijani zrak. Zagrijava ga vodeni ili parni kalorifer ugrađen u zgradu, kao i električni ili plameni grijač zraka. Nakon provođenja temperaturne obrade pripremljeni plinoviti medij ulazi u prostoriju.

Prema principu djelovanja, sheme zračnog grijanja dijele se na dva tipa:

• kombinirani s ventilacijom;
• recirkulacijski.

Prva varijanta podrazumijeva djelomično dodavanje svježe porcije zraka zahvaćenog s vanjske strane, te jednako po obujmu ispuštanje odrađene plinsko-zračne mase.

U drugoj varijanti, cjelokupna zračna struja koja cirkulira prostorijom zahvaća se i usmjerava prema grijaču zraka na obradu. Zatim se u punom obujmu vraća natrag. Jasno je da je, prema sanitarno-higijenskim pokazateljima, prva shema poželjnija.

Kuću se može grijati bez uobičajenog tekućeg nosača topline. Zračno grijanje podrazumijeva zagrijavanje zračnih masa i njihovo izravno dovođenje u grijane prostorije (+)

Zrak zagrijan na 55–60 °C ulazi u zračne kanale, kojima se odvodi u prostorije. Ovdje se raspoređuje što ravnomjernije. Nakon hlađenja, zračne mase se spuštaju, gdje prolaze kroz otvore prekrivene rešetkama u povratni zračni kanal, kojim se vraćaju do grijača. Ciklus se više puta ponavlja.

Takav se sustav grijanja regulira isključivo putem automatike, što čini temperaturu u prostorijama iznimno ugodnom.

Zračno grijanje je maksimalno sigurno jer automatika prati sve parametre sustava i, u slučaju pojave problema, blokira njegove elemente. Osim toga, u konstrukciji nema cijevi ispunjenih vrućom tekućinom, koje bi u nepovoljnim okolnostima mogle puknuti ili procuriti.

U shemama zračnog grijanja nema radijatora uobičajenih za prosječnog korisnika, što, zajedno s nepostojanjem cijevi, bitno utječe na cijenu izgradnje sustava. Nema zaporne armature koja pripada parnim i vodenim vrstama grijanja.

Pri uređenju kruga koji je kombiniran s ventilacijom, razumno se rješava i pitanje obnove sastava zračne mase.

Vijek trajanja, pod uvjetom stručne montaže zračnog grijanja, iznosi oko 20 godina. U prednosti se može ubrojiti i vanjska privlačnost zračnog grijanja. U ovom slučaju nema spletova cijevi potrebnih za konstrukcije s tekućim nosačem topline.

Grijač zraka može raditi na plin ili drugu vrstu goriva. Tip plamenika uređaja može biti atmosferski ili ventilatorski (+).

Od nedostataka valja istaknuti moguće probleme s kvalitetom zraka. Sustav uvlači s ulice zagađene zračne mase, što zahtijeva ugradnju filtera. Njih je potrebno prilično često mijenjati.

Osim toga poželjno je koristiti ovlaživače zraka, budući da su zagrijane mase često presuhe. Ako u sustav dospije neka otrovna tvar, poput ugljičnog monoksida, vrlo se brzo širi po cijeloj kući.

Električni sustavi grijanja

Za uređenje autonomnog grijanja privatne kuće prilično često se koriste sustavi koji rade na električnu energiju. Postoji nekoliko njihovih tipova, razmotrit ćemo dva najtraženija.

Električni konvektori su kompaktni uređaji za grijanje koji se mogu instalirati unutar grijane prostorije. Ovisno o snazi uređaja, može biti jedan ili više njih.

Princip rada različitih vrsta električnih konvektora sličan je. Hladni zrak kroz rešetku ulazi u unutrašnjost uređaja, gdje se zagrijava pomoću električnog grijaćeg elementa (TEN-a).

Zahvaljujući prirodnoj konvekciji ili radu ventilatora, zagrijane zračne mase se podižu, miješaju sa zrakom u prostoriji i zagrijavaju ga. Temperatura u prostoriji raste. Ohlađeni zrak se spušta, ponovno ulazi u uređaj i ciklus se ponavlja.

Korištenje električnih konvektora – najjednostavniji način grijanja stambenih prostorija. No, s obzirom na cijenu električne energije, prilično je skup.

Električno grijanje može se ostvariti korištenjem infracrvenog zračenja. Tanka fleksibilna IC folija montira se na strop ili pod i predstavlja svojevrsni uređaj za grijanje koji zagrijava zrak u prostoriji do ugodne temperature.

Sustav radi na sljedeći način. Kad se električna struja dovede na foliju, ugljični elementi se zagrijavaju i počinju emitirati infracrvene valove u rasponu sigurnom za čovjeka.

Ti se valovi počinju kretati do prvog velikog objekta na kojeg naiđu. To može biti pod, namještaj ili nešto slično. Predmeti akumuliraju IC valove, zagrijavaju se i predaju toplinu zraku. Zagrijavanje se događa vrlo brzo.

Pritom je raspodjela topline maksimalno povoljna za čovjeka: u donjem dijelu prostorije nalazi se najtopliji zrak, u gornjem – nešto hladniji.

Liječnici potvrđuju da je infracrveno grijanje slično sunčevim zrakama i smatra se maksimalno povoljnim za čovjeka. Unatoč značajnoj razlici u principu rada grijanja, obje vrste sustava imaju slične prednosti. Prije svega, to su minimalni troškovi izgradnje.

Ne previše privlačne tarife energetskih tvrtki ne zaustavljaju one koji žele nabaviti električno grijanje. Za upravljanje opremom koristi se automatika, što omogućuje podešavanje rada sustava na maksimalno energetski učinkovit način.

Infracrvena grijuća folija može se postaviti na pod ili na strop. U svakom slučaju, ona će učinkovito i sigurno grijati prostoriju (+)

Električna energija je vrlo praktična za korištenje. Nema potrebe za korištenjem bilo kakvog goriva, što otklanja problem njegovog skladištenja i nabave.

Osim toga, kotlovi na kruto gorivo, primjerice, smatraju se vrlo 'prljavima' jer se pri njihovom radu stvaraju čađ i pepeo. Električna oprema nema takvih problema. Potpuno je sigurna, ne stvara buku i ne proizvodi toksične emisije.

Sustavi koji rade na električnu energiju obično su vrlo kompaktni. Uređaji koji se u njima koriste mogu imati vrlo različit dizajn. Takvi sustavi su izdržljivi i zahtijevaju samo redovito održavanje.

Njihov glavni nedostatak je skupa eksploatacija zbog visoke cijene električne energije. Unatoč ekonomičnosti sustava, računi za struju obično su impozantni.

Varijante sustava s tekućim nosačem topline

Kako praksa pokazuje, najčešće se za uređenje autonomnog grijanja odabire sustav s tekućim nosačem topline, stoga ćemo govoriti o njegovim varijantama. Takav se sustav ostvaruje u obliku jedne od dvije moguće sheme.

Najjednostavnija shema – jednocijevna

Predstavlja prstenastu zatvorenu petlju unutar koje su serijski ugrađeni radijatori grijanja. Nosač topline ulazi u prvi, zatim u sljedeći i tako dalje, dok se ne vrati u kotao. Ovo je iznimno jednostavna shema, ali daleko od najučinkovitije.

Glavni nedostatak jednocijevnog sustava grijanja jest hlađenje nosača topline pri dolasku do radijatora udaljenih od kotla.

Jednocijevna shema distribucije podrazumijeva sekvencijalni raspored radijatora. Sustav je vrlo jednostavan, ali ima ograničenja u primjeni (+)

Tekućina izlazi iz izmjenjivača topline kotla s temperaturom od oko 75°C. Ista temperatura ulazi u prvi radijator, u drugom je nešto hladnija i tako dalje. Ako je duljina cjevovoda mala i radijatora nema puno, to nije problem.

Ali ako ima mnogo radijatora, u posljednjima će se nalaziti nosač topline zagrijan na 45-50°C, što je posve nedovoljno za normalno zagrijavanje prostorije.

Moguća su dva načina za ispravljanje situacije. Prvi je povećanje temperature nosača topline ili dodavanje segmenata posljednjim radijatorima u nizu kako bi se povećala njihova toplinska snaga. Obje opcije zahtijevaju dodatna financijska ulaganja, ali ne jamče rezultat.

Još jedan način rješavanja problema je ugradnja cirkulacijske pumpe. To će doista povećati učinkovitost jednocijevnog sustava, ali će ga učiniti ovisnim o energiji i skupljim u radu.

Poboljšana shema – dvocijevna

Osnovna razlika u odnosu na prvu shemu je u tome što se toplinski medij isporučuje svakom radijatoru gotovo istovremeno. Za njegovu isporuku uređajima koristi se dovodna cijev, a za prikupljanje i odvod koristi se cijev koja se naziva povratna.

Toplinski medij može se dovoditi do radijatora prema kolektorskoj ili trojničkoj shemi. U prvom slučaju svaki uređaj ima vlastiti dovod i povrat. Cijevi se polažu od kolektora u obliku “zraka”, otuda drugi naziv “zrakasta”.

U trojničkoj varijanti uređaji se serijski spajaju na dovod i povrat pomoću, a sastavljanje se vrši pomoću spojnica s tri priključka – trojnika.

Dvocjevna shema uređenja sustava grijanja pretpostavlja da će do svakog radijatora biti položen dovodni cjevovod toplinskog medija i odvodna cijev, povrat (+)

Kolektor pretpostavlja ugradnju zapornog ventila na svaki odvod prema radijatoru, što daje mogućnost da se po potrebi isključi. Rad zrakaste sheme grijanja temelji se na prisilnoj cirkulaciji tekućine, jer za prirodno kretanje toplinskog medija ima previše hidrauličkih prepreka u brojnim petljama.

Trojničke varijante mogu raditi kako zahvaljujući prirodnoj gravitaciji, tako i uključivanjem cirkulacijske pumpe u sustav. Ona potiskuje toplinski medij, stoga pri postavljanju grijaćih petlji nije potrebno poštivati nagib, a dovodnu cijev postavljati ispod uređaja grijanja.

Glavna prednost dvocjevne sheme je osiguranje ravnomjernog zagrijavanja svih radijatora u zgradi, bez obzira koliko ih ima. No, za njezinu montažu će biti potrebno mnogo više cijevi i drugih elemenata, te će stoga biti skuplja. To je glavni nedostatak dvocjevnog sustava.

Sustav s cirkulacijom gravitacijskog tipa

Toplinski medij unutar grijaćeg kruga mora se kretati. To se može dogoditi prirodnom cirkulacijom. Ona nastaje zbog razlike u gustoći koja postoji između hladnog i zagrijanog toplinskog medija.

Zagrijana tekućina ima manju gustoću, stoga se spontano počinje dizati od kotla uz usponski vod, odakle se usmjerava u odvodne cjevovode i dalje u radijatore. Ohlađeni toplinski medij ima povećanu gustoću, što ga čini težim.

Učinkovitost rada sustava s prirodnom cirkulacijom tekućeg toplinskog medija ovisi o temperaturnoj razlici, visini podizanja toplinskog medija i pravilno odabranom kutu polaganja cjevovoda (+)

Iz tog razloga on se spušta niže, skuplja se u cjevovodu povratnog razvoda, kroz koji dolazi do kotla. Dakle, dok jedinica radi, ostvarivat će se cirkulacija toplinskog medija gravitacijskog tipa. Međutim, njegova brzina je relativno mala i može se mijenjati.

Najviše ovisi o dva čimbenika:

1. Mjesta smještaja elemenata sustava. Radijatore treba smjestiti znatno iznad kotla ili podići do stropa, ili još bolje u tavanski prostor, glavni usponski vod od kojeg će ići odvodi na baterije.
2. Temperaturne razlike ohlađenog i zagrijanog toplinskog medija. Što je veća, to je veća brzina kretanja tekućine. Iz tog razloga glavni usponski vod može biti izoliran posebnim materijalom kako bi se izbjegli gubici topline, dok povratni vod, naprotiv, nije ničim prekriven.

Među prednosti sheme sustava grijanja privatne kuće s prirodnom cirkulacijom možemo ubrojiti njezinu jeftinoću i jednostavnost u projektiranju, uređenju i održavanju. Pri radu je potpuno tiha, bilo kakva vibracija izostaje.

Nedostataka sheme s prirodnom cirkulacijom ima dosta. Sporo se pokreće u rad, što se objašnjava malom brzinom napredovanja toplinskog medija pri maloj temperaturnoj razlici.

Pravilno projektiran sustav s prirodnom cirkulacijom tekućeg toplinskog medija može biti prilično složen i obuhvaćati ne samo jedan, već i više katova (+)

Osim toga, za normalnu cirkulaciju tekućine u krugu potreban je cjevovod sastavljen od cijevi relativno velikog promjera. Takvi su sustavi ograničeni veličinom zbog niskog prirodnog tlaka u magistrali. Duljina takve konstrukcije ne može premašiti 30 m horizontalno.

Shema s prisilnom cirkulacijom

U sustav se uključuje cirkulacijska pumpa koja potiče toplonosni medij da se kreće određenom brzinom. Pumpa se postavlja na bilo koje mjesto u liniji grijanja.

Međutim, za ugradnju na dovodnoj strani, pumpu treba kupiti samo od provjerenih proizvođača, jer će morati raditi u nepovoljnim uvjetima, iako su svi trenutno proizvedeni cirkulacijski modeli projektirani za takav rad.

Snaga pumpe odabire se ovisno o duljini cjevovoda i može biti različita. Zahvaljujući prisilnoj cirkulaciji, krug može imati različitu duljinu, čak i vrlo dugačku. Brzina kretanja tekućeg toplonosnog medija ne ovisi o temperaturnoj razlici, što omogućuje realizaciju različitih inženjerskih shema.

Osim toga, pojavljuje se mogućnost korištenja cijevi malog promjera, što povoljno utječe na izgled takvog sustava grijanja.

Uključivanje cirkulacijske pumpe u shemu omogućuje realizaciju složenijih inženjerskih rješenja i čini sustav učinkovitijim (+)

Od nedostataka grijanja s pumpnom cirkulacijom valja istaknutii ovisnost o elekričnoj energiji. To znači da u slučaju nestanka elekrične energije grijane neće raditi. Za područja gdje su nestanci struje česti, to je vrlo ozbiljan nedostatak.

Osim toga, ugradnja pumpe zahtijeva dodatne troškove za njezinu kupnju, montažu i naknadno održavanje.

Osnovni elementi sustava grijanja

Skup elemenata uključenih u sustav grijanja s tekućim toplonosnim medijem može biti vrlo različit. Sve ovisi o vrsti odabrane sheme. Ipak, nekoliko osnovnih elemenata uvijek su prisutni. Prije svega to je kotao. Agregat proizvodi toplinu koja se prenosi na tekući toplonosni medij.

Prema vrsti korištenog goriva svi kotlovi se dijele na:

1. Kruto gorivo. Za rad se koriste sve vrste krutog goriva: drva, ugljen, treset itd. U prodaji se mogu naći varijante takvih uređaja: peletni i pirolizni uređaji.
2. Plinski. Rade na magistralnom prirodnom ili na ukapljenom plinu.
3. Električni. Proizvode toplinu pretvaranjem električne energije.
4. Tekuće gorivo. Kao gorivo koriste dizel, benzin i slične materijale.
5. Kombinirani. Uređaji su opremljeni s nekoliko različitih plamenika i mogu raditi s više vrsta goriva.

Najpraktičnijima se smatraju kombinirani kotlovi. Oni pomažu da se ne ostane bez grijanja u uvjetima s prekidima u opskrbi glavnom vrstom goriva. Međutim, cijena takvih modela mnogo je viša nego standardnih.

Panelni radijator – jedan od najpouzdanijih i najjednostavnijih grijaćih uređaja

Još jedan obavezan element sustava grijanja – uređaji za akumulaciju topline. Oni također mogu biti različiti.

Razlikuju se sljedeće vrste radijatora:

• Panelni, koji predstavljaju čeličnu cjelovitu ploču različitih veličina.
• Pločasti, koji se sastoje od nekoliko ploča čija debljina može značajno varirati.
• Cjevasti. Izvode se u obliku donjeg i gornjeg kolektora povezanih dijelovima cijevi.
• Sekcijski. Sastavljeni su od grijaćih sekcija čiji broj može biti bilo koji.

I posljednji obavezni element sustava grijanja ovog tipa – cjevovod.

Za njegovu montažu koriste se metalne ili plastične cijevi. Prve su vrlo čvrste, ali su podložne koroziji i složene za montažu. Druge se vrlo jednostavno sastavljaju, ne hrđaju, ali se čvrstoća kod različitih marki plastike može znatno razlikovati. Stoga je vrlo važno ne pogriješiti u odabiru materijala za plastični cjevovod.

Zaključci i koristan video na temu

Koji je način grijanja privatne kuće isplativiji:

Sve o jednocijevnoj shemi grijanja:

Princip rada zračnog grijanja:

Autonomno grijanje može se izvesti na različite načine. Na odabir rješenja nedvojbeno će utjecati klimatske značajke područja u kojem se kuća nalazi.

Teško da je svrhovito opremati skup sustav s tekućim nosačem topline tamo gdje zima traje jedan do dva mjeseca i temperatura rijetko pada ispod nule. Također je važno uzeti u obzir značajke zgrade i financijske mogućnosti. Ako je donesena ispravna odluka, u kući će uvijek biti toplo.

Imate li što dodati ili imate pitanja o temi organizacije autonomnog grijanja privatne kuće? Molimo ostavite komentare na objavu. Obrazac za kontakt nalazi se u donjem bloku.