Avatud küttesüsteem: põhimõttelised skeemid ja korralduse iseärasused

Tänu paigaldamise lihtsusele, madalale maksumusele ja piisavale tõhususele on avatud küttesüsteem endiselt nõutud. Kui olete tööpõhimõttest, varustusest ja paigaldusreeglitest aru saanud, saate Te ise oma kodu soojavarustuse korraldada.

Me räägime, kuidas koostada töövõimeline avatud tüüpi kütteskeem. Anname nõu, kuidas süsteemi ehitada, järgides täpselt tehnoloogilisi nõudeid ja norme elementide valimisel ja ühendamisel. Meie soovituste põhjal ehitate Te tõrketa toimuva ja tõhusa kontuuri.

Iseseisvatele meistritele soovitame tutvuda praktikas proovitud monteerimisvariantidega. Tutvumiseks esitatud teavet täiendavad kasulikud skeemid, fotokogud ja videojuhised.

Süsteemi varustus ja tööpõhimõte

Vesiküttesüsteemis toimib vedelik vahendajana soojusenergia ülekandmisel katlaseadmest radiaatoriteni. Soojuskandja ringlus võib toimuda pikkadel vahemaadel, tagades erineva suurusega majade ja ruumide kütmise. See selgitab vesikütte laialdast kasutuselevõttu.

Avatud tüüpi küttesüsteemi töövõime on võimalik ilma pumbata. Soojuskandja ringlus põhineb termodünaamika põhimõtetel. Vee liikumine torudes toimub tänu kuuma ja külma vedeliku tiheduse erinevusele ning ka torude kaldele.

Süsteemi asendamatu element on avatud paisupaak, kuhu juhitakse üleliigne kuumutatud soojuskandja. Tänu reservuaarile toimub vedeliku rõhu automaatne stabiliseerimine. Paak paigaldatakse kõigi süsteemi komponentide kohale.

Kogu avatud soojusvarustuse protsess jaguneb tinglikult kaheks etapiks:

1. Pealevool. Kuumutatud soojuskandja liigub katlast radiaatoriteni.
2. Tagasivool. Üleliigne soe vesi siseneb paisureservuaari, jahtub ja naaseb katlasse.

Ühetorusüsteemides täidab pealevoolu ja tagasivoolu funktsiooni üks magistraal, kahetorusüsteemides on peale- ja tagasivoolutorud üksteisest sõltumatud.

Sooja vee tihedus on madalam kui külma vee tihedus, mistõttu tekib süsteemis hüdrostaatiline rõhk. Rõhu all liigub kuum vesi radiaatoriteni.

Kõige lihtsamaks ja iseseisvaks paigalduseks kättesaadavaks peetakse ühetorusüsteemi. Süsteemi konstruktsioon on elementaarne.

Ühetoru soojusvarustuse põhivarustus hõlmab:

• küttekatel;
• radiaatorid;
• paisupaak;
• torud.

Mõned loobuvad radiaatorite paigaldamisest ja paigaldavad maja perimeetrile toru läbimõõduga 8-10 cm. Kuid spetsialistid märgivad, et süsteemi efektiivsus ja kasutusmugavus sellise lahenduse puhul vähenevad.

Avatud tüüpi gravitatsioonilise ühetorusüsteemi skeem on energiasõltumatu. Torude, liitmike ja seadmete soetamise kulud on suhteliselt madalad. Võimalik töö erinevat tüüpi kateldega.

Süsteem on keerulisem ja selle teostamine kallim kahetorulise küttevariandi puhul. Kuid kulud ja ehituskeerukus kompenseeritakse täielikult ühetoruliste süsteemide tüüpiliste puuduste kõrvaldamisega.

Soojuskandja võrdse temperatuuriga tarnitakse peaaegu samaaegselt kõikidesse seadmetesse, jahtunud vesi kogutakse tagasivoolutorustikuga, mitte ei voola järgmisesse radiaatorisse.

Kahetorulises küttekontuuris paigaldatakse iga seadme jaoks ette- ja tagasivoolutorustikud, tänu millele tarnib süsteem võrdse temperatuuriga soojuskandjat kõikidesse punktidesse ning jahtunud vesi kogutakse tagasivoolutorustikku – ettevoolust sõltumatu torustik – ja suunatakse katlasse.

Paigaldamise ja kasutamise nõuded

Kodu küttevarustuse paigaldamisel on oluline arvestada mitmete avatud küttesüsteemi eripäradega:

1. Normaalse tsirkulatsiooni tagamiseks paigaldatakse katel torustiku madalaimasse kohta, paisupaak aga kõrgeimasse punkti.
2. Parim koht paisupaagi paigutamiseks on pööninguruum. Külmal aastaajal tuleb mahuti ja toitetõusik kütmata pööningu piires isoleerida.
3. Torustiku paigaldamine teostatakse minimaalse arvu pöörete, ühendus- ja vormdetailidega.
4. Gravitatsioonilises küttesüsteemis tsirkuleerib vesi aeglaselt (0,1–0,3 m/s), mistõttu peab kuumutamine toimuma järk-järgult. Keemist ei tohi lubada – see kiirendab radiaatorite ja torude kulumist.
5. Kui talvel küttesüsteemi ei kasutata, tuleb vedelik välja lasta – see meede hoiab torud, radiaatorid ja katla tervena.
6. Paisupaagis oleva soojuskandja taset tuleb kontrollida ja perioodiliselt täiendada. Vastasel juhul tekivad torustikus õhutaskud, mis vähendavad radiaatorite töö efektiivsust.
7. Vesi on optimaalne soojuskandja. Antifriis on mürgine ning seda ei soovitata kasutada süsteemides, millel on vaba kokkupuude atmosfääriga. Selle kasutamine on mõistlik, kui soojuskandjat ei ole võimalik kütmata perioodil välja lasta.

Erilist tähelepanu pööratakse torujuhtme ristlõike arvutamisele ja kaldele. Projekteerimisnormid on reguleeritud standardiga SNiP 2.04.01-85.

Gravitatsioonilise soojuskandja liikumisega kontuurides on toru ristlõike suurus suurem kui pumpamisskeemides, kuid torujuhtme kogupikkus on peaaegu kaks korda väiksem. Süsteemi horisontaalsete lõikude kalle, mis on 2–3 mm joonmeetri kohta, tehakse ainult loomuliku soojuskandja liikumisega kütte paigaldamisel.

Kalde mittejärgimine loodusliku soojuskandja liikumisega süsteemide paigaldamisel põhjustab torude õhutamist ja katlast eemal asuvate radiaatorite ebapiisavat soojenemist. Selle tulemusel väheneb soojustõhusus.

Avatud soojavarustuse skeemide tüübid

Avatud küttesüsteemi skeemis toimub soojuskandja liikumine kahel erineval viisil. Esimene võimalus on looduslik ehk gravitatsiooniline tsirkulatsioon, teine on sunnitud ehk kunstlik liikumine pumba abil.

Skeemi valik sõltub hoone korruselisusest ja pindalast, samuti eeldatavast soojusrežiimist.

Loomulik ringlus küttes

Gravitatsioonisüsteemis puudub igasugune mehhanism soojuskandja liikumise tagamiseks. Protsess toimub eranditult kuuma vee paisumise arvelt. Skeemi töövõime tagamiseks on ette nähtud kiirenduspüstik, mille kõrgus on vähemalt 3,5 m.

Kui jätta tähelepanuta vertikaalse transiitpüstiku paigaldamine, on suur tõenäosus, et katlast tulev soojuskandja ei saavuta piisavat kiirust.

Loodusliku tsirkulatsioonitüüpi soojusvarustussüsteem sobib optimaalselt kuni 60 m² suurustele hoonetele. Maksimaalseks soojust tagada suutva kontuuri pikkuseks peetakse 30 m pikkust magistraali. Oluline tegur on hoone kõrgus ja korruselisus, mis võimaldab paigaldada kiirenduspüstiku.

Loodusliku tsirkulatsiooni skeem ei sobi madala temperatuuri režiimi jaoks. Soojuskandja ebapiisav paisumine ei tekita süsteemis vajalikku rõhku.

Isevooluskeemi võimalused:

1. Ühendamine põrandaküttega. Põrandale viivale veekontuurile paigaldatakse tsirkulatsioonipump. Ülejäänud süsteem töötab tavarežiimis. Elektrikatkestuse korral jätkab maja kütmist.
2. Töö boileriga. Soojendi paigaldatakse süsteemi ülaossa – veidi alla paisupaaki.

Katkematu töö tagamiseks saab boilerile paigaldada pumba. Siis läheb soojusvarustuse ja sooja tarbevee tootmise skeem automaatselt sunnitud variantide hulka. Lisaks paigaldatakse tagasilöögiklapp, mis takistab soojuskandja retsirkulatsiooni.

Sundringlussüsteem pumbaga

Soojuskandja kiiruse suurendamiseks ja ruumi soojendamise aja lühendamiseks paigaldatakse pump. Vee voolukiirus suureneb 0,3–0,7 m/s. Soojusülekande intensiivsus suureneb ja magistraali harud soojenevad ühtlaselt.

Pumbaskeeme ehitatakse nii avatud kui suletud tüüpi. Avatud kontuurides paigaldatakse paisupaak süsteemi kõrgeimasse punkti. Pumba olemasolu võimaldab suurendada torustikku küttekatla ja radiaatorite vahel nii kõrguses kui ka pikkuses.

Olulised aspektid sundringlussüsteemi korraldamisel:

1. Skeem sisseehitatud pumbaga on energia sõltuv. Et ruumide küte ei katkeks elektrikatkestuse korral, paigaldatakse pumbaseade möödaviigule.
2. Pump paigaldatakse tagasivoolutorule katla sissepääsu ette. Kaugus katlast on 1,5 m.
3. Pumba paigaldamisel arvestatakse vee liikumise suunda.

Tagasivoolule paigaldatakse kaks sulgekraani ja möödaviigupõlv tsirkulatsioonipumbaga. Kui vooluvõrgus on pinge, suletakse kraanid – soojuskandja liikumine toimub läbi pumba. Kui pinge puudub, tuleb kraanid avada – süsteem lülitub loomulikule tsirkulatsioonile.

Toitetorustikule tuleb paigaldada tagasilöögiklapp. Element asetatakse kohe pärast katelt ja takistab soojuskandja retsirkulatsiooni pumba töötamise ajal.

Torustiku paigutuse variandid süsteemis

Kütteseadmete paigutusskeemist ja ühendavatest torudest sõltub soojusvarustussüsteemi tõhusus, ökonoomsus ja esteetika. Jaotuse valik määratakse lähtuvalt konstruktsiooni eripäradest ja maja pindalast.

Ühetoru- ja kahetorude skeemide eripärad

Kuum vesi jõuab radiaatoritesse ja tagasi katlasse erinevatel viisidel. Ühe ahelaga süsteemis antakse soojuskandja edasi läbi ühe suure läbimõõduga magistraaltoru. Torustik läbib kõik radiaatorid.

Ühetorusüsteemi eelised loomuliku tsirkulatsiooniga:

• minimaalne materjalikulu;
• paigalduse lihtsus;
• piiratud torude arv eluruumides.

Ühe toruga skeemi peamine puudus, mis täidab nii toite kui tagasivoolu ülesandeid, seisneb kütte radiaatorite ebaühtlases soojenemises. Patareide kuumutamise intensiivsus ja soojusülekanne langeb vastavalt nende kaugenemisele katlast.

Pika jaotusahela ja suure hulga radiaatorite korral võib viimane radiaator olla täiesti ebaefektiivne. "Kuumad" kütteseadmed on soovitatav paigaldada põhjakülje ruumidesse, lastetubadesse ja magamistubadesse.

Kahetoruga kütteskeem võtab enesekindlalt positsioone. Radiaatorid ühendavad tagasi- ja toitetorustiku. Patareide ja soojusallika vahele moodustuvad lokaalsed aasad.

Süsteemi peamised plussid:

• kõik kütteseadmed soojenevad ühtlaselt;
• võimalus reguleerida iga radiaatori kütet eraldi;
• skeemi töökindlus.

Kaheahelaline süsteem nõuab suuremaid investeeringuid ja tööjõukulu. Kahe kommunikatsiooniharu paigaldamine ehituskonstruktsioonidele on keerulisem.

Kahetorulist süsteemi on lihtne tasakaalustada, tagades kõikidesse kütteseadmetesse ühesuguse temperatuuriga soojuskandja. Ruumid soojenevad ühtlaselt.

Soojuskandja ülemine ja alumine etteanne

Sõltuvalt kuumasoojuskandjat andva magistraali asukohast eristatakse ülemist ja alumist juustust.

Avatud küttesüsteemides ülemise laotusega ei ole vaja kasutada õhu eemaldamise seadmeid. Liigne õhk juhitakse välja läbi paisupaagi pinna, mis on atmosfääriga ühendatud.

Ülemise laotuse korral tõuseb soe vesi piki peatõusutoru ja jaotustorustike kaudu edastatakse radiaatoritesse. Sellise küttesüsteemi paigaldamine on otstarbekas ühe- ja kahekorruselistes suvilates ja eramajades.

Alumise laotusega soojusvarustussüsteem on üsna praktiline. Toitetoru paikneb all, tagasivoolutoru kõrval. Soojuskandja liigub alt üles. Vesi läbib radiaatorid ja suunatakse tagasivoolutorustiku kaudu küttekatlasse. Patareid on varustatud Maevski kraanidega, et eemaldada õhk magistraalist.

Alumise laotusega küttesüsteemides tekib vajadus kasutada õhu eemaldamise seadmeid, millest lihtsaim on Maevski kraan.

Vertikaalsed ja horisontaalsed tõusutorud

Sõltuvalt magistraal-tõusutorude asendist eristatakse vertikaalseid ja horisontaalseid torustiku laotuse viise. Esimeses variandis ühendatakse kõigi korruste radiaatorid vertikaalselt paiknevate tõusutorudega.

Vertikaalset laotust kasutatakse kahe, kolme või enama korrusega majade ehitamisel, kus on pööninguruum, mille piires saab torustiku paigaldada ja isoleerida.

Vertikaalsete süsteemide omadused:

• õhulukkude puudumine;
• sobib kõrghoonete soojusvarustuseks;
• korruseülene ühendamine tõusutoruga;
• korteri soojusloendurite paigaldamise raskused mitmekorruselistes majades.

Horisontaalne laotus näeb ette ühe korruse radiaatorite ühendamise ühise tõusutoruga. Skeemi eeliseks on see, et paigaldamiseks kasutatakse vähem torusid, paigalduskulu on väiksem.

Horisontaalsed püstikud reeglina rakendatakse ühe- ja kahekorruselistes ruumides. Süsteemi rajamine on asjakohane paneelkarkassmajades ja elamutes ilma vaheseinteta.

Gravitatsioonitüüpi küttesüsteemi rajamine

Isevoolulise süsteemi projekti koostamine tasub usaldada soojusinsener spetsialistidele. Dokumendis märgitakse küttesüsteemi tüüp, radiaatorite ühendamise ja soojuskandja tsirkulatsiooni viis, seadmete soovitatavad parameetrid, radiaatorite arv ja torustiku pikkus.

Soojavarustussüsteemi arvutus

On vaja määrata süsteemi hüdraulilised omadused, mis edaspidi aitavad õigesti valida optimaalse torustiku diameetri.

Looduslikus küttesüsteemis soovitatakse katel paigaldada keldrisse või soklikorruse ruumi. See võimaldab suurendada transiitpüstiku pikkust.

Tsirkulatsioonirõhu (Rts) väärtuse arvutamiseks peab olema järgmised andmed:

1. Kaugus küttesüsteemi katla keskpunktist radiaatori keskpunktini (h). Mida suurem on nende seadmete vaheline kaugus, seda stabiilsem on tsirkulatsioon.
2. Jahtunud vee (Ro) ja kuumutatud vee (Pr) rõhk.

Tsirkulatsioonirõhk sõltub ainult soojuskandja temperatuuri erinevusest. Täpsed näitajad on leitavad tabeliandmetest.

Mida suurem on soojuskandja temperatuuride erinevus, seda kõrgem on rõhk magistraalis. Seetõttu on oluline hoolt kanda vedeliku «siseneva» temperatuuri eest.

Torustiku ristlõike laiust mõjutab materjali tüüp. Terastoru läbimõõt peab olema vähemalt 50 mm. Pärast hargnemist kitseneb magistraali ristlõige ühe mõõdu võrra. Tagasivool seevastu koostatakse järgneva laiendusega.

Erilist tähelepanu pööratakse paisupaagi mahule. Reservuaari suurus ei tohi olla väiksem kui 5% soojuskandja kogumahust süsteemis. Nõude järgimata jätmine toob kaasa vee väljavoolu süsteemist või torude purunemise.

Põhikomponentide valik

Avatud süsteemi jaoks on parem valida tahkekütuse või masuudiga töötav katel. Elektrikatelde paigaldus ja gaasiseadmete paigaldus on keelatud. Magistraalis tekivad mõnikord õhulukud – see võib viia hädaolukorrani.

Küttekeha võimsus määratakse arvutuse põhjal – 1 kW soojusenergiat 10 m² maja kohta. Sõltuvalt ruumi soojustuse kvaliteedist lisatakse saadud väärtusele 10–30%.

Katel paigutatakse eraldi ruumi, mis on varustatud sundõhuringlusega. Seade paigaldatakse tulekindlale materjalile või betoneeritud põrandale.

Gravitatsioon-tüüpi küttesüsteemi paisupaak peab olema terasest. Polümeermaterjalide kasutamine on äärmiselt ebasoovitav. Väikese ühekorruselise maja kütmiseks sobib paak mahuga 8–15 liitrit.

Torustiku rajamiseks kasutatakse järgmistest materjalidest torusid:

1. Terastorud. Need eristuvad kõrge soojusjuhtivuse ja kõrgele survele vastupidavuse poolest. Puuduseks on paigalduse keerukus ja keevitusseadmete kasutamise vajadus.
2. Polüpropüleenist torud. Peamised plussid: vastupidavus temperatuurikõikumistele, tugevus, tihedus ja paigalduse lihtsus. Kasutusiga on 25 aastat.
3. Metallplasttorud. Materjal ei allu korrosioonile, hoiab ära kontuuri ummistumise. Magistraalijuhiku puudused: piiratud kasutusiga (kuni 15 aastat) ja kõrge hind.
4. Vasktorud. Maksimaalse soojusülekande ja kõrgele temperatuurile vastupidavusega torud – kuni +500°C. Peamine miinus on materjali kallidus.

Avatud soojusvarustuskontuuri paigaldatakse radiaatorid, mis on valmistatud kõrge tugevusega metallidest.

Kõige levinumad on terasmudelid. Neil on põhiparameetrite optimaalne suhe: välimus, hind ja soojusvõimsus.

Terasradiaatoreid võrreldakse tänu õhukestele seintele, väikesele kaalule ja kõrgele soojusülekande astmele konvektoritega. Seade soojendab ruume kiiresti tänu kiirendatud õhuliikumisele.

Avatud süsteemi paigaldamise etapid

Kogu gravitatsioon-küttesüsteemi korraldamise protsessi võib jagada mitmeks etapiks:

1. Katla paigaldus. Seade kinnitatakse põrandapinnale või riputatakse seinale. Meetodi valik sõltub katla mõõtmetest.
2. Torustiku laotamine vastavalt valitud skeemile ja väljatöötatud projektile. Oluline on järgida soovitatud torukontuuri kaldenurka.
3. Kütteradiaatorite paigaldus ja nende ühendamine süsteemiga.
4. Paisupaagi paigaldus ja selle soojustamine.
5. Kõigi elementide ühendamine, ühenduskohtade tiheduse kontrollimine ja süsteemi käivitamine.

Pärast boilerit, toitetorul, on soovitatav paigaldada temperatuuriandur, et kontrollida küttesüsteemi töö efektiivsust.

Küttesüsteemi paigaldamine tuleks teostada soojal aastaajal. Peatrassi rajamine ja kasutuselevõtt võtab aega umbes ühe nädala.

Sundringlusskeemi monteerimise iseärasused

Et sundringlussüsteem end õigustaks ja korralikult toimiks, on vaja õigesti valida tsirkulatsioonipump ja oskuslikult see küttesüsteemi põhitorustikku paigaldada.

Tsirkulatsioonipumba valik

Pumbaseadme valiku põhiparameetrid: seadme võimsus ja surve. Need omadused määratakse kindlaks köetava ruumi pindala alusel.

Orienteeruvad näitajad:

• 250 m² suuruste majade jaoks sobib pump võimsusega 3,5 m³/h ja survega 0,4 atm;
• 250-350 m² suurustes ruumides paigaldatakse seade võimsusega 4,5 m³/h ja survega 0,6 atm;
• kui maja pindala on 350-800 m², siis on soovitatav osta pump võimsusega 11 m³/h ja survega vähemalt 0,8 atm.

Põhjalikumal valikul võtavad spetsialistid arvesse küttesüsteemi pikkust, radiaatorite tüüpi ja arvu, torude materjali ja läbimõõtu ning boileri tüüpi.

Pumba paigaldamine peatorustikku

Pump paigutatakse tagasivoolutorule, et seadmest läbiks mitte liiga kuum jahutusvedelik. Toitetorustikule on võimalik paigaldada kaasaegseid mudeleid, mis on valmistatud kõrgele temperatuurile vastupidavatest materjalidest.

Pumba sisselõikamisel ei tohi vee ringlus häirida. On oluline, et pumbaseadme töötamise ajal mis tahes punktis põhitorustikus jääks hüdrostaatiline rõhk ülerõhuks.

Neli lubatud küttesüsteemi skeemi pumbaringluse ja avatud paisupaagiga. Hüdrostaatiline rõhk säilib vajalikul tasemel.

Variant 1. Paisupaagi tõstmine. Lihtne viis loomuliku ringlussüsteemi ümberehitamiseks sundringluseks. Projekti elluviimiseks on vaja kõrget pööninguruumi.

Variant 2. Paagi teisaldamine kaugemale püstikule. Töömahukas protsess vana süsteemi rekonstrueerimiseks ning uue süsteemi jaoks pole see õigustatud. Võimalikud on lihtsamad ja edukamad meetodid.

Variant 3. Paisupaagi toru pumba harutoru lähedal. Ringluse tüübi muutmiseks on vaja paak toitetorustikust ära lõigata ja seejärel ühendada see tagasivoolutoruga – tsirkulatsioonipumba järel.

Variant 4. Pump on lülitatud toitetorustikku. Lihtsaim viis süsteemi rekonstrueerimiseks. Meetodi miinus – pumba ebasoodsad töötingimused. Mitte iga seade ei talu kõrgeid temperatuure.

Järeldused ja kasulik video teemal

Video #1. Soovitused loomuliku ringlusega küttesüsteemi kokkupanekuks:

Video #2. Tsirkulatsioonipumba paigaldamise kord:

Tõhusa küttesüsteemi rajamise olulised aspektid on töökindla skeemi valimine, magistraali parameetrite arvutamine, komponentide valimine ja paigaldustehnoloogia järgimine. Iseseisev paigaldus on võimalik sanitaartehniliste oskuste olemasolul, kuid detailse projekti koostamine on parem usaldada professionaalidele.

Kas soovite esitada küsimuse avatud veevarustuskontuuri paigutuse ja korralduse skeemi kohta? Palun jätke kommentaarid allpool asuvasse plokki. Siin on teil võimalus esitada küsimus või jagada huvitavat fakti teemal.