Elementy instalacji grzewczej

Z czego zbudowana jest instalacja centralnego ogrzewania?

Kocioł
Jest to tak zwane serce domu. W tym urządzeniu powstaje ciepło wytworzone na skutek spalania paliwa. Przekazywane jest ono dalej nośnikowi ciepła, którym jest najczęściej woda.
Na rynku dostępne są kotły gazowe, na paliwa stałe, płynne, a także najrzadziej chyba użytkowane – elektryczne. To jaki kocioł zamontujemy w kotłowni zależy od wyboru paliwa. Najpopularniejsze są kotły gazowe, ale stale też wzrasta liczba użytkowników kotłów na paliwa stałe. 

Sieć przewodów
Sieć przewodów to nic innego jak rury doprowadzające ciepłą wodę do grzejników. Jeśli dom ma więcej niż jedną kondygnację, instalację doprowadza się za pomocą pionów. Ich liczba w domu jednorodzinnym jest ograniczona do jednego lub dwóch. Od kotła wychodzi rura zasilająca, która jest połączona z przewodem głównym lub dodatkowo jeszcze z pionem, jeśli budynek ma kilka kondygnacji. Rury rozprowadzające do przewodu głównego mogą być podłączone na trzy sposoby:

System trójnikowy – do rury zasilającej podłączanych jest kilka grzejników. Na rurze rozprowadzającej montowane są trójniki, a od nich prowadzone są przewody do każdego grzejnika (tzw. podejścia). Rury można układać w podłodze, bruzdach ściennych lub za listwami maskującymi. W tym systemie można używać zarówno rur miękkich, jak i sztywnych.
System rozdzielaczowy – do rury zasilającej podłączona jest rura rozprowadzająca lub dodatkowo jeszcze piony. W rurach rozprowadzających montuje się rozdzielacze, a od nich oddzielnie do każdego grzejnika odprowadzane są przewody: zasilający i powrotny. W tym systemie używa się rur miedzianych lub z tworzywa. Układa się je najczęściej w podłodze i prowadzi jak najkrótszą drogą od rozdzielacza do grzejników. System ten jest najbardziej popularny. Mała liczba połączeń skraca czas pracy, a w razie awarii jednego grzejnika i odłączenia go od instalacji pozostałe mogą pracować bez przeszkód.
System jednorurowy – od pionu lub rury zasilającej prowadzona jest jedna rura do grzejnika. Rura powrotna tego grzejnika staje się rurą zasilającą dla następnego. Należy pamiętać, że takie rozwiązanie jest nieekonomiczne, gdyż w dalej położonych grzejnikach woda staje się coraz chłodniejsza. System ten można polecić jedynie w przypadku bardzo małej ilości grzejników.

Przewody instalacji centralnego ogrzewania wykonuje się z tworzyw sztucznych, miedzi i stali.
Rury tworzywowe produkuje się najczęściej z polietylenu sieciowanego (PE-X), polibutylenu (PB) oraz polipropylenu (PP). Coraz popularniejsze są rury wielowarstwowe, zbudowane zwykle z dwóch warstw PE-X, przedzielonych cienką warstwą aluminium (PE-X/Al/PE-X). Łączą w sobie zalety rur metalowych i z tworzyw sztucznych. Są odporne na korozję, wysokie ciśnienie oraz wysoką temperaturę. Są także lekkie, elastyczne, można je łatwo zginać w ręku, a mimo to są odporne na zmianę kształtu i niemożliwe do złamania. Z łatwością się je docina. Często występują w kolorze białym – umożliwia to bezproblemowe ich użycie w miejscach widocznych, na przykład przy podłączeniu grzejników. Rury wielowarstwowe łączy się za pomocą skręcania lub złączek zaciskowych.

Często stosowanym rozwiązaniem są także rury miedziane. Są trwałe, ich wewnętrzna powierzchnia jest gładka, dzięki czemu na ich ściankach nie gromadzi się osad, który z kolei jest przyczyną korozji. Są jednak przypadki, w których rury mogą ulec korozji, np. zła jakość wody, zbyt wysokie ciśnienie w instalacji, błędnie wykonane spawy – generalnie źle wykonana instalacja. Na rynku dostępne są twarde i miękkie rury miedziane. Miękkie można łatwo profilować, co pozwala na zmniejszenie ilości połączeń. Trzeba wiedzieć, że miedzianych rur nie można łączyć w jednej instalacji z grzejnikami aluminiowymi.
Rury stalowe. Ich największą wadą jest podatność na korozję, którą powodują m.in. zawarte
w wodzie tlen i dwutlenek węgla. Ponieważ ścianki tego typu rur są chropowate, łatwo osadzają się na nich rozpuszczone w wodzie związki mineralne, tworząc w ten sposób kamień kotłowy. Są cięższe i sztywniejsze od rur z tworzywa i miedzi, a zatem trudniejsze w transporcie i montażu.
Przewody na skutek wzrostu temperatury nośnika ciepła, wydłużają się (kompensacja).
Aby zapobiegać powstawaniu naprężeń i sił ściskających w przewodach, należy je układać, zapewniając możliwość ich wydłużenia lub montować odpowiednie urządzenia przejmujące te wydłużenia. Kompensacja wydłużeń cieplnych jest szczególnie istotna przy przewodach z tworzyw sztucznych.

Przewody na skutek wzrostu temperatury nośnika ciepła wydłużają się (kompensacja).
Aby zapobiegać powstawaniu naprężeń i sił ściskających w przewodach, należy je układać, zapewniając możliwość ich wydłużenia lub montować odpowiednie urządzenia przejmujące
te wydłużenia. Kompensacja wydłużeń cieplnych jest szczególnie istotna przy przewodach
z tworzyw sztucznych.

Grzejniki
Są odbiornikami ciepła przekazującymi ciepło do pomieszczenia. Wybór grzejników uzależniony
jest przede wszystkim od rodzaju instalacji grzewczej. Na rynku dostępne są grzejniki wykonane
z różnych materiałów (stalowe, aluminiowe) i różnie zbudowane (grzejniki członowe, płytowe, drabinkowe).

Armatura, pompy i urządzenia zabezpieczające
Służą do zapewnienia prawidłowego i bezpiecznego działania instalacji grzewczej. Wyróżnić można armaturę odcinającą, sterującą, zabezpieczającą i uzbrojenie pomocnicze.
Armatura odcinająca i sterująco-regulująca to zawory i zasuwy. Służy ona do zamykania, otwierania i regulowania przepływu, temperatury i ciśnienia nośnika ciepła. Typową armaturą odcinająca są zawory kulowe. Do samoczynnej regulacji temperatury służą termostatyczne zawory grzejnikowe.
Do armatury sterująco-regulującej zalicza się ponadto zawory redukcyjne, zawory regulacyjne, podpionowe regulatory przepływu, temperatury i różnicy ciśnień, regulatory nadmiarowo-upustowe, ograniczniki temperatury.

Do armatury zabezpieczającej należą zawory bezpieczeństwa chroniące instalację przed nadmiernym wzrostem ciśnienia oraz zawory zwrotne zabezpieczające instalację przed wstecznym przepływem nośnika ciepła. Problem z nadmiernym ciśnieniem w instalacji rozwiązują też przeponowe naczynia wzbiorcze. Są to stalowe zbiorniki o kształcie cylindrycznym lub płaskim (naczynia płaskie są zazwyczaj stosowane w jednej obudowie z kotłem). Przejmują nadmiarową ilość wody powstającej podczas przygotowania ciepłej wody użytkowej i oddają ją instalacji, gdy potrzebne jest uzupełnienie wody.
Do uzbrojenia pomocniczego zalicza się urządzenia służące do odpowietrzania i odwadniana instalacji oraz do czyszczenia nośnika ciepła. W celu odpowietrzania montuje się automatyczne odpowietrzniki na szczytach pionów lub w innych najwyższych punktach instalacji. Przed urządzeniami wymagającymi czystego strumienia nośnika ciepła umieszcza się filtry i siatki zatrzymujące osady. W celu kompensacji zmian objętości wody, wynikającej ze zmian temperatury, do utrzymania założonego ciśnienia projektuje się tzw. naczynia wzbiorcze.
Pompa obiegowa. Mówiąc najprościej  jej zadaniem jest wprawienie wody grzewczej w ruch w ruch i nadanie jej na tyle wysokiego ciśnienia, aby mogła dotrzeć nawet do najbardziej oddalonego grzejnika.