Gravitacijski sistemi za ogrevanje s toplo vodo so še vedno na voljo v starejših stavbah. Običajno jih označujejo kotli iz litega železa, ki se uporabljajo za dovajanje tople vode v prostore. Ti starejši kotli iz litega železa so bili prvotno namenjeni za kurjenje s premogom ali lesom. Kasneje so to vrsto ogrevalnih kotlov izdelovali tudi iz jeklene pločevine in so se lahko uporabljali za ogrevanje z nafto ali plinom.
Odprti raztezni sistemi, ki so delovali z vročo vodo, so bili odprti za ozračje in relativno varni, saj so bili omejeni za delovanje s temperaturo med 70-80 oC. Danes bi lahko primerjali razliko med težnostnim (gravitacijskim) vodnim sistemom in s parnim sistemom do odprtega vročega voda z vodo in tlačnim kuhalnim aparatom!
Delovanje ogrevanja s toplovodnim težnostnim sistemom je postalo takoj priljubljeno, ker je bilo varno.
Ti sistemi so bili izdelani preprosto, z vzdrževanjem ni bilo težav in večinoma so delali z malo ali brez težav. Zaradi vsega omenjenega so hitro postali najprimernejši način za ogrevanje velikih stanovanjskih domov tik pred prelomom stoletja.
To je v teoriji relativno preprost sistem. Edini gibajoči del je voda. Človek, ki je s to napravo ravnal, je moral poznati le osnovne fizikalne pogoje o vodi, da je lahko dobro opravil svoje delo.
Kakšen je videz na pogled značilnega toplovodnega sistema?
Ker voda v radiatorju teče navzdol, je ogrevalni kotel običajno nameščen na najnižjem mestu oziroma v kleti in na vrhu hiše na najvišji točki radiator.
Kje je črpalka?
Črpalk za obtok vode, ki jih uporabljamo v sodobnih sistemih za toplo vodo, še takrat niso poznali in so bili odvisni od osnovnega fizičnega zakona, da se vroča voda dviga in hladna voda pada. Do tega prihaja zaradi razlike v gostoti med vročo in hladno vodo. Vgradnja obtočnih črpalk se je začela poavljati koncem 50 let prejšnjega stoletja.
Ali je to tisto, v katerem prihaja izraz "težnostno", predhodno (gravitacijsko ogrevanje)?
Ko se grejeje voda v ogrevalnem kotlu, se bo v cevi dvigala, ker je lažja. Hladnejša voda pa se spusti nazaj v grelnik (po težnosti). Še pred kratkim smo imeli tok tople vode, ki se prosto giblje od ogrevalnega kotla do radiatorjev (glej spodnjo sliko).
Kaj določa hitrost premikanja vode?
Za hitrost premikanja vode je pomembnih kar nekaj stvari. Prvič, odvisno je od višine sistema. Višja zgradba, hitrejši je pretok. V okviru razloga seveda, ker če je stavba preveč visoka, se bo voda ohladila in počasi krožila v zgornjih nadstropjih. Hiša je praktična omejitev za ogrevanje s toplo vodo težnosti.
In potem je pomembna velikost cevi. Čim večje so cevi, hitreje bo voda tekla. To je zato, ker velike cevi ponujajo manj odpornosti proti pretoku kot majhne cevi. To je tudi razlog, zakaj so v preteklosti uporabili dva dovodna in dva povratna voda na njihovih ogrevalnih kotlih.
Konec koncev je velikost cevi velik razlog, saj so cevi velikega premera, ki jih zahtevajo sistemi za delovanje s težnostjo precej drage. Cevi velikega premera, ki jih zahtevajo ti sistemi, so še danes precej drage in neugodne za nameščanje v sodobnih stanovanjskih objektih.
Dejavnik, ki določa hitrost obtoka vode, je stanje cevi. Ko so cevi nove, so gladke na notranji strani. Ponujajo zelo malo odpornosti pri počasnem premikanju vode. Medtem pa cevi razvijejo majhne kotičke in ščetine zaradi korozije s kisikom. Ti drobni notranji odpori povečajo trenje odpornosti in to upočasnjuje pretok vode in premikanje toplote na radiatorje. Danes običajno to težavo odpravimo tako, da v sistem dodamo obtočno črpalko.
Končno obstaja razlika v temperaturi med dovodno in povratno vodo. Bolj vroča voda kroži hitreje. Vendar pa so v preteklosti vedno ohranjali največjo temperaturo pri 70-90 oC in pazili, da se voda nikoli ne približa temperaturi vrelišča.
Znano je, da vroča voda rabi večji prostor, kot mrzla voda. Voda od 20 do 80 oC vijuga po ceveh s približno pet odstotkov večjo količino vode, kot je začela. Zato mora imeti prostor za namestitev te "dodatne" vode. Da se ta posebna voda lahko namesti, se uporabi raztezna posoda za odprt sistem centralnega ogrevanja.
Raztezno posodo običajno namestimo na visoki točki sistema. Po navadi jih boste našli na podstrešju. Rezervoar daje raztezajoči vodi prostor za vzpon in padec nivoja vode v sistemu. Če pri polnjenju sistem napolnimo s preveč vode, se bo odvečna voda iztekla po strehi, lahko pa je speljana v posebni cevi nazaj v kotlovnico. Odtekajoča voda lahko pusti nekaj rjavih madežev na strehi, če je sistem star.
Rezervoar odprte raztezne posode je treba napolniti do ene tretjine, ko je voda hladna (na strani rezervoarja je pogosto merilno steklo, da vidite, kaj počnete). Ko se voda segreje in razširi, se bo dvignila v zgornji dve tretjini rezervoarja in se ustavila pred prelivanjem na streho.
V preteklosti so nekateri rezervoarji imeli vgrajen samodejni ventil za polnjenje, ki je zelo podoben zapiralnem ventilu s plovcem v straniščnem kotličku. Drugi, starejši sistemi so bili napolnjeni z ročnim ventilom, ki je bil nameščen na ogrevalnem kotlu. Tako je bilo omogočeno polnjenje in praznjenje sistema preko enega ventila.
Kasneje so imeli ogrevalni kotli merilnik, ki je kazak višino vode v sistemu. Ti merilniki višine se uporabljajo še danes.
Kaj je statični tlak?
To je tlak, ki ga v kotlu ustvarja voda, ki se nabira v instaliranih ceveh. Če je višinska razlika med ogrevalnim kotlom, ki je nameščen v kleti in raztezno posodo na podstrešju okoli 10 m je to višina vode 10 m ali tlak - 1 bara. Merilnik prikazuje statični tlak višine za 1 m.
Ali je treba pri polnjenju instalacije posvetiti kakršne koli posebne previdnosti?
Pri praznjenju celotnega ogrevalnega sistema je treba paziti, kako ga boste potem ponovno napolnili. Odprite vse odzračne ventile (pipice) na radiatorjih. Nato, ko boste sistem ponovno polnili, opravite to počasi. Sistem, polnite eno nadstropje hkrati. Ko voda iz odprtin oziroma na odzračevalnih mestih v prvem nadstropju priteče, hitro zaprite vse prezračevalne ventile. Nato nadaljujte, dokler se voda ne dvigne v drugo nadstropje. Zaprite vse prezračevalne ventile ali pipice, ko priteče voda in se pomaknite do tretjega nadstropja itd. Ko so vsi radiatorji napolnjeni, napolnite sistem na eno tretjino polne točke v raztezni posodi.
Zakaj je ta metoda pomembna?
To je pomembno, ker je v teh velikih ceveh in radiatorjih veliko zraka. Če poskušate napolniti celotni sistem naenkrat, se vrnite in odzračite vsak radiator posebej tako dolgo, da se bo iz radiatorja izpihal ves zrak. To povzroči, da voda iz enega radiatorja izstopi iz ekspanzijske posode in bližnjih radiatorjev. S tem pa lahko povleče več zraka v celoten sistem instalacije.
Kako se kasneje zrak iz ogrevane vode, ki je ostal v sistemu lahko odvede na prosto?
Kasneje se lahko zrak odvede skozi izpust za prelivno cev, ki je napeljana skozi streho, lahko pa tudi skozi sifon, če je prelivna cev speljana v klet. Po navadi je rezervoar nameščen na vrhu glavnega sistema na visoki točki. Rezervoar odprte raztezne posode odvaja večino zraka, ki se sprošča z ogrevano kotlovsko vodo. Če bi lahko zrak končal v radiatorjih namesto v rezervoarju za raztezno posodo, bi lahko upočasnil pretok toplote v prostorih. Idealno bi bilo, da bi s tem sistemom nekdo redno odvajal zrak iz radiatorjev ali, da namestimo samodejne ventile za odzračevanje. Vsekakor je treba to opraviti na začetku vsake ogrevalne sezone.
Ali obstaja nevarnost zamrzovanja rezervoarja raztezne posode, če podstrešje ni pravilno toplotno izolirano.
V primeru, da pride do zamrznitve raztezne posode, se zgodi, da bo celotni ogrevalni sistem izpostavljen visokemu tlaku, kar lahko povzroči eksplozijo ogrevalnega kotla, če voda za razširitev v sistemu ne bo mogla kamorkoli. Da bi se izognili temu potencialno nevarnemu položaju, so kasneje ob strani na rezervoarju raztezne posode vgradili še eno cev oziroma kratko vezavo, kjer je bilo omogočeno delno ogrevanje vode v rezervoarju raztezne posode. S takšno napeljavo in dobro toplotno izolacijo je bilo veliko manj verjetno, da zamrzne.
Slaba stran tega je bila, ker je na ta način krožila voda skozi odprto posodo, se je povečala njena hitrost in je voda iz sistema izhlapevala. S tem, da je nekdo moral dodajati več sveže vode, se je povečala stopnja korozije v sistemu, ki je sčasoma upočasnila kroženje v sistemu.
Kakšna je razlika med ekspanzijsko posodo in tlačnim rezervoarjem?
To je samo vprašanje semantike (nauk o pomenu besede). Posoda za "ekspanzijo" je odprta posoda. "Kompresijski" rezervoar pa je zaprta posoda. Večina ljudi zamenjuje izraze. Vendar pa dokler oseba, s katero se pogovarjate, ve, kaj mislite, to res ni pomembna stvar, za katero jo imenujemo.
Razlika med radiatorji za ogrevanje s toplo vodo ali na paro
Če imate v svojem domu radiatorje, je težko ugotoviti, ali imate ogrevanje s paro ali s toplo vodo. Oba sistema sta običajna in vgrajena v starinskih hišah. Oba pa zagotavljata čisto delovanje s toploto brez prahu. Tukaj je nekaj kratkih nasvetov, ki vam pomagajo ugotoviti, kateri tip ogrevalnega sistema imate vgrajen.
Parno ogrevanje
Sistem za parno ogrevanje uporablja ogrevalni kotel, ki spremeni vodo v paro. Para nato kroži skozi cevi do radiatorjev in ogreje dom. Ko se para ohladi, se utekočini (stari izraz - kondenzira) nazaj v vodo in se vrne v parni kotel, da se ponovno segreje. Kazalniki sistemov za ogrevanje s paro so:
V sistem je vgrajena smo ena cev
Če vidite, da je vgrajena samo eno cev, ki prihaja iz vašega radiatorja, to pomeni, da imate enocevni sistem in je to vsekakor parni sistem. Para prihaja skozi cev v radiator, kjer se toplota razprši ter pred izhodom iz radiatorja utekočini, ter se nato, kot voda vrne skozi isto cev do ogrevalnega kotla.
Radiatorji za delovanje s toplo vodo
Vgradnja dveh cevi, ki prihajata iz radiatorja, pomeni, da vgrajeni sistem deluje z vročo vodo. Radiatorji, ki delajo z vročo vodo preko sistema težnosti, imajo zaprto oziroma votlo kovinsko ohišje napolnjeno z vodo. Voda se segreva v ogrevalnem kotlu in nato s pomočjo toka težnosti kroži skozi celoten ogrevalni sistem. Ker se toplota v radiatorju sprosti, se vroča voda ohladi in potopi na dno radiatorja, kjer ga je, nato prisiljena skozi cev, ki je na drugem koncu radiatorja zapustiti. Radiatorji za ogrevanje s toplo vodo so še nedolgo nazaj bili eden od najpogostejših sistemov za distribucijo toplote v takratnih sodobnih domovih.
Priljubljenost radiatorjev s paro in tople vode izhaja iz njihove ekonomske vrednosti. Imajo življenjsko dobo nad 30 let in več, pri čemer mnogi radiatorji še vedno delajo zunaj tega časovnega okvira. Vendar je za dolgo življenjsko dobo še vedno priporočljivo redno vzdrževanje, da se zagotovi učinkovito delovanje.
Ogrevalni sistem s toplo vodo je treba servisirati vsako leto, da zagotovite nemoteno delovanje. Če se odločite za vzdrževanje ogrevalnega sistema preko usposobljenega vzdrževalca, se preden ga najamete predhodno, prepričajte, da ima veliko izkušenj in pozna zahteve starejših domov.
I.K.
