Připojení Thermona THERM EL k topnému systému – zapojovací schémata a hydraulické požadavky

Produkty teprve připravujeme.

Můžete se ale podívat na ostatní kategorie.

Napojení kotla Thermona THERM EL na vykurovací systém – schémy zapojení a hydraulické požadavky

Elektrický kotol Thermona THERM EL je kompaktní zařízení s integrovaným čerpadlem, expanzní nádobou a pojistným ventilem – i přesto jeho správné zařazení do vytápěcí soustavy není triviální záležitost. Z praxe vím, že většina problémů, které se objeví v první vytápěcí sezóně, nemá původ v samotném kotli, ale v hydraulickém zapojení: nedostatečně odvzdušněný systém, příliš malý objem vody, nesprávně umístěná expanzní nádoba nebo chybějící nebo předimenzovaný obehové čerpadlo. V tomto článku se věnuji všem klíčovým oblastem – od výběru schémy zapojení přes konkrétní rozměry potrubí až po nastavení pojistného ventilu a doplňování vody do soustavy.

Je-li hledáte informace o výběru výkonu kotla nebo porovnání modelů, doporučuji podívat se do článků Jak vybrat elektrický kotol Thermona THERM EL a Jaký výkon elektrického kotla Thermona THERM EL potřebuji pro můj dům? ve Vědomostním centru. Zde se soustředíme výhradně na hydrauliku a zapojení.

Co je v kotle zabudované a co je třeba doplnit zvenčí

Před tím, než se pustíme do schémat, je nezbytné vědět, co Thermona THERM EL standardně obsahuje, protože to přímo ovlivňuje, co musíte řešit při instalaci.

Všechny modely řady THERM EL (tedy THERM EL 8, THERM EL 15, THERM EL 23, THERM EL 30 a THERM EL 38) mají ve standardu:

Obehové čerpadlo (výrobcem přednastavené otáčky, obvykle 3-rychlostní)
Interní expanzní nádoba s objemem 8 litrů a předtlakem 1,0 bar
Pojistný ventil nastavený na 3,0 bar (otvírací přetlak)
Odvzdušňovač (automatický plávkový typ) na výstupním hrdle
Manometr (tlakoměr) viditelný z čelní strany
Snímač teploty spiatočky i výstupu
Snímač průtoku (průtokový spínač) – ochrana proti provozu bez vody

Co kotol neobsahuje a musí se doplnit při instalaci:

Napouštěcí a vypouštěcí ventil (kohout se zpětným ventilem)
Filtr nečistot (magnetický odlučovač nebo síťový filtr) před spiatočním hrdlem
Termostatický ventil nebo směšovací sestava (pokud jde o podlahové vytápění)
Další expanzní nádoba v případě velkých soustav (objem vody nad cca 80 litrů)
Vyvažovací ventily na větvích, pokud jde o soustavu s více okruhy

Základní jednooběhová schéma – přímé napojení radiátorového systému

Toto je nejčastější a nejjednodušší konfigurace: kotol je přímo napojený na radiátorovou soustavu bez směšovacího ventilu. vhodná pro většinu rodinných domů s klasickými deskovými nebo článkovými radiátory a teplotním spádem 70/50 °C nebo 60/40 °C.

Při této schématě platí následující hydraulické zásady: výstupní hrdlo kotla (DN 25, závit G 1" vnitřní) se napájí přímo na hlavní rozvod. Spiatoční potrubí se vede zpět před čerpadlo kotla. Filtr nečistot je povinný a umisťuje se na spiatočce co nejblíže k kotlu – chrání čerpadlo a průtokový snímač před magnetitem a kalovým sedimentem. Napouštěcí ventil (kombinace napouštěcího kohoutu a zpětného ventilu, případně automatická dopouštěcí sestava) se instaluje také na spiatočce.

Dimenzování potrubí a průtoku – konkrétní hodnoty

Jednou z nejčastějších chyb při instalaci elektrických kotlů je poddimenzování prívodního potrubí nebo naopak jeho předimenzování při malých výkonech. Kotol má i přes to, že má interní čerpadlo, jeho maximální dopravní tlak je omezený – obvykle 150–200 Pa dostupného tlaku po odečtu vlastních hydraulických ztrát kotla.

Doporučené minimální průměry potrubí podle výkonu kotla a teplotního spádu 20 K (což je rozdíl 70/50 °C):

Model	Max. výkon (kW)	Min. průtok (l/min)	Odpovídající dimenze potrubí	Hrdla 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)

Varování: hrdla kotlů jsou G 1" i u větších modelů. Pokud navrhujete potrubí DN 32, musíte za hrdlem kotla provést redukci a dbát na to, aby expanzní zóna za redukcí nebyla příliš krátká – jinak se mohou objevit problémy s prouděním a vzduchem.

Minimální průtok uvedený v tabulce je vypočítán podle vzorce: Q (l/min) = P (kW) × 860 / (ΔT × 60), kde ΔT je teplotní spád v °C. Při spádu 20 K a výkonu 8 kW dostaneme cca 5,7 l/min. Kotel má zabudovaný průtokový spínač, který při poklesu pod minimální průtok vypne kotel – tedy pokud je soustava špatně hydraulicky vyvážená, může kotel cyklicky vypínat a zapínat.

Dvojokruhová schéma – radiátory a podlahové vytápění (směšovací sestava)

V novostavbách a rekonstrukcích se stále častěji kombinuje vysokoteplotní radiátorový okruh s nízkoteplotním podlahovým okruhem. Pro kotel THERM EL to není problém, ale je nutné do schémy zahrnout termostatický třícestný směšovací ventil s vlastním obehovým čerpadlem pro podlahový okruh.

Při této schématu je třeba řešit hydraulický rozptyl: kotelové čerpadlo (Č1, integrované v kotel) zásobuje radiátorový okruh i primární stranu směšovacího ventilu. Sekundární čerpadlo podlahového okruhu (Č2) je samostatné a ovládané termostatem podlahového vytápění. Směšovací ventil reguluje teplotu vody pro podlahu typicky na 30–45 °C podle venkovní kompenzace nebo místního termostatu.

Praktická poznámka z praxe: Při THERM EL 23 zabudovaném do staršího domu s dodatečně instalovaným podlahovým vytápěním v přízemí jsem se opakovaně setkal s problémem nedostatečného průtoku radiátorovými okruhy po zapnutí čerpadla Č2. Příčina: obě čerpadla působila proti sobě a interní čerpadlo kotle nestačilo. Řešením byla instalace hydraulické výhybky (hydraulic separator) mezi kotel a oba okruhy – o této variantě mluvím v další části.

Hydraulická výhybka – kdy a proč ji použít

Hydraulická výhybka (též nazývaná hydraulický oddělovač nebo low-loss header) je krátký zberač propojující primární (kotlový) okruh a sekundární (odberné) okruhy tak, aby se jejich průtoky navzájem neovlivňovaly. Pro THERM EL je použití výhybky povinné vždy, když:

Je ve soustavě více než jeden sekundární okruh s vlastním čerpadlem
Celkový průtok sekundárních okruhů může být větší než průtok interního čerpadla kotle
Soustava obsahuje podlahové vytápění s větší plochou (plocha > 80 m² podlahy)
Je napojený zásobník teplé užitkové vody (TUV) s nabíjecím čerpadlem
Kombinujete THERM EL s akumulační nádobou

Hydraulická výhybka musí být dimenzovaná tak, aby jej rychlost proudění uvnitř nepřekročila 0,1–0,15 m/s. To zaručuje, že se tepelné vrstvy ve výhybce neztratí a sekundární okruhy dostávají vodu při teplotách odpovídajících jejich potřebám. Pro THERM EL 38 doporučuji výhybku s průměrem alespoň DN 50 a délkou minimálně 400 mm.

Rozpěrná nádoba – kdy interní nestačí a je třeba přidat externí

Integrovaná rozpěrná nádoba kotle má objem 8 litrů a je přednastavená na tlak 1,0 bar. Tato kapacita je dostačující pro systém s celkovým objemem vody do cca 70–80 litrů. Pokud je systém větší, musíte přidat externí membránovou rozpěrnou nádobu.

Postup výpočtu potřebného objemu rozpěrné nádoby je následující: objem vody v systému (V_s) násobíte koeficientem roztažnosti vody (v teplotním rozsahu 10–80 °C je to cca 0,0287), výsledek dělíte účinností nádoby (závisí od predtlaku a maximálního provozního tlaku). Jednoduchý vzorec pro hrubý odhad: V_EN (l) = V_s × 0,05 – tedy na každých 100 litrů vody v systému potřebujete alespoň 5 litrů rozpěrné kapacity. Interní nádoba 8 l tak pokryje systém s objemem cca 160 litrů (při poměru 0,05), což v praxi odpovídá běžnému radiátorovému systému domu s cca 100–150 m² podlahové plochy.

Pro větší domy nebo systémy s podlahovým vytápěním (kde je ve smyčkách velké množství vody) vychází potřeba externí nádoby velmi často. Externí nádoba se instaluje na návratce, co nejblíže k kotlu, před čerpadlo. Její predtlak musí odpovídá statické výšce vytápěcího systému: pro každý metr výšky 0,1 bar, plus bezpečnostní rezerva 0,2 bar. V 2-podlažním domě s výškou systému 5 m nastavíte predtlak na 0,5 + 0,2 = 0,7 bar.

Bezpečnostní ventil – správní instalace a odvzdušnění

Zabudovaný bezpečnostní ventil 3,0 bar je v kotli umístěn na výstupním potrubí. Jeho odpadní trubice musí být vyvedena do bezpečného prostoru – nejlépe nad výlevku nebo do odtoku. Toto je bod, na který se při instalacích občas zapomíná a instalatér odpadní trubici jednoduše nechá viset ve vzduchu nad kotlem. Při otevření ventilu (přetlak > 3 bar) vytéká horká voda – bez odtoku může způsobit škody nebo zranění.

Bezpečnostní ventil nesmí mít před sebou žádný uzavírací prvek. Tiež nesmí být napojený přímo do kanalizace bez vzduchové mezery – splašková voda by mohla při podtlaku nasát zpět do systému.

Připojení k akumulační nádobě – schéma s pufrům

Elektrický kotl v kombinaci s fotovoltaickými panely nebo s tarifem HDO (hromadné dálkové ovládání) efektivně využije tepelnou akumulační nádobu (puffer). Během levného tarifu nebo přebytku solární energie se puffer nabíjí na maximum, kotl pak může déle stát a přetopí se teplo ze zásobníku. Tato konfigurace je čím dál běžnější při instalacích THERM EL 30 a vyšších výkonů.

Schéma je analogická k hydraulické výhybce: kotl je zapojen do primárního okruhu, akumulační nádoba (300–1 000 litrů) slouží jako hydraulický oddělovač, sekundární okruhy (radiátory, podlaha, TUV) jsou napojeny za nádobou. Teplota vody v nádobě je monitorována dvěma čidly (horní a dolní), regulace kotle reaguje na stav nabití nádoby.

Důležité upozornění pro praxi: Pokud je akumulační nádoba větší (≥ 500 l), objem vody v systému výrazně stoupne – interní rozpěrná nádoba 8 litrů zdaleka nestačí. Při 500-litrové akumulačce a běžném rozvodu počítejte s celkovým objemem vody 600–800 litrů, což vyžaduje externí rozpěrnou nádobu 30–50 litrů.

Odvzdušnění systému – postup a časté chyby

Elektrické kotle jako Thermona THERM EL jsou na vzduch citlivější než plynové kotle s větším tepelným výměníkem. Vzduch v systému způsobuje:

Hlučné proudění (bublání, kloktání v potrubí)
Chybu průtokového snímače – kotl si myslí, že voda neteče a vypne se na ochrannou chybu
Místní přehřátí článku odporové tyče, což zkracuje její životnost
Korozní procesy v přítomnosti kyslíku rozpuštěného ve vodě

Správní postup odvzdušnění po prvním naplnění:

Naplnit systém studenou vodou přes plnící ventil na tlak 1,5 bar
Otevřít odvzdušňovací ventily na všech radiátorech – začít od nejnižšího, skončit nejvyšším
Spustit kotl na nízký výkon (nejnižší stupeň) a nechat čerpadlo běžet 10–15 minut
Znovu odvzdušnit všechny radiátory – vzduch se při ohřevu uvolní
Kontrolovat tlak v systému a v případě poklesu dopustit vodu
Opakovat bod 3–5 ještě jednou, potom zavřít plnící ventil
Zapnout kotl na provozní výkon a sledovat manometr 30 minut

Automatické odvzdušňovače na kotlu a případně na rozdělovači podlahového vytápění by měly být vždy otevřené po prvních dnech provozu, potom je možné utesnit (pokud typy odvzdušňovačů umožňují uzavření).

Kvalita vody a ochrana před korozi

Thermona ve své dokumentaci doporučuje, aby plnící voda splňovala parametry pro vytápěcí systémy podle normy STN EN 14868. V praxi to znamená:

Celková tvrdost vody: max. 2,0 mmol/l (cca 20 °dH) – tvrdší vodu je nutné změkčit
pH: 7,5 – 9,0 při teplotě 25 °C
Obsah chloridů: max. 50 mg/l
Obsah kyslíku: max. 0,1 mg/l (dosažitelné degasifikací nebo správním utesněním systému)

V oblastech s tvrdou vodou (Bratislava, část středního Slovenska) je tvrdost vodovodu 3–5 mmol/l běžná. Kameny usazující se na odporových tyčích (trubkách) dramaticky zkracují jejich životnost – tenká vrstva vodního kamene tloušťky 1 mm zvyšuje povrchovou teplotu tyče o desítky stupňů a tyč praskne nebo vyhoří. Řešením je míchací stanice se změkčovačem, případně jednorázové naplnění destilovanou nebo DI vodou s následným doplněním inhibitoru koroze.

První provozní tlak a nastavení systému

Provizační tlak studeného systému (20 °C) by měl být 1,0–1,5 bar. Při ohřátí na 70–80 °C stoupne tlak v uzavřeném systému o cca 0,4–0,8 bar (závisí od objemu vody a expanzní nádoby). Výsledný provozní tlak horkého systému by měl být 1,5–2,5 bar. Pokud nastavíte tlak studeného systému na 2,0 bar, při ohřátí může překročit 3,0 bar a bezpečnostní ventil se otevře – toto je zbytečná zátěž ventilu a ztrácí se voda.

Praktické pravidlo: plňte systém na tlak odpovídající předpískovému tlaku expanzní nádoby + 0,2 bar. Pro nádobu s předpískovým tlakem 1,0 bar naplňujte na 1,2 bar. Pokles tlaku pod 0,8 bar u studeného systému signalizuje ztrátu vody nebo vzduch v expanzní nádobě.

Typické chyby při hydraulickém zapojení – zkušenosti z praxe

Za roky práce se zákazníky a instalatéry jsem narazil na několik opakujících se problémů:

Zavírací ventily na bezpečnostním ventilu: Instalatér namontoval kouli před bezpečnostní ventil, aby se dalo snadno demontovat. Při zapomenutém zavřeném kohoutu byl bezpečnostní ventil zablokován – když tlak stoupnul, kotel havaroval prasknutím prírub teplovýmenníka.
Nepřítomnost filtru nečistot: Starší ocelový rozvod bez magnetického oddělování zásoboval kotel masivním množstvím magnetitu (černý kal). Proudový spínač se upchával každých pár týdnů, kotel hlásil chybu P5. Magnetický filtr to vyřešil definitivně.
Příliš tenké potrubí na výstupu: Při rekonstrukci domu zachoval instalatér původní 1/2"-ové rozvody a připojil nový elektrický kotel. THERM EL 23 nemohl dosáhnout minimální průtok, ohřívací těleso cyklicky přehřívalo, kotel se opakovaně zastavoval na teplotu výstupu > 85 °C.
Nesprávné umístění teploměru spiatočky: Pokud se teplotní čidlo spiatočky nachází příliš daleko od kotla a v trase je velký neizolovaný úsek potrubí, kotel se předčasně vypíná (teplota spiatočky je nižší než skutečná, měření je zkreslené).
Chybějící izolace rozvodů: Elektrický kotel je energeticky drahý na provoz než plynový – každý watt ztráty v neizolovaném potrubí platíte z elektrické energie. Izolace rozvodů je při elektrické kotelni zvlášť důležitá.

Speciální požadavky pro podlahové vytápění

Podlahové vytápění vyžaduje maximální teplotu vody 55 °C (většina výrobců poteru a nášlapné vrstvy), přičemž běžná provozní teplota je 30–45 °C. Kotel THERM EL bez míací sestavy neumožňuje nastavit výstupní teplotu na 35 °C – minimální nastavitelná teplota je podle modelu 30–45 °C a regulace probíhá stupňovitým spínáním výkonu.

Pokud je THERM EL určen výhradně pro podlahový okruh bez radiátorů, můžete nastavit maximální teplotu výstupu přímo v kotlu na 50 °C a termostatem regulovat spouštění/zastavení kotla. To je funkční řešení pro malé plochy podlahového vytápění (do 80–100 m²). Pro větší plochy nebo kombinaci s radiátory je trojcestný mívací ventil se sekundárním čerpadlem povinný.

Podlahové okruhy musí být hydraulicky vyvážené pomocí regulačních ventilů na rozdělovači. Maximální délka jednoho okruhu je 100–120 m (závisí od průměru trubky), při delších okruzích je tlakový spád příliš velký a průtok nerovnoměrný. Běžně se používají 2 m trubky PE-RT nebo PEX průměru 16×2 nebo 20×2 mm v rozestupu 10–20 cm.

Zapojení venkovního termostatu a řídicí jednotky

Thermona THERM EL má svorky pro zapojení místního termostatu (svorky označené TA v rozvaděči kotla, beznapěťový kontakt) a svorky pro venkovní kompenzaci (OpenTherm nebo ekvitermní regulátor). Použití ekvitermní regulace (teplota výstupu závisí od venkovní teploty) je hydraulicky výhodné: při mírných teplotách venku kotel ohřívá vodu jen na 45–50 °C, což snižuje ztráty a prodlužuje životnost celého systému.

Z hydraulického pohledu je důležité, aby termostat okruhu podlahového vytápění byl elektricky propojen s sekundárním čerpadlem tak, aby čerpadlo běželo aspoň 5 minut po zavření termostatu – takzvaný dobeh čerpadla. Zabrání tepelným špičkám v rozdělovači podlahy při rychlému zastavení průtoku.

Shrnutí hydraulických požadavků – kontrolní seznam

✓ Potrubí dimenzované na minimální průtok podle výkonu (viz tabulka výše)
✓ Magnetický filtr nebo síťový filtr před spiatočním hrdlem kotla
✓ Plnící a vypouštěcí ventil na spiatočce
✓ Odvzdušňovací ventil na každém radiátoru a nejvyšším bodě rozvodu
✓ Expanzní nádoba – externí, pokud objem vody > 80 l nebo systém s akumulací
✓ Bezpečnostní ventil s volnou odpadovou trubicí do odtoku
✓ Hydraulická výhybka při více sekundárních okruzích
✓ Termostatický míchací ventil pro podlahový okruh (max. 55 °C)
✓ Kvalita plnicí vody (tvrdost, pH, chloridy) v normovém rozsahu
✓ Izolace všech rozvodů mimo vytápěných prostorů
✓ Vyvažovací ventily na větvích s rozdílem tlakových spádů > 20 %

Časté otázky (FAQ)

Můžu připojit THERM EL přímo na podlahový okruh bez míchacího ventilu?

Pouze pokud jde o malou plochu (do cca 60–80 m²) a nastavíte maximální teplotu kotla na 50 °C. Při větších plochách nebo citlivé nášlapné vrstvě (dřevo, vinyl) je termostatický míchací ventil povinný. Bez míchacího ventilu hrozí přehřátí poteru a trhliny v nášlapné vrstvě.

Jaký tlak mám nastavit při plnění systému?

Naplněte systém studenou vodou na tlak předpískového tlaku expanzní nádoby + 0,2 bar. Integrovaná nádoba má předpískový tlak 1,0 bar, takže správný plnící tlak je 1,2 bar. Tlak měření při provozní teplotě 70 °C by měl být v rozsahu 1,6–2,4 bar. Pokud je při studeném systému tlak pod 0,8 bar nebo nad 2,0 bar, je nutná korekce.

Potřebuji hydraulickou výhybku, pokud mám jen radiátory a kotel THERM EL?

Ne, při jednom okruhu radiátorů bez vlastního čerpadla hydraulická výhybka není nutná. Integrované čerpadlo kotla je dostatečné pro jednoduchý radiátorový systém běžného rodinného domu. Výhybku řešte až vtedy, když přidáváte další okruh (podlaha, TUV, akumulace) se vlastním čerpadlem.

Zapomněl jsem na filtr nečistot – co se může stát?

V systému se starším ocelovým potrubím se za několik měsíců nazbírá dostatek magnetitu a kalu, aby upchaly proudový spínač nebo oběhovou kasetu čerpadla. Kotel bude hlásit chybu (typicky E5, P5 nebo podobný kód), případně se sníží průtok natolik, že kotel se přehřeje a spíná na bezpečnostní termostat. Filter je třeba doplnit při nejbližší vhodné příležitosti – ideálně hned.

Můžu kotel zapojit do systému se zásobníkem TUV?

Ano, ale je potřeba hydraulická výhybka nebo přepínací trojcestný ventil s časovačem. Zásobník TUV má nabíjecí čerpadlo, které musí být hydraulicky oddělené od okruhu vytápění, jinak při nabíjení zásobníku klesne průtok přes radiátory. Alternativně můžete použít jednodušší systém s trojcestným ventilem, který při TUV prioritě přepne celý průtok do zásobníku a vytápění dočasně zastaví.

Jaká je maximální vzdálenost kotla od rozdělovače podlahového vytápění?

Není pevně stanovena maximem, ale každý metr nekompenzovaného potrubí představuje tepelnou ztrátu. Doporučuji maximální vzdálenost 5–8 metrů při dobře izolovaném potrubí. Pokud je kotel ve vzdálené technické místnosti a rozdělovač na opačném konci domu, uvažujte o hydraulické výhybce přímo u kotla a tlačovém potrubí s izolační třídou T2 (strata < 10 W/m).

Závěr

Hydraulické napojení kotla Thermona THERM EL není složité, pokud dodržíte několik základních pravidel: správné dimenzování potrubí, povinný filtr před spiatočním hrdlem, dostatečná expanzní kapacita a – při více okruzích – hydraulická výhybka. Většina poruch, které jsem za roky instalací viděl, nevznikla v kotlu samotném, ale v jeho okolí. Kotel je vlastně jen inteligentní ohřívač s elektronikou; vše ostatní závisí na kvalitě hydraulického návrhu.

Chcete-li získat více informací o elektrické stránce instalace, doporuču

Máte dotaz k této tématu?

Nevíte si rady nebo řešíte konkrétní situaci ve svém domácnosti? Napište nám – rádi poradíme.