Každá vykurovacia sústava ústredného vykurovania sa skladá zo zdroja tepla, charakteristickej rúrkovej sústavy na rozvod tepla a vykurovacieho telesa. Špeciálne vykurovacie sústavy sa skladajú zo zdroja tepla a vykurovacieho telesa, ktoré sú zabudované v jednom zariadení a nachádzajú sa priamo vo vykurovanom interiéri.
Teplovodné vykurovanie – tepelnú pohodu zabezpečuje teplovodná vykurovacia sústava s teplotným spádom 90/70 °C, prípadne iným, napr. 80/60 °C, a klasické vykurovacie telesá. Rozvodné potrubia od zdroja tepla po vykurovacie telesá sú v najnižšom podlaží (pod stropom suterénu alebo prízemia), alebo sa zabudujú do teplovodného kanála, prípadne priamo do vrstvy podlahy. Obeh teplonosnej látky môže byť s prirodzeným obehom, alebo s núteným obehom za pomoci obehového čerpadla umiestneného za kotlom, resp. priamo v kotle. Stredná teplota vykurovacích telies je 80, resp. 70 °C;
Pri riešení vykurovania s teplovodnou vložkou je potrebné myslieť na to, že systém s vykurovaním na pevné palivo je veľmi ťažko regulovateľný. Navyše v prípade výpadku prúdu sa nemá kde zohriata voda ochladiť a pri kontinuálnom horení pevného paliva by hrozilo poškodenie sústavy nahromadeným tlakom. Treba teda do systému zabudovať vhodné ochranné prvky. Medzi ne patrí ochranný tlakový ventil v teplej vetve hneď za teplovodnou vložkou, expanzná nádoba, záložný zdroj na čerpadlo, ktorý by vykryl prípadný výpadok prúdu a tým pádom zamedzil vyvretiu vody/média cez poistný ventil. Tomuto sa dá zabrániť aj tak, že sa na poschodie (vyvýšené miesto) umiestni väčší radiátor s nenúteným obehom (zapojený ešte pred čerpadlom), ktorý poslúži aj ako akumulačná nádoba v prípade výpadku čerpadla. Rovnako tak nie sú odporúčané tzv. radiátorové termostatické hlavice, ktoré pri vykúrení priestoru aicky uzatvoria prívod do radiátora a tým obmedzia akumulačnú kapacitu sústavy.
TEPLOVODNÝ KOZUB
Teplovodný systém je ďaleko vhodnejší na vykurovanie ako krb s rozvodom teplého vzduchu. S teplou vodou ako s médiom na kúrenie sa pracuje efektívnejšie, na väčšie vzdialenosti a s možnosťou presnej a účinnejšej regulácie. Ďalšou výhodou je možnosť napojenia na jestvujúci teplovodný systém, možnosť paralelného pripojenia na ďalšie tepelné zdroje - plynový alebo elektrický kotol, prípadne solárne články. Súčasne s vykurovaním je možný ohrev teplej úžitkovej vody v zásobníku. Vylučuje prašnosť a vysušovanie vzduchu, nemá také priestorové nároky ako rozvod teplého vzduchu. Má však vyššie investičné nároky v porovnaní s teplovzdušným systémom.
Každý navrhnutý systém zaisťujúci prípravu teplej úžitkovej vody musí plniť tieto základné požiadavky:
- dodržať predpísané hygienické požiadavky
- zaistiť požadované množstvo TUV na všetkých výstupoch
- za použitia zmiešavača vody dodržať teploty do 38 °C v podlahovom kúrení a teploty do70 °C v radiátoroch
- zaistiť prevádzku s maximálnym využitím vstupnej energie s minimom strát.
Pri návrhu teplovodného krbu je teda nutný detailný rozbor prevádzky takéhoto systému v objekte. Je potrebné skĺbiť krbárske umenie s kúrenárskym remeslom pri využití moderných meracích a regulačných technológií. Pri nárokoch, ktoré takýto systém vyžaduje je trend smerujúci k procesorovému riadeniu kúrenia cez PC.
Vplyvom rastúceho životného štandardu spotreba TUV neklesá, ale mierne stúpa. Keďže aj ceny energie potrebnej na jej ohrev rapídne stúpajú, javí sa ako veľmi výhodné spojenie vykurovania teplou vodou s následným ohrevom TUV. Jednou z možností ako dosiahnuť úspory v prevádzke takéhoto systému je vybudovanie teplovodného krbu. Pri kúrení v krbe s teplovodným výmenníkom dosiahneme účinnosť 80% a viac.
Ako teplovodný krb pracuje?
Skôr než si vysvetlíme princíp výroby teplej vody, musíme teplovodné krby rozdeliť do dvoch základných skupín:
1. krbová vložka s priamo zabudovaným teplovodným výmenníkom
Sú to zväčša oceľové krbové vložky, ktoré majú teplovodný výmenník priamo nad ohniskom a tvorí súčasť plášťu krbovej vložky. Ohrev vody prebieha priamym pôsobením plameňa na plášť výmenníka. Teplotu ohriatej vody si zmeria teplotné čidlo a na základe vopred nastaveného údaja z termostatu dá pokyn elektrickému obehovému čerpadlu na transport vody do sústavy. V tomto momente musí meracia a regulačná technika komunikovať s hlavným zdrojom vykurovania, napr. plynovým kotlom a dať pokyn na jeho vypnutie. V tomto prípade celú sústavu teraz vykuruje teplovodný krb a my šetríme plyn. Ľudia sa často pýtajú, čo v prípade výpadku elektrického prúdu, keď obehové čerpadlo nemôže distribuovať vodu do systému a tým pádom nedochádza k chladeniu vody. Prehriata voda vo výmenníku má však možnosť uniknúť do expanznej nádoby a pokiaľ by už táto možnosť nestačila, je tu pretlakový ventil, ktorý odvedie vodu do kanalizácie. Takýmto spôsobom je to dvojito istené. Pri výpadku elektrickej energie má však táto krbová vložka nevýhodu, že v nej musíme prestať kúriť. Výhodou sú len o niečo vyššie zriaďovacie náklady v porovnaní s teplovzdušným krbom.
2. krbová vložka s externe pripojeným teplovodným výmenníkom
Tento externý teplovodný výmenník je možné pripojiť na hociktorú krbovú vložku. Bežne dostupné teplovodné výmenníky sú s výkonom 10 kW a predpokladajú použitie krbovej vložky o výkone 16 kW. Systém funguje na základe odobratého tepla od vložky, ktoré špeciálnym teplu odolným ventilátorom vháňame do výmenníka. Medené vinutie vo výmenníku, v ktorom je voda, sa ohrieva horúcim vzduchom a obehové čerpadlo opäť transportuje vodu do systému ako v prvom prípade. Tento systém má však veľkú výhodu v možnom pripojení aktívnejšej a účinnejšej regulačnej a meracej techniky. Prakticky pri výpadku elektrickej energie už nie je potrebné odstaviť prevádzku krbu, stačí dať pokyn ventilátoru aby výmenník už nezásoboval horúcim vzduchom, potrebným na ohrev teplej vody. Ďalšou výhodou je možnosť teplú vodu z výmenníka transportovať do zásobníka a určovať prioritu, či skôr vykúriť radiátory, prípadne podlahové kúrenie alebo ohriať úžitkovú teplú vodu. Veľkosť takejto akumulačnej nádrže sa odporúča 50 1 na 1 kW energie z výmenníka. V praxi to znamená, že 10 kW výmenník môže zásobovať 500 1 akumulačnú nádrž. Variabilita zapojenia jednotlivých systémov umožňuje využiť alternatívne zdroje energie, napríklad využitím solárnych kolektorov. Systém umožňuje vykurovať aj bazén v prípade prebytku energie. Účinnosť teplovodného kozubu môžeme rozdeliť v pomere 65% odovzdania tepla do vody a 35% odovzdania tepla sálaním teplého vzduchu do obytného priestoru.
Ochladzovacia slučka - krbové kachle s teplovodným výmenníkom je možné doplniť o dôležitý bezpečnostný prvok - ochladzovaciu slučku. Krbové kachle s teplovodným výmenníkom musia mať vždy zaistenie pre prípad výpadku elektrického prúdu. Toto riešenie Vám vždy odporučí kúrenár či odborník, ktorý bude krbové kachle s teplovodným výmenníkom zapájať. Pohodlným spôsobom, ako zabrániť prekúreniu kachlí s teplovodným výmenníkom je doplnenie ochladzovacej slučky do výmenníka. V prípade, že dôjde k výpadku elektrického prúdu a začne dochádzať k jeho prehrievaniu, teplotný snímač otvorí ventil a do ochladzovacej slučky začne prúdiť studená voda, ktorá ochladí vodu vo výmenníku a zabráni jeho prehriatiu. Tento systém je možné využiť len vtedy, ak máte napojenie na stálu vodovodnú sieť.
Iné bezpečnostné prvky - Pri zatvorenom systéme treba zabudovať bezpečnostné prvky ako náhradný zdroj pohonu čerpadla, poistné ventily na prepojení potrubí s ohriatou a ochladenou vodou, prípadne akumulačná nádrž, no najbezpečnejšie je používanie v otvorenom systéme.
