Kolektorový systém vytápění: schémata rozvodů pro rodinné domy a byty

Klíčovým problémem klasického jedno- a dvoutrubkového otopného systému soukromých domů je rychlé chladnutí teplonosné látky. Uznáte, že by bylo dobré zařídit systém, který tuto nevýhodu postrádá.

Chcete ve svém domě realizovat vytápění, kde teplonosná látka zůstane co nejdéle teplá? Pomůžeme vám tento úkol vyřešit – v článku je rozebrán kolektorový systém vytápění, který je v posledních letech velmi populární. Právě on dokáže udržet požadovanou teplotu uvnitř okruhu po dlouhou dobu.

Také jsme v tomto materiálu probrali, jaké principy jsou základem systému a které schéma rozvodů je nejvhodnější z hlediska montáže. V článku jsou vybrána schémata a tematické fotografie, užitečné rady a videa o vlastnostech kolektorového systému a nuancích montáže radiátorů.

Zařízení kolektorového systému

Základem schématu kolektorového vytápění a hlavním pracovním prvkem je rozdělovací uzel, lidově nazývaný hřeben systému.

Jedná se o zvláštní druh sanitární armatury, který je určen k distribuci teplonosné látky do nezávislých okruhů a hlavních potrubí.

Součástí kolektorové skupiny je také: expanzní nádoba, oběhové čerpadlo a zařízení bezpečnostní skupiny.

Kolektorový uzel pro dvoutrubkovou otopnou soustavu se skládá ze dvou částí:

• Vstupní – připojuje se k topnému zařízení přes přívodní potrubí, přijímá a rozděluje teplonosné médium ohřáté na požadovanou teplotu po okruhu.
• Výstupní – je připojen ke zpětným hrdlům nezávislých okruhů, zodpovídá za sběr ochlazené vody «zpátečky» a její přesměrování do topného kotle.

Hlavní rozdíl kolektorového rozvodu vytápění od tradičního sériového zapojení zařízení spočívá v tom, že každé topné těleso v domě má nezávislé připojení.

Toto konstrukční řešení umožňuje řídit teplotu každého radiátoru v domě a v případě potřeby jej zcela odpojit.

Při návrhu vytápění se často používá smíšený typ rozvodu, kdy je k uzlu připojeno několik okruhů, z nichž každý je řízen nezávisle. Uvnitř okruhu jsou však topná tělesa zapojena sériově.

Rozdělovač představuje úsek tlusté trubky vybavený jedním vstupem a několika výstupy, jejichž počet je určen počtem připojených okruhů.

Výhody a nevýhody kolektorovo-paprskového systému

Mezi nesporné výhody instalace kolektorové soustavy je třeba zdůraznit:

1. Pohodlný provoz. Díky tomu, že každý prvek je řízen nezávisle, má uživatel možnost nastavit teplotu v libovolném místě domu. A podle potřeby snadno odpojit jedno nebo skupinu topných těles v místnosti. Teplota v ostatních místnostech přitom zůstane stejná.
2. Možnost použití trubek malého průměru. Jelikož každá větev vedoucí z kolektoru napájí pouze jeden spotřebič, lze pro její pokládku použít trubky malého průměru, které lze snadno skrýt v podlahové mazanině.
3. Opravitelnost. V případě zjištění závad lze snadno odpojit libovolný úsek potrubí, aniž by došlo k přerušení provozu celé soustavy.

Pro vytvoření několika okruhů s různými parametry, například: rozdíly tlaku nebo rozdílnou teplotou nosiče, se používají rozdělovací hřebeny s funkcí hydraulického kompenzátoru.

Hydraulická výhybka představuje prostornou trubku, k jejímž výstupům je připojena řada okruhů s nezávislou cirkulací.

Ohřátá voda z kotle vstupuje do hydraulické výhybky. Při cirkulaci uvnitř zařízení je voda odebírána v různých vzdálenostech od napojení a přerozdělována do okruhů.

V místech napojení každého okruhu za hydraulickým oddělovačem budou nastaveny vlastní hodnoty tlakového spádu a teploty nosiče

Díky tomu, že ohřáté teplonosné médium dopravuje teplo k radiátorům s menšími ztrátami, se zvyšuje účinnost systému. To umožňuje snižovat výkon kotle a zároveň šetřit spotřebu paliva.

Otopná soustava, jejímž hlavním prvkem je kolektor, není bez nedostatků.

Mezi ně patří:

• Spotřeba trubky. Ve srovnání s sériovým připojením je spotřeba trubky při pokládce kolektorového systému dvakrát až třikrát vyšší. Rozdíl v nákladech je určen velikostí zapojené plochy.
• Potřeba použití oběhových čerpadel. Instalace nezávislých okruhů se neobejde bez montáže oběhových čerpadel. To s sebou nese dodatečné náklady.

Slabým článkem kolektorového systému je jeho závislost na elektrické energii. Takže i při fungujícím kotli v případě výpadku elektřiny zůstanou trubky studené. Z tohoto důvodu se nedoporučuje používat takové systémy v oblastech, kde jsou výpadky dodávky elektřiny častým jevem.

Oběhové čerpadlo zajišťuje nucený pohyb teplonosného média v systému vyrobeném z trubek malého průměru, ve kterém má celkový hydraulický odpor vysokou hodnotu

Při pokládce okruhů do podlahové mazaniny je třeba mít na paměti, že každý spoj je potenciálním místem úniku. A v případě vzniku vady bude nutné pro její odstranění otevřít monolitický beton. A to je již velmi náročná a nákladná záležitost.

Proto jsou spoje sítí kolektorového systému umístěny výhradně nad úrovní podlahy. Nejčastěji jsou přidruženy ke kolektorové skříni.

Principy sestavování schémat rozvodů

Neexistují jednotné standardy uspořádání při sestavování schémat rozvodů kolektorového systému. Zařízení se vybírá pro konkrétní úkoly.

Ale odborníci se shodují v jednom autoritativním názoru, že takový systém není vůbec vhodný pro vytápění bytů. Je to dáno složitostí realizace projektu, protože do obytné místnosti jsou obvykle přivedeny dvě nebo více stoupaček.

A jedním z povinných podmínek realizace schématu je nutnost připojení všech radiátorů k jedné stoupačce.

Může se vám také hodit informace o tom, jak připojit otopný radiátor.

Aby bylo možné v bytě realizovat schéma kolektorového rozvodu, bude nutné ponechat pouze jeden tepelný kanál, ostatní předem zaletovat – ten pak ponese celé zatížení.

Pokud se zaletují všechny ostatní kanály přívodu vody, aby jeden stoupačka nesl celé zatížení, vznikne uzavřený hydraulický okruh v rámci jednoho bytu. Všechna topná tělesa umístěná výše na stoupačce budou odříznuta od systému a nedostanou požadované teplo.

Obyvatelé žijící nad vámi dříve nebo později odhalí příčinu tohoto jevu a schéma bude nutné znovu předělat v nuceném pořádku, přičemž bude třeba zaplatit nemalou částku.

Kolektorový rozvod vytápění je povoleno instalovat v bytových domech nové výstavby za předpokladu, že již ve fázi výstavby byly instalovány další ventily pro připojení okruhů různých konfigurací.

Při zařizování kolektorového systému je třeba zohlednit řadu klíčových momentů, které jsou vlastní i jiným typům systémů.

Kolektorový systém se hodí pro rodinné domy jako žádný jiný.

Hlavní je při projektování rozvodu dodržovat základní doporučení odborníků:

1. Přítomnost odvzdušňovače. Automatický ventil se umisťuje přímo na kolektory přívodu a zpátečky.
2. Přítomnost expanzní nádoby. Její objem by měl činit alespoň 3 % vzhledem k celkovému objemu topného média. Je však povoleno používat i zařízení s větším objemem.
3. Místo umístění expanzní nádoby. Instaluje se na zpátečku, umístěním před oběhové čerpadlo ve směru toku vody. Více o její instalaci je popsáno v jiném našem článku.
4. Instalace oběhových čerpadel na každém okruhu. Místo jejich umístění není principiální, ale maximální účinnost díky nízké pracovní teplotě vykazují na zpátečce.

V případě potřeby použití hřebene vybaveného hydraulickým kompenzátorem se expanzní nádoba instaluje před hlavní čerpadlo, které má zajišťovat pohyb vody v malém okruhu.

Díky umístění expanzní nádoby před čerpadlo lze výrazně snížit riziko poškození zařízení vlivem turbulence vody.

Oběhové čerpadlo se upevňuje tak, aby hřídel byla přísně vodorovně. V opačném případě první vzduchová bublina ponechá agregát bez mazání a chlazení.

Více o výběru oběhového čerpadla si můžete přečíst v tomto článku.

Pokud jsou v topném systému přítomny další rozdělovací uzly, neměly by být propojené.

Výběr komponentů systému

Při navrhování vytápění je nejlepší pořídit rozdělovací uzly tovární výroby.

Díky rozmanitosti sortimentu není problém vybrat hřeben pro konkrétní parametry vytápění, čímž je zajištěna přesnost a spolehlivost systému.

V prodeji lze najít hotové kolektorové bloky, které kombinují přívodní a zpětné uzly, stejně jako termostatické ventily a automatické odvzdušňovače.

Klíčovými parametry při výběru trubek pro topné okruhy jsou odolnost proti korozi, tepelná odolnost a vysoká pevnost proti proražení. Dále musí mít trubky potřebnou pružnost, aby je bylo možné pokládat pod libovolnými úhly.

Při výběru výrobků je třeba dávat přednost trubkám vyráběným v kotoučích. Použití celistvých výrobků umožní vyhnout se spojům v rozvodu, což je zvláště důležité při skryté instalaci v betonové mazanině.

Trubky pro systémy soukromých chat

Při navrhování vytápění v rodinných domech je třeba brát v úvahu, že tlak v systému je přibližně 1,5 atmosféry a teplota topného média může dosahovat:

• pro radiátory – 50-70 stupňů;
• pro podlahové vytápění – 30-40 stupňů.

Pro autonomní systémy vytápění s jejich předvídatelnými parametry není vůbec nutné pořizovat nerezové vlnité trubky. Mnoho majitelů se omezuje na nákup trubek ze zesíťovaného polyetylenu označení PEX.

Polyetylenové trubky pro topné okruhy jsou v prodeji v 200metrových kotoučích; jsou schopny odolávat tlaku až 10 kgf/cm² a pracovat při teplotě do 95 °C

Takové trubky se spojují pomocí natahovacích fitinků, díky čemuž lze získat nerozebiratelné spoje.

Kromě vysokých provozních parametrů je hlavní předností zesíťovaného polyetylenu mechanická paměť materiálu. Pokud tedy s námahou roztáhnete okraj trubky a do vzniklého otvoru vložíte šroubení, trubka ho pevně obepne a zajistí pevné spojení.

Při použití kovoplastových trubek se spojení provádí pomocí převlečných fitinků s lisovacími maticemi. A to je již rozebiratelné spojení, které podle SNiP nelze "zabetonovat".

Také by Vás mohla zajímat informace o tom, jaké trubky je nejlepší vybrat pro vytápění, uvedená zde.

Trubky pro bytové domy

Pokud bude kolektorový systém instalován v bytovém domě, je třeba vzít v úvahu, že pracovní tlak v něm je 10-15 atmosfér a teplota topného média může dosahovat přibližně 100-120 °C. Je třeba mít na paměti, že instalace kolektorového vytápění je možná pouze v přízemí.

Nejoptimálnějším řešením pro instalaci systému v bytovém domě je použití vlnitých trubek z nerezové oceli.

Jasným příkladem je výrobek korejské společnosti Kofulso. Trubky této značky jsou schopny pracovat při pracovním tlaku 15 atmosfér a odolávají teplotě okolo 110 °C. Tlak při porušení trubek Kofulso dosahuje hodnoty 210 kgf/cm².

Díky vynikající ohebnosti trubky, kdy poloměr ohybu je roven jejímu průměru, je výrobek vhodný pro použití při pokládce podlahového vytápění.

Sestavení spojů potrubí s použitím těchto prvků není náročné. Trubka se jednoduše zasune do fitinky a zajistí se utažením matice, která stlačuje kovový vlnitý povrch pružným silikonovým těsněním.

Zvláštnosti montáže systému

Kolektorový systém vytápění rodinného domu by měl být instalován již ve fázi výstavby. Po položení nebo zalití finální podlahy by byla montáž takového systému ekonomicky nevýhodná. Jedinou možností řešení v tomto případě je otevřený způsob montáže rozvodů.

Instalace rozdělovacího hřebenu

V podlažích domů s horizontálním rozvodem vytápění bude pro umístění kolektoru, oběhového čerpadla a regulačního zařízení nutné nainstalovat uzavřený box – kolektorovou skříň.

Uzavřený box ochrání zařízení a uzavírací armatury před vnějším mechanickým poškozením a dodá místnosti estetičtější vzhled

Kolektorová skříň se instaluje do samostatných výklenků v místnostech chráněných před vlhkostí. Nejčastěji se pro to vyhradí místo v chodbě, šatně nebo spíži.

Při návrhu vytápění dvoupatrové budovy bude nutné nainstalovat dvě kolektorové skupiny: v prvním a druhém podlaží. Další rozdělovací uzly umožní zajistit přibližně stejnou délku okruhu.

Jako variantu lze vzít za základ schéma, kde první skupina bude zodpovídat za distribuci tepla do jednotlivých okruhů a druhá bude sloužit jako klíčová součást při realizaci podlahového vytápění.

Ohřátá teplonosná látka z místnosti s kotlem proudí hlavními trasami ke kolektorům instalovaným po podlažích

Počet vstupů a výstupů kolektoru se vždy rovná počtu topných prvků umístěných v podlaží: radiátorů nebo smyček podlahového vytápění. Pro každou místnost se pokládá samostatná větev, která po spojení několika topných těles realizuje souběžné nebo slepé schéma.

Pro snížení nákladů na připojení radiátorů se používá „průchozí“ schéma.

U „průchozího“ schématu se termoventil instaluje pouze na první okruh radiátoru; díky čemuž se reguluje průtok vody na všech za ním sériově zapojených zařízeních.

U „průchozího“ systému bude několik sériově zapojených zařízení vnímáno jako jeden prvek.

Varianty pokládky potrubí

Při kolektorovém rozvodu se nejčastěji používá způsob pokládky trubek do betonového potěru. Jeho tloušťka se pohybuje v rozmezí 50–80 mm, což je zcela dostačující pro „zamonolitnění“ vnitropodlahového rozvodu topného systému.

Ale podle SNiP je do betonu povoleno ukládat pouze nerozpojitelná spojení.

Připojení ke kolektoru libovolného radiátoru nebo konvektoru se provádí dvěma trubkami: „přívod“ a „zpátečka“, proto se trubky pokládají v podlahovém potěru po párech.

K tomu se často používají kovoplastové trubky o průměru 16 mm. Díky tomu, že se snadno ohýbají, je potrubí vhodné pokládat pod podlahu.

Plánujete-li po tlakové zkoušce systému zalít kovoplastové trubky betonovým potěrem, je nutné je předem obalit tepelnou izolací.

Taková vrstva umožní minimalizovat riziko poškození trubek působením tepelné roztažnosti, protože v tomto případě se budou „třít“ nikoli o beton, ale o izolaci.

Při pokládce trubek do potěru je nutné spoje podle požadavků SNiP ponechat přístupné, a to jejich umístěním nad úroveň podlahy.

Na potěr se pokládá překližka, která se zakrývá finální podlahovou krytinou: linoleem nebo parketami.

Trubky mohou být také přiváděny k radiátorům z boku nebo shora, například v prostoru podhledu.

Někteří řemeslníci dávají přednost pokládce trubek vnějším způsobem, umísťují je podél stěn a schovávají za dekorativní lišty. Tento způsob montáže však vede k nevyhnutelnému prodloužení potrubí.

Potrubí se nedoporučuje pokládat přes dveřní otvory. Může to vést k tomu, že při instalaci prahu vnitřních dveří dojde během vrtání k poškození trubky.

V případě, že je potřeba potrubí položit přes zeď, je pro zabránění jeho poškození vlivem sedání budovy vhodné otvor ve zdi opatřit průchodkou.

Na každý hydraulický okruh vycházející z rozdělovacího hřebene se instaluje samostatný uzavírací ventil.

Aby bylo možné vypouštět vzduch nahromaděný v systému, montují se:

• na rozdělovacím uzlu – odvzdušňovací ventily;
• na radiátorech (hromadí se v nejvyšších bodech) – Mayevského ventily.

Díky tomu, že každý hydraulický okruh, který následuje za kolektory, je samostatným systémem, je vhodné jej použít při vytváření „teplých podlah“.

Hlavní výhodou kolektorového systému podlahového provedení je to, že tepelné toky jsou rozloženy po podlaze rovnoměrně

Cirkulace vzduchu při uspořádání podlahové varianty probíhá přirozeným způsobem.

Při realizaci takového systému se metaloplastové trubky pokládají na tepelně izolační podložku, tvoříce vzor ve tvaru hada nebo spirály. Průměr trubek a krok pokládky se určuje podle výpočtů. Jedna podmínka – délka jednoho okruhu nesmí přesáhnout 90 metrů.

Položené okruhy se připojí k rozdělovacímu uzlu a po kontrole těsnosti spojů se zalijí betonovou směsí. Výška stěrky činí 70-90 mm.

Podle stejného principu se montuje jak kolektorový systém dvoupatrového domu, tak i obytné budovy s velkým počtem pater.

Závěry a užitečné video k tématu

Princip navrhování systému:

Jak správně provést montáž:

Instalací kolektorového topného systému ve svém domě získáte možnost individuálně nastavit režimy provozu zařízení.

A dodatečné náklady na prodloužení délky trubek jsou kompenzovány zmenšením jejich průměru a zjednodušením montáže systému.

Máte doma kolektorový topný systém? Nebo jej teprve plánujete zařídit a zatím studujete informace? Možná máte dotaz ohledně sestavení schématu rozvodu kolektorového systému? Pokládejte své otázky, sdílejte osobní zkušenosti s uspořádáním vytápění v domě a zanechte komentáře pod tímto článkem.