Egypcsöves fűtési rendszer Leningrádka: vázlatok és működési elv

Egy kis lakóhelyiség vagy egy kétszintes magánház fűtéséhez nem szükséges bonyolult és drága technológiákat használni. A még a Szovjetunió idejéből ismert “Leningrádka” fűtési rendszer ma is hatékonyan alkalmazható kis lakóépületek hőellátására.

Továbbra is népszerű a tervezés egyszerűsége és az anyagtakarékos felhasználás miatt. Hiszen, egyetért, hogy a drágább és bonyolultabb – nem mindig jelent jobbat.

Az egycsöves “Leningrádkát” saját kezűleg is megépítheti. Segítünk megérteni a rendszer működési elvét, bemutatjuk a fő technológiai sémákat, és lépésről lépésre ismertetjük a fűtési rendszer szerelésének technológiáját. A szemléletes fotó- és videóanyag segít megtervezni a projekt megvalósításának sorrendjét.

A “Leningrádka” fűtési séma működési elve

A modern fűtőberendezések és új technológiák megjelenése lehetővé tette a “Leningrádka” továbbfejlesztését, irányíthatóvá tételét és funkcionális lehetőségeinek növelését.

A klasszikus “Leningrádka” egy közös csővezetékkel összekötött fűtőberendezések (radiátorok, konvektorok, panelek) rendszere. Ebben a rendszerben szabadon kering a hőhordozó – víz vagy fagyálló keverék. Hőforrásként a kazán szolgál. A radiátorokat a lakás kerülete mentén, a falak mentén helyezik el.

A fűtési rendszert a csővezeték elhelyezkedésétől függően két típusra osztják:

• vízszintes;
• függőleges.

A rendszer csővezetéke elhelyezkedhet alul vagy felül. A csövek felső elhelyezése a hőleadás szempontjából a leghatékonyabb, míg az alsó csöveket könnyebb szerelni.

A készülékek alsó csatlakoztatása kötelezővé teszi a szivattyú használatát, ami miatt a rendszer gazdasági előnyei némileg csökkennek. A felső változatnál pontos számítás szükséges a tervezés során és gyorsító szakasz kialakítása, ami megnöveli a csővezeték hosszát és az építés költségeit.

Alsó csatlakozás esetén a fűtőtestek és a fűtési fővezeték között a csövek szűkítését kell biztosítani a szakaszon, ami szükséges a hőhordozó radiátorba irányításához.

A hőhordozó keringése történhet kényszerítetten (keringető szivattyú segítségével) vagy természetesen. A rendszer lehet zárt vagy nyitott típusú. Az egyes rendszertípusok jellemzőit a következő részben ismertetjük.

A “Leningrádkaként” emlegetett egycsöves fűtési rendszer alkalmas kis alapterületű egy- és kétszintes lakóépületekhez, az optimális radiátorszám legfeljebb 5 darab.

6-7 radiátor használata esetén alapos szerkezeti számításokat kell végezni. 8 vagy több radiátor esetén a rendszer nem biztos, hogy elég hatékony, telepítése és utólagos módosítása pedig indokolatlanul költséges lehet.

Az átlós csatlakozási változat az egycsöves sémában bár lehetővé teszi a rendszer hőleadásának 10–12%-os növelését, de nem szünteti meg a “torzulást” a hőmérsékleti viszonyokban a kazántól legelső és a legtávolabbi radiátorok között.

A fő technológiai sémák áttekintése

A leningrádka fűtési rendszereinek mindegyikének megvannak a maga gyakorlati megvalósítási sajátosságai, előnyei és hátrányai, amelyekkel alább ismerkedünk meg.

A vízszintes sémák jellemzői

Az egyszintes családi házakban vagy kis alapterületű helyiségekben általában vízszintes elrendezésben szerelik be a Leningrádkát. A vízszintes elrendezések gyakorlati megvalósításánál figyelembe kell venni, hogy az összes fűtőelem (radiátor) egy szinten helyezkedik el, és felszerelésük a helyiség kerülete mentén, a falak mentén történik.

Tekintsük át a legegyszerűbb klasszikus vízszintes, nyitott típusú elrendezést kényszerített keringetéssel.

A Leningrádka vízszintes elrendezésén: 1 — kazán; 2 — csőcsonk; 3 — tartály; 4 — keringető szivattyú; 5 — leeresztő golyóscsap; 6 — gyorsítógyűjtő; 7 — Mayevsky-csap; 8 — radiátorok; 9 — elvezető csővezeték; 10 — csatornarendszer; 11 — golyóscsap; 12 — szűrő; 14 — betápláló csővezeték. A nyilak a hőhordozó mozgásának irányát mutatják.

Az elrendezésből látható, hogy a rendszer a következőkből áll:

1. Fűtőkazán, amely a vízellátó rendszerhez és a csatornahálózathoz van csatlakoztatva;
2. Tágulási tartály csőcsonkkal – ennek a tartálynak a megléte miatt a rendszert nyitottnak nevezik. Hozzá van csatlakoztatva egy csőcsonk, amelyen keresztül a kör feltöltésekor a felesleges víz, valamint a kazánban a folyadék forrásakor keletkező levegő távozik;
3. Keringető szivattyút, amely a visszatérő csővezetékbe van beépítve. Ez biztosítja a víz keringését a körben;
4. A melegvíz-betápláló csővezetéket és a lehűlt hőhordozó elvezető csővezetékét;
5. Radiátorokat felszerelt Mayevsky-csapokkal, amelyeken keresztül a levegő leeresztése történik;
6. Szűrőt, amelyen a víz áthalad, mielőtt a kazánba kerül;
7. Két golyóscsapot – az egyik kinyitásakor a rendszer hőhordozó-vízzel kezd megtelni egészen a csőcsonkig. A második rejtett, segítségével a víz közvetlenül a csatornába üríthető a rendszerből.

Az elrendezésen a radiátorok alulról vannak csatlakoztatva a csővezetékhez, de lehetőség van átlós csatlakoztatásra is, amely a hőleadás szempontjából hatékonyabbnak számít.

Ez az elrendezés az átlós csatlakoztatás elvét illusztrálja. A hőhordozó felülről érkezik a radiátor felső részéhez csatlakoztatott csővezetéken keresztül, és a készülék alsó részének ellentétes oldalán távozik.

A fenti elrendezésnek jelentős hátrányai vannak. Például ha a radiátor javítására vagy cseréjére van szükség, akkor a fűtési rendszert teljesen le kell állítani, a vizet le kell engedni, ami a fűtési szezonban rendkívül nemkívánatos.

Az elrendezés emellett nem teszi lehetővé a radiátorok hőleadásának szabályozását, a helyiségek hőmérsékletének csökkentését vagy növelését. Az alább bemutatott továbbfejlesztett elrendezés megoldja ezeket a feladatokat.

Az elrendezés fő különbsége az előzőhöz képest, hogy a csővezetékek mindkét oldalára gömbcsapokat helyeztek (kék színnel jelölve), az alsó csőbe pedig tűszelepes bypassokat építettek be (zöld színnel jelölve).

A radiátor mindkét oldalára szerelt gömbcsapok azért vannak beépítve, hogy lehetővé tegyék a radiátor vízellátásának leállítását. A radiátor javítás vagy csere céljából történő eltávolításához a rendszer vízének leeresztése nélkül elzárhatók a gömbcsapok.

A bypassok jelenlétének köszönhetően a radiátor eltávolítása a rendszer leállítása nélkül is elvégezhető – a víz a körben az alsó csövön keresztül áramlik.

A bypassok lehetővé teszik a hőhordozó áramlási mennyiségének szabályozását is. Ha a tűszelep teljesen zárva van, a radiátor maximális hőmennyiséget vesz fel és ad le.

Ha a tűszelepet kissé kinyitják, a hőhordozó egy része a bypasson, másik része a gömbcsapon keresztül áramlik. Ebben az esetben a radiátorba jutó hőhordozó mennyisége csökken.

Így a tűszelep nyitásának mértékével szabályozható a hőmérséklet az adott helyiségben.

Tekintsük át a kényszerkeringetéses vízszintes zárt fűtési rendszert.

Az ábrán a zárt “Leningrádka” séma kényszerkeringetéses megvalósítása látható. A felmelegített hőhordozó betáplálása egy gyűjtőcsővel történik, amely összegyűjti a lehűlt vizet és visszavezeti a kazánba további kezelésre.

A nyitott sémával ellentétben a zárt típusú rendszer nyomás alatt áll a zárt tágulási tartály jelenléte miatt. A rendszerben emellett egy vezérlő- és felügyeleti panel is található.

Ez egy házból áll, amelyre a következők kerülnek felszerelésre:

1. Biztonsági szelep. Kiválasztása a kazán műszaki paraméterei, nevezetesen a maximálisan megengedett nyomás alapján történik. Ha meghibásodik a termosztát, akkor a szelepen keresztül távozik a felesleges víz, ezáltal csökken a rendszer nyomása.
2. Légtelenítő. A készülék eltávolítja a felesleges levegőt a rendszerből. Ha meghibásodik a hőszabályozó rendszer, akkor a kazánban lévő folyadék felforrásakor felesleges levegő keletkezik, amely automatikusan távozik a légtelenítőn keresztül;
3. Nyomásmérő. Olyan eszköz, amely lehetővé teszi a rendszer nyomásának szabályozását és módosítását. Általában az optimális nyomás 1,5 atmoszféra, de az érték eltérő lehet – általában a kazán paramétereitől függ.

A zárt rendszert a legmodernebb megoldásnak tekintik, mivel egyes folyamatokat automatizál.

A függőleges sémák alkalmazása

A „Leningrádka” függőleges beépítési sémáit kis alapterületű kétszintes házakban használják. Hasonlóan lehetnek nyitott vagy zárt típusúak, és kényszerkeringetéses, valamint gravitációs körökként jelennek meg.

A keringető szivattyús rendszereket fentebb bemutattuk. Vizsgáljuk meg a zárt típusú természetes cirkulációs függőleges sémát.

Az ábrán a csővezeték függőlegesen helyezkedik el, a vízellátás pedig felülről lefelé történik a tágulási tartályon keresztül.

A természetes cirkulációjú séma megvalósítása meglehetősen nehéz. Itt a csővezetéket a fal felső részében, a víz mozgásának irányába, meghatározott szögben szerelik fel. A hőhordozó a kazánból a tágulási tartályba kerül, onnan nyomás alatt halad a csöveken és radiátorokon keresztül.

A rendszer hatékony működéséhez a kazánnak a radiátorok beépítési szintje alatt kell elhelyezkednie.

A sémában előirányozható a radiátorok eltávolításának lehetősége a fűtési rendszer leállítása nélkül, a csővezetékre szerelt tűszelepes bypassok és golyóscsapok segítségével.

A gravitációs és szivattyús rendszerek összehasonlítása

Elterjedt vélemény, hogy a gravitációs fűtési rendszer kialakításával megtakarítható a keringető szivattyú költsége.

A természetes hőhordozó áramlás megszervezéséhez a körben helyesen kell kiszámítani a dőlésszögeket, a csövek átmérőjét és hosszát, ami nem egyszerű. Ráadásul a gravitációs rendszer csak kis egyszintes helyiségekben képes zavartalanul és hatékonyan működni, más házakban üzemeltetése számos problémát okozhat.

A gravitációs rendszer másik hátránya, hogy a megszervezéséhez nagyobb átmérőjű csövekre van szükség, mint a kényszerkeringetésű fűtési körök építésekor. Ezek drágábbak és rontják a belső teret.

Az ábra a gravitációs rendszer megvalósítását mutatja be vízszintes elosztáshoz. Itt a kazán a radiátorok szintje alatt helyezkedik el, a hőhordozó egy szigorúan függőleges csőben emelkedik fel, bejut a tágulási tartályba, onnan pedig a gyorsítókollektoron keresztül a radiátorokba áramlik.

A helyiségben pincét kell kialakítani a kazán számára, mivel a hőforrásnak a radiátorok szintje alatt kell elhelyezkednie. A gravitációs rendszer megszervezéséhez egy jól kialakított és szigetelt padlásra is szükség lesz, ahol a tágulási tartályt felszerelik.

Bármely gravitációs rendszer problémája egy kétszintes házban, hogy a második emeleten a radiátorok jobban fűtenek, mint a földszinten. Kiegyenlítő szelepek és bypassok beszerelése részben megoldhatja ezt a problémát, de nem jelentősen.

Ráadásul a kiegészítő berendezések bevezetése a rendszer drágulásához vezet, és működése instabil maradhat.

A kazánból kilépő és a földszinti távoli készülékekhez érkező hőhordozó hőmérsékletkülönbségének legracionálisabb megoldása a megnövelt szekciószámú radiátorok felszerelése.

A hőleadó felület ilyen módon történő növelése gyakorlatilag kiegyenlíti a fűtési jellemzőket a rendszer különböző szintjein.

A gravitációs Leningrádka nem alkalmas manzárd tetős házakhoz, mivel a csövet pontosan csak teljes értékű tetővel rendelkező házban lehet elhelyezni. Továbbá a rendszer nem alkalmazható, ha a házban nem állandóan laknak.

A fűtési rendszer szerelésének sajátosságai

Az egysöves «Leningrádka»-rendszer számítása és kivitelezése bonyolult. Ahhoz, hogy a házban hatékony fűtési rendszerként alkalmazzák, előzetesen alapos szakmai számításokat kell végezni.

A «Leningrádka»-rendszer fő elemei:

• fűtőkazán;
• csővezeték fémből vagy polipropilénből (de nem fém-műanyagból);
• radiátorszegmensek;
• tágulási tartály (zárt rendszerhez) vagy szelepes tartály (nyitotthoz);
• T-idomok.

Szükség lehet még keringető szivattyúra (a kényszerkeringetésű rendszerek esetében).

A rendszer lehetőségeinek javításához a következőket használják:

• gömbcsapok (egy radiátorra 2 gömbcsap jut);
• bypassok tűszeleppel.

Megjegyzendő, hogy a rendszer fő vezetéke a fal síkjába süllyeszthető, vagy annak felületén helyezkedhet el. Ha a cső a falban, a mennyezetben vagy a padlóban van, fontos, hogy bármilyen anyaggal hőszigetelést biztosítsunk. Ezáltal javul a csövek hőleadása, és a hőmérsékletcsökkenés az utolsó radiátorokban minimális lesz.

A fővezeték a fal felületére is felszerelhető, elkerülve a vésést, de ebben az esetben a helyiség belső kialakítása sérül.

Ha a fővezetéket a padlóba süllyesztik, akkor a padlóburkolat a cső fölött kerül elhelyezésre. Ha a csővezetéket a padló felületén vezetik, az lehetővé teszi a rendszer későbbi átalakítását.

A természetes keringésű rendszerekben a tápcsövet és a visszatérő vezetéket általában 2–3 mm/m lejtéssel szerelik a víz vagy más hőhordozó áramlási irányába. A fűtőtesteket viszont egy szinten helyezik el. A mesterséges keringésű rendszereknél nincs szükség a lejtés betartására.

A helyiség előkészítési munkái

Ha a csővezetéket az épületszerkezetbe rejtik, akkor a rendszer összeszerelése előtt véséseket készítenek a kerület mentén azokon a helyeken, ahol a csövek lesznek.

Véséskor a falban mikrorepedések keletkeznek, és áthatoló csatornák jelennek meg mind kívül, mind belül. Ez a hideg külső levegő bejutását és nem kívánt páralecsapódást okozhat a csövön. Ennek eredményeként nő a radiátorok hővesztesége és többlet gázfogyasztás lép fel.

Ezért a fővezeték falba, padlóba vagy mennyezet alá történő beépítésekor fontos a cső szigetelése bármilyen hőszigetelő anyaggal.

A radiátorok és csövek kiválasztása

A polipropilén csövek egyszerűen szerelhetők, azonban nem alkalmasak az északi régiókban található házakhoz. A polipropilén +95°C felett megolvad, így nő a cső szakadásának valószínűsége a kazán maximális hőleadásakor.

Célszerű kizárólag fémcsöveket használni, bár a beépítésük nehézségekkel jár.

A fém csővezeték a legmegbízhatóbbnak számít. Kibírja a hőhordozó magas hőmérsékletét, de a beépítéséhez hegesztési munkák szükségesek.

A csőátmérő kiválasztásakor figyelembe kell venni a radiátorok számát. 4–5 radiátorhoz 25 mm átmérőjű fővezeték és 20 mm-es bypass alkalmas. 6–8 radiátorból álló rendszernél 32 mm-es fővezetéket és 25 mm-es bypass-t kell használni.

Ha a rendszer gravitációs, akkor 40 mm-es vagy annál nagyobb fővezetéket kell választani. Minél több radiátor van a rendszerben, annál nagyobbnak kell lennie a csövek átmérőjének, különben később nehéz lesz a kiegyensúlyozást elvégezni.

A radiátorok szekcióinak számát is fontos helyesen kiszámítani. A hőhordozó, amikor az első radiátorba kerül, a legnagyobb hatásfokkal rendelkezik. Abban a víz legalább 20 fokkal lehűl. Ennek eredményeként a kilépő 50 fokos víz összekeveredik a +70 fokos hőhordozóval.

Ennek eredményeként a második radiátorba már alacsonyabb hőmérsékletű hőhordozó kerül. Áthaladva minden egyes radiátoron, a hőhordozó hőmérséklete egyre alacsonyabb lesz.

A hőveszteségek kompenzálásához és az egyes radiátorok szükséges hőleadásának biztosításához növelni kell a radiátorok szekciószámát. Az első radiátornál 100%-os teljesítményt kell figyelembe venni, a másodiknál 110%-ot, a harmadiknál 120%-ot és így tovább.

A fűtőelemek és csövek összekötése

A bypass a meglévő fővezetékbe van beépítve, külön készül az elágazásokkal. Az elágazások közötti távolságot 2 mm-es tűréshatárral kell figyelembe venni, hogy a radiátor beférjen a sarokcsapok americankával történő hegesztésekor.

Az americanka utóhúzásánál megengedett holtjáték általában 1–2 mm. Ha ezt a távolságot túllépjük, elferdül és szivárogni fog. A pontos méretek meghatározásához ki kell csavarni a radiátorban lévő sarokszelepeket, és meg kell mérni a csatlakozóhüvelyek középpontjai közötti távolságot.

Az elágazásokhoz T-idomokat hegesztenek vagy csatlakoztatnak, az egyik nyílást a bypass számára használják. A második T-idomot mérés alapján választják ki – megmérik az elágazások központi tengelyei közötti távolságot, figyelembe véve a bypass T-idomon lévő illeszkedési méretét.

A hegesztési munkák elvégzése

Hegesztéskor, ha a csövek fémből vannak, fontos elkerülni a belső anyagtorlódást (varratbetörést). Ha a cső átmérőjének fele el van zárva, a hőhordozó nyomás alatt inkább a tágasabb fővezetéken halad át. Ennek eredményeként a radiátorok nem kaphatnak elegendő hőt.

Ha a hegesztés során anyagtorlódás keletkezett, azonnal újra kell végezni a munkát, a hegesztett elemeket újra kell rögzíteni (hegeszteni).

A bypass és a főcső hegesztésekor előre meg kell határozni, melyik véget kell először hegeszteni, mert vannak olyan helyzetek, amikor az egyik szél hegesztése után a másik oldalon a cső és a T-idom közé nem lehet bedugni a forrasztópákát.

Az összes elem elkészülte után a radiátorokat sarokszelepek és kombinált csatlakozók segítségével akasztják fel, a bypass-t az ágakkal együtt a horonyba helyezik, lemérik az ágak hosszát, levágják a felesleget, eltávolítják a kombinált csatlakozókat, és hozzáhegesztik az ágakhoz.

A munkák befejező mozzanatai

A rendszer indítása előtt a csővezetékből és a radiátorokból el kell távolítani a levegőt a Majevszkij-csapok segítségével.

A rendszer indítása és az összes egység és csatlakozás ellenőrzése után fontos elvégezni a rendszer kiegyensúlyozását – kiegyenlíteni a hőmérsékletet az összes radiátorban a tűszelep szabályozásával.

Függőleges rendszerekben a víz felülről, a felszálló vezetékeken keresztül jut be. A tágulási tartálynak a radiátorok szintje felett kell elhelyezkednie, a csővezetéket pedig általában a falba szerelik. Emellett fontos a rendszerbe beépíteni egy kényszerkeringető egységet.

A rendszer előnyei és hátrányai

A “Leningrádka” fő előnyei – egyszerű szerelés, magas hatásfok, megtakarítás a fogyóanyagokon és a szerelésen (a horony egyetlen cső számára készül, vagy egyáltalán nem készül, ha a nyitott telepítési módot választják).

A bypass-ok, golyóscsapok és vezérlőpanel bevezetésének köszönhetően lehetővé vált a helyiségek hőmérsékletének szabályozása anélkül, hogy más helyiségek hőszintje csökkenne; a radiátorok cseréje és javítása a rendszer leállítása nélkül végezhető el.

A rendszer fő hátránya a számítások bonyolultsága, a kiegyensúlyozás szükségessége, ami gyakran további költségekbe kerül – további berendezések telepítése, javítási munkák stb.

Következtetések és hasznos vidéó a témából

Ismeretterjesztő videó a “Leningrádka” rendszer kivitelezési sémáiról:

A “Leningrádka” néven ismert fűtési rendszer költségvetés-barát és hatékony megoldás kis alapterületű házak fűtésére.

Van mit hozzáfűzni az elmondott anyaghoz, vagy kérdései merültek fel a témával kapcsolatban? Kérem, hagyjon megjegyzést a publikációhoz, ossza meg személyes tapasztalatait a “Leningrádka” kialakításával kapcsolatban. A kapcsolatfelvételi űrlap az alsó blokkban található.