Modernizacija gravitacijskog sustava - isplati li se prijeći na zatvoreni sustav

Posuda na tavanu, debele čelične cijevi i kotao na kruta goriva u podrumu. Taj je sustav desetljećima grijao poljske domove i u mnogima još uvijek radi besprijekorno. Pitanje stoga nije je li loš, nego prati li promjenjive standarde grijanja doma. U ovom vodiču objašnjavamo po čemu se otvoreni sustav razlikuje od zatvorenog, koje su slabe strane stare gravitacijske instalacije i u kojem trenutku modernizacija doista ima smisla.

Kako radi otvoreni sustav i kako je nastao

U otvorenom sustavu voda je u stalnom kontaktu sa zrakom. Za to je odgovorna otvorena ekspanzijska posuda, smještena na najvišoj točki instalacije, obično na tavanu, iznad svih radijatora. Tlak u takvoj instalaciji blizu je atmosferskom tlaku i jednostavno proizlazi iz visine stupca vode, pa raste s visinom zgrade.

Otvorena ekspanzijska posuda istodobno ima tri funkcije. Preuzima povećanje volumena vode koja se pri zagrijavanju širi, nadoknađuje tekuće gubitke i u slučaju ključanja odvodi višak pare. To je jednostavno i učinkovito rješenje, osmišljeno u vrijeme kada je standard bio kotao na kruta goriva na ugljen ili drva. Takav kotao ima veliku toplinsku tromost, a gravitacijski sustav mogao je raditi čak i bez električne energije, pokretan samom razlikom u gustoći tople i hladne vode.

Zatvoreni sustav, odnosno po čemu se novije rješenje razlikuje

Zatvoreni sustav je hermetički zatvoren. Voda nema kontakt s atmosferom, a ulogu otvorene posude preuzima membranska ekspanzijska posuda, u kojoj membrana odvaja vodeni dio od plinskog jastuka. Kada se voda zagrijava i širi, ulazi u posudu i napinje membranu, a nakon hlađenja vraća se u sustav. Višak tlaka, ako do njega dođe, odvodi sigurnosni ventil.

Najvažnija razlika između otvorenog i zatvorenog sustava ipak nije u samoj ekspanzijskoj posudi, nego u kontaktu vode sa zrakom. U otvorenom sustavu taj je kontakt stalan, dok ga u zatvorenom nema. Ta naizgled sitna razlika odlučuje o trajnosti cijele instalacije. Umjesto posude na tavanu, zatvoreni sustav ima kompaktan sklop uz kotao, a tlak se održava na stalnoj radnoj razini i ne ovisi o visini zgrade.

Prednosti otvorenog sustava

Otvoreni sustav ima stvarne prednosti i u nekim situacijama još uvijek može biti razuman izbor.

• Može raditi bez električne energije. Kod kotla na kruta goriva gravitacijska instalacija raspodjeljuje toplinu samom razlikom u temperaturi, što može biti neprocjenjivo ondje gdje je opskrba električnom energijom nepouzdana.
• Jednostavna je i ne zahtijeva održavanje. U njoj nema tlačnih sigurnosnih elemenata koji bi se mogli pokvariti.
• Ne prijeti joj nadtlak. Para uvijek ima izlaz kroz otvorenu posudu, pa je pucanje instalacije zbog porasta tlaka praktički isključeno.

Jedna sigurnosna napomena koju treba imati na umu kod takvog sustava: na sigurnosnoj cijevi koja povezuje kotao s otvorenom posudom ne smije se ugrađivati nikakva zaporna armatura. Njezino slučajno zatvaranje dok je kotao zagrijan može uzrokovati pucanje instalacije.

Nedostaci otvorenog sustava

Najveća slabost otvorenog sustava ono je što se godinama činilo bezazlenim: stalni kontakt vode sa zrakom. Upravo on uzrokuje ubrzanu koroziju cijele instalacije.

Mehanizam je jednostavan. Voda u otvorenoj posudi neprestano upija kisik iz zraka, a taj kisik oksidira čelične elemente sustava, odnosno kotao, cijevi i radijatore. Tome se pridodaje isparavanje. Iz otvorene posude voda postupno isparava, pa je s vremena na vrijeme treba nadopuniti, a svako dolijevanje znači novu količinu svježe vode koja donosi novi udio kisika i otopljenih minerala. Kisik potiče koroziju, a minerali se talože u obliku kamenca na izmjenjivaču kotla. Taj začarani krug traje cijelu sezonu.

U zatvorenom sustavu taj se proces praktički ne događa. Voda, odvojena od zraka, nakon nekoliko dana rada otpušta otopljeni kisik i odzračuje se, a budući da ne isparava, nije je potrebno nadopunjavati. Bez stalnog dotoka svježe, oksigenirane vode korozija se gotovo zaustavlja.

Korozija nije jedini problem. Otvorena ekspanzijska posuda na negrijanom tavanu izložena je smrzavanju, predaje toplinu hladnom dijelu zgrade i zauzima prostor. Potreba za dolijevanjem vode može biti naporna, a sam otvoreni sustav nije kompatibilan s modernim izvorima topline ni s podnim grijanjem, u kojem naslage i korozija brzo uništavaju tanke cijevi u podu.

Što dobivaš prelaskom na zatvoreni sustav

Modernizacija nije samo uklanjanje nedostataka starog sustava, već i skup konkretnih svakodnevnih prednosti.

• Duži vijek trajanja instalacije. Voda koja nije stalno izložena dotoku kisika znatno sporije nagriza kotao, cijevi i radijatore, što znači manje kvarova.
• Kraj dolijevanju vode. U zatvorenom krugu voda ne isparava, pa nema potrebe za redovitim nadopunjavanjem sustava.
• Kompatibilnost sa suvremenim grijanjem. Zatvoreni sustav uvjet je za rad kondenzacijskog kotla, dizalice topline i podnog grijanja.
• Vraćen prostor i kraj rizika od smrzavanja. Nestaje ekspanzijska posuda na tavanu, a s njom i rizik od smrzavanja te gubitka topline u negrijanom dijelu zgrade.
• Stabilniji i tiši rad. Održavani radni tlak omogućuje ravnomjerniji i predvidljiviji rad instalacije.

Kada je modernizacija nužna, a kada samo opcionalna

Nije svaku gravitacijsku instalaciju potrebno odmah preurediti. Sve ovisi o tome čime grijete ili namjeravate grijati kuću.

Modernizacija je nužna, ako planirate suvremeni izvor topline. Plinski kotlovi, osobito kondenzacijski, kao i dizalice topline projektirani su isključivo za rad u zatvorenom sustavu. Njihovo priključivanje na otvorenu instalaciju zahtijeva njezinu preinaku ili odvajanje krugova pločastim izmjenjivačem. Detaljne zahtjeve uvijek navodi uputa proizvođača uređaja.

Modernizacija nije obavezna, ako ostajete pri klasičnom kotlu na kruta goriva. Takav kotao i dalje može raditi u otvorenom sustavu, što je provjereno rješenje.

Ovdje vrijedi razjasniti čestu zabludu. Može se čuti tvrdnja da se kotao na kruta goriva uopće ne smije priključiti na zatvoreni sustav. Ta je informacija zastarjela. Od izmjene propisa 2009. godine kotao na kruta goriva može raditi u zatvorenom sustavu, pod uvjetom da njegova snaga ne prelazi 300 kW i da je opremljen uređajem za odvođenje viška topline, primjerice rashladnim izmjenjivačem koji radi u kombinaciji s termičkim ventilom. Takav uređaj u slučaju pregrijavanja odvodi višak topline i štiti instalaciju. Ako kotao na kruta goriva nema takvu zaštitu, primjenjuje se i mješoviti sustav, u kojem kotao radi u otvorenom krugu, a ostatak instalacije, odvojen pločastim izmjenjivačem, u zatvorenom.

Što treba zamijeniti pri prelasku na zatvoreni sustav

Najvažnija poruka za vlasnika kuće jest sljedeća: modernizacija obično znači preinaku priključnog sklopa uz kotao, a ne zamjenu cijele instalacije. Stare cijevi i radijatori od lijevanog željeza najčešće mogu ostati jer njihova zamjena rijetko ima ekonomskog smisla. Stvarne se promjene odnose na nekoliko elemenata okupljenih oko izvora topline, a dio njih novi kotao možda već ima tvornički ugrađen, pa stvarni opseg kupnje ovisi o njegovoj opremi.

• Membranska ekspanzijska posuda umjesto otvorene posude s tavana. Odabire se prema volumenu instalacije, okvirno na razini od deset posto ukupne količine vode u sustavu, a točna se vrijednost izračunava na temelju snage i parametara sustava. Zidni plinski kotlovi često imaju tvornički ugrađenu posudu, a dodatna je potrebna tek kada količina vode u sustavu prelazi granicu koju je naveo proizvođač kotla. U tome će pomoći naš vodič o tome kako odabrati membransku ekspanzijsku posudu, a razlike između serija objašnjavamo u članku o IBO ekspanzijskim spremnicima za centralno grijanje i toplu sanitarnu vodu. Kada je posuda već odabrana, pri njezinu pokretanju pomoći će vodič o tome kako napuniti membransku ekspanzijsku posudu.
• Sigurnosni ventil, manometar i automatski odzračnik, zasebno ili okupljeni u jednoj kompaktnoj sigurnosnoj grupi, montiranoj na zajedničkoj letvi. Zidni plinski kotlovi obično imaju tvornički ugrađen sigurnosni ventil, pa u kompletu tada nedostaje samo odzračnik na najvišoj točki instalacije.
• Cirkulacijska pumpa, ako je instalacija dosad radila isključivo gravitacijski, a novi izvor topline nema ugrađenu vlastitu pumpu.
• Toplinska zaštita dodatno, ako u zatvorenom sustavu treba raditi kotao na kruta goriva.

Na kraju demontira se otvorena ekspanzijska posuda s tavana i začepljuje cijev koja vodi do nje. Cijelu tu preinaku izvodi instalater s odgovarajućim ovlaštenjima, koji će odabrati elemente za konkretnu instalaciju i potvrditi ispravnost priključivanja, što ponekad može biti važno za jamstvo novog kotla. Membranske ekspanzijske posude, sigurnosne grupe i ostalu armaturu pronaći ćete u našoj ponudi u kategoriji posude i spremnici.

Najčešća pitanja

Dambat – pouzdan proizvođač crpki i hidrotehničke opreme s certifikatima kvalitete.