Armatura grzejnikowa – podstawy integracji z instalacją c.o.
Grzejnik podłączany jest do centralnego ogrzewania za pomocą dwóch rur będących częścią systemu grzewczego. Pierwsza – zasilająca, doprowadza do grzejnika gorącą wodę ze źródła ciepła; druga – powrotna, odpowiada za odprowadzenie z grzejnika wody schłodzonej. Integracja z instalacją odbywa się poprzez połączenie wyprowadzeń rur i obecnych w grzejnikach gałązek: zasilającej i powrotnej. Połączenie realizowane jest z wykorzystaniem armatury, której rodzaj najeży dopasować do specyfiki instalacji i samego grzejnika.
W przypadku grzejników bocznozasilanych wyprowadzenie gałązek umiejscowione jest z boku grzejnika, a podłączenie odbywa się z poprzez montaż zaworów grzejnikowych o odpowiednio dobranej figurze: prosty, kątowy, osiowy, aksjalny, wraz z głowicą na zasilaniu i zaworów odcinających (prosty, kątowy) na powrocie.
W grzejnikach zintegrowanych, tzw. dolnozasilanych, panelowych funkcję zaworów termostatycznych pełnią wkładki zaworowe wbudowane w gniazdo grzejnika. Funkcję regulacyjną uzyskujemy poprzez zastosowanie głowicy termostatycznej na zasilaniu. Grzejniki posiadają wewnętrzny kanał odpowiedzialny za dystrybucję ciepłej wody w górę grzejnika. Standardowo wyposaża się je w zintegrowane przyłącza podwójne, umożliwiające m.in. regulację i odcięcie grzejnika na potrzeby późniejszej eksploatacji.
Brak armatury odcinającej na gałązkach w grzejniku zintegrowanym, czy gałązce powrotnej w grzejniku bocznozasilanym aktualnie uznaje się za błąd w sztuce instalatorskiej.
Odrębną grupę grzejników stanowią grzejniki drabinkowe, czy łazienkowe. Podłączenie tego typu grzejników może mieć przebieg dolny lub boczny. Tu zastosowanie znajdują dekoracyjne wersje głowic termostatycznych oraz zaworów grzejnikowych – np. osiowych, czy bloków przyłączeniowych jak: przyłącza podwójne, zintegrowane przyłącza typu duo-plex, czy przyłącza jednootworowe. W przypadku grzejników dekoracyjnych głowica termostatyczna może zostać zainstalowana na zasilaniu lub na powrocie. Gdy jedynym źródłem ciepła w pomieszczeniu jest grzejnik głowica termostatyczna montowana jest na przewodzie zasilającym. Gdy główne źródło ciepła stanowi ogrzewanie podłogowe stosowany jest tzw. ogranicznik temperatury powrotu. Wówczas zawór termostatyczny wraz z głowicą jest montowany na przewodzie powrotnym, co ma na celu ograniczanie temperatury wody przepływającej przez grzejnik.
Przykładowe schematy przyłączy do grzejników.
Podstawą dla prawidłowego podłączenia grzejnika, a w dalszej kolejności zapewnienia właściwej regulacji temperatury pomieszczenia jest odpowiedni dobór i montaż armatury grzejnikowej. Na rynku dostępnych jest szereg różnorodnych rozwiązań montażowych; absolutną bazę i instalacyjną klasykę stanowi komplet: zawór termostatyczny, głowica termostatyczna, zawór odcinający/podwójne przyłącze. Tego typu podstawowemu zestawowi poświęcone jest poniższe opracowanie.
Głowica i zawór termostatyczny – podstawa komfortu termicznego
Głowice termostatyczne przeznaczone są do instalacji na zaworach termostatycznych jak również na wkładkach zaworowych wbudowywanych w grzejniki dolnozasilane.
W zestawie z zaworem termostatycznym lub wkładką zaworową regulują temperaturę w pomieszczeniu poprzez zmianę wielkości strumienia gorącej wody przepływającego przez grzejnik.
W głowicę wbudowany jest czujnik wypełniony termokurczliwą substancją: cieczą/gazem/woskiem, która reaguje na zmiany temperatury otoczenia. Zmiana temperatury powoduje zmianę ciśnienia i objętości substancji w czujniku – rozszerzając lub kurcząc się wprawia w ruch sprężynę i dalej popychacz bezpiecznika głowicy. Poruszający się bezpiecznik oddziałuje bezpośrednio na trzpień w grzybku zaworu termostatycznego powodując jego pionowy ruch.
Opuszczając się lub unosząc grzybek zaworu odcina lub uwalnia dopływ ciepłej wody z instalacji, co przekłada się na wychłodzenie grzejnika lub zwiększenie jego mocy grzejnej. W konsekwencji w pomieszczeniu robi się odpowiednio cieplej lub zimniej. Temperatura otoczenia w sposób ciągły wpływa na fizykochemiczne właściwości substancji w czujniku głowicy. Zmiany uruchamiają sekwencję przyczynowo skutkową mającą przełożenie na całą instalację. Mechanizm gwarantuje utrzymanie temperatury pomieszczenia na pożądanym przez użytkownika poziomie.
Głowica termostatyczna posiada nadrukowaną skalę nastaw. Poszczególne numery na skali odpowiadają konkretnym zakresom temperatur, określonym w instrukcji producenta. Korzystając z nastaw użytkownik niejako programuje zestaw termostatyczny na osiągnięcie i utrzymanie zadanej temperatury w pomieszczeniu. Regulacja następuje przez obrót pokrętła głowicy.
„Śnieżynka” – ochrona przed zamarzaniem – jeśli ustawimy termostat w pozycji „*”, wnętrze wychłodzi się, ale tylko do temp. 6–7 stopni Celsjusza. Temperatura nie spadnie poniżej tego poziomu, dzięki czemu instalacji nie grozi awaria z powodu zamarznięcia wody w rurach.
„3” – Królowa nastaw – 20 stopni Celsjusza to zalecana przez lekarzy optymalna temperatura dla zdrowia i komfortu cieplnego człowieka. Architekci i projektanci uważają temp. 20 stopni za najlepszą dla stanu ścian budynku, z myślą o niej projektowane są instalacje rozprowadzające ciepło. Producenci grzejników traktują temp. 20 stopni jako oczekiwaną w pomieszczeniach i mając ją na względzie dobieramy grzejniki do pomieszczeń.
Dobór i montaż głowicy termostatycznej.
Dla właściwego doboru i montażu głowicy termostatycznej kluczowa jest weryfikacja następujących parametrów:
- wymiar gwintu zaworu termostatycznego lub samej wkładki, by zapewnić spasowanie gwintów nakrętki montażowej głowicy i zaworu/wkładki i w konsekwencji swobodę montażu. Najbardziej uniwersalny, popularny na rynku gwint przyłączeniowy to: M30x1,5. W przypadku armatury z innym standardem gwintu konieczne może być zastosowanie odpowiedniego adaptera lub wymiana elementu.
- występowanie specyficznego, wymuszonego przez zawór lub wkładkę termostatyczną rodzaju połączenia, np. przystosowanie do montażu na tzw. „click” (zatrzask).
Głowica termostatyczna Schlosser Diamant, przyłącze typu R-AN, RTD-N
- wartość wielkości skoku trzpienia zaworu lub wkładki. Kluczowy parametr mający bezpośrednie przełożenie na efekt zamykania/otwierania przepływu czynnika grzewczego przez grzejnik. Przy wadliwie dobranej głowicy wystąpi zjawisko niedomykania lub zbyt szybkiego tłumienia przepływu. Przy niedomykaniu grzejnik będzie pozostawał ciepły pomimo skręcania nastawy głowicy; przy zbyt szybkim zamykaniu nie będzie w stanie osiągnąć pożądanej przez użytkownika mocy grzejnej. Najbardziej popularny na rynku wymiar zamknięcia zaworu termostatycznego to 11,5mm.
Głowica termostatyczna Schlosser w wariantach dopasowanych do zaworów różnych producentów.
- planowana lokalizacja grzejnika i w konsekwencji umiejscowienie głowicy. Jest to istotne z perspektywy zapewnienia podstawowej funkcjonalności produktu jak i ze względów montażowych. Montażowo istotne są ograniczenia związane z wielkością produktu /czy się zmieści?/ i umożliwienie użytkownikom swobodnego dostępu do regulacji. W odniesieniu do funkcjonalności należy pamiętać, że wskazania termostatu odnoszą się do punktu, w którym się znajduje. Dla prawidłowej pracy czujnika głowica powinna być zamontowana poziomo, nie powinna być przysłonięta ani z góry, ani z boku /parapet, zasłony, meble/; nie powinna znajdować się w punkcie pomieszczenia, gdzie może być akumulowane ciepłe lub zimne powietrze.
- potrzeba blokady demontażu głowicy termostatycznej lub blokady regulacji nastaw w konkretnym przedziale. W przypadku montażu w obiektach użyteczności publicznej lub częściach wspólnych bloków mieszkalnych konieczne jest stosownie głowic termostatycznych ze specjalną ochroną przed demontażem i ingerencją nieupoważnionych osób w zadaną nastawę.
Najczęściej wymaganą na inwestycjach blokadą jest ograniczenie na 16°C stosowane w budynkach mieszkalnych wielorodzinnych, wynikające z zapisów rozporządzenia dotyczącego „Warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie”.
Większość producentów głowic termostatycznych oferuje modele z fabrycznie założoną, odpowiadającą zapotrzebowaniu klienta blokadą nastaw. Zabezpieczenie przez demontażem realizowane jest z wykorzystaniem specjalnych trzpieni blokujących, obejm, wypełniaczy otworu śruby imbusowej, itp.
- potrzeba zastosowań w miejscach o podwyższonym rygorze sanitarnym /np. szpitale/– w takich przypadkach stosowane są produkty posiadające atest higieniczny wydawany przez Państwowy Zakład Higieny
- konieczność potwierdzenia klasy efektywności energetycznej produktu. W takich przypadkach stosowane są produkty znakowane etykietą efektywności energetycznej, posiadające certyfikat TELL. Podstawą wydania dokumentu jest posiadanie innego branżowego certyfikatu – KEYMARK, będącego świadectwem najwyższej jakości samego produktu, jak i procesów produkcyjnych w Zakładzie producenta.
Dobór i montaż zaworu termostatycznego.
Dla właściwego doboru i montażu zaworu termostatycznego kluczowa jest weryfikacja następujących parametrów:
- dopasowanie zaworu do przepływu obliczeniowego definiującego zapotrzebowania na ciepło na konkretnym odcinku instalacji, w kontentym pomieszczeniu.
Na rynku możemy znaleźć urządzenia o zróżnicowanych zakresach pracy – od zaworów o obniżonym przepływie przeznaczonych do mniejszych odbiorników np. grzejników łazienkowych, aż po zawory obsługujące duże przepływy, czyli posiadające zwiększony współczynnik kv. Dla zapewnienia efektywnej pracy instalacji należy wybrać zawór, którego zakres regulacji ściśle pokrywa się z przepływem obliczeniowym wynikającym z projektu. Przy przyłączeniu zaworów o zbyt dużym zakresie regulacji względem wymaganego przepływu w obliczeniach uzyskamy niską nastawę, a w konsekwencji słabe równoważenie między grzejnikami i regulację obarczoną dużym błędem.
- czy zawór termostatyczny posiada nastawę wstępną oraz jaka jest precyzja tej nastawy.
Lata doświadczeń i rynkowej praktyki pokazują, że w instalacjach, w których stosowane są zawory z nastawą wstępną obserwuje się dużo mniejsze straty ciepła i w konsekwencji znaczące oszczędności energii.
Dzięki nastawie możliwym staje się wyrównanie różnic oporu hydrostatycznego pomiędzy bliższymi i dalszymi odgałęzieniami głównego przewodu zasilającego instalacji. Im dłuższy przewód łączy grzejnik ze źródłem ciepła, tym większy jest opór, jaki czynnik grzewczy musi pokonać, by do niego dotrzeć. Woda zwykle płynie tam, gdzie napotyka najmniejszy opór.
Przy kilku podobnych grzejnikach umieszczonych w różnych odległościach od punktu zasilania – najwięcej wody przepłynie przez ten znajdujący się najbliżej – będzie on najcieplejszy. Grzejnik umieszczony najdalej będzie zasilany małym przepływem, a co za tym idzie pozostanie chłodniejszy. Brak zrównoważenia hydraulicznego instalacji będzie skutkował przegrzewaniem części pomieszczeń i niedogrzaniem pozostałych. Tą różnicę można zniwelować, stosując wstępną nastawę zaworu.
Kryzowanie zaworów zapewnia możliwość dokładnej regulacji i precyzyjnego ustawienia całego systemu grzewczego. Ustawiając najniższą wartość nastawy zaworu, uzyskujemy maksymalne stłumienie przepływu wody, a co za tym idzie, jej minimalny przepływ. Przy najwyższej wartości nastawy woda będzie przepływała przez zawór z największą możliwą wydajnością. Po dokonaniu kryzowania zaworu; będzie się on otwierał tylko do poziomu ograniczonego nastawą – nawet pomimo braku nacisku ze strony głowicy termostatycznej.
Niestety, w praktyce wielu instalatorów zostawia zawory w pełni otwarte. W efekcie potencjał regulacyjny głowic termostatycznych nie jest w pełni wykorzystywany. Do tego trzeba ustalenia pożądanego przepływu zaworu poprzez dobranie właściwych nastaw.
Podsumowując, odpowiednio zbalansowana instalacja to gwarancja zmniejszenia zapotrzebowania na ciepło oraz obniżenia zużycia energii elektrycznej przez pompę obiegową.
Odcięcie i regulacja przepływu po stronie przewodu powrotnego.
Zawory powrotne przeznaczone są do montażu na grzejniku centralnego ogrzewania po stronie przewodu powrotnego. Mają za zadanie zagwarantować przepływ czynnika grzewczego tylko w jednym, ustalonym kierunku i jednocześnie zablokować przepływ tego samego medium w kierunku przeciwnym. Dają możliwość indywidualnego odcinania grzejnika podczas jego eksploatacji lub wymiany, bez konieczności opróżniania instalacji z czynnika grzewczego.
Zawory powrotne także w większości posiadają funkcję nastawy wstępnej wykorzystywanej do regulacji przepływów w instalacji centralnego ogrzewania. W związku z tym mogą być stosowane w zestawie z zaworami termostatycznym nieposiadającym nastawy wstępnej, np. w instalacjach grawitacyjnych. Realizację nastawy dokonuje się po zdjęciu kołpaka ochronnego zaworu, za pomocą klucza imbusowego. Odkręcając grzybek zaworu począwszy od pozycji zamkniętej o odpowiednią ilość obrotów otrzymujemy przepustowość zaworu wg diagramów przepływu producenta. Tutaj należy przestrzec instalatorów przed używaniem do regulacji przepływu zaworów kulowych. Są one pomyślane jedynie jako zawory odcinające zamknij/otwórz; częściowo przymknięte zaburzają przepływ wody i nie dają odpowiedniej precyzji.
Podobne zastosowanie i funkcję posiadają podwójne przyłącza przeznaczone są do montażu grzejników z podłączeniem dolnym o rozstawie 50mm.
Przyłącza zintegrowane łączą funkcje zaworu termostatycznego oraz zaworu powrotnego, zapewniają też możliwość regulacji temperatury za pomocą głowicy termostatycznej.
Armatura grzejnikowa – pozostałe ważne kwestie.
W przypadku zaworów grzejnikowych, niezależnie od ich rodzaju kluczową kwestią jest też dopasowanie do typu instalacji i grzejnika jeśli chodzi o średnice i gwinty przyłączeniowe. Zawory łączone są z różnymi typami rur PEX, Cu, Stal za pomocą złączek. Stabilne i szczelne połączenia częstokroć wymagają wykorzystania różnorodnych, dedykowanych adapterów, muf redukcyjnych. Do uszczelnienia połączeń na gwincie wykorzystywane są wciąż tradycyjne pakuły i pasta uszczelniająca bądź taśma teflonowa.
Przy doborze armatury grzejnikowej, w szczególności w przypadku wymian i popularnych obecnie termomodernizacji istotne znaczenie mają wymiary zaworów. Częstokroć konieczne jest dopasowanie się do istniejącej instalacji lub przemyślenie sposobu korekty odległości, głębokości, średnic montażowych. Przy porównywaniu wymiarów pomocne bywają typoszeregi, do których odnoszą się producenci; grupują one produkty m.in. w zależności od zamienności wymiarowej.
Masz wątpliwości dotyczące doboru armatury grzejnikowej lub konkretnego rozwiązania instalacyjnego?
Skontaktuj się z naszym działem technicznym — pomożemy dobrać odpowiednie komponenty do specyfiki instalacji i wymagań projektu.
tel. +48 61 830 50 05, wewn. 7
kom. +48 503 087 654
