Πέμπτη, 6 Φεβρουαρίου, 2025

ΑρχικήΘέρμανσηΣύγχρονα συστήματα κεντρικής θέρμανσης

Σύγχρονα συστήματα κεντρικής θέρμανσης

Τα σύγχρονα συστήματα κεντρικής θέρμανσης ενσωματώνουν ηλεκτρικές συσκευές ελέγχου που συμβάλλουν στην ασφαλή λειτουργία τους και στη μείωση της κατανάλωσης καυσίμου.

Των κ. Ε. Ζωγόπουλου, Χ. Μαμλιάγκα και Σ. Τσίτου*

Το σύστημα κεντρικής θέρμανσης μιας οικοδομής είναι υπεύθυνο για την παραγωγή, τη μεταφορά, τη διαχείριση και κατανάλωση της παραγόμενης θερμικής ενέργειας. Η εξέλιξη του συστήματος κεντρικής θέρμανσης είναι ραγδαία και αφορά:

  • Την προσθήκη νέων προϊόντων.
  • Την παραγωγή ενέργειας.
  • Τον τρόπο με τον οποίο μεταφέρεται το θερμαινόμενο νερό στα θερμαντικά σώματα.
  • Τις ρυθμίσεις και τον έλεγχο όλων των επιμέρους στοιχείων.

Η «καρδιά» κάθε συστήματος κεντρικής θέρμανσης είναι το λεβητοστάσιο. Πρόκειται για έναν ανεξάρτητο χώρο (συνήθως στο υπόγειο) ο οποίος διαμορφώνεται σύμφωνα με συγκεκριμένες προδιαγραφές του Γενικού Οικοδομικού Κανονισμού (ΓΟΚ) και με άλλες Τεχνικές Οδηγίες του Τεχνικού Επιμελητηρίου Ελλάδας (ΤΟΤΕΕ).

Στο λεβητοστάσιο είναι τοποθετημένος συνήθως ο κλασικός λέβητας πετρελαίου (μαντεμένιος, χαλύβδινος ή και διμεταλλικός) και ο αντίστοιχος καυστήρας πετρελαίου (μονοβάθμιος σε μικρές οικοδομές ή διβάθμιος σε μεγαλύτερες).

Σε πιο σύγχρονες εγκαταστάσεις μπορεί να υπάρχει σύγχρονος λέβητας με επιπλέον εναλλάκτη θερμότητας, έτσι ώστε να εκμεταλλεύονται τη θερμότητα των καυσαερίων (περίπου 3-5% της παραγόμενης ενέργειας). Επίσης ο εναλλάκτης μπορεί να προστεθεί και σε υπάρχον σύστημα εξωτερικά του λέβητα.

Σε περιοχές όπου υπάρχει διασύνδεση με φυσικό αέριο, μπορούμε να συναντήσουμε στο λεβητοστάσιο λέβητα κατάλληλο για φυσικό αέριο με τον αντίστοιχο καυστήρα αερίου (μονοβάθμιο ή διβάθμιο). Μπορεί να συναντήσουμε επίσης συστοιχία επιτοίχιων λεβήτων οι οποίοι συνδέονται σε κατάλληλους συλλέκτες προσαγωγής και επιστροφής, με δυνατότητα ελέγχου λειτουργίας μέσω ειδικού πίνακα ελέγχου και κατάλληλου λογισμικού ώστε να λειτουργούν εναλλακτικά.

Επίσης, σε περιοχές εκτός Αττικής όπου επιτρέπεται η καύση στερεών καυσίμων, υπάρχουν λέβητες πέλετ με κατάλληλη μηχανική τροφοδοσία ή και με υποπίεση, ενώ σε αγροτικές περιοχές μπορούμε να συναντήσουμε και λέβητες βιομάζας (ξυλολέβητες, πυρηνολέβητες κ.ά.).

Τροφοδοσία

Σε όλες τις περιπτώσεις παραγωγής ενέργειας υπάρχει μια διάταξη τροφοδοσίας καυσίμου. Στην απλή περίπτωση του καυστήρα πετρελαίου συναντάμε μια δεξαμενή μεταλλική ή πλαστική σε ξεχωριστό συνήθως χώρο από το λέβητα, η οποία τροφοδοτεί τον καυστήρα μέσω κατάλληλης διατομής σωλήνα (συνήθως σιδηροσωλήνα). Στην περίπτωση αυτή η εγκατάσταση διαθέτει τις απαραίτητες χειροκίνητες βάνες, φίλτρο πετρελαίου κατάλληλης χωρητικότητας, καθώς και ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα πετρελαίου που διακόπτει την παροχή πετρελαίου όταν δεν λειτουργεί ο καυστήρας.

Στην περίπτωση τροφοδοσίας με φυσικό αέριο συναντάμε κατάλληλο φίλτρο αερίου, χειροκίνητη βάνα (κεντρικά), ηλεκτρομαγνητική βάνα, αντισεισμική βαλβίδα και, πριν τον καυστήρα, ειδικό αντικραδασμικό σύνδεσμο, ο οποίος συνδέεται με τη διάταξη ρύθμισης της πίεσης (gas-train) του καυστήρα αερίου.

Πολλές σύγχρονες κατοικίες διαθέτουν ατομικό επίτοιχο λέβητα φυσικού αερίου, ο οποίος μπορεί να τοποθετηθεί εντός της κατοικίας, όπως γίνεται στην Ευρώπη, και όχι στα μπαλκόνια. Μέσα στο λεβητοστάσιο υπάρχουν πολλές ρυθμιστικές συσκευές αλλά και ασφαλιστικές διατάξεις, όπως είναι δοχεία διαστολής, αυτόματος πληρώσεως, βαλβίδες ασφαλείας, διαχωριστές αέρα – λάσπης, φίλτρα νερού, αντεπίστροφες βαλβίδες, βαλβίδες διαφορικής πίεσης, υδραυλικοί διαχωριστές, μανόμετρα και θερμόμετρα, τα οποία έχουν σημαντικό ρόλο στην ασφαλή λειτουργία της εγκατάστασης.

Επίσης, θα συναντήσουμε κυκλοφορητές παλαιάς ή νέας τεχνολογίας (inverter) και πολλές φορές περισσότερους από έναν, συνδεδεμένους σε σειρά ή παράλληλα. Σε περιπτώσεις συμπαραγωγής ζεστού νερού χρήσης, θα υπάρχει δίπλα ή κοντά στη μονάδα παραγωγής θέρμανσης κάποιο μπόιλερ διπλής ή τριπλής ενέργειας με τις απαραίτητες ασφαλιστικές διατάξεις (όπως είναι δοχεία διαστολής και για τα κλειστά δίκτυα, βαλβίδες ασφαλείας, κατάλληλα εξαεριστικά, οι απαραίτητοι κυκλοφορητές και ο μειωτής πίεσης) και σπανιότερα με πλακοειδείς εναλλάκτες (συνήθως στις τηλεθερμάνεις).

Σωληνώσεις

Από το λεβητοστάσιο ξεκινούν οι κατακόρυφες σωληνώσεις για να μεταφέρουν το θερμαινόμενο νερό στα διαμερίσματα. Με το πέρασμα των ετών, έγινε μετάβαση από τον κλασικό σιδηροσωλήνα στον ευθύγραμμο χαλκοσωλήνα κατάλληλων διατομών (ανάλογα με τη μελέτη), ενώ στις μέρες μας συναντούμε ακόμα και σωλήνες πολυπροπυλενίου (PPR).

Οι κατακόρυφες σωληνώσεις διαμορφώνουν το δίκτυο με τη χρήση αρκετών εξαρτημάτων κατά περίπτωση, όπως είναι σιδερένια εξαρτήματα ταυ, γωνίες, μαστοί απλοί και συστολικοί, συστολές Αμερικής και Αγγλίας, συστολικά ταυ, μούφες κ.ά.

Επίσης χρησιμοποιείται πλήθος ορειχάλκινων μαστών στις επιμέρους συνδέσεις των συσκευών, ιδιαίτερα όταν χρησιμοποιούμε χαλκοσωλήνες, ενώ ο πλαστικός σωλήνας PPR διαθέτει δικούς του μαστούς. Οι κατακόρυφες σωληνώσεις, ανάλογα με το σύστημα διανομής, καταλήγουν στα νεότερα συστήματα διανομής (μονοσωλήνια) σε συλλέκτες προσαγωγής – επιστροφής, οι οποίοι πολλές φορές είναι τοποθετημένοι σε ειδικό μεταλλικό ερμάριο.

Στο ερμάριο θα συναντήσουμε βάνα ή ηλεκτροβάνα, καθώς και τα απαραίτητα ρυθμιστικά (στραγγαλιστικά) «βανάκια», τα οποία χρησιμοποιούνται για την εξισορρόπηση του δικτύου.

Στη συνέχεια, το νερό μεταφέρεται κάτω από το πάτωμα μέσα σε μαλακούς χαλκοσωλήνες ή πλαστικούς σωλήνες δικτυωμένου πολυαιθυλενίου (Cross-linked polyethylene [PEX]) και τα τελευταία χρόνια μέσω πολυστρωματικών σωλήνων.

Οι σωληνώσεις αυτές, ανάλογα με το υλικό τους, διαθέτουν τα αντίστοιχα ρακόρ με τα οποία θα γίνουν οι συνδέσεις στους συλλέκτες και στα θερμαντικά σώματα πάνω στους διακόπτες των σωμάτων.

Στα παλαιότερα συστήματα (τροφοδοσία από κάτω ή ομπρέλα) οι κατακόρυφες καταλήγουν στα θερμαντικά σώματα κατευθείαν με τη μεσολάβηση ενός ενδιάμεσου οριζόντιου τμήματος σωλήνα στον διακόπτη, και εκεί έχουμε σύνδεση με τη βοήθεια κάποιου εξαρτήματος (ορειχάλκινο μαστό, γωνιά μέσα – έξω κ.ά.).

Ενδοδαπέδια συστήματα

 

Σε ορισμένες περιπτώσεις μπορούμε να συναντήσουμε και ενδοδαπέδιο σύστημα σε κάποιο διαμέρισμα. Εκεί η σωλήνωση καλύπτει όλο το πάτωμα έχοντας ειδικά εξαρτήματα, τόσο για τις συνδέσεις όσο και για τη στερέωση και την όλη διαμόρφωση των επιφανειών, όπως είναι: πλάκα μονωτική έναντι των υδρατμών, πλάκα στερέωσης και διαμόρφωσης των σωλήνων και θερμομπετόν ως επικάλυψη. Οι συλλέκτες στο ενδοδαπέδιο σύστημα διαθέτουν συνήθως τρίοδη βάνα ανάμειξης και επιπλέον κυκλοφορητή, εκτός από τα ρυθμιστικά βανάκια.

 

Θερμαντικά σώματα

 

Η απόδοση της μεταφερόμενης θερμότητας μέσα στα δωμάτια πραγματοποιείται από τα θερμαντικά σώματα, όσον αφορά τα οποία από τα κλασικά (ΑΚΑΝ) και runtal έχουμε καταλήξει σε χαλύβδινα πάνελ.

Σε κάποιες περιπτώσεις συναντάμε ακόμα μαντεμένια σώματα (πολύ παλιάς κατασκευής αλλά και σύγχρονης κατασκευής) ή αλουμινένια σώματα, ενώ σε κάποιες περιπτώσεις γραφείων και επιχειρήσεων υπάρχουν fan converter στις οροφές, τα οποία χρησιμοποιούνται και για ψύξη.

Τα θερμαντικά σώματα συνδέονται με τις σωληνώσεις μέσω των διακοπτών, οι οποίοι μπορεί να είναι απλοί γωνιακοί ή ίσιοι, αλλά και τετράοδοι για μονοσωλήνιο σύστημα με εσωτερικό ή εξωτερικό βρόχο. Σε πολλές περιπτώσεις υπάρχουν διακόπτες που επιτρέπουν την τροφοδοσία με τρόπο ώστε να μην είναι εμφανείς οι σωλήνες τροφοδοσίας.

 

Έλεγχος συστημάτων

 

Για να λειτουργήσουν με ασφάλεια τα παραπάνω συστήματα κεντρικής θέρμανσης, για να υπάρξει ένας έλεγχος όσον αφορά την αυτονομία (όπου αυτή μπορεί να υπάρξει) και για να γίνεται ένας καταμερισμός των δαπανών, επιβάλλεται να γίνει χρήση μιας πληθώρας ηλεκτρικών συσκευών ελέγχου του συστήματος κεντρικής θέρμανσης.

Σε παλαιότερα συστήματα κεντρικής θέρμανσης (δισωλήνια συστήματα) ο έλεγχος πραγματοποιούνταν με έναν απλό θερμοστάτη χώρου ή ένα ρυθμιστή χρόνου. Με την πάροδο των χρόνων προστέθηκαν μια σειρά από διατάξεις, όπως είναι:

  • Πίνακας αυτονομίας.
  • Θερμοστάτες επαφής και υδροστάτες, που συνήθως συνοδεύουν τον πίνακα οργάνων του λέβητα.
  • Ψηφιακοί θερμοστάτες με ημερήσια ή και εβδομαδιαία επιλογή προγραμματισμού.
  • Συστήματα αντιστάθμισης (αισθητήρια θερμοκρασίας, τετράοδες και τρίοδες βάνες, σερβομοτέρ, πίνακας αντιστάθμισης) όλης της κεντρικής θέρμανσης, για μεγαλύτερη εξοικονόμηση στην κατανάλωση του καυσίμου.

Επίσης, στις μέρες μας, πολλά δισωλήνια συστήματα αυτονομούνται με την προσθήκη θερμιδομετρητών σε κεντρικό σωλήνα του δικτύου ή και θερμοστατικής κεφαλής στο θερμαντικό σώμα, θερμιδομετρητή σώματος και κεντρικού συλλογέα δεδομένων.

Οι θερμιδομετρητές σωλήνων μπορούν να τοποθετηθούν και στην κατανάλωση ζεστού νερού χρήσης σε οικοδομές πολλών διαμερισμάτων, σε συνδυασμό με ογκομετρητές.

*Ο δρ. Ευστάθιος Ζωγόπουλος είναι μηχανικός ΕΜΠ και σύμβουλος εκπαίδευσης στην ειδικότητα των μηχανολόγων (ΠΕ82). Ο κ. Χριστόδουλος Μαλιάγκας είναι εκπαιδευτικός μηχανολόγος στο  Επαγγελματικό Λύκειο και στο Εργαστηριακό Κέντρο Καισαριανής.

 

ΣΧΕΤΙΚΑ ΑΡΘΡΑ

ΤΕΛΕΥΤΑΙΑ ΝΕΑ