Priključivanje Thermona THERM EL na sustav grijanja – sheme spajanja i hidraulički zahtjevi

Još pripremamo proizvode.

Ali možete pogledati druge kategorije.

Povezivanje kotla Thermona THERM EL na sustav grijanja – šeme povezivanja i hidraulički zahtjevi

Električni kotao Thermona THERM EL je kompaktno uređaj s ugrađenom cirkulacijskom pumpom, ekspanzijskom posudom i sigurnosnim ventilom – ipak, njegovo ispravno uključivanje u sustav grijanja nije trivijalna stvar. Iz prakse znam da većina problema koji se pojavljuju u prvoj sezonu grijanja nema izvor u samom kotlu, već u hidrauličkom povezivanju: neispravno odvzdušen sustav, premali volumen vode, pogrešno postavljena ekspanzijska posuda ili nedostajući ili preveliki cirkulacijski pumpa. U ovom članku se bavim svim ključnim područjima – od izbora šeme povezivanja preko konkretnih dimenzija cijevi do podešavanja sigurnosnog ventila i punjenja sustava vodom.

Ako tražite informacije o izboru snage kotla ili usporedbi modela, preporučujem da pogledate članke Kako izabrati električni kotao Thermona THERM EL i Koju snagu električnog kotla Thermona THERM EL trebam za Vaš dom? u Vještinskom centru. Ovdje se fokusiramo isključivo na hidrauliku i povezivanje.

Što je ugrađeno u kotao i što treba dodati izvana

Prije nego što krenemo na šeme, nužno je znati što Thermona THERM EL uključuje standardno, jer to direktno utječe na što morate riješiti pri montaži.

Svi modeli serije THERM EL (tj. THERM EL 8, THERM EL 15, THERM EL 23, THERM EL 30 i THERM EL 38) imaju u standardnoj opremi:

Cirkulacijska pumpa (proizvođačem predpostavljene brzine, obično 3-brzinska)
Unutarnja ekspanzijska posuda s volumenom 8 litara i predtlačem 1,0 bar
Sigurnosni ventil podešen na 3,0 bar (pretlak otvaranja)
Odvzdušni ventil (automatski plućni tip) na izlaznom vratu
Manometar (tlačni mjerač) vidljiv s prednje strane
Senzor temperature povratnog vodnog vodila i izlaza
Protokovni senzor (protokovni prekidač) – zaštitni mehanizam protiv rada bez vode

Što kotao ne sadrži i što se mora dodati pri montaži:

Punjeni i isprazni ventil (kuglasti ventil s povratnim ventilom)
Filtar nečistoća (magnetski separator ili mrežni filtar) prije povratnog vratila
Termostatski ventil ili mješovna jedinica (ako je riječ o podno grijanju)
Dodatna ekspanzijska posuda u slučaju velikih sustava (volumen vode iznad otprilike 80 litara)
Uvjetni ventili na granicama, ako je sustav s više krugova

Osnovna jednokružna šema – direktno povezivanje sustava radijatora

Ovo je najčešća i najjednostavnija konfiguracija: kotao je direktno povezan na sustav radijatora bez mješavog ventila. Prikladna je za većinu kućanstvenih kuća s klasičnim pločastim ili članičkim radijatorima i temperaturnim padom 70/50 °C ili 60/40 °C.

Pri ovoj šemi vrijede sljedeće hidrauličke smjernice: izlazno vratilo kotla (DN 25, unutarnji navoj G 1") se direktno napaja na glavni razvod. Povratni vod se vodi natrag prije pumpe kotla. Filtar nečistoća je obavezan i postavlja se na povratniku što je bliže kotlu – zaštituje pumpu i protokovni senzor od magnetita i kalja. Punjeni ventil (kombinacija punjenog kuglastog ventila i povratnog ventila, ili automatska dopunjiva jedinica) se također montira na povratniku.

Dimenzijevanje cijevi i protoka – konkretne vrijednosti

Jedna od najčešćih grešaka pri montaži električnih kotlova je poddimenzijevanje dovodne cijevi ili obrnuto, preveliko dimenzijevanje pri malim snagama. Iako kotao ima unutarnju pumpu, njezin maksimalni transportni tlak je ograničen – obično 150–200 Pa dostupnog tlaka nakon oduzimanja vlastitih hidrauličkih gubitaka kotla.

Preporučeni minimalni promjer cijevi prema snazi kotla i temperaturnom padu 20 K (što je razlika 70/50 °C):

Model	Maks. snaga (kW)	Min. protok (l/min)	Odp. dimenzija cijevi	Vratila kotla
THERM EL 8	8 kW	≥ 5,7 l/min	DN 20 (3/4")	G 1" (DN 25)
THERM EL 15	15 kW	≥ 10,7 l/min	DN 20–25	G 1" (DN 25)
THERM EL 23	23 kW	≥ 16,4 l/min	DN 25	G 1" (DN 25)
THERM EL 30	30 kW	≥ 21,5 l/min	DN 25–32	G 1" (DN 25)
THERM EL 38	38 kW	≥ 27,2 l/min	DN 32	G 1" (DN 25)

Pažnja: vratila kotla su G 1" čak i kod većih modela. Ako projektirate cijev DN 32, morate napraviti redukciju iza vratila kotla i paziti da ekspanziona zona iza redukcije nije pre kratka – inače se mogu pojaviti problemini s protokom i zrakom.

Minimalni protok naveden u tablici izračunava se prema formuli: Q (l/min) = P (kW) × 860 / (ΔT × 60), gdje je ΔT temperaturni pad u °C. Kod pada od 20 K i snage od 8 kW dobivamo oko 5,7 l/min. Kotao ima ugrađeni protokom prekidač koji isključuje kotao ako protok padne ispod minimalnog – dakle, ako je sustav loše hidraulički uravnotežen, kotao može ciklički uključivati i isključivati.

Dvokružna shema – radijatori i podno grijanje (mješovna sklopka)

U novim i rekonstruiranim objektima sve je češće kombinirati visokotemperaturni radijatorski krug s niskotemperaturnim podnim krugom. Za kotao THERM EL to nije problem, ali je nužno uključiti u shemu termostatski trostruki mješoviti ventil s vlastitom cirkulacijskom pumpom za podni krug.

Pri ovoj shemi treba riješiti hidraulički rasip: kotlovu pumpu (P1, ugrađenu u kotao) osigurava radijatorski krug i primarnu stranu mješovitog ventila. Sekundarna pumpa podnog kruga (P2) je zasebna i upravljana termostatom podnog grijanja. Mješoviti ventil regulira temperaturu vode za pod tipično na 30–45 °C prema vanjskoj kompenzaciji ili sobnom termostatu.

Praktična napomena iz prakse: Kod THERM EL 23 ugrađenog u stari kući s dodatno ugrađenim podnim grijanjem u prizemlju više puta sam se susreo s problemom nedostatnog protoka radijatorskim krugovima nakon uključivanja pumpe P2. Uzrok: obje pumpe djeluju jedna protiv druge i unutarnja pumpa kotla nije dovoljno jaka. Rješenje je bila ugradnja hidrauličke odvojitelje (hidraulički separator) između kotla i oba kruga – o toj varijanti govorim u sljedećem dijelu.

Hidraulički separator – kada i zašto ga koristiti

Hidraulički separator (također zvan hidraulički odvojitelj ili low-loss header) je kratki prikupitelj koji povezuje primarni (kotlovski) krug i sekundarne (potrošačke) krugove tako da se njihovi protoci međusobno ne utječu. Za THERM EL korištenje separatora je obvezno uvijek kada:

Postoji više od jednog sekundarnog kruga s vlastitom pumpom
Ukupni protok sekundarnih krugova može biti veći od protoka interne pumpe kotla
Sustav sadrži podno grijanje s većom površinom (površina > 80 m² poda)
Je priključen spremnik tople vode (TUV) s punjenjem pumpom
Kombinirate THERM EL s akumulacijskom posudom

Hidraulički razdjelnik mora biti dimenziran tako da brzina protoka unutar njega ne premaši 0,1–0,15 m/s. To osigurava da se toplinske slojeve u razdjelniku ne izgube i da sekundarne krugove dobiju vodu na temperaturama koje odgovaraju njihovim potrebama. Za THERM EL 38 preporučujem razdjelnik s promjerom DN 50 i duljinom minimalno 400 mm.

Ekspanzijska posuda – kada unutarnja nije dovoljna i treba dodati vanjsku

Integrisana ekspanzijska posuda kotla ima volumen 8 litara i predpostavljena je na pritisak 1,0 bar. Ova kapacitet je dovoljan za sistem s ukupnim volumenom vode do oko 70–80 litara. Ako je sistem veći, morate dodati vanjsku membransku ekspanzijsku posudu.

Postup izračuna potrebnog volumena ekspanzijske posude je sledeći: volumen vode u sistemu (V_s) množi se koeficijentom širenja vode (za temperaturni opseg 10–80 °C to je oko 0,0287), rezultat se dijeli učinkovitošću posude (zavisi od predpritiska i maksimalnog radnog pritiska). Jednostavan izraz za grubu procjenu: V_EN (l) = V_s × 0,05 – dakle, za svakih 100 litara vode u sistemu potrebno je barem 5 litara ekspanzijske kapaciteta. Unutrašnja posuda od 8 l pokriva sistem s volumenom oko 160 litara (pri omjeru 0,05), što u praksi odgovara standardnom radijatorskom sistemu kuće s oko 100–150 m² površine poda.

Za veće kuće ili sisteme s podno grijanjem (gdje je u krugovima velika količina vode) potreba za vanjskom posudom se često javlja. Vanjska posuda se montira na povratnoj cijevi, što je najbliže kotlu, prije pumpe. Njen predpritisak mora odgovarati statičkoj visini grijanog sistema: za svaki metar visine 0,1 bar, plus bezbednosna rezerva 0,2 bar. U dvokatnoj kući s visinom sistema 5 m postavite predpritisak na 0,5 + 0,2 = 0,7 bar.

Sigurnosni ventil – ispravna instalacija i odvod

Ugrađeni sigurnosni ventil 3,0 bar nalazi se na izlaznoj cijevi kotla. Njegova otpadna cijev mora biti odvedena u bezbedno prostor – najbolje iznad slavine ili u odvod. To je tačka koja se pri instalacijama ponekad zanemari, a instalater otpadnu cijev jednostavno ostavi visiti u zraku iznad kotla. Kod otvaranja ventila (pretlak > 3 bar) izlazi vruća voda – bez odvoda može uzrokovati štete ili ozlede.

Sigurnosni ventil ne smije imati ispred sebe nikakav zatvarajući element. Takođe ne smije biti direktno povezan u kanalizaciju bez zračnog razmaka – splavna voda bi mogla pri podtlaku usisati natrag u sistem.

Povezivanje na akumulacionu posudu – šema s puferom

Električni kotao u kombinaciji s fotovoltaikama ili tarifom HDO (hromatsko daljinsko upravljanje) efikasno koristi toplinsku akumulacionu posudu (pufer). Tokom jeftine tarife ili viška solarnog energije pufer se puni do maksimuma, kotao zatim može duže stajati i topljenje se uzima iz zaliha. Ova konfiguracija postaje sve uobičajenija kod instalacija THERM EL 30 i viših snaga.

Šema je analogna hidrauličkom razdjelniku: kotao je povezan u primarni krug, akumulaciona posuda (300–1 000 litara) služi kao hidraulički razdjelnik, sekundarne krugove (radijatori, podno grijanje, TUV) su povezane iza posude. Temperatura vode u posudi se nadgleda dvama senzorima (gornji i donji), regulacija kotla reaguje na stanje punjenja posude.

Važno upozorenje za praksu: Ako je akumulaciona posuda veća (≥ 500 l), volumen vode u sistemu značajno raste – unutrašnja ekspanzijska posuda od 8 litara daleko nije dovoljna. Za 500-litarsku akumulaciju i standardnu distribuciju računajte s ukupnim volumenom vode 600–800 litara, što zahtijeva vanjsku ekspanzijsku posudu od 30–50 litara.

Odvazdušavanje sistema – postupak i česte greške

Električni kotlovi kao Thermona THERM EL su osjetljiviji na vazduh nego plinski kotlovi s većim toplotnim razmenjivačem. Vazduh u sistemu uzrokuje:

Nošenje protoka (bubanje, kloktanje u cijevima)
Poteškoće s protokom senzora – kotao misli da voda ne teče i isključuje se na zaštitnu grešku
Lokalno pregrejavanje odseka otporničke komore, što skraćuje njen vijek trajanja
Korozivne procese u prisustvu otopljenog kiseonika u vodi

Ispravan postupak odvazdušavanja nakon prvog punjenja:

Punjenje sistema hladnom vodom kroz punjeni ventil na pritisak 1,5 bar
Otvoriti odvazdušne ventile na svim radijatorima – početi od najnižeg, završiti najvišim
Pokrenuti kotao na nisku snagu (najniži stepen) i pustiti pumpu da radi 10–15 minuta
Ponovno odvazdušiti sve radijatore – vazduh se pri zagrijavanju oslobađa
Provjeriti pritisak u sistemu i u slučaju pada dopuniti vodu
Ponoviti korake 3–5 još jednom, zatim zatvoriti punjeni ventil
Uključiti kotao na radnu snagu i pratiti manometar 30 minuta

Automatski odvazdušivači na kotlu i eventualno na razdjelniku podnog grijanja trebaju biti uvijek otvoreni tokom prvih dana rada, zatim ih možete zatvoriti (ako tipovi odvazdušivača omogućavaju zatvaranje).

Kvaliteta vode i zaštita od korozije

Thermona u svojoj dokumentaciji preporučuje da punjenja voda zadovoljava parametre za grijanje prema normi STN EN 14868. U praksi to znači:

Ukupna tvrdoća vode: maks. 2,0 mmol/l (oko 20 °dH) – tvrđu vodu je nužno omekšati
pH: 7,5 – 9,0 pri temperaturi 25 °C
Sadržaj hlorida: maks. 50 mg/l
Sadržaj kiseonika: maks. 0,1 mg/l (postignuto degasifikacijom ili ispravnim zatvaranjem sistema)

U oblastima s tvrdom vodom (Bratislava, dio srednjeg Slovenska) tvrdoća vodovoda 3–5 mmol/l je uobičajena. Kamen koji se taloži na otporničkim komorama (cijevima) značajno skraćuje njihov vijek trajanja – tanka sloj vodnog kamena debljine 1 mm povećava površinsku temperaturu komore za desetke stepena i komora se rasprši ili spali. Rješenje je mješovna stanica s omekšivačem, ili jednokratno punjenje destiliranom ili DI vodom s naknadnim dodatkom inhibitora korozije.

Prvi radni pritisak i podešavanje sistema

Radni tlak hladnoj sustavi (20 °C) treba biti 1,0–1,5 bar. Kod zagrijavanja na 70–80 °C tlak u zatvorenoj sustavi raste za oko 0,4–0,8 bar (ovisi o količini vode i ekspanzijskoj posudi). Konačni radni tlak zagrijane sustavi treba biti 1,5–2,5 bar. Ako radni tlak hladne sustavi postavite na 2,0 bar, kod zagrijavanja može preći 3,0 bar i otvorit će se sigurnosni ventil – to je nepotreban opterećenje ventila i gubi se voda.

Praktično pravilo: punite sustavu na tlak jednak predtlaku ekspanzijske posude + 0,2 bar. Za posudu s predtlakom 1,0 bar punite na 1,2 bar. Pad tlaka ispod 0,8 bar kod hladne sustavi signalizira gubitak vode ili zrak u ekspanzijskoj posudi.

Tipične greške kod hidrauličkog spajanja – iskustva iz prakse

Tijekom godina rada s klijentima i instalaterima naišao sam na nekoliko ponavljajućih problema:

Zatvaranje ventila na sigurnosnom ventilu: Instalater je montirao kuglasti ventil ispred sigurnosnog ventila da bi ga mogao lako demontirati. Zaboravom zatvorenog ventila sigurnosni ventil je bio blokiran – kad je tlak porastao, kotao je kvario pucanjem priključaka toplotnog izmjenjivača.
Nedostatak filtera nečistoća: Stari čelični vodovod bez magnetskog separatora opskrbljivao je kotao velikom količinom magnetita (crni kal). Protokni prekidač se zatrpavljao svakih nekoliko tjedana, kotao je prijavljivao grešku P5. Magnetni filtar je riješio problem trajno.
Premalo debelo cijevi na izlazu: Kod rekonstrukcije kuće instalater je zadržao originalne 1/2"-ove vodove i samo je priključio novi električni kotao. THERM EL 23 nije mogao postići minimalni protok, grijač je ciklički pregrijavao, kotao se ponavljano zaustavljao na temperaturi izlaza > 85 °C.
Pogrešna lokacija termometra povratnog vodovoda: Ako se termosenzor povratnog vodovoda nalazi preblizu kotla i ako u trasi postoji veliki neizolirani dio cijevi, kotao će se premašno isključiti (temperatura povratnog vodovoda je niža od stvarne, mjerenje je izobličeno).
Nedostatak izolacije vodovoda: Električni kotao je skuplji za rad nego plinski – svaki watt gubitka u neizoliranim cijevima plaćate električnom energijom. Izolacija vodovoda je kod električnog kotla posebno važna.

Specijalni zahtjevi za podno grijanje

Podno grijanje zahtijeva maksimalnu temperaturu vode 55 °C (većina proizvođača poda i ploča), dok je uobičajena radna temperatura 30–45 °C. Kotao THERM EL bez miješačkog sustava ne omogućuje postaviti temperaturu izlaza na 35 °C – minimalna postavljiva temperatura je prema modelu 30–45 °C, a regulacija se odvija korakom uključivanja snage.

Ako je THERM EL namijenjen isključivo za podni krug bez radijatora, možete postaviti maksimalnu temperaturu izlaza direktno u kotlu na 50 °C i regulirati uključivanje/zaustavljanje kotla termostatom. To je funkcionalno rješenje za male površine podnog grijanja (do 80–100 m²). Za veće površine ili kombinaciju s radijatorima je trostrani miješački ventil s sekundarnom pumpom obavezan.

Podni krugovi moraju biti hidraulički uravnoteženi pomoću regulatornih ventila na razdjelniku. Maksimalna duljina jednog kruga je 100–120 m (ovisi o promjeru cijevi), kod duljih krugova tlakov razlika je prevelika i protok nije jednolik. Uobičajeno se koriste 2 m cijevi PE-RT ili PEX promjera 16×2 ili 20×2 mm u razmaku 10–20 cm.

Spajanje vanjskog termostata i upravljačke jedinice

Thermona THERM EL ima priključke za spajanje sobnog termostata (priključci označeni TA u priključnoj kutiji kotla, beznaponski kontakt) i priključke za vanjsku kompenzaciju (OpenTherm ili ekvitermni regulator). Korištenje ekvitermne regulacije (temperatura izlaza ovisi o vanjskoj temperaturi) je hidraulički povoljno: kod blagih temperatura vani kotao grije vodu samo na 45–50 °C, što smanjuje gubitke i produžuje vijek trajanja cijele sustave.

S hidrauličkog stajališta važno je da termostat kruga podnog grijanja bude električki povezan s sekundarnom pumpom tako da pumpa radi barem 5 minuta nakon zatvaranja termostata – tzv. dohvat pumpe. Spriječava toplinske vrhove u razdjelniku poda kod brzog zaustavljanja protoka.

Pregled hidrauličkih zahtjeva – kontrolni popis

✓ Cijevi dimenzionirane za minimalni protok prema snazi (vidi tablicu iznad)
✓ Magnetski filtar ili mrežni filtar ispred povratnog vratila kotla
✓ Punjenje i ispraznjavanje ventila na povratnoj strani
✓ Odvazdušni ventil na svakom radijatoru i najvišem dijelu vodovoda
✓ Ekspanzijska posuda – vanjska, ako je volumen vode > 80 l ili sustava s akumulacijom
✓ Sigurnosni ventil s slobodnom odvodnom cijevi u odvod
✓ Hidraulička izbjegavačka ploča kod više sekundarnih krugova
✓ Termostatski miješač za podni krug (maks. 55 °C)
✓ Kvaliteta punjenja vode (tvrdoća, pH, hloridi) u normiranom rasponu
✓ Izolacija svih vodovoda izvan grijenih prostorija
✓ Upravljački ventili na granama s razlikom tlakova > 20 %

Često postavljana pitanja (FAQ)

Mogu li priključiti THERM EL direktno na podni krug bez miješačkog ventila?

Samo ako je riječ o maloj površini (do otprilike 60–80 m²) i ako postavite maksimalnu temperaturu kotla na 50 °C. Kod većih površina ili osjetljive ploče (drvo, vinil) je termostatski miješački ventil obavezan. Bez miješačkog ventila postoji opasnost od pregrijavanja poda i pukotina u ploči.

Koji tlak trebam postaviti kod punjenja sustave?

Punite sustavu hladnom vodom na tlak predtlaka ekspanzijske posude + 0,2 bar. Ugrađena posuda ima predtlak 1,0 bar, pa je ispravan punjeni tlak 1,2 bar. Tlak mjerenja kod radne temperature 70 °C treba biti u rasponu 1,6–2,4 bar. Ako je kod hladne sustave tlak ispod 0,8 bar ili iznad 2,0 bar, potrebna je korekcija.

Je li mi potrebna hidraulička izbjegavačka ploča ako imam samo radijatore i kotao THERM EL?

Ne, kod jednog kruga radijatora bez vlastite pumpe hidraulička izbjegavačka ploča nije nužna. Ugrađena pumpa kotla je dovoljna za jednostavan radijatorski sustav u običnom kućanstvu. Izbjegavačku ploču riješite tek kad dodate dodatni krug (pod, TUV, akumulacija) s vlastitom pumpom.

Zaboravio sam na filtar nečistoća – što se može dogoditi?

U sustavi s starim čeličnim cijevima nakupi se dovoljno magnetita i kalova za nekoliko mjeseci da bi zatrpali protokni prekidač ili cirkulacijski modul pumpe. Kotao će prijaviti grešku (najčešće E5, P5 ili sličan kod), ili će se smanjiti protok toliko da kotao pregrije i uključi se sigurnosni termostat. Filtar treba dodati pri prvoj prikladnoj prilici – idealno odmah.

Mogu li kotao priključiti u sustavu s akumulatorom TUV?

Da, ali je potrebna hidraulička izbjegavačka ploča ili preklopnica s trostranim ventilom i tajmerom. Akumulator TUV ima punjenje pumpe, koja mora biti hidraulički odvojena od kruga grijanja, inače će pri punjenju akumulatora protok kroz radijatore pasti. Alternativno možete koristiti jednostavniji sustav s trostranim ventilom koji pri prioritetu TUV prebaci cijeli protok u akumulator i privremeno zaustavi grijanje.

Koja je maksimalna udaljenost kotla od razdjelnika podnog grijanja?

Nema strijeno određene maksimalne udaljenosti, ali svaki metar neizolirane cijevi predstavlja toplinski gubitak. Preporučujem maksimalnu udaljenost 5–8 metara kod dobro izoliranih cijevi. Ako je kotao u udaljenom tehničkom prostoru, a razdjelnik na suprotnom kraju kuće, razmislite o hidrauličkoj izbjegavačkoj ploči direktno kod kotla i tlačnim cijevima s izolacijskom klasom T2 (gubitak < 10 W/m).

Zaključak

Hidrauličko priključivanje kotla Thermona THERM EL nije složeno ako poštuješ nekoliko osnovnih pravila: ispravno dimenzioniranje cijevi, obavezan filtar ispred povratnog vratila, dovoljna ekspanzijska kapaciteta i – kod više krugova – hidraulička izbjegavačka ploča. Većina kvarova koje sam tijekom godina instalacija vidio nije nastala u samom kotlu, već u njegovoj okolini. Kotao je zapravo samo pametni grijač s elektronikom; sve ostalo ovisi o kvaliteti hidrauličkog dizajna.

Ako vam nije jasna hidraulička šema za vaš konkretan sustav, napišite nam vrstu grijaćih tijela, broj krugova i hoćete li i spremnik TÚV – s radostiju ćemo vam pomoći u pravilnom priključku.

Imate pitanje vezano uz ovu temu?

Nemogu se odlučiti ili rješavate konkretan problem u vašem domaćinstvu? Napišite nam – s radostijom ćemo vam pomoći.