Atvērtā apkures sistēma: principiālās shēmas un iekārtošanas īpatnības
Pateicoties uzstādīšanas vienkāršībai, zemajām izmaksām un pietiekamai efektivitātei, atvērtā apkures sistēma joprojām ir pieprasīta. Izprotot darbības principu, komplektāciju un montāžas noteikumus, jūs varēsiet patstāvīgi organizēt mājas siltumapgādi.
Mēs pastāstīsim, kā izveidot darboties spējīgu atvērtā tipa apkures shēmu. Ieteiksim, kā uzbūvēt sistēmu, stingri ievērojot tehnoloģiskās prasības un normas, izvēloties un savienojot elementus. Ņemot vērā mūsu ieteikumus, jūs izveidosiet bezatteices darba efektīvu kontūru.
Pašmācību meistariem mēs piedāvājam iepazīties ar praksē pārbaudītiem montāžas variantiem. Izskatīšanai sniegtā informācija ir papildināta ar noderīgām shēmām, fotoatlasi, video instrukcijām.
Raksta saturs:
Sistēmas komplektācija un darbības princips
In ūdens apkures sistēmā starpnieks siltumenerģijas pārnesē no katla iekārtas uz radiatoriem ir šķidrums. Siltumnesēja cirkulācija var tikt veikta lielos attālumos, nodrošinot dažādu platību māju un telpu apsildi. Tas izskaidro ūdens siltumapgādes plašo ieviešanu.
Atvērtā tipa apkures sistēmas darbspēja ir iespējama bez sūkņa izmantošanas. Siltumnesēja cirkulācija balstās uz termodinamikas principiem. Ūdens kustība pa caurulēm notiek karstā un aukstā šķidruma blīvuma starpības dēļ, kā arī pateicoties ievilkto cauruļu slīpumam.
Neaizvietojams sistēmas elements ir atvērtā izplešanās tvertne, kurā nonāk pārpalikumi no uzkarsētā siltumnesēja. Pateicoties tvertnei, notiek automātiska šķidruma spiediena stabilizācija. Tvertne tiek uzstādīta virs visiem sistēmas komponentiem.
Viss «atvērtās siltumapgādes» funkcionēšanas process nosacīti tiek dalīts divos posmos:
- Padeve. Uzkarsētais siltumnesējs pārvietojas no katla uz radiatoriem.
- Atgrieze. Silta ūdens pārpalikums nonāk izplešanās tvertnē, atdziest un atgriežas katlā.
Viencauruļu sistēmās padeves un atgriezes funkciju veic viena maģistrāle, divcauruļu shēmās padeves un atgriezes caurules ir neatkarīgas viena no otras.

Par visvienkāršāko un pašmontēšanai pieejamāko tiek uzskatīta viencauruļu sistēma. Sistēmas konstrukcija ir elementāra.
Viencauruļu siltumapgādes pamatkomplektācija ietver:
- apkures katls;
- radiatori;
- izplešanās tvertne;
- caurules.
Daži atsakās no radiatoru uzstādīšanas un izvieto pa mājas perimetru cauruli ar diametru 8-10 cm. Tomēr speciālisti atzīmē, ka sistēmas efektivitāte un ekspluatācijas ērtums ar šādu risinājumu samazinās.

Sarežģītāks pēc uzbūves un dārgāks īstenošanā divcauruļu apkures variants. Tomēr izmaksas un būvniecības sarežģītība pilnībā kompensējas, novēršot standarta trūkumus viencauruļu sistēmām.
Dzesēšanas šķidrums ar vienādu temperatūru tiek piegādāts praktiski vienlaicīgi visām ierīcēm, atdzisušais ūdens tiek savākts atgaitas maģistrālē, nevis plūst uz nākamo radiatoru.

Prasības ierīkošanai un ekspluatācijai
Iekārtojot mājas siltumapgādi, svarīgi ņemt vērā vairākas atvērtās apkures sistēmas īpatnības:
- Lai nodrošinātu normālu cirkulāciju, katls tiek uzstādīts maģistrāles zemākajā vietā, bet izplešanās tvertne – augstākajā punktā.
- Optimāla vieta izplešanās tvertnes novietošanai ir bēniņu telpa. Aukstajā gada periodā tvertne un padeves stāvcaurule neapsildāmo bēniņu robežās ir jāsiltina.
- Maģistrāles ieguldīšana tiek veikta ar minimālu līkumu, savienojumu un veidgabalu skaitu.
- Gravitācijas apkures sistēmā ūdens cirkulē lēni (0,1–0,3 m/s), tāpēc arī uzsildīšanai jānotiek pakāpeniski. Nedrīkst pieļaut vārīšanos – tas paātrina radiatoru un cauruļu nolietošanos.
- Ja ziemā apkures sistēma netiek izmantota, šķidrums ir jāizlej – šis pasākums saglabās veselas caurules, radiatorus un katlu.
- Dzesēšanas šķidruma līmenis izplešanās tvertnē ir jākontrolē un periodiski jāpapildina. Pretējā gadījumā maģistrālē rodas gaisa aizbāžņi, kas samazina radiatoru darbības efektivitāti.
- Ūdens ir optimāls dzesēšanas šķidrums. Antifrīzs ir toksisks, to neieteicams izmantot sistēmās, kurām ir brīvs kontakts ar atmosfēru. Tā izmantošana ir pamatota, ja nav iespējas izliet dzesēšanas šķidrumu neapsildāmajā periodā.
Īpaša uzmanība tiek pievērsta cauruļvada šķērsgriezuma un slīpuma aprēķinam. Projektēšanas normas ir reglamentētas SNiP ar numuru 2.04.01-85.
Kontūros ar gravitācijas dzesēšanas šķidruma kustību caurules šķērsgriezuma izmērs ir lielāks nekā sūkņu shēmās, bet kopējais cauruļvada garums ir gandrīz divreiz mazāks. Sistēmas horizontālo posmu slīpums, kas ir 2–3 mm uz lineāro metru, tiek ierīkots tikai, uzstādot siltumapgādi ar dabisku dzesēšanas šķidruma kustību.

Atvērtās siltumapgādes shēmu veidi
Atvērtajā apkures sistēmas shēmā dzesēšanas šķidruma kustība tiek realizēta divos dažādos veidos. Pirmais variants – dabiskā jeb gravitācijas cirkulācija, otrais – piespiedu jeb mākslīgā cirkulācija, ko nodrošina sūknis.
Shēmas izvēle ir atkarīga no ēkas stāvu skaita un platības, kā arī no paredzētā siltuma režīma.
Dabiskā cirkulācija apkurē
V gravitācijas sistēmā nav nekāda mehānisma, kas nodrošinātu dzesēšanas šķidruma kustību. Process tiek veikts tikai un vienīgi karstā ūdens izplešanās rezultātā. Lai shēma būtu darbspējīga, tiek paredzēts paātrinājuma stāvvads, kura augstums ir vismaz 3,5 m.

Dabiskās cirkulācijas tipa siltumapgādes sistēma ir optimāli piemērota ēkām ar platību līdz 60 m². Maksimālais kontūra garums, kas spēj nodrošināt siltumu, tiek uzskatīts par 30 m. Ne mazāk svarīgs faktors ir ēkas augstums un stāvu skaits, kas ļauj uzstādīt paātrinājuma stāvvadu.
Dabiskās cirkulācijas shēma nav piemērota zemas temperatūras režīma lietojumam. Nepietiekama dzesēšanas šķidruma izplešanās neradīs vajadzīgo spiedienu sistēmā.
Gravitācijas shēmas iespējas:
- Pieslēgšana siltajām grīdām. Uz ūdens kontūru, kas ved uz grīdu, tiek uzstādīts cirkulācijas sūknis. Pārējā sistēma darbojas parastajā režīmā. Atvienojot elektrību, māja turpinās apsildīties.
- Darbs ar boileri. Sildīšanas ierīce tiek uzstādīta sistēmas augšdaļā – nedaudz zem izplešanās tvertnes.
Lai nodrošinātu nepārtrauktu darbu, uz boileri var uzstādīt sūkni. Tad siltumapgādes un karstā ūdens apgādes shēma automātiski pāriet piespiedu variantu kategorijā. Papildus tiek uzstādīts pretvārsts, kas novērš dzesēšanas šķidruma recirkulāciju.
Piespiedu sistēma ar sūkni
Lai palielinātu dzesēšanas šķidruma ātrumu un samazinātu telpas apsildīšanas laiku, tiek iebūvēts sūknis. Ūdens plūsmas ātrums palielinās līdz 0,3-0,7 m/s. Siltuma atdeves intensitāte palielinās, un maģistrāles zari sasilst vienmērīgi.

Svarīgi organizācijas aspekti piespiedu sistēmai:
- Shēma ar iebūvētu sūkni ir energoatkarīga. Lai telpas apkure nepārtrauktu, kad elektrība tiek atslēgta, sūkņa iekārta tiek novietota uz apvada.
- Sūknis tiek uzstādīts pirms ieejas katlā uz atgaitas caurules. Attālums līdz katlam – 1,5 m.
- Uzstādot sūkni, tiek ņemts vērā ūdens plūsmas virziens.
Uz atgaitas tiek montēti divi noslēdzošie krāni un apvada līkums ar cirkulācijas sūkni. Ja tīklā ir strāva, krāni tiek aizvērti – dzesēšanas šķidruma kustība notiek caur sūkni. Ja spriegums nav, tad vārsti ir jāatver – sistēma pārslēgsies uz dabisko cirkulāciju.

Cauruļvadu izvadīšanas varianti sistēmā
No apkures ierīču un savienojošo cauruļu izvietojuma shēmas atkarīga siltumapgādes sistēmas efektivitāte, ekonomiskums un estētika. Izvietojuma izvēle tiek noteikta, pamatojoties uz konstrukcijas īpatnībām un mājas platību.
Viencaurules un divcaurules shēmu specifika
Uzkarsētais ūdens nonāk pie radiatoriem un atpakaļ katlā dažādos veidos. Vienkontūra sistēmā dzesēšanas šķidrums tiek padots caur vienu liela diametra maģistrāli. Cauruļvads iet caur visiem radiatoriem.
Viencaurules sistēmas ar pašcirkulāciju priekšrocības:
- minimāls materiālu patēriņš;
- vienkārša montāža;
- ierobežots cauruļu daudzums dzīvojamās telpās.
Galvenais trūkums shēmai ar vienu cauruli, kas pilda gan padeves, gan atgaitas funkcijas, ir nevienmērīga apkures radiatoru sasilšana. Bateriju sildīšanas intensitāte un siltuma atdeve samazinās, jo tālāk tās atrodas no katla.

Divcaurules apkures shēma pārliecinoši iekaro pozīcijas. Radiatori savieno atgaitas un padeves cauruļvadu. Starp baterijām un siltuma avotu veidojas lokāli gredzeni.
Sistēmas galvenās priekšrocības:
- visas apkures ierīces vienmērīgi sasilst;
- iespēja regulēt katra radiatora sildīšanu atsevišķi;
- shēmas ekspluatācijas uzticamība.
Divkontūra sistēma prasa lielākus ieguldījumus un darbaspēka izmaksas. Uzstādīt divas komunikāciju atzarus pa būvkonstrukcijām būs sarežģītāk.

Augšējā un apakšējā siltumnesēja padeve
Atkarībā no karstā siltumnesēja padeves maģistrāles novietojuma izšķir augšējo un apakšējo pievadu.

Ar augšējo izvadu siltais ūdens paceļas pa galveno stāvvadu un caur sadales cauruļvadiem tiek nodots radiatoriem. Šādas apkures sistēmas iekārta ir lietderīga vienstāvu un divstāvu kotedžās un privātmājās.
Pietiekami praktiska ir siltumapgādes sistēma ar apakšējo izvadu. Padeves caurule atrodas apakšā, blakus atgaitas caurulei. Siltumnesēja kustība ir no apakšas uz augšu. Ūdens, izgājis caur radiatoriem, pa atgaitas cauruļvadu tiek novadīts uz apkures katlu. Baterijas tiek aprīkotas ar Maevska krāniem gaisa izvadīšanai no maģistrāles.

Vertikālie un horizontālie stāvvadi
Pēc maģistrālo stāvvadu novietojuma veida izšķir vertikālos un horizontālos cauruļvadu izvadu veidus. Pirmajā variantā visu stāvu radiatori tiek pievienoti vertikāli novietotiem stāvvadiem.

«Vertikālo» sistēmu īpatnības:
- gaisa sastrēgumu neesamība;
- piemērota augstceltņu siltumapgādei;
- stāvu pieslēgšana pie stāvvada;
- grūtības uzstādīt dzīvokļu siltumskaitītājus daudzstāvu ēkās.
Horizontālais izvads paredz viena stāva radiatoru pieslēgšanu vienam kopējam stāvvadam. Shēmas priekšrocība – iekārtai tiek izmantots mazāk cauruļu, uzstādīšanas izmaksas ir zemākas.

Gravitācijas tipa apkures ierīkošana
Pašteces sistēmas projekta izstrādi labāk uzticēt siltumtehniķiem. Dokumentā tiek norādīts apkures veids, radiatoru pievienošanas un dzesēšanas šķidruma cirkulācijas veids, ieteicamie iekārtu parametri, radiatoru skaits un cauruļvada garums.
Siltumapgādes sistēmas aprēķins
Jānosaka sistēmas hidrauliskās īpašības, kas turpmāk palīdzēs pareizi izvēlēties optimālo cauruļvada diametru.

Lai aprēķinātu cirkulācijas spiediena vērtību (Rc), ir nepieciešami šādi dati:
- Attālumu no apkures katla centra līdz radiatora centram (h). Jo lielāks attālums starp šīm ierīcēm, jo stabilāka cirkulācija.
- Atdzisušā (Ro) un uzkarsētā (Pr) ūdens spiediens.
Cirkulācijas spiediens ir atkarīgs tikai no dzesēšanas šķidruma temperatūras starpības. Precīzus rādītājus var uzzināt no tabulas datiem.

Uz cauruļvada šķērsgriezuma platumu ietekmē materiāla veids. Tērauda caurules diametram jābūt vismaz 50 mm. Pēc atzarojuma maģistrāles šķērsgriezums sašaurinās par vienu izmēru. Atgaitas cauruļvads, gluži pretēji, tiek veidots ar pakāpenisku paplašināšanu.
Īpaša uzmanība tiek pievērsta izplešanās tvertnes tilpumam. Rezervuāra lielums nedrīkst būt mazāks par 5% no kopējā dzesēšanas šķidruma tilpuma sistēmā. Prasības neievērošana novedīs pie ūdens izplūdes no sistēmas vai cauruļu plīsuma.
Pamatelementu izvēle
Atvērtai sistēmai labāk izvēlēties katlu, kas darbojas ar cieto kurināmo vai mazutu. Elektrisko katlu un gāzes iekārtu uzstādīšana ir aizliegta. Maģistrālē dažkārt veidojas gaisa sastrēgumi – tas var novest pie avārijas situācijas.
Sildītāja jaudu nosaka, pamatojoties uz aprēķinu – 1 kW siltuma enerģijas uz 10 m² mājas. Atkarībā no telpas siltumizolācijas kvalitātes iegūtajai vērtībai pievieno 10-30%.

Gravitācijas tipa apkures sistēmas izplešanās tvertnei jābūt no tērauda. Polimēru materiāli ir ļoti nevēlami. Nelielas vienstāvu mājas apsildei derēs 8–15 litru tvertne.
Cauruļvada iekārtošanai izmanto caurules no šādiem materiāliem:
- Tērauda. Tās izceļas ar augstu siltumvadītspēju un izturību pret augstu spiedienu. Trūkums – uzstādīšanas sarežģītība un nepieciešamība izmantot metināšanas iekārtas.
- Polipropilēna. Galvenās priekšrocības: izturība pret temperatūras svārstībām, izturība, hermētiskums un vienkārša uzstādīšana. Kalpošanas laiks – 25 gadi.
- Metālplastmasas. Materiāls nav pakļauts korozijai, novērš kontūra aizsērēšanu. Maģistrāles trūkumi: ierobežots ekspluatācijas laiks (līdz 15 gadiem) un augsta cena.
- Vara. Caurules ar maksimālu siltumatdevi un izturību pret augstām temperatūrām – līdz +500°C. Galvenais mīnuss – materiāla dārgums.
Atvērtā siltumapgādes kontūrā tiek uzstādīti radiatori, kas izgatavoti no augstas izturības metāliem.
Visbiežāk izmantoti tērauda modeļi. Tiem ir optimāla galveno parametru attiecība: izskats, cena un siltuma jauda.

Atvērtās sistēmas montāžas posmi
Visu gravitācijas apkures sistēmas organizēšanas procesu var sadalīt vairākos posmos:
- Katla uzstādīšana. Iekārta tiek fiksēta uz grīdas virsmas vai piekārta pie sienas. Metodes izvēle ir atkarīga no katla izmēriem.
- Cauruļvada izvadīšana saskaņā ar izvēlēto shēmu un izstrādāto projektu. Svarīgi ievērot ieteikto caurules kontūra slīpuma leņķi.
- Apkures radiatoru uzstādīšana un to pieslēgšana sistēmai.
- Izplešanās tvertnes uzstādīšana un tās izolēšana.
- Visu elementu savienošana, savienojumu hermētiskuma pārbaude un sistēmas sākotnējā palaišana.
Pēc katla, uz padeves caurules, vēlams uzstādīt temperatūras sensoru, lai kontrolētu siltumapgādes sistēmas darbības efektivitāti.

Piespiedu shēmas montāžas īpatnības
Lai piespiedu sistēma attaisnotu sevi un darbotos bez traucējumiem, nepieciešams pareizi izvēlēties cirkulācijas sūkni un prasmīgi to "ievietot" siltumapgādes maģistrālē.
Cirkulācijas sūkņa izvēle
Sūkņu aprīkojuma izvēles galvenie parametri: ierīces jauda un spiediens. Šie raksturlielumi tiek noteikti, pamatojoties uz apsildāmās telpas platību.
Aptuvenie rādītāji:
- mājām līdz 250 kv.m piemērots sūknis ar jaudu 3,5 kub.m/h un spiedienu 0,4 atm.;
- telpās ar platību 250-350 kv.m uzstāda ierīci ar jaudu 4,5 kub.m/h un spiedienu 0,6 atm.;
- ja mājas platība ir 350-800 kv.m, tad lietderīgi iegādāties sūkni ar jaudu 11 kub.m/h, kura spiediens ir vismaz 0,8 atm.
Rūpīgāk izvēloties, speciālisti ņem vērā apkures sistēmas garumu, radiatoru veidu un skaitu, cauruļu izgatavošanas materiālu un diametru, kā arī katla tipu.
Sūkņa uzstādīšana maģistrālē
Sūknis tiek novietots uz atgaitas līnijas, lai caur ierīci plūstu ne pārāk karsts dzesēšanas šķidrums. Uz padeves maģistrāles iespējama modernu modeļu uzstādīšana no augstām temperatūrām izturīgiem materiāliem.
Ievietojot sūkni, nedrīkst traucēt ūdens cirkulāciju. Svarīgi, lai jebkurā maģistrāles punktā, sūkņa agregātam darbojoties, hidrostatiskais spiediens paliktu pārspiediens.

1. variants. Izplešanās tvertnes pacelšana. Vienkāršs veids, kā pārveidot dabiskās cirkulācijas sistēmu uz piespiedu. Projekta īstenošanai būs nepieciešama augsta bēniņu telpa.
2. variants. Tvertnes pārvietošana uz tālāko stāvvadu. Darbietilpīgs vecās sistēmas rekonstrukcijas process, un jaunas sistēmas izveidei tas nav attaisnojams. Iespējami vienkāršāki un veiksmīgāki veidi.
3. variants. Izplešanās tvertnes caurule pie sūkņa atzarojuma. Lai mainītu cirkulācijas veidu, nepieciešams atdalīt tvertni no padeves maģistrāles un pēc tam pievienot to atgaitas līnijai – aiz cirkulācijas sūkņa.
4. variants. Sūknis ir iekļauts padeves maģistrālē. Vienkāršākais sistēmas rekonstrukcijas veids. Metodes mīnuss – nelabvēlīgi sūkņa ekspluatācijas apstākļi. Ne katra iekārta izturēs augstas temperatūras.
Secinājumi un noderīgs video par tēmu
Video #1. Ieteikumi apkures sistēmas montāžai ar dabisko cirkulāciju:
Video #2. Cirkulācijas sūkņa uzstādīšanas kārtība:
Svarīgi aspekti, veidojot efektīvu apkures sistēmu, ir darbspējīgas shēmas izvēle, maģistrāles parametru aprēķināšana, komponentu izvēle un uzstādīšanas tehnoloģijas ievērošana. Pašrocīga uzstādīšana ir iespējama, ja ir santehnikas prasmes, bet detalizētu projektu labāk uzticēt speciālistiem.
Vēlaties uzdot jautājumu par atvērtā ūdensapgādes kontūra organizācijas un izvietojuma shēmu? Lūdzu, atstājiet komentārus zemāk esošajā blokā. Šeit jums ir iespēja uzdot jautājumu vai ziņot par interesantu faktu par šo tēmu.

Atvērtā apkures sistēma ir diezgan plaši izplatīta ciematos un piepilsētās, jo tā ir vienkārša lietošanā un ļoti lēta uzstādīšanā. Bet, kad sākat to lietot, saprotat, ka jāzina, kā tā patiesībā darbojas, kādi ir apkures procesa virzošie spēki. Ja plānojat uzstādīt šādu sistēmu, neesiet slinki un izlasiet par tās darbības principu, īpatnībām, plusiem un mīnusiem šāda tipa apkurei. Bet neaizmirstiet konsultēties ar speciālistu.
Iļja, nekas labs šādā apkures sistēmā nav, tas ir pagātnes relikts, tagad to reti kurš veido. Tā nav ekonomiska pat degvielas patēriņa ziņā. Spriediet paši, kāds ūdens daudzums cirkulē pa visiem šiem biezajiem cauruļu diametriem, radiatoriem (tur iederas tikai čuguna).
Vienīgā tā priekšrocība ir tā, ka tā ir neatkarīga no elektrības, proti, gaismas nav, bet jums ir silti, sistēmā nav sūkņa.
Bet izskats, maigi sakot, ir nomācošs – caurules pa visu māju, šīs briesmīgās nogāzes, masīvs izplešanās tvertne, nepārtraukti burbuļo... Nē, es tādu noteikti negribētu.
Man ir atvērtā tipa sistēma divstāvu mājā. Bimetāla radiatori. Izvades caurule – varš 18 un 22, nogāze 5 mm uz metru, ar aci neredzama. Paātrinājuma stabs – 50 mm, konstruktīvi paslēpts. Izplešanās tvertne – 8 litri. Nekas neburbuļo 🙂
Sveicināti, rodas šāda problēma, cauruļvadu apkures sistēmā (bez radiatoriem) rodas pazemināts spiediens. Tas kļūst skaidrs, kad mēģināt izlaist gaisu caur sūkni un Maevska krāniem, bet tieši pretēji – sistēmā tiek iesūkts gaiss. Šāds jautājums – kāpēc atvērtā apkures sistēmā var pazemināties spiediens?