1. Küte

Küttesüsteemide eesmärgiks on hoones ja selle ruumides kindlustada vajalik õhutemperatuur. Tulenevalt sisekliima standardist [1] on vajalik siseõhutemperatuur olenevalt hoone ja selle ruumide kasutusest erinev. Kui mõne tööprotsessi läbiviimiseks on sobib õhutemperatuurist 16 °C, siis eluhoonetes kus inimeste aktiivusus jääb ainevahetuse mõtte alla 1,2 MET-i, on mugav temperatuur 21 °C.

Hoonete küttesüsteemi moodustavad tinglikult ruumidesse paigaldatavad küttekohad koos neid ühendava torustiku ning reguleerseadmetega. See definitsioon ühtib kõige enam levinud vesiküttesüsteemi definitsiooniga. Vastavalt raamatu „Hoonete küte“ [4;90] definitsioonile on küttesüsteemi ülesandeks soojuse edastamine vähimate kadudega ning selle ühtlane jaotamine tarbijate vahel selliselt, et kõikides ruumides oleks tagatud vajalik minimaalne siseõhu temperatuur nendes tekkiva vabasoojuse maksimaalse ärakasutamisega.

1.1. Küttesüsteemide liigitus

Küttesüsteemide liigituse kohta saab täpsemalt lugeda raamatust „Hoonete küte“ [4] peatükist 5.1, kuid siin tooksin välja liigituse soojuskandja järgi:

1. Vesiküte

Peamine küttesüsteem (üle 90% ehitatud süsteemidest)

2. Õhkküte

Kasutuses peamiselt hoonetes kus vesikütet külmumise ohu tõttu kasutada pole võimalik ning ka eramute kütteks

3. Aurküte

Reeglina ei kasutata

Kuna soojuskandja definitsiooniga ei saa siduda akumuleerivat ahjukütet ega ka otsest ning akumuleerivat elektrikütet, ei anna ükski liigitus täit ülevaadet erinevate küttesüsteemide kohta, seega saaksime elektrikütte liigitada tulenevalt energiakandja järgi või siis paigutada oma kohtkütte iseloomu poolest kohtkütte alla, mille alla kuulub ka ahiküte. Ahikütte liigitades energiakandja alusel kuuluks biokütusel põhineva kütte alla.

Tulenevalt  elektri otsekütte ja ahikütte olemusest sobivad ka need hästi perioodileseks ja ajutuiseks kütteks kui liigitaks neid kasutusviisi järgi, samas vesiküte oma olemuselt on kindlasti pidev küte.

2. Vesiküttesüsteemid

Vesiküttesüsteemide jaotuseks on kõige parem liigitada neid jaotustorustike ühendamise alusel, mis võimaldab erinevate torusüsteemide toimimist omavahel võrrelda ja selgitada ka nende erinevusi.

Selle alusel jaotuvad süsteemid kahte suurde rühma

1. Ühetorusüsteemid
2. Kahetorusüsteemid

Raamatus „Hoonete küte“ on välja toodud neid süsteeme illustreerivad joonised lk 98 ja 99 [4;98-9].

Torustike ühendamise viisi järgi jaotusega on võimalik neid omavahel võrrelda. Kui ühetoruline küttesüsteem oli levinud vahemikus 1960 kuni 1990, peamiselt seoses tüüphoonete tüüpsete kütteprojektide olemasolul, kus oli võimalik sama skeemi kasutada kümnetel ja sadadel hoonetel, siis kahetoruküttesüsteem on levinud peamiselt individuaalprojektiga hoonetel enne 1960-ndaid ning rakendust leidnud ka 90-ndatel.

1.     Ühetoruküttesüsteem

Ühetorusüsteemis kus puuduvad igasugused reguleerimisvõimalused küttekehade lõikes ning seejuures puudub ka möödaviigutoru, siis soojusväljastuse küttekehadel määravad ära küttekeha mõõdud ning selles voolava vee temperatuur ning vooluhulk. Juhul kui küttekehade suurusi ning küttegraafiku temperatuurirežiimi muudetakse, muutub küttekehade lõikes soojuse jaotamine ebavõrdseks ning süsteem läheb tasakaalust välja. Ehk täna on levinud olukord kus paarkümmend aastat tagasi hoonetes renoveeritakse välispiirdeid ning vahetatakse välja aknaid ning korteri elanikud soovivad vanu terasplekkradiaatoreid vahetada visuaalselt ilmekamate vastu, viib süsteemi toimivuse paigast. Kuna alumise jaotusega küttesüsteemi puhul, millel on üks küttekeha kogu püstiku ulatuses, siseneb pealevoolu vesi kõige pealt ülemisse küttekehasse ning hakkab seejärel läbi alumiste küttekehade läbi voolama, kuni jõuab alumisse magistraaltorru tagasi. Seejuures igas küttekehas annab vesi ära osa oma soojusenergiast, see kui palju, sõltub juba püsiku vooluhulgast kui eelkõige küttekeha veemahtuvusest ning kokkupuutepinnast ruumiõhuga. Mida suurem on küttekeha ning mida kõrgem on vee temperatuur seda rohkem loovutab ka vesi enda energiast ruumi. See tekitab olukorra, kus püstikul asuvates suuremate küttekehade vastu vahetatud radiaatoritega korterites on kõrgem õhutemperatuur ning ruumides mis püstikul järgnevad peavad inimesed jaheduse tõttu külmetama.

Antud olukorda aitab parandada süsteemi radiaatorite omavahelise tasakaalustamise tekitamine, mida saab teha möödaviigu toru paigaldamisega ning sinna peale paigaldatud regulaarventiiliga.

2.     Kahetoruküttesüsteem

Kahetoruküttesüsteem on võrreldes ühetorusüsteemiga töökindlam ning küttekehade omavaheline tasakaalustamine võimalik ilma suuremate ehitustöödeta. Selleks tuleks reguleerida radiaatori seadeventiili, mis avab või sulgeb vastavalt vajadusele küttekehast läbivat vooluhulka, kuna küttekehad asuvad süsteemis rööbiti ehk kõikidesse küttekehadesse voolab sama temperatuuriga küttvesi. See võimaldab ka olukorda kus ühe radiaatori täielik sulgemine võimaldab ülejäänud küttekehadesse jätkuvat soojuskandja pealevoolu ning ruumide õhutemperatuur sõltub üksnes radiaatori enda seadeventiili asendist.

Kui ühetorulisele küttesüsteemile ei ole võimalik paigaladada radiaatorite ette ilma möödaviigu toruta termostaatventiile, siis kahetorulises küttesüsteemis on see võimalik.

Kahetoruküttesüsteemi üks alaliike on ka kollektorsüsteem. Kollektorsüsteem toimib oma olemuselt sarnaselt kahetoruküttesüsteemiga. Kuid võrreldes korrusmaju ei ole ühe püstiku külge ühendatud vaid üks küttekeha (lahendused kus ka kaks, mõlemal pool püstikut), vaid püstiku otsas väljundite otsas korrusele on pealevoolu toru peal jaotuskollektor ning tagasivoolu peal kogumiskollektor. Jaotu/kogumiskollektor jaotab vastavalt seadeventiilile kollektori ulatuses vooluhulka näiteks kõigile sama korteri küttekehadele. Vooluhulga seade asend sõltub kui suur on selle kontuuri jaoks vajalik vooluhulk ning millise suurusega küttekeha selle otsas on. Sellega seadistatakse paika maksimaalne küttekeha väljastusvõimsus. Seadeventiil asub kogumiskollektori peal. Pealevoolu torul või siis küttekeha ees paikneb reeglina lisaks ka termostaat ventiil, mille eesmärgiks on vastavalt seadeasendile kindlustada ruumis sobilik temperatuur.

2.1. Küttekehad

Vastavalt ruumide soojusvajadusele tuleb ruumidesse paigaldada vastava võimsusega küttekehad. Reegliks on see et küttekeha, olgu siis kas radiaator või põrandkütte kontuur peab katma kogu selle ruumi soojuskadude ulatuses kütte võimsuse. Küttevõimsuse moodustavad juhtivusliud soojuskaod läbi välispiirete, külmasilade, kaod läbi infiltratsiooni ning ventilatsiooni sissepuhkeõhu soojendamiseks kuluv soojuushulk (täpsema soojuskadude arvutus on toodud peatükis „Hoonete soojuskadude arvutus“).

Küttekeha või puududa ruumidest, mis on ühendatud teise ruumiga (näiteks avatud köök, elutuba ühendatud koridoriga) või kui ruumi soojuskadu arvestades on küttevajadus väga väike, ei ole ilmtingimata vaja küttekeha nendesse ruumidesse. Sellisel juhul tuleks nende ruumidega ühenduses olevatesse suuremate ruumide soojuskadudele liita ka küttekehata jääva ruumi soojuskaod ning selle järgi valida sobiv või sobivad küttekehad.

2.2. Radiaatorid

Radiaatorid paigaldatakse reeglina akende alla. Põhjuseks on see, et akna pinna temperatuur on piiretest kõige madalam, ning vältimaks külma pinna mõju ruumi soojuslikule mugavusele aitab küttekehast läbiv konvektiivne õhu liikumine selle jõudmist ruumi takistada. Piltlikult selgitades tekitab küttekehast tõusev sooja õhu vool akna ette sooja kaardina, millest külm läbi ei kiirga.

Samuti on reegliks see, et sooja õhu jõudmist radiaatorist ruumi ei tohi takistada mööbli ega põrandani ulatuvate kardinatega. Soojus levib radiaatorist ruumi nii konvektiivselt (jahedam õhk läbib küttekeha pinda ning koos soojenemisega muutudes kergemaks tõuseb ülesse, ehk läbi küttekeha toimub ruumiõhu tsirkulatsioon. Teine oluline mõju on ka küttekeha pinna soojuskiirgusel. Üldiselt loetakse kiirguslikku soojust soojusliku mugavuse seisukohalt meeldivamaks. Seega mida suurem on kiiratav pind ning madalam selle temperatuur seda meeldivam on sellelt inimesteni jõudev soojus. Kuna radiaatorite soojusliku kiirguse hulk on olenevalt küttekeha pinnast erinev jäädes ca 30% juurde, siis ei tohiks selle soojuse jõudmist ruumi takistada. Mida madalam on küttekeha seda suurem on sellelt tulev konvektiivne soojushulk. Konvektiivne soojus on seda ebamugavam mida suurem on küttekeha ja ruumi temperatuuride erinevus. Konvektiivne õhu liikumine paneb liikuma ka ruumis oleva tolmu ning selle jõudmine inimesteni tekitab ebamugavustunnet. 

2.3. Konvektorid

Madalaid radiaatoreid nimetatakse konvektoriteks. Tavaliselt 20 cm või väiksema kõrgusega küttekehad paigaldatakse klaasseinte ette või nende ette rajatud põranda nišši. Antud situatsioonis on raske leida ka paremat lahendust. Juhul kui hoone küttesüsteemi küttegraafik on seatud kõrgetele temperatuuridele või sellise lahendus muutuda antud ruumides viibivatele inimestele ebamugavaks. Kindlasti tuleks sellises olukorras jälgida ruumide kujundamisel seda, et inimeste töökohad (sealhulgas ka muud istumise kohad) jääksid küttekehadest veidi eemale.

Probleemiks on see et lisaks tolmule mida konvektiivne õhk endaga ruumis ringlema viib, on kiirelt soojenenud ruumi õhk vaetult peale küttekeha ka oluliselt kuivem kui ruumis juba segunenud õhk. Kuna küttekehas saab õhk juurde ainult ilmset soojust siis on see vahetult peale konvektori (ka radiaatori) läbimist kuiv. Kütteperioodil kui ruumiõhule mille suhteline niiskus on ruumis ca 30% antakse juurde soojust tänu millele selle temperatuur vahetult peale küttekehast väljumist on ca 10 °C kõrgem, langeb selle suhteline õhuniiskus alla 20%, mis aga põhjustab inimeste limaskestade kuivustunnet ning ärritust. Kontori ruumides kus suhteline õhuniiskus või talviste külmadega langeda veelgi madalale ei ole harv juhus, kus aknaaluse töökoha juures või suhteline õhuniiskus langeda ka alla 10%.

Kõik küttekehad peavad vastama standardile EVS-EN 442. Vastavalt samale standardile tuleneb ka nende võimsusarvutus. Küttekehade võimsusarvutus on leitav ka küttekehi müüdavate ettevõtete kodulehtedel, kus standardi kohane arvutus koos vastavat tüüpi küttekehadega on seotud valemitega Exceli arvutus tabelisse (http://www.purmo.com/et/allalaetav-info/software.htm, http://radiaatorikeskus.ee/teraspaneelradiaatorid/). Täpsemad juhised arvutuste kohta on leitavad ka kütte raamatust [4; 110-116]. Samas raamatu peatükis (5.2.6) on kirjeldatud ka radiaatoritele esitatavaid parandustegureid kui need on osaliselt varjatud.

2.4. Põrandaküte

Kui radiaatorkütte puhul on kasutatavad tootjate koostatud valikutabelid, siis põrandkütte puhul on valik teine. Põrandkütte arvutuse kohta on olemas hea juhend samuti raamatus „Hoonete küte“ [4;218-225]. Põrandkütte torustikku läbiva veevooluhulga ja temperatuuri leidmiseks tuleks esmalt leida ruumi soojuskoormus, valida sobiv torustiku vaheline samm ning toru läbimõõt. Samuti on oluline arvutada ka soojustakistus veetorustiku peale jäävatest kihtidest. Reegliks on see, et põrandapinna temperatuur ei tohi ületad näiteks eluruumides 24 °C. Põranda pinna temperatuur ja soojustakistus kuni torustikus voolava soojuskandajani paneb paika selle maksimaalselt lubatava temperatuuri. Juhul kui põrandküttega pole võimalik katta ruumi soojuskadusid (põranda pinna temperatuur vajaliku soojuskandja temperatuuri juures oleks liialt kuum), siis tuleks kombineerida põrandkütet radiaatorküttega. Sellised probleemid võivad ilmneda hoonetes, millel on suured soojuskaod. Reegliks on see et põranda pind ei tohiks jala talla all olla kuum, kuna see võib suurendada riski külmetushaigustele. Ruumides, kus inimesed viibivad jalanõudega, (isolatsioon talla ja põranda vahel on suurem) võib sellest tulenevalt olla põranda pinna temperatuur ka kõrgem (ca 30-33 °C). Erandiks on ka ruumid, kus kasutatakse põrandkütet pinna kuivatamiseks nagu vannitoad ning ujulad, seal on lubatav temperatuur samuti kõrgem ca 30 °C. Kuna Eesti standardite ega muude määrustega pole pole põranda pinna piirtemperatuuri normeeritud siis tuleks selle aluseks võtta DIN standardi 4725. Ühe põrandkütte kontuuri pikkuseks tulenevalt toru läbimõõdust on ca 80 m.

3. Õhkküte

Õhkkütte puhul köetakse hoonet või ruumi (ka mõnel juhul ruumide gruppi) õhuga. Õhu soojendamise seadmed võivad olla lokaalsed ruumipõhised kus õhk läbi tsirkuleerib loomuliku või sundtsikulatsiooni teel. Soojusallikaks võib olla nii õhkütte kamin (küttekolde eest siseneb jahedam ruumi õhk õhu kambrisse ning väljub üleval olevate avade kaudu), kui ka õhk-õhk soojuspump. Õhkkütte seadmeteks kasutatakse ka sissepuhke ventilatsiooni kanalile paigaldatav järelsoojenduskalarifeer. Nii järelsoojenduskalorifeer kui ka ülejäänud seadmed võivad kütta ruume ka tsentraaselt. Sellisel juhul asuv kalorifeer tsentraalses seadmes ning soojendatud õhk liigub sissepuhke ventilatsiooni kalaite kaudu ruumidesse. Sama kanali võrgustiku peale võib paigaldada ka õhk-õhk soojuspumba siseosa, mis võib olla sõltumatu ka ventilatsioonist, kuid tsentraalseks kütteks nõuaks avatud planeeringut. Ka õhkkütte kamin saab olla tsentraalne seade kui õhukambrist soonavad kanalid õhu ruumidesse.

Õhkkütte korral tuleb arvestada, et soojus tõuseb ülesse ning soojuse jaotamine ruumis ei ole sama ühtlane kui vesikütte süsteemi puhul. Kuna õhku antakse reeglina kas ruumi keskele või kamina puhul sisesinte lähedusse siis temperatuur halva soojuspidavusega ruumi lõikkes võib erineda külma talveilmaga (ca -10 °C ja madalama juures) üle 5 °C. Seepärast on ülimalt oluline kavanda õhkkütet nii, et soojus oleks suunatud ruumi jahedamatesse osadesse.

Tsentraalsete õhkküttesüsteemide kohta saab põhjalikumalt lugeda raamatust "Hoonete küte" lk 226 kuni 228.

4. Elektriküte

Elektriküte jaguneb peamiselt otsekütteks ning akumuleerivaks kütteks. Otsekütte alla kuuluvad kõige tavalisemad elektriradiaatorid ning soojuspuhurid. Akumuleerivaks kütteks kasutatakse konstruktsioonide sisse paigaldatavaid elektrikütte kaableid. 

Elektrikütte kohta on olemas hea seletav osa raamatus "Hoone sisekliima kujundamine" lehekülgedel 130 kuni 147. Elektriküttel töötavat soojuspumpa käsitletakse eraldi osas "Soojusvarustus".

Kuna selles osas puudub ülevaade soojuspuhuritest alljärgnevat nendest täpsemalt

Soojuspuhurid:

Soojapuhurite eesmärgiks on peamiselt hoone ajutine küte või näiteks ehitusplatsil temperatuuri kindlustamine mingi ehitustehnolooglise protsessi läbi viimiseks. Samuti kasutatakse neid ruumide kuivatamiseks ja ventileerimiseks (paigaldatakse läbi välispiirde, kus puhurist puhutakse läbi välisõhk).

Soojapuhuri liigid:

1. Statsionaarsed soojapuhurid millised paigaldatakse kohtkindlalt pikaajaliseks kasutamiseks
2. Kantavad soojapuhurid millised kasutatakse lühiajaliseks soojendamiseks.

Kohtkindlaid soojuspuhureid kasutatakse peamiselt suurte hallide soojendamiseks nagu suured laohooned või tehased. 

Soojuspuhurite miinuseks on see, et kõrge temperatuurile soojuse toimel hakkab elektri tennidel kõrbema tolm ning soojuspumba läheduses ei ole mugav inimestel kõrge kuumuse tõttu viibida. Samas on probleem ka selles et soojuspuhuril on fikseeritud töö raadius ning sellest kaugemale ei pruugi kehva soojuspidavusega hoones vajalik soojus ulatuda ning kõrgetes ruumides tuleb kasutada soojapuhureid koos laeventilaatoritega, see hajutab lae alla kogunenud kuuma õhu.

5. Ahiküte

Ahikütet kasutatakse:

1. Hoonetes kuni 2 korrust
2. Piirkondades kus puudub tsentraliseeritud soojavarustus
3. Küttematerjal odavalt käes (samuti koht puude ladustamiseks).

Eelised:

1. Suhteliselt väike maksumus
2. Võimaldab kasutada kohalikku kütust
3. Õhutab osaliselt ruume (vajalik värskeõhu kogus ca 20 l/s)
4. Puudub külmumise oht

Ahikütte puudused:

1. Tuleohtlik
2. Ahjusid ja korstnaid tuleb regulaarselt puhastada
3. Köetavas ruumis võib esineda ebaühtlast temperatuuri jaotust
4. Ebaõigel ekpluateerimisel võib esineda vingugaasi oht
5. Ahi võtab enda alla kasulikku ruumi pinda

 Ahjud jagunevad:

1. —Soojust salvestavad
2. —Soojust mittesalvestavad

Ahjukolded liigitatakse:

6. Viited

1. EVS-EN 15251:2007 Sisekeskkonna algandmed hoonete energiatõhususe projekteerimiseks ja hindamiseks, lähtudes siseõhu kvaliteedist, soojuslikust mugavusest, valgustusest ja akustikast.
2. EVS 916:2012 Sisekeskkonna algandmed hoonete energiatõhususe projekteerimiseks ja hindamiseks, lähtudes siseõhu kvaliteedist, soojuslikust mugavusest, valgustusest ja akustikast. Eesti rahvuslik lisa standardile EVS-EN 15251:2007
3. Hoonete energiatarve ja sisekliima. E. Abel, H. Voll, 2012
4. Hoonete küte T.-A. Kõiv, A. Rant, 2013