Rozdzielacze ogrzewania płaszczyznowego

Pomimo podobnych rozwiązań i oznaczeń pomiędzy poszczególnymi rozdzielaczami do ogrzewania płaszczyznowego są różnice, które należy uwzględniać przy doborze i które mogą istotnie wpływać na pracę instalacji.

W przypadku mosiężnych rozdzielaczy profilowych oraz okrągłych co innego oznacza podawany przez producentów wymiar 1". Dla rozdzielacza okrągłego jest to wymiar gwintu zewnętrznego wykonanego na rurze mosiężnej stanowiącej belkę rozdzielacza, natomiast dla rozdzielacza wykorzystującego profil mosiężny jest to gwint wewnętrzny.

Średnica wewnętrzna rozdzielacza okrągłego 1" jest zatem mniejsza niż profilowego. Z tego płynie wniosek, że jeśli zależy nam na dużej wydajności, w przypadku rozdzielacza okrągłego należy dobrać rurę mosiężną o wymiarze 1¼", aby uzyskać te same parametry, które da rura profilowana 1".

Wprawdzie w większości przypadków rozdzielacz okrągły 1" zapewni odpowiednią wydajność ogrzewania płaszczyznowego nawet w przypadku najdłuższych belek (standardowo maksymalnie 12 wyjść na wężownice), zdarzają się jednak sytuacje nietypowe, np. ogrzewanie gruntu pod chłodniami i mroźniami przemysłowymi, kiedy wydajność instalacji musi być znacznie większa niż w standardowym ogrzewaniu podłogowym, a medium stanowi roztwór glikolu, co zwiększa opory przepływu.

Kolejnym ważnym aspektem jest liczba obwodów. Niektórzy producenci na zamówienie dostarczają rozdzielacze o większej liczbie obwodów grzewczych niż standardowe 12, np. 14 obwodów w wersji belki śrutowanej, a nawet jeszcze dłuższe wykonania w wersji nieśrutowanej. Przy rozpatrywaniu tak dużej liczby obwodów jak 18–20 warto pamiętać o związanych z tym ograniczeniach i jednocześnie nowych wymaganiach. Zasilenie tak rozbudowanego rozdzielacza wymagałoby zmiany średnicy profilu, gdyż może być ona za mała, i zastosowania rury o dużym przekroju.

Zawory

Obecnie rozdzielacze ogrzewania podłogowego standardowo wyposażane są w zawory wbudowane w belkę rozdzielacza, coraz rzadziej stosowane są rozwiązania z zaworami montowanymi poza belką, na podejściu wężownic.

Na jednej z belek rozdzielacza zamontowane są zawory regulacyjne stosowane do ustawiania wymaganego przepływu w danej wężownicy (zgodnie z projektem lub niestety często zgodnie z „widzimisię” instalatora). Zawór można regulować przez odpowiednie odkręcenie – od 0,5 do 3 obrotów kluczem imbusowym – może on też mieć postać przepływomierza (fot. 1).

Na drugiej belce zamontowane są zawory termostatyczne (fot. 2) lub odcinające w wersji z grzybkiem zaworowym, które także można wykorzystać do regulacji. Czasami zdławienie przepływu zasadne jest jednocześnie na zasileniu i powrocie.

O umiejscowieniu zaworów termostatycznych i regulacyjnych na zasileniu lub na powrocie decyduje konstrukcja wkładki zaworowej zaworu termostatycznego. Jeśli jest ona przystosowana do montażu na kolektorze powrotnym (częstsze rozwiązanie), zaworu nie wolno montować na kolektorze zasilającym, mimo że w tej nieprawidłowej konfiguracji będzie działał – przepuści wodę i nawet będzie zamykał przepływ pod wpływem siłownika.

Niektórzy instalatorzy twierdzą, że zawory termostatyczne należy montować na powrocie ze względu na fakt, że lepiej pracują w niższej temperaturze. Rzeczywiście większość wkładek do rozdzielaczy ogrzewania podłogowego oferowanych na rynku ma konstrukcję przystosowaną do montażu na powrocie, jednak temperatura czynnika w przypadku ogrzewania podłogowego nie ma znaczenia – trudno mówić tu o jej wysokiej wartości.

Jeśli rozdzielacz z nieprawidłowo zamontowanymi zaworami termostatycznymi nie zostanie wyposażony w regulację automatyczną, wszystko działa bez zastrzeżeń. Problem pojawia się, gdy klient zamontuje siłowniki – zamykanie zaworu przez siłownik będzie generowało wyraźne dźwięki w instalacji, tzw. stukanie.

Niektórzy klienci skarżą się nawet na hałas na tyle uciążliwy, że potrafi ich obudzić w nocy. Jeszcze kilka lat temu problem ten nie był dostatecznie rozpoznany przez producentów rozdzielaczy, gdyż systemy regulacji nie były wówczas zbyt popularne.

Co zrobić, gdy zawory termostatyczne zostały niewłaściwie zamontowane w instalacji, a ma ona zostać wyposażona w regulację automatyczną? Rozwój bezprzewodowych systemów regulacyjnych (sterowanych falami radiowymi) pozwala na możliwie bezbolesne przeprowadzenie takiej modernizacji – żeby założyć przewody do termostatów, nie trzeba skuwać ścian.

Pierwszym rozwiązaniem, które się nasuwa, jest zamiana miejscami kolektorów, tak aby zawory termostatyczne znalazły się na powrocie. Taka operacja w przypadku zaworów regulacyjnych otwieranych kluczem imbusowym ma sens, ale jeśli w wyposażeniu rozdzielacza znajdują się przepływomierze, zamiana nie jest możliwa – konstrukcja przepływomierza do montażu na zasileniu nie pozwala na jego zamontowanie na powrocie i odwrotnie.

Różnica jest też wizualna: przepływomierz do montażu na zasileniu ma skalę regulacji od góry i maksymalne górne położenie grzybka w przezroczystej rurce przepływomierza wskazuje na brak przepływu, a na dole rurki – na przepływ maksymalny. W przypadku przepływomierza do montażu na powrocie górne położenie grzybka wskazuje maksymalny przepływ.

Przepływomierze

Na rynku spotyka się przepływomierze o zakresie regulacji 0–2,5 l/min, wystarczającym najczęściej dla instalacji ogrzewania podłogowego, ale za małym np. dla ogrzewania ściennego. Bardziej uniwersalnym rozwiązaniem będzie zastosowanie przepływomierzy o regulacji 0–5 l/min. Jednak nawet taki zakres może się okazać zbyt mały.

Niektóre firmy, zwłaszcza wykonujące instalacje ogrzewania ściennego zasilanego z pompy ciepła, wymagają przepływomierzy o zakresie regulacji do 9, a nawet 12 l/min (na marginesie warto podkreślić, że jest to ogromny przepływ dla pojedynczej wężownicy, dlatego zastanawia, jakie schłodzenie wody w niej się przewiduje − 2 K?). Przepływomierze o takich zakresach przepływu dostępne są na zamówienie.

Autor w praktyce spotkał się tylko z jednym nietypowym przypadkiem, w którym dysponował przepływomierzami o zakresie do 5 l/min, a lepiej w tej sytuacji sprawdziłyby się przepływomierze do 2,5 l/min. Instalacja wykonywana była w domu „inteligentnym”, w którym również grzejniki zasilane były z rozdzielaczy z wbudowanymi zaworami termostatycznymi, a przed grzejnikami zamontowano jedynie ozdobne zawory zaporowe bez możliwości nastawy wstępnej.

W takiej sytuacji zakres do 5 l/min nie pozwalał na precyzyjną nastawę, gdyż przepływy w grzejnikach są znacznie mniejsze niż w wężownicach ogrzewania podłogowego.

Istnieje dodatkowy argument na rzecz wyboru rozdzielacza z przepływomierzami na zasileniu, a nie na powrocie. Praktyka wskazuje, że te montowane na zasileniu mniej się brudzą i dłużej widoczny jest grzybek wskazujący poziom przepływu, natomiast przepływomierze na powrocie czasami już po jednym sezonie grzewczym pokrywają się brunatnym nalotem utrudniającym lub uniemożliwiającym odczyt.

Nie musi to być istotną wadą (w końcu regulację powinno się przeprowadzić wkrótce po uruchomieniu instalacji, a zwykle nie wymaga ona częstego doregulowywania), ale należy uwzględnić również pewien aspekt „psychologiczny” – inwestor zainteresowany funkcjonowaniem instalacji po takim widoku może się poczuć zaniepokojony tym, co pływa w jego rurach c.o.

Natomiast problem z regulacją z powodu braku widoczności mają instalatorzy, którzy przystępują do niej po dłuższym okresie pracy instalacji, ponieważ:

1. zapomnieli zrobić to wcześniej lub im się nie chciało,
2. inwestor nie zgłaszał wcześniej, że ma pomieszczenia niedogrzane lub przegrzane,
3. proces inwestycyjny został rozciągnięty na kilka lat i w tym czasie instalacja pracowała bez regulacji.

Na fot. 3 przedstawiono najczęściej stosowany obecnie typ kompletnego rozdzielacza ogrzewania podłogowego, w skład którego wchodzą: belka zasilająca wyposażona w przepływomierze, belka powrotna wyposażona w zawory termostatyczne (często na wyrost, ale zapewnią one ewentualny montaż automatyki w przyszłości), konstrukcja wsporcza (koniecznie z wkładkami amortyzującymi, żeby drgania instalacji nie przenosiły się na szafkę i na konstrukcję budynku), odpowietrzniki ręczne i zawory spustowe (odpowietrznik na zasileniu można ewentualnie zamienić na automatyczny, powroty są najczęściej mniej narażone na zapowietrzenie).

Wężownice ogrzewania przyłączane są do rozdzielaczy za pomocą standardowych złączek zaciskowych z gwintem G ¾", nazywanych w różnych systemach rurowych eurozłączami, eurokonusami lub złączkami przygrzejnikowymi (ten sam standard stosowany jest w zespolonych zaworach do podłączenia grzejników z wbudowanymi zaworami termostatycznymi).

Warto się upewnić, czy belki rozdzielacza wykonywane są z mosiądzu o niskiej zawartości ołowiu. Warunki higieniczne nie są w tym przypadku istotne (w końcu nie chodzi o wodę pitną), ale ołów wydziela się do wody instalacyjnej w postaci tlenków, które tworzą białawy osad najczęściej w miejscach przewężeń instalacji, czyli np. w gniazdach zaworów termostatycznych.

Sprawdź, do czego przyda się sprzęgło hydrauliczne »

Po pewnym czasie zawór taki nie będzie się domykał lub nastąpi jego uszkodzenie. Natomiast producenci rozdzielaczy stosują mosiądz o podwyższonej zawartości ołowiu, gdyż jest on bardziej plastyczny i narzędzia skrawające zużywają się dużo wolniej – mogą być one wykorzystywane nawet trzy razy dłużej niż przy obróbce mosiądzu niskoołowiowego.

Układy mieszające z rozdzielaczem

Układy mieszające połączone z rozdzielaczem (UMR) są ostatnio bardzo popularne i chętnie stosowane przez instalatorów. Powodem jest łatwość montażu i stosunkowo prosta regulacja. Takie mieszacze wykorzystuje się najczęściej w instalacjach podłogowo­‑grzejnikowych w domach jednorodzinnych, w których pomieszczenia ogólnodostępne na parterze ogrzewane są podłogowo, a sypialnie na pozostałych kondygnacjach przez grzejniki.

W takiej konfiguracji pojedyncze wężownice w łazienkach na piętrze zasilane są z rozdzielacza grzejnikowego z zastosowaniem ogranicznika temperatury powrotu, jednak nie warto komplikować instalacji przez wprowadzenie dodatkowego układu mieszającego.

Trzeba sobie jednak zdawać sprawę również z pewnych ograniczeń takiego rozwiązania. Zadaniem UMR jest wyłącznie utrzymanie założonej temperatury czynnika oraz pokonanie zwiększonych w stosunku do instalacji grzejnikowej oporów przepływu. Zawór trójdrożny lub termostatyczny sterowany głowicą z kapilarą działa impulsowo, otwierając się maksymalnie po otrzymaniu sygnału o spadku temperatury czynnika.

Naucz się hydraulicznego równoważenia instalacji c.o. »

Pompa obiegowa mieszacza działa przez cały czas, również wtedy, gdy nie ma dopływu gorącego czynnika ze źródła ciepła – np. jeśli podczas nocnego obniżenia temperatury regulator pogodowy nie włącza kotła, nadal w obiegu podłogowym krąży czynnik.

Ponieważ UMR są najczęściej wyposażone w przewód podłączeniowy do sieci elektrycznej bez wyłącznika, trzeba taki wyłącznik zamontować, by umożliwić użytkownikowi wyłączenie pompy po zakończeniu sezonu grzewczego i jej włączenie przed sezonem (autor widział już kilka instalacji, w których takiego wyłącznika nie było, a pompy działały przez cały rok).

UMR stosowany jest najczęściej w domach jednorodzinnych, ale istnieją również duże instalacje wyposażone w kilka takich mieszaczy, nawet powyżej 10, na przykład w hotelach zasilanych z pompy ciepła, z dużą powierzchnią ogrzewania podłogowego lub ściennego.

Dlaczego nie zastosować w takich przypadkach centralnego mieszacza w kotłowni lub nawet dwóch albo trzech mieszaczy strefowych, które można wyposażyć w siłowniki sterujące i niezależną od grzejników regulację pogodową?

Przeczytaj: Termostatyczne zawory regulacyjne w obiegu cyrkulacyjnym instalacji ciepłej wody »

Argumentem za mieszaczami przy każdym rozdzielaczu są uwarunkowania architektoniczne. Każdy UMR wymaga podłączenia rurą 25 lub 32 mm (w przypadku rur wielowarstwowych; dla rur z polipropylenu należy przyjąć większe średnice) i rury takie można w miarę swobodnie zmieścić w warstwach izolacji termicznej pod podłogą.

Kiedy zastosujemy jeden mieszacz obsługujący kilka rozdzielaczy ogrzewania podłogowego, konieczne będą dużo większe średnice przewodów rozdzielczych i należałoby przewidzieć inny sposób ich rozprowadzenia, np. nad sufitami podwieszanymi.

Zastosowanie wielu pomp wymaga oczywiście odpowiedniej regulacji. Najlepszym rozwiązaniem jest zamontowanie przed każdym UMR regulatorów różnicy ciśnień. Spotyka się najczęściej układy mieszające z zastosowaniem zaworu trójdrogowego lub zaworu termostatycznego i regulacyjnego.

Na fot. 4 pokazano przykładowy układ mieszający z rozdzielaczem UMRc. Zastosowano w nim rozdzielacze ze stali nierdzewnej o liczbie sekcji  2–12. Są one wyposażone na belce górnej (zasilającej) w przepływomierze o zakresie regulacji do 5 l/min, a na belce dolnej (powrotnej) we wkładki zaworowe termostatyczne o standardzie gwintu M 30×1,5, z możliwością zainstalowania siłowników termoelektrycznych. Na końcach belek rozdzielacza znajdują się zawory spustowe i odpowietrzniki.

Wężownice podłącza się do belek rozdzielaczowych za pomocą złączek typu G ¾" (tzw. eurokonusy). W zestawie zamontowano trzybiegową pompę obiegową o wysokości podnoszenia 6 m H₂O wraz z przylgowym bezpiecznikiem termicznym na belce zasilającej. Zadaniem tego bezpiecznika jest ochrona instalacji przed przegrzaniem w przypadku awarii zaworu trójdrogowego. Dlatego na bezpieczniku termicznym należy ustawić temperaturę o 5°C wyższą od temperatury na zaworze trójdrogowym.

Regulacja temperatury zasilającej ogrzewanie płaszczyznowe następuje na zaworze trójdrogowym o zakresie regulacji 35–60°C, a jej kontrola – poprzez termometr przylgowy. Nastawy zaworu trójdrogowego podawane są w postaci liczb i odpowiadają następującym wartościom temperatury zasilenia ogrzewania podłogowego: 1 – 35°C; 2 – 40°C; 3 – 45°C; 4 – 50°C; 5 – 55°C; 6 – 60°C. W takiej konfiguracji układ mieszający jest w stanie przekazać maksymalnie 6,4 kW mocy cieplnej (ok. 125 m² ogrzewanej podłogi).

Literatura

1.      Materiały techniczne firmy Kisan

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!