Schéma kúrenia z plynového kotla v dvojpodlažnom dome: prehľad a porovnanie najlepších schém kúrenia

Staviate nový alebo renovujete starý dom a prišlo to k systému vykurovania? Neviete, aký typ rozvodu je lepšie vybrať? Správne zostavená schéma vykurovania z plynového kotla v dvojpodlažnom dome je zárukou nielen tepla a pohodlia v zime, ale aj bezproblémovej prevádzky zariadenia.

Kvalitný projekt vykurovania zohľadňuje mnoho faktorov – od klímy a finančných možností až po potrebu presného nastavenia a estetických otázok. V tomto článku podrobne rozoberieme všetky možné typy vykurovacích systémov, uvedieme a porovnáme hotové schémy s najvhodnejším súborom parametrov pre rôzne prípady a tiež uvedieme možnosti ich modifikácie.

Druhy súkromných plynových vykurovacích systémov

Existuje mnoho parametrov, ktoré určujú typ vykurovacieho systému, výber plynového kotla ako hlavného zdroja tepla je len prvý krok. Zariadiť vykurovací okruh je možné spojením všetkých zariadení jednou rúrou, alebo vedením samostatných prívodných a spätných potrubí.

Tiež štruktúra systému závisí od použitých vykurovacích zariadení, typu expanznej nádoby, dispozície a plochy domu. Okrem toho je možné rozdeliť systém na niekoľko samostatných okruhov a zabezpečiť možnosť prirodzenej cirkulácie v prípade výpadku elektriny a mnoho ďalšieho.

Kvalitne navrhnutá a namontovaná kotolňa je zárukou príjemnej teploty v dome počas vykurovacieho obdobia a bezproblémovej prevádzky zariadenia.

Podrobnejšie všetky možnosti, výhody a nevýhody každého typu systémov si rozoberieme nižšie.

Jedno- a dvojrúrkové schémy zapojenia

V rámci týchto dvoch typov možno vyčleniť 5 principiálnych schém zapojenia.

Pozrime sa na ne v poradí rastúcej zložitosti konštrukcie a nákladov:

1. Jednoduchá jednorúrková.
2. Jednorúrková «Leningradka».
3. Dvojrúrková slepá.
4. «Tichelmannova slučka».
5. Kolektorová, alebo lúčová schéma.

Najjednoduchšia jednorúrková schéma zapojenia radiátorov predpokladá, že teplonosná látka sa dostane do druhého radiátora až potom, čo prejde prvým, a tak ďalej. Do takéhoto systému možno zapojiť aj podlahové kúrenie – pripája sa ako posledné, z vratného potrubia najvzdialenejšieho radiátora.

Takáto možnosť umožňuje maximálne ušetriť na rúrach, tvarovkách a uzatváracej armatúre a zároveň zaručuje prietok teplonosnej látky cez všetky radiátory

Jednoduchú jednorúrkovú schému možno nielen zostaviť a vypočítať, ale aj samostatne namontovať. Navyše ju nie je ťažké vybaviť možnosťou prirodzenej cirkulácie.

Avšak takáto sústava má závažný nedostatok: teplota s každým radiátorom výrazne klesá a nie je možné to nijako regulovať. Ak sa ventilom-termostatom obmedzí teplota prívodu na prvý radiátor, proporcionálne klesne teplota vo všetkých – čiastočne pomáha iba zväčšenie počtu článkov posledných radiátorov.

Ale v dvojpodlažných domoch je spravidla plocha podstatná a sústavy sú príliš dlhé na to, aby takáto schéma pracovala produktívne. Kvôli nemožnosti nastavenia sa jednoduchá jednorúrková sústava prakticky nepoužíva.

Vylepšená jednorúrková schéma, takzvaná „Leningradka“, predpokladá obtok na každom radiátore. Tým pádom časť teplonosnej látky prechádza popri radiátore a do ďalšieho sa dostáva teplejšia zmes.

Po inštalácii regulačnej a uzatváracej armatúry na prívod, spiatočku a obtok každého radiátora je možné regulovať teplotu v jednotlivých miestnostiach

Ak sa do schémy pridajú ventily a termostaty, vznikne sústava, stredná cenou aj funkčnosťou medzi jednoduchou jednorúrkovou a dvojrúrkovou – pomerne obľúbené riešenie.

Dvojrúrková sústava predpokladá rozdelenie prívodu a spiatočky na dve samostatné rúry privedené ku každému radiátoru. Materiálu bude potrebné podstatne viac, ale horúca teplonosná látka sa nebude miešať so spiatočkou, a preto efektívne vyhreje oveľa väčší počet radiátorov.

Slepé vetvy je vhodné viesť tam, kde nie je možné uzavrieť miestnosť rúrami, napríklad kvôli balkónovým dverám. Smer tokov v prívode a spiatočke je protibežný, preto existuje pravdepodobnosť, že voda pôjde cestou najmenšieho odporu a uzavrie okruh cirkulácie už cez prvý radiátor, zatiaľ čo do ostatných sa vôbec nedostane.

Problém sa rieši použitím vyvažovacích ventilov a rúr s menším prierezom na pripojenie k radiátoru, než majú hlavné potrubia.

Je možné kombinovať rôzne schémy: tu v suteréne sú vedené slepé vetvy, na prvom poschodí – Tichelmannova slučka, a na druhom – kolektorové pripojenie

Tichelmannova slučka – najúspešnejšie a najobľúbenejšie riešenie z hľadiska pomeru ceny a účinnosti. Jej odlišnosť spočíva v tom, že smer toku v prívode a spiatočke je paralelný, následne, bez ohľadu na to, ktorým radiátorom prechádza teplonosné médium, dĺžka cirkulačného okruhu bude rovnaká, neexistuje cesta najmenšieho odporu. V dôsledku toho všetky radiátory kúria rovnomerne, ale každý z nich je možné samostatne nastaviť alebo úplne vypnúť bez narušenia fungovania systému.

Kolektorová schéma predpokladá prítomnosť dvoch kolektorov, pre prívod a spiatočku, od ktorých sú lúčovito rozvedené páry rúr ku každému vykurovaciemu telesu. Pre čo najlepšiu účinnosť je kolektor umiestnený tak, aby vzdialenosť od neho ku každému vykurovaciemu telesu bola približne rovnaká. Zvyčajne je na každé poschodie inštalovaný samostatný kolektor.

Len v takomto systéme sa ku každému radiátoru dodáva teplonosné médium rovnakej teploty a práve tento systém je najjednoduchšie ovládať, meniť výkon vykurovania jednotlivých bodov.

Hlavnou nevýhodou lúčovej schémy zapojenia je potreba veľkého množstva rúr, čo nielen zvyšuje náklady, ale aj komplikuje montáž. Na druhej strane, prívod takýchto systémov je úplne skrytý, čo vyzerá esteticky.

Ďalší dôležitý bod – kolektorový systém, na rozdiel od všetkých predchádzajúcich, nemôže byť gravitačný. To znamená, že aj pri energeticky nezávislom kotli sa vykurovanie vypne, akonáhle sa vypne svetlo a zastaví sa čerpadlo.

Pre nastavenie lúčového systému nie je potrebné pristupovať ku každému telesu: všetky ventily sú zoskupené v kolektorovej skrini, stačí ich len presne označiť pri pripájaní.

Často v dvojpodlažných domoch používajú rôzne schémy rozvodu vykurovania pre rôzne miestnosti, v závislosti od ich dispozície, plochy a použitých vykurovacích telies.

V dvojpodlažnom dome sa jednorúrkové projekty s jedinou prívodnou rúrou prakticky nepoužívajú, pretože posledné radiátory v okruhu fungujú veľmi neefektívne. V závislosti od plochy domu jednotlivé okruhy zodpovedajú každému poschodiu, niekoľkým alebo dokonca každej miestnosti.

Tiež je zvykom oddeliť okruh radiátorov od podlahového vykurovania kvôli potrebe rozdielneho pracovného tlaku a teploty.

Delenie prívodu z kotla do rôznych okruhov sa môže uskutočňovať cez hydraulickú šípku, kolektor alebo ich kombináciu. Prvá zabezpečuje toky rozdielneho tlaku a teploty pre rôzne systémy, druhý je účinný pre okruhy s rovnakým typom telies, napríklad lúčové zapojenie radiátorov.

Otvorené a uzavreté systémy

Tento parameter udáva, či je kontakt teplonosného média so vzduchom, a je určený typom expanznej nádoby.

Expanzná nádoba kompenzuje zväčšenie objemu kvapaliny pri zahrievaní, čím zabraňuje zvýšeniu tlaku v systéme. Nádoba otvoreného typu má otvor na vrchu a funguje jednoducho vďaka rezerve objemu, napĺňa sa na rôznu úroveň. Aby z nej voda nepretékala na princípe spojených nádob, musí byť takáto nádoba inštalovaná v najvyššom bode systému. V dvojpodlažnom dome je to spravidla horná časť prívodnej stúpačky.

Nedostatkov takejto sústavy je neúrekom. Teplonosné médium je v kontakte s otvoreným vzduchom, a teda sa odparuje a obohacuje kyslíkom. V dôsledku toho je zakázané plniť takýto systém nemrznúcou zmesou, vodu treba pravidelne dolievať a prebytočný vzduch neustále spôsobuje koróziu a vzduchové kapsy. Okrem toho, pri umiestnení na povalu si nádoba vyžaduje dôkladné zateplenie a v miestnosti na 2. poschodí je problematické ju zamaskovať.

V moderných plynových kotloch môže byť už zabudovaná expanzná nádoba uzavretého typu – to šetrí miesto a uľahčuje pripojenie.

Uzavretá expanzná nádoba je hermetická, pozostáva z dvoch komôr oddelených membránou. Funguje vďaka schopnosti vzduchu stláčať sa: keď je systém zahriaty, voda zaberá väčšiu časť nádoby, tlak vo vzduchovej komore stúpa. Pri ochladzovaní práve tento tlak vytláča vodu späť do systému.

Takúto expanznú nádobu je možné nainštalovať na ktoromkoľvek mieste systému, najčastejšie na spätnom potrubí pred čerpadlom. Systém s uzavretou nádobou je absolútne hermetický, možno ho naplniť aj toxickým roztokom etylénglykolu. Dokonca aj obyčajná voda sa za týchto podmienok postupne čistí od nečistôt a rozpustených plynov, čím sa mení na takmer ideálne teplonosné médium.

Podľa druhu vykurovacích zariadení

Do jedného vykurovacieho systému môžu byť zahrnuté rôzne zariadenia: radiátory, podlahové kúrenie, konvektory a ďalšie. Dajú sa kombinovať aj v rámci najjednoduchšej jednorúrkovej schémy, ale pri gravitačnom type cirkulácie je lepšie použiť bežné radiátory.

Všetky do podlahy zabudované vykurovacie telesá sa bežne nazývajú konvektory. U nich dochádza k odovzdávaniu tepla cirkuláciou vzduchu v dutinách telesa.

Podlahové kúrenie je nielen príjemné a pohodlné, ale aj úsporné, pretože teplý vzduch vypĺňa spodnú, obytnú časť miestnosti a pod stropom chladne. Obzvlášť nepostrádateľné je takéto riešenie, ak je v dome dieťa. Tiež sa často inštaluje v kúpeľni a v kuchyni.

Systémy pozostávajúce len z podlahového kúrenia môžu byť vybavené len v dobre zateplených budovách a v miernom podnebí, inak bude v mraze buď v dome chladno, alebo bude chôdza po rozpálenom podlahe nemožná. Spravidla sa v jednej schéme kombinuje podlahové kúrenie s malým počtom radiátorov – je to pekné, úsporné a pohodlné.

Radiátory nie sú najobľúbenejšie bezdôvodne: fungujú tak na vyžarovaní tepla z vonkajšej plochy, ohrievajúc vzduch a predmety pred sebou, ako aj na konvekčnom princípe, prepúšťajúc cez rebrá prúdy vzduchu.

Účinnosť práce radiátora závisí od pripojenia prívodného a spätného potrubia, a teda od distribúcie prietokov teplonosného média v sekciách.

Hlavnou nevýhodou tradičných radiátorov je zložitosť ich umiestnenia bez narušenia dizajnu interiéru, keďže akékoľvek maskovacie clony znižujú účinnosť.

Podľa typu cirkulácie nosiča tepla

Voda alebo nemrznúca zmes sa v systéme najčastejšie pohybujú vďaka obehovému čerpadlu: to vytvára potrebný tlak, zabezpečujúc rýchly, účinný a rovnomerný ohrev. Avšak prítomnosť čerpadla robí každý systém energeticky závislým – to znamená, že v prípade výpadku elektrickej energie sa vypne aj vykurovanie.

Alternatívnou možnosťou sú gravitačné systémy. Sú konštruované tak, že teplonosné médium cirkuluje vďaka zvýšeniu hustoty pri ochladzovaní, ako aj vplyvom gravitácie – vďaka sklonu všetkých rúr okruhu.

Stúpačky vykurovania (4) a spiatočky (5) musia mať menší priemer ako hlavné potrubia (3 a 6), a expanzná nádoba (7) sa inštaluje buď na začiatku prívodu (2), alebo pred kotlom (1).

Takáto schéma vykurovania súkromného dvojpodlažného domu s energeticky nezávislým plynovým kotlom bude fungovať, aj keď elektrina nie je vôbec pripojená, ale rýchlosť cirkulácie, a teda aj účinnosť, budú výrazne nižšie. Navyše, pomalý prúd zanecháva oveľa viac usadenín na stenách systému.

Zaujímavá je schopnosť systémov s prirodzenou cirkuláciou samočinne sa nastavovať: čím je v dome chladnejšie, tým rýchlejšie chladne teplonosné médium v radiátoroch, zvyšuje sa rozdiel teplôt prívodu a spiatočky, a teda aj rýchlosť prúdenia a účinnosť vykurovania.

Ak sú pravidelné výpadky svetla krutou realitou a dom je malý, najlepším riešením je systém so zmiešaným typom cirkulácie. Jeho plán musí byť navrhnutý ako pre gravitačný systém – so sklonmi rúr, kotlom v najnižšom bode atď.

Pre inštaláciu obehového čerpadla je určený špeciálny „bypass“ – bypass pred kotlom, prepínanie typu cirkulácie sa vykonáva pomocou ventilov.

V takom systéme je možné nainštalovať aj podlahové vykurovanie, ale bude fungovať len vtedy, keď je čerpadlo zapnuté.

Horizontálny a vertikálny rozvod

V dvojpodlažnom dome sa nezaobídete len s horizontálnymi potrubiami – aspoň jedna stúpačka na druhé poschodie musí dodávať teplonosné médium. Typ rozvodky to však celkovo nemení.

Horizontálne rozvody môžu byť realizované v rámci každého poschodia. Pri nich sú potrubia spojené so všetkými radiátormi na jednej úrovni do jedného reťazca. Je to najuniverzálnejšie a najobľúbenejšie riešenie, realizovateľné pri akomkoľvek pôdoryse.

Rozlišujeme aj horné a spodné rozvody, ktoré sa týkajú vertikálnej časti potrubia. Pre systémy s gravitačným typom cirkulácie je vhodné len horné.

Predstaviť si jednorúrkové vertikálne rozvody je jednoduché na príklade vykurovacieho systému bytových domov. Dispozícia každého poschodia, vrátane umiestnenia radiátorov, je v nich ideálne zhodná. Každý radiátor je spojený stúpačkou s rovnakým u susedov pod a nad, v byte nie sú žiadne horizontálne vykurovacie potrubia.

Ak pôdorys vášho domu umožňuje umiestniť všetky radiátory presne nad seba, vertikálna schéma bude pracovať efektívnejšie, najmä pri gravitačnej cirkulácii. Navyše, stúpačky sa ľahšie maskujú ako horizontálne potrubie.

Avšak pri montáži systému bude potrebné mnohokrát prekonať stropné konštrukcie, čo je zložitejšie ako viesť potrubie cez stenu.

Dodatočné vybavenie – výhody a nevýhody

Akýkoľvek vykurovací systém možno vylepšiť pridaním termostatických ventilov na nastavenie činnosti každého radiátora, termostatov, hydraulického vyrovnávača, obehového čerpadla pre každý okruh a ďalších prídavných zariadení.

Ventily Mayevského a odvzdušňovače na vrchole každej stúpačky sú povinné v systémoch s uzavretou expanznou nádobou. Každé dodatočné zariadenie robí systém efektívnejším, úspornejším a poskytuje možnosť jemnejšieho a pohodlnejšieho nastavenia.

Treba pamätať na to, že nadmerné komplikovanie systému nielen zvyšuje jeho cenu, ale aj výrazne zvyšuje riziko poruchy.

Používajte len potrebné komponenty, pretože čím menej zariadení, tým nižšia pravdepodobnosť, že jedno z nich vypadne a systém sa zastaví.

Najlepšie schémy pre dvojpodlažný dom

V každom konkrétnom prípade je potrebné vypracovať individuálny projekt vykurovania, ktorý zabezpečí efektívnu a úspornú prevádzku.

Pre správny výber je potrebné zohľadniť tieto faktory:

• klíma a kvalita zateplenia budovy;
• počet a účel miestností. Je všade potrebné stále a rovnomerné vykurovanie;
• stabilita dodávky elektriny a prítomnosť generátora do značnej miery určujú typ cirkulácie;
• individuálne želania obyvateľov – podlahové vykurovanie alebo vykurovanie stien v jednotlivých miestnostiach alebo v celom dome a pod.;
• dispozíciu miestností – je možné realizovať rozvody po obvode;
• dizajnérske požiadavky a fáza rekonštrukcie. V mnohých prípadoch je možné všetky potrubia, niekedy aj vykurovacie telesá, ukryť v podlahe a stenách;
• Rozpočet – odhad nákladov na vybudovanie kúrenia v jednej budove sa môže líšiť v násobkoch a desiatkach násobkov.

Keď odpoviete na všetky tieto otázky a poznáte špecifiká rôznych schém, získate predstavu o potrebnom variante.

Nehoňte sa za príliš zložitými schémami: niekedy primitívne slúžia spoľahlivejšie a nemenej efektívne a v jemnom nastavení nie je potreba.

Ďalej odporúčame vybrať jednu z overených efektívnych schém pripojenia vykurovacích zariadení ku kotlu a upraviť ju v súlade s vaším pôdorysom.

Jednorúrková Leningradka – spoľahlivé a lacné

Takáto jednorúrková schéma je jedna z najlacnejších, najjednoduchších a najstarších, ale aktuálna a populárna dodnes. Použitie len radiátorov umožňuje zabezpečiť zmiešaný typ cirkulácie pre prípad výpadku elektriny. Na to musí byť plynový kotol nezávislý od elektrickej energie a všetky rúry musia mať sklon 5 – 10 mm na 1 bežný meter.

Pre uľahčenie nastavenia je možné nainštalovať termoregulátory na prívod každej batérie a regulačné ventily na bypassy batérií. Dodatočný ventil na stúpačke umožní odpojenie vykurovacieho okruhu samostatného poschodia.

Podlahové kúrenie môže byť zapojené do systému ako samostatný, tretí okruh, alebo nahradiť radiátory na jednom poschodí. Avšak v takom prípade musí delenie tokov prebiehať cez termozmiešavač alebo hydraulickú šípku, aby sa podlaha v mrazoch nezahrievala na 70 – 80 °C ako batérie.

Takisto si uvedomte, že pri výpadku elektriny budú fungovať iba batérie a v striktne horizontálnom okruhu podlahového kúrenia bude teplonosné médium stáť nevyužité.

Pre efektívnu prevádzku systému «Leningradka» je nevyhnutné použiť rúry rôznych priemerov: prívod od kotla po rozdelenie na samostatné okruhy poschodí – najhrubšia, vetvy poschodia stredné a pripojenie radiátorov – najmenšieho priemeru.

Hlavné obmedzenie pri vybudovaní takejto sústavy sa týka vykurovanej plochy: dom s plochou viac ako 100 m² sa nezohreje pri prirodzenej cirkulácii nosiča tepla. Takáto sústava zachráni len pred rozmrazením rúr a prasknutím výmenníka tepla kotla pri dlhodobom výpadku, ale nie pred chladom.

Okrem toho, dokonca s nútenou cirkuláciou sa takýto vykurovací okruh prakticky nedá nastaviť, ak zahŕňa viac ako 5 – 7 batérií. To znamená, že pre pohodlné používanie vo veľkom dome je potrebné rozdeliť schému na väčší počet okruhov.

Viac informácií o vybudovaní jednorúrkovej vykurovacej sústavy Leningradka si môžete prečítať v tomto materiáli.

Tichelmannova slučka s nútenou cirkuláciou

Ako sme už spomenuli, táto schéma zapojenia zabezpečuje najefektívnejšiu prevádzku a pohodlné nastavenie každého radiátora pri relatívne nízkych nákladoch na materiál.

Systém môže pokrývať celý dom jednou slučkou, deliť sa na 2 okruhy podľa podlaží, ako na schéme, alebo sa používať len pre jedno podlažie alebo jeho časť.

Systém je pohodlný na nastavenie a údržbu, v prípade potreby možno časť radiátorov odpojiť alebo dokonca demontovať bez zastavenia kotla.

Moderné radiátorové vykurovacie systémy sa často zriaďujú podľa takéhoto plánu, ak existuje možnosť maskovať potrubie. Okrem toho je možné do jedného okruhu zahrnúť zariadenia rôzneho typu: radiátory, konvektory, tepelné clony.

Kolektorové zapojenie a zmiešané systémy

Použitie kolektora na rozdelenie nielen vykurovacích okruhov, ale aj na individuálne pripojenie každého zariadenia – je najmodernejšie a najpohodlnejšie riešenie na použitie.

Má niekoľko výhod:

• krásne – všetky rúry sú ukryté v podlahe a stenách;
• pohodlné – regulácia ľubovoľného zariadenia v kolektorovej skrini;
• efektívne – do všetkých zariadení sa privádza rovnako horúce teplonosné médium, ale každé z nich ohrieva presne tak, ako potrebujete;
• univerzálne – k jednému kolektoru je možné pripájať zariadenia rôznych typov nezávisle od dispozície.

Hlavnou nevýhodou takéhoto riešenia je vysoká cena materiálov aj montáže. Rúr bude potrebných oveľa viac ako pri akejkoľvek inej schéme zapojenia, a uloženie komunikácií do podlahy, najmä ak je už zalitá betónová mazanina, vyjde nemálo.

Tiež treba vziať do úvahy, že takéto pripojenie úplne vylučuje možnosť prirodzenej cirkulácie.

Pre pohodlie pripojenia a údržby sa niekedy používajú rúry rôznej farby, červené a modré pre prívod a spiatočku.

V dvojpodlažných domoch sa spravidla inštaluje jeden kolektor v strede každého podlažia, ale pri veľkom počte vykurovacích zariadení a kolektorov ich môže byť viac. Pre systémy podlahového vykurovania sa používajú samostatné kolektory s nižšou teplotou teplonosného média.

Vertikálna gravitačná schéma

Okrem opísaných štandardných variantov sa vyskytujú aj exotickejšie, ako vertikálny dvojrúrkový systém s prirodzenou cirkuláciou. Pravdepodobne je to najlepšie riešenie pre dvojpodlažný dom, v ktorom často vypínajú elektrinu.

Vďaka tomu, že vo vertikálnom systéme voda cirkuluje ľahšie ako v horizontálnom, a veľká expanzná nádoba pod strechou hrá úlohu kolektora, je zabezpečené maximálne efektívne a rovnomerné vykurovanie aj bez použitia čerpadla.

Je veľmi dôležité pri zriaďovaní takéhoto systému používať rúry rôzneho priemeru, v závislosti od toho, koľko radiátorov obsluhujú.

Rúra prívodu horúcej vody do expanznej nádoby a spiatočné potrubie musia byť najhrubšie; stúpačky prívodu napájajúce 2. podlažie – o niečo tenšie, ich spodná časť na 1. podlaží – ešte menšieho priemeru, a rúry pripojenia radiátorov – s najmenším prierezom.

Závery a užitočné video k téme

Vidieť, ako sa v praxi realizuje dvojrúrková schéma v 2-poschodovom dome, môžete v tomto videu:

O zariadení kombinovaného systému s radiátormi a teplou podlahou sa môžete dozvedieť tu:

A toto video bude užitočné pre tých, ktorí sa chystajú zariadiť vykurovanie s gravitačným alebo zmiešaným typom cirkulácie:

Zhrnutím možno povedať, že ideálna a univerzálna schéma vykurovania neexistuje: v každom konkrétnom prípade je potrebné zohľadniť množstvo faktorov a stanoviť priority. Snažili sme sa vám opísať všetky dostupné možnosti, aby ste si výber uľahčili a urobili ho správnejšie.

A aká schéma vykurovania je vo vašom dome? Ako ste s ňou spokojní a čo by ste chceli zmeniť? Pripojte sa k diskusii nižšie.