Uždara ir atvira šildymo sistema. Skirtumai, privalumai ir trūkumai

Bet kurią hidraulinę šildymo sistemą sudaro vamzdžių sistema, šildymo prietaisai (radiatoriai, šildomos grindys ir pan.) ir šildymo katilas. Priklausomai nuo konkrečios situacijos, šildymo sistemoje gali būti papildomų mazgų, tokių kaip akumuliacinė talpa, išsiplėtimo indas, kombinuotas/netiesioginio šildymo vandens šildytuvas ir t.t. Dažniausiai naudojamas šilumos nešėjas (arba termofikatas) yra vanduo, bet gali būti ir kitokie skysčiai, vadinami antifrizais.

Šildymo sistemos veikimo principas yra pakankamai paprastas: šilumos nešėjas gauna šilumą iš šildymo katilo ir, cirkuliuodamas šildymo sistemoje, perduoda ją radiatoriams, kurie šildo orą patalpoje.

Visos šildymo sistemos yra skirstomos į du tipus:

• Atvira šildymo sistema dažnai būna gravitacinė (savitakė): tokia sistema yra paprasta ir nepriklausoma nuo el. energijos. Bet šituos pranašumus dažniausiai persveria jos didelis trukumų sąrašas: griozdiška, pakankamai brangi, sunkiai realizuojama ir turi žemą naudingumo koeficientą. Atviro tipo sistemoje vandens cirkuliavimas vyksta savaime - natūraliai karštas vanduo kyla į viršų, o šaltas leidžiasi į apačią. Siekiant užtikrinti laisvą vandens judėjimą atvirose šildymo sistemose yra naudojami stori vamzdžiai, kuriuos pakankamai sudėtinga paslėpti po apdaila ir nesugadinti interjero. Viršutiniame taške montuojamas atviras bakas termofikatui, iš čia ir kyla pavadinimas - atvira šildymo sistema.
• Uždara šildymo sistema yra hermetiška, visi sistemos mazgai apjungti į vientisą sistemą, o šilumos nešėjas cirkuliuoja siurblio pagalba. Sistema yra pilnai uždara.

Tendencijos Lietuvos šildymo technologijų rinkoje parodo, kad žmonės vis dažniau renkasi uždaro tipo šildymo sistemas su priverstine termofikato cirkuliacija, įrengiant naują būstą arba renovuojant senąjį.

Kaip atpažinti, kokia sistema Jūsų namuose

• Atvira sistema turi atvirą išsiplėtimo baką aukščiausiame sistemos taške, dažnai palėpėje. Jame šilumos nešėjas liečiasi su oru, todėl garuoja ir jį reikia papildyti.
• Uždara sistema atviro bako neturi. Joje veikia sandarus membraninis išsiplėtimo indas, apsauginis vožtuvas ir manometras, rodantis sistemos slėgį.

Sąvokos "atvira" ir "uždara" nusako, kaip sistema priima besiplečiantį vandenį. Ar šilumos nešėjas juda savitaka, ar jį varo siurblys, yra atskiras klausimas. Atviroje sistemoje taip pat gali veikti cirkuliacinis siurblys, o uždara sistema retais atvejais gali veikti savitaka.

Atvira šildymo sistema

Atviros šildymo sistemos veikimo principas pagrįstas termodinamikos dėsniais, kurių dėka pašildytas vanduo kyla viršun, sudarant aukštesnį slėgį prie viršutinio šildymo katilo vandens pajungimo ir mažinant slėgį prie katilo vandens pajungimo apačioje. Vanduo juda pajungta vamzdžių sistema iš didesnio slėgio srities link žemesnio, užtikrinant savaiminį gravitacinį vandens cirkuliavimą. Pašildytas vanduo išsiplečia, todėl yra naudojamas specialus atviras išsiplėtimo bakas, kuriame šildymo sistemos vanduo kontaktuoja su atmosfera.

Pagrindinis atvirų sistemų  šilumos nešėjas yra vanduo. Kadangi sistema nėra hermetiška, karštas vanduo pastoviai garuoja ir jo lygį būtina sekti. Nukritus termofikato lygiui žemiau normos į šildymo sistemą patenka oras ir sutrikdo jos veikimą. Būtent dėl šitos priežasties antifrizai yra naudojami tik ekstra atvejais, kai namas būna nekūrenamas ilgesnį laiką ir egzistuoja užšalimo rizika. Kitaip pilti į sistemą ne vandenį, o brangų antifrizą nėra prasmės. Naudojant vandenį, bet nekūrenant patalpų žiemą, reikia pilnai jį nuleisti iš šildymo sistemos.

Atvirose šildymo sistemose termofikato cirkuliavimas yra pakankamai lėtas, todėl šildymo sistemos vamzdžius reikia šildyti palaipsniui - negalima leisti vandeniui užvirti vamzdyne. Kitaip sistema geriausiu atveju užsiorins, blogiausiu - gali sprogti.

Siekiant užtikrinti tinkamą termofikato cirkuliavimą, šildymo katilą būtina montuoti žemiausiame sistemos taške, o išsiplėtimo baką - aukščiausiame (dažniausiai palėpėje). Atitinkamai, būtina išsiplėtimo baką tinkamai apšiltinti žiemos periodui. Atviroje šildymo sistemoje cirkuliavimo siurblio naudojimas nėra privalomas, tačiau vamzdžių sistemą reiktų išvedžioti minimalizuojant užlenkimų kiekį ir vengiant sujungimo taškų.

Svarbu išlaikyti horizontalių vamzdžių nuolydį - ne mažesnį kaip 0.5 % (5 mm vienam metrui) - nuo aukščiausio taško link šildymo radiatorių, o po to ir link šildymo katilo.

Uždara šildymo sistema

Uždarose šildymo sistemose šilumos nešėjo cirkuliavimą užtikrina cirkuliacinis siurblys. Vietoj atviro išsiplėtimo bako montuojamas išsiplėtimo indas, užtikrinantis šildymo sistemos hermetiškumą. Tik labai retais atvejais uždarose sistemose naudojama savaiminė gravitacinė cirkuliacija. Bet ir savitosios cirkuliacijos atveju uždara sistema yra pranašesnė už atvirą, nes uždaroje sistemoje nėra vandens išgaravimo, o vamzdžių oksidacija yra žymiai mažesnė.

Uždaros šildymo sistemos schema: kas joje būtina

Uždarą šildymo sistemą sudaro šios pagrindinės dalys:

• Cirkuliacijos kontūras: katilas, tiekimo vamzdis, radiatoriai arba grindinis šildymas, grįžtamasis vamzdis, cirkuliacinis siurblys ir grįžimas į katilą.
• Apsaugos grupė prie katilo: apsauginis vožtuvas, manometras ir automatinis nuorintuvas.
• Membraninis išsiplėtimo indas: jis jungiamas per atskirą ventilį, kad indą būtų galima uždaryti ir patikrinti neišleidžiant visos sistemos.
• Kietojo kuro katilo apsauga nuo perkaitimo: pavyzdžiui, Atmos katiluose įrengtas aušinimo kontūras. Katilo vandeniui viršijus 95 °C, terminis vožtuvas įleidžia vandentiekio vandenį, kuris šilumos perteklių nuveda į kanalizaciją.

Naudojant cirkuliacinį siurblį šildymo sistema tampa priklausoma nuo elektros tiekimo. Tai pagrindinis minusas lyginant su gravitacine sistema, visais kitais atvejais uždara sistema su priverstine termofikato cirkuliacija yra pranašesnė. Cirkuliacinis siurblys leidžia efektyviau šildyti patalpas, suteikia galimybę eksploatuoti papildomus šildymo sistemos elementus (pvz., šildomos grindys, kuriose savitoji cirkuliacija tiesiog neįmanoma dėl plonų ilgų vamzdžių). Priverstinė termofikacinio vandens cirkuliacija sušildo sistemą daug greičiau. Taip pat yra galimybė reguliuoti temperatūrą individualiai kiekviename kambaryje. Naudojant termostatus galima šildyti patalpas tik temperatūrai nukritus žemiau nustatyto lygio.

Kaip užpildyti uždarą sistemą ir koks turi būti slėgis

1. Pirmiausia patikrinkite oro slėgį išsiplėtimo inde, kai jo vandens pusė tuščia. Aukštį metrais nuo indo iki aukščiausio radiatoriaus padalykite iš 10 ir pridėkite 0.2 bar.
2. Šaltą sistemą pripildykite bent 0.3 bar didesniu slėgiu nei slėgis išsiplėtimo inde. Tada iš radiatorių išleiskite orą.
3. Įkaitus sistemos slėgis turi likti bent 0.5 bar mažesnis už apsauginio vožtuvo nustatymą.
4. Pavyzdžiui, kai aukštis yra 8 m, išsiplėtimo indo slėgis turi būti 1.0 bar, o šaltos sistemos - bent 1.3 bar. Jei apsauginis vožtuvas nustatytas ties 3 bar, karštos sistemos slėgis gali siekti daugiausia 2.5 bar.
5. Jei sistemą pildote iš geriamojo vandens tinklo, pildymo jungčiai reikia apsaugos, neleidžiančios vandeniui tekėti atgal į tinklą.
6. Sistemą pildykite vandeniu arba šildymo sistemoms skirtu neužšąlančiu skysčiu, jei tai leidžia katilo instrukcija.