Toplovodno ogrevanje: Ogrevala morajo biti usklajena s temperaturnim režimom sistema

Kot vir energije lahko v sistemih za centralno ogrevanje stanovanjskih objektov uporabimo različna fosilna goriva: premog, ekstra lahko kurilno olje, zemeljski in tekoči naftni plin, les in lesno biomaso ter obnovljive vire energije. Pogost vir energije v mestih je dal­jinska toplota. Če živimo v večstanovanjski stavbi, ki je ni mogoče priključiti na daljinsko centralno ogrevanje, se lahko odločimo za etažno centralno ogrevanje. V tem primeru so najpogostejša izbira plinske kondenzacijske peči oz. kotli, s katerimi lahko ogrevamo tudi sanitarno vodo.

Glede na temperaturni režim obratovanja ločimo visoko- in nizkotemperaturne kotle. Klasični toplovodni kotli obratujejo v visokotemperaturnem režimu, pri čemer je temperatura grelne vode v kotlu od 70 do 90 °C in je navzdol omejena s temperaturo kondenzacije. Nizkotemperaturnim kotlom pa konstrukcijska zasnova in uporaba na korozijo odpornih materialov omogoča delovanje pri precej nižjih delovnih temperaturah, tudi do 40 °C. Odločitvi za visokotemperaturni ali nizkotemperaturni sistem moramo prilagoditi tudi ogrevala.

Pri visokotemperaturnih sistemih se toplota oddaja s konvekcijo in sevanjem, predstavnik takšnega ogrevanja je klasično radiatorsko ogrevanje. Pri nizkotemperaturnih sistemih poteka oddaja toplote s konvekcijo (konvektorji) ali sevanjem (površinska ogrevala).

Klasični radiatorji so najpogostejša izbira pri visokotemperaturnih sistemih, po zamenjavi kotla z nizkotemperaturnim pa se je treba prepričati, ali zaradi hladnejše vode, ki se pretaka po cevnem sistemu, njihova površina zadostuje za dosego želene temperature. Druga možnost so visokoučinkoviti radiatorji, namenjeni prav za nizkotemperaturne sisteme.

Radiatorji so običajno nameščeni pod oknom. Pri tem se hladen zrak, ki prihaja pod okno, ogreje in dvigne pod strop. Cevni razvod ogrevalne vode, ki poteka od kotla do ogreval v posameznih prostorih, mora biti čim krajši, da so tudi toplotne izgube čim manjše. Cevovod, ki poteka po neogrevanih prostorih, mora biti toplotno izoliran.

Ločimo eno- in dvocevne sisteme. Pri dvocevnih sta dovod in odvod grelne vode ločena, ogrevala so v sistemu vezana vzporedno, pri čemer je temperatura dovoda za vsa ogrevala v zaključenem sistemu enaka, medtem ko so pri enocevnih sistemih ogrevala v veji oziroma zanki vezana zaporedno. To pomeni, da v vsako naslednje prihaja delno ohlajena voda.

Za radiatorsko ogrevanje je značilno, da se hitro odziva na temperaturne spremembe, zato je mogoče prostor z njimi precej hitro ogreti. Seveda sta njihova velikost in zadostno število odvisna od velikosti prostorov in toplotne izoliranosti stavbe. Da bi zagotovili boljše mešanje toplega in hladnega zraka, ni priporočljivo, da so zastrti z zavesami ali da pred njimi stojijo kosi pohištva.

Vsak radiator naj bi bil zaradi varčnejše porabe energije za ogrevanje in ugodja v prostoru opremljen s termostatskim ventilom. Ta skrbi, da se prostor ne pregreva, ko se dodatno segreva zaradi sonca, razsvetljave, kuhanja, delovanja gospodinjskih aparatov in večjega števila ljudi. Sestavljen je iz tipala, regulatorja in ventila. Termostatski ventil tako preprečuje velika temperaturna nihanja zaradi dodat­nih virov toplote. Ob povišanju temperature v prostoru se zapre, ob znižanju spet odpre. Strokovnjaki opozarjajo, da v obstoječih inštalacijah ogrevanja ni mogoče preprosto zamenjati ročnih ventilov s termostatskimi. Inštalater mora namreč prej preveriti tlačne razmere in predvideti hidravlično uravnoteženje ogrevalnega sistema. To pomeni, da bo vgradil take elemente, da bo vsakemu ogrevalu zagotovljena zadostna količina ogrevne vode. Z izbiro ustreznega tipa termostatskih ventilov bo namreč preprečil neljube napake, kot so čezmerno šumenje v ventilu, blokiranje ventila v zaprtem položaju, nepravilna namestitev tipala za temperaturo in podobno.

Za nizkotemperaturne kotle, sisteme s toplot­no črpalko ali solarne toplovodne ogrevalne sisteme, v katerih je temperatura grelnega medija navzgor omejena na največ 45 do 55 °C, so najprimernejša ploskovna ogrevala, vgrajena v tla, stene ali strop. Najbolj razširjeno je cevno talno gretje. Prenos toplote poteka na veliki površini (tal) s sevanjem, ki za enak občutek toplote dovoljuje za stopinjo do dve nižjo temperaturo zraka v prostoru kot pri radiatorjih, to pa pomeni povprečno od šest do dvanajst odstotkov prihranka pri porabi energije. Primerno ugodje v prostoru dosežemo pri temperaturi zraka 19 °C. Pri ogrevanju z radiatorji bi za enak občutek ugodja potrebovali temperaturo zraka 22 °C.

Talno ogrevanje odlikuje ugodna porazdelitev temperature v prostoru. Uporabljamo ga za ogrevanje dobro toplotno izoliranih zgradb. Njegova slabost je velika toplotna vztrajnost, zato je sistem tog in se ne odziva na trenutne temperaturne spremembe. Izvedba je najpreprostejša s polaganjem sistemskih talnih plošč iz ekspandiranega polistirena, ki so na zgornji strani vakuumsko prevlečene s polietilensko folijo. Razlikujejo se po debelini toplotne izolacije ter obliki, višini in razporeditvi čepov na zgornji strani, ki olajšajo napeljavo toplovodnih cevi.

Vgradnja druge oblike talnega gretja, električnega, je racionalna odločitev, ko gre za posamične prostore, denimo kopalnice, ali v kombinaciji z visokotemperaturnim ogrevalnim sistemom v stanovanju.

Konvektorji se pri toplovodnih ogrevalnih sistemih pogosto uporabljajo v prostorih z velikimi zastekljenimi površinami ali tam, kjer ni zaželeno, da bi bila ogrevala v prostoru vidna. Najmanj so opazni, če so nameščeni v kanalu, ki se v ravni tal konča z rešetko za zrak. Glavni element konvektorjev je prenos­nik toplote, ki je vstavljen v ohišje iz jeklene pločevine. Izdelan je iz jeklenih ali bakrenih cevi, obloženih z aluminijastimi lamelami, kar zagotavlja dober prenos toplote. K opremi konvektorjev spadajo še zadnja in sprednja stena (zaslon), vmesne pregrade nad konvekcijskimi površinami, pohodna rešetka (pri talni izvedbi), regulacijska oprema na vodni strani ter regulacijska oprema na strani zraka (brezstopenjski regulator vrtljajev ventilatorja – nekateri konvektorji ga namreč uporablajo za prisilno konvekcijo). Nekatere izvedbe imajo tudi regulacijske lopute za izstopajoči topli zrak na zgornji strani grelnika. Konvektorji so lahko nameščeni v steni, v globokem kanalu v tleh, ostajajo pa tudi nizke izvedbe za vgradnjo pod okenskimi parapeti.

Pri konvektorjih skozi prenosnik teče ogrevna voda, podobno kot pri radiatorjih. Hladen zrak vstopa v grelno telo na spodnji strani, se ogreje na grelnih površinah (lamelah) ter nato izstopa na zgornji strani grelnika. Oddajanje toplote poteka v glavnem s konvekcijo.