Rozdzielacze i zawory regulacyjne do instalacji ogrzewczych

Za prawidłowe, komfortowe dla użytkownika i ekonomiczne dla instalacji rozprowadzanie ciepła do poszczególnych pomieszczeń odpowiadają rozdzielacze, coraz częściej – ze względu na rosnące rozbudowanie i skomplikowanie systemów – wspomagane przez tzw. grupy pompowe. Producenci prześcigają się w ofertach tych urządzeń, uzyskując ich coraz większą trwałość i niezawodność, a także poprawiając zdolność automatycznej regulacji i reagowania na zmiany w instalacji ogrzewczej – coraz częściej oferując rozwiązania kompletne, bez konieczności ich dodatkowego dozbrajania. 

Za stosowaniem rozdzielaczy w instalacjach grzewczych przemawiają korzyści, które czerpią z nich wszystkie zainteresowane osoby:

• projektant: uproszczenie wymiarowania, standaryzacja;
• instalator: prostszy i szybszy montaż, mniejsze ryzyko błędu, sprawna regulacja;
• użytkownik: poprawny rozdział ciepła i statyczność hydrauliczna instalacji.

Wykonanie materiałowe

Rozdzielacze wykonuje się najczęściej ze stali i mosiądzu, dostępne są także rozwiązania z tworzyw sztucznych odpornych termicznie (najczęściej poliamidu PA 66, rzadziej polifluorku winylidenu PVDF czy polikarbonatu) oraz ze stali nierdzewnej. Pod względem własności hydraulicznych nie ma większej różnicy w pracy żadnego z tych rozwiązań. Cechy rozdzielaczy z mosiądzu i stali są znane – to materiały trwałe i odporne na temperaturę. Tworzywa obecnie stosowane do budowy rozdzielaczy są także wytrzymałe. Przykładowo poliamid PA 66 cechuje się dużą wytrzymałością mechaniczną (wyróżniającą go spośród innych tzw. niemodyfikowanych poliamidów) i wysoką odpornością na starzenie chemiczne, przy dobrych parametrach pracy w instalacji grzewczej – np. 60°C dla 6 barów i do 90°C dla 3 barów. W ostatnim czasie uznanie zdobywa też stal nierdzewna, a niektórzy producenci dla takich rozdzielaczy dają nawet 15 lat gwarancji. Poliamid PA 66 i stal nierdzewna wyróżniają się również szczególną odpornością na korozję.

Konstrukcja rozdzielacza

Rozdzielacze w wersji podstawowej składają się z dwóch belek o standardowym rozstawie osi 210 i 235 mm, z króćcami umożliwiającymi podłączenie od 2 do 12 obiegów grzewczych (odległość między nimi wynosi standardowo 50 mm, choć spotyka się także wielkość 45 mm). Rozstaw między osiami belek utrzymywany jest dzięki specjalnym uchwytom, które umożliwiają także mocowanie urządzenia. Po lewej lub prawej stronie belki podłącza się zestaw odpowietrzająco-spustowy. 

Do belek montuje się komponenty regulacyjne umożliwiające odpowiednie funkcjonowanie obsługiwanej instalacji grzewczej. Zawory regulacyjno-odcinające w instalacji grzejnikowej pełnią funkcję odcinającą, ale ich znaczenie zupełnie się zmienia w przypadku ogrzewania podłogowego. 

Rozdzielacz może zostać złożony samodzielnie z dostępnych na rynku komponentów, ale lepszym i bardziej polecanym rozwiązaniem jest rozdzielacz kompletny (od producenta), przygotowany do bezpośredniego montażu w szafce rozdzielaczowej, co znacznie ułatwia i usprawnia montaż. Zastosowanie rozdzielacza złożonego z dostępnych na rynku komponentów obarczone jest ryzykiem ich nieprawidłowego połączenia – dostępnych jest na tyle dużo elementów o różnych gwintach i komponentach pracy, że przy samodzielnym doborze łatwo o błąd. Na przykład dobranie zbyt małego gwintu wpływa na zastosowanie mniejszego zaworu odcinającego, powodującego ograniczenie przepływu czynnika grzewczego i spadek wydajności ogrzewania podłogowego.

Rozdzielacze skompletowane fabrycznie, wyposażone także w elementy regulacyjne i pomiarowe, zapewniają prawidłową pracę całego układu, są szczelne i bardziej kompaktowe w porównaniu do „składaków”, a z punktu widzenia gwarancji traktowane są jako pełne urządzenie. W przypadku złożenia rozdzielacza z komponentów dostępnych na rynku gwarancja dotyczy tylko poszczególnych elementów, ale już nie ich połączenia.Wiele rozdzielaczy to rozwiązania uniwersalne – nadają się zarówno do instalacji wysokoparametrowych (grzejnikowych), jak i niskoparametrowych (podłogowych). Niektóre z nich cechuje praktyczna modułowa konstrukcja. Dzięki temu układ można doposażyć w dodatkowe obiegi grzewcze w prosty sposób, gdyż przezbrajanie na większe urządzenie przez dodawanie modułów odbywa się bez użycia narzędzi.

Ważne zawory regulacyjne

Bardzo istotnym czynnikiem regulacji ogrzewania podłogowego na rozdzielaczu jest uniezależnienie obiegów – tak, by zmiana na jednym obiegu nie wpływała na zmianę dobrze ustawionego przepływu czynnika w obwodzie sąsiednim. Taki problem może się pojawić przy stosowaniu zależnych od ciśnienia zaworów dławiących, w przypadku których obniżenie przepływu na jednym obiegu powoduje nadprzepływ na innym. 

Zadanie utrzymania ustawionego przepływu na danym obiegu bez względu na zachowanie pozostałych należy do wkładek regulacyjnych niezależnych od ciśnienia. Dzięki ich zastosowaniu wymagany przepływ [l/h] ustawia się bezpośrednio na zaworze. Przepływ pozostaje niezmienny, kiedy zmieniają się przepływy w innych obiegach. Takie podejście pozwala także złagodzić skutki błędów projektowych albo wykonawczych – np. źle wyliczone nastawy, inne długości pętli, zagięcia czy załamania rur.

Wkładki regulacyjne są przygotowane do montażu głowic termoelektrycznych z nastawami wstępnymi do regulacji hydraulicznej. Uzupełniają je wskaźniki przepływu (rotametry lub przepływomierze), które ułatwiają poprawną regulację obiegów grzewczych (pętli).

Każda pętla ogrzewania podłogowego musi być wyregulowana z uwzględnieniem jej długości (czyli oporu hydraulicznego). W projekcie powinny być przewidziane nastawy, które ustawia się podczas rozruchu ogrzewania, odpowiednio ustawiając przepływomierze w rozdzielaczu (wykonując odpowiednią liczbę obrotów kluczem imbusowym). Nastawa zależy od zapotrzebowania na ciepło, wielkości (średnicy i grubości ścianki) i rozstawu rur oraz długości pętli. Wielkości przepływu mogą wynosić od 0,5 do ok. 4 l/min, przy czym największe przepływy dotyczą najdłuższych pętli. Przepływomierze nie powinny więc być ani odkręcone całkowicie, ani ustawione na jednakową wartość. 

Sytuacja instalatora komplikuje się, jeśli brakuje projektu instalacji i nastawy wstępne trzeba ustawiać metodą prób i błędów, dławiąc przepływy na rozdzielaczu dla najmniejszych pętli. Do tego celu przydają się przepływomierze z zaworami regulacyjnymi zamontowane na rozdzielaczu lub siłowniki termoelektryczne na zaworach termostatycznych – będą one otwierały i zamykały zawory, osiągając zadaną na termostacie temperaturę. Siłowniki termoelektryczne wymagają doprowadzenia napięcia 230 V, ponieważ reagują na jego zmiany – w sytuacji beznapięciowej dociskają trzpień zaworu (zawór zamknięty), a przy pojawieniu się napięcia sterującego trzpień zostaje zwolniony (zawór zamknięty). Napięcie sterujące podawane jest zależnie od zmian temperatury w pomieszczeniu, z uwzględnieniem spowolnienia reakcji nawet do kilku minut. Za taką pracę odpowiadają specjalne sterowniki zewnętrzne lub listwy montażowe.

Instalacja grzewcza łącząca różne parametry

W budynkach zarówno nowych, jak i remontowanych (mieszkalnych, biurowych czy hotelowych) coraz częściej spotyka się połączenie grzejnikowego ogrzewania wysokotemperaturowego (np. 80/60°C) z kilkoma obiegami ogrzewania płaszczyznowego, najczęściej podłogowego (np. 45/35°C). Aby zapewnić płynną i ekonomiczną współpracę między tymi dwoma składnikami instalacji ogrzewczej, można zastosować różne rozwiązania techniczne. Jeśli ogrzewanie podłogowe jest mało rozbudowane – np. występuje tylko w jednym-dwóch pomieszczeniach o powierzchni nie większej niż 15 m2 i składa się z krótkich pętli – dobrym rozwiązaniem może się okazać zawór regulacyjny RTL, montowany na każdej pętli i pełniący dla niej funkcję ogranicznika temperatury. Zawór taki odcina dopływ wody do pętli podłogówki aż do momentu, w którym osiągnie ona temperaturę odpowiednią do zasilenia pętli. Przy stosowaniu tego rozwiązania – często praktykowanego, gdy instalacja ogrzewania podłogowego znajduje się w łazienkach – ważne jest, by obsługiwane pętle nie były dłuższe, niż zostało to wskazane w instrukcji producenta. 

Natomiast w przypadku instalacji bardziej rozbudowanych zarówno pod względem ekonomicznym, jak i prostoty i pewności wykonania i regulacji całego rozwiązania bardzo dobrze sprawdzają się grupy mieszające (spotykane na rynku także pod nazwami zestawy pompowo-mieszające, grupy pompowe, grupy podmieszania), przystosowane do bezpośredniego montażu na rozdzielaczach obiegów grzewczych.

Grupa mieszająca – choć wymaga dodatkowych wydatków i uwzględnienia w projekcie instalacji – umożliwia uzyskanie oszczędności inwestycyjnych i eksploatacyjnych. Zastępuje fragment instalacji ogrzewania podłogowego (orurowanie od kotła do rozdzielacza „podłogówki”), rozdzielacz kotłowy pozwalający na rozdział wody grzewczej do zasilania części nisko- i wysokotemperaturowej oraz zawór mieszający do ogrzewania podłogowego.