Rozdzielacze do c.o. i ogrzewania podłogowego

Szereg korzyści zyskuje również użytkownik instalacji wyposażonej w rozdzielacze. Chodzi tutaj przede wszystkim o statyczność hydrauliczną instalacji z poprawnym rozdziałem ciepła. Dobierając rozdzielacz, bez problemu można znaleźć właściwe rozwiązanie w zależności od rodzaju ogrzewania i liczby obwodów grzewczych. Dzięki konstrukcji modułowej możliwe jest skompletowanie różnych konfiguracji rozdzielaczy. W praktyce zastosowanie znajdują rozdzielacze grzejnikowe oraz przeznaczone do systemów ogrzewania płaszczyznowego. Najważniejszy element rozdzielaczy to belki, które w zależności od wersji wykonuje się ze stali nierdzewnej, mosiądzu lub tworzyw sztucznych. Różne są również wymiary przyłączeniowe – 3/4”, 1” oraz 5/4”, z gwintem wewnętrznym lub zewnętrznym.

Rozdzielacze – cechy ogólne

Konstrukcja typowego rozdzielacza bazuje na dwóch belkach i korkach zaślepiających. Dzięki specjalnym uchwytom zyskuje się możliwość zamontowania rozdzielacza z jednoczesnym utrzymaniem stałej odległości między belkami. W zależności od stopnia rozbudowania instalacji podłącza się od kilku do kilkunastu obwodów. Z kolei reszta komponentów montowana jest do belek z uwzględnieniem rodzaju instalacji c.o. – np. zawory przystosowane do montażu głowic termoelektrycznych, zawory do regulacji przepływu itp.

Ważnym elementem rozdzielaczy są zestawy odpowietrzająco-spustowe. Elementy tego typu podłącza się z lewej lub prawej strony, oba końce belek mają bowiem gwint. Dużym uznaniem cieszą się kompletne rozdzielacze montowane bezpośrednio w szafce rozdzielaczowej. Jednak na rynku nie brakuje komponentów pozwalających na samodzielne złożenie rozdzielacza. Zaletą gotowych urządzeń jest szybki montaż i gwarancja szczelności.

Funkcjonują dwa standardy odległości pomiędzy osiami belek – 210 i 235 mm. Warto również sprawdzić szerokość pomiędzy obiegami na belce. Najczęściej wynosi ona 50 mm, ale oferowane są również wersje z rozstawem 45 mm.

Wiele rozdzielaczy to rozwiązania uniwersalne, które mogą być używane do rozdziału czynnika roboczego zarówno w instalacjach grzejnikowych, jak i podłogowych. Na przykład zawory regulacyjno-odcinające w instalacji grzejnikowej mogą pełnić tylko funkcję odcinającą, ale w przypadku instalacji podłogowych mogą być użyte do regulacji pętli grzewczych. Przy regulowaniu używa się klucza imbusowego i wykonuje odpowiednią liczbę obrotów, dobraną w oparciu o wyliczenia lub nomogram charakterystyki hydraulicznej. 

Należy jednak pamiętać, aby zaworów kulowych nie używać do regulacji pętli ogrzewania podłogowego. Wynika to przede wszystkim ze zbyt małej dokładności regulacji oraz braku możliwości pracy zaworu kulowego w pozycji częściowo otwartej.

Rozdzielacze, zarówno grzejnikowe, jak i podłogowe, mogą być wyposażone w zawory termostatyczne. Najczęściej mają one rozmiar przyłącza M30×1,5, nieco rzadziej dostępne są w rozmiarze M28×1,5. Zawory tego typu współpracują z urządzeniami wykonawczymi regulatorów temperatury. Głowica termostatyczna ma oddzielny czujnik temperatury podłączony za pomocą kapilary. Jednak za lepsze rozwiązanie uznaje się siłowniki termoelektryczne, które mają połączenie elektryczne z termostatami pokojowymi lub kompleksowymi systemami sterowania temperaturą w budynku. 

Właściwości rozdzielaczy

Rozdzielacze ogrzewania podłogowego najczęściej wykonuje się z mosiądzu, stali nierdzewnej oraz tworzyw sztucznych, takich jak poliamid. Istotną rolę odgrywają zawory odcinające mogące współpracować z siłownikami elektrycznymi. Do montażu siłowników wykorzystuje się specjalne adaptery. Ponadto na wyposażenie rozdzielaczy ogrzewania podłogowego składają się zawory regulacyjno-pomiarowe, dzięki którym wyrównywane są opory przepływu w poszczególnych pętlach ogrzewania podłogowego. Wskazywany jest przy tym rzeczywisty przepływ wody. Zawory regulacyjno-pomiarowe w standardowym wykonaniu pozwalają na regulację pętli w zakresie 0,5–3 l/min.

Na rynku dostępne są zawory kulowe odcinające po stronie zasilania i powrotu, zawory odpowietrzające znajdujące się na belce powrotnej i zasilającej oraz zawory spustowo-napełniające, umieszczane również na obu belkach. Bardzo często kupuje się kompletne rozdzielacze wraz z wyposażaniem. W porównaniu do samodzielnego złożenia rozdzielacza zaletą takiego rozwiązania jest szczelne połączenie. Gwarancja obejmuje cały produkt.

Warto wspomnieć o rozdzielaczach wykonanych z poliamidu (PA 66). Najczęściej pozwalają one na obsługę do 10 obiegów grzewczych. Wyposażenie urządzeń tego typu jest takie samo jak w przypadku innych rozwiązań – przepływomierze z zaworami regulacyjnymi, zawory termostatyczne, automatyczne odpowietrzniki poliamidowe, a także zawory do napełniania/opróżniania, termometry oraz elementy przedłużające. Rozdzielacze poliamidowe mogą mieć wyposażenie dodatkowe w postaci obejścia z zaworem upustowym różnicy ciśnienia, siłowniki termoelektryczne oraz dodatkowe obiegi grzewcze. Temperatura pracy w zależności od ciśnienia wynosi do 60°C dla 6 barów oraz do 90°C dla 3 barów.

W zależności od potrzeb dobiera się sposób montażu rozdzielacza. Montowane mogą być one bowiem w specjalnych szafkach lub bezpośrednio przy kotle. Szafki dostępne są jako natynkowe i podtynkowe.

Regulacja pętli

Wybierając rozdzielacz ogrzewania podłogowego, trzeba wziąć pod uwagę sposób sterowania poszczególnymi pętlami grzewczymi. Najprostsze rozwiązanie bazuje na zaworze RTL, który ograniczając przepływ cieczy grzewczej, zapobiega zbyt wysokiej temperaturze czynnika grzewczego. W instalacjach z zaworem RTL nie przewiduje się układu mieszającego. W efekcie temperatura w poszczególnych pętlach jest regulowana poprzez ograniczenie przepływu. Zawór RTL montuje się na przewodzie powrotnym. Zawory te są montowane na pętlach ogrzewających pomieszczenia o powierzchni do 15–20 m², natomiast w przypadku większych pomieszczeń może dojść do nierównomiernego ogrzewania powierzchni podłogi. 

W większych instalacjach ogrzewania podłogowego wykorzystuje się podmieszanie. Czynnik roboczy jest wstępnie podmieszany i dopiero wtedy trafia do pętli podłogowych. Istotną rolę odgrywają więc termostatyczne lub trójdrogowe zawory mieszające, ale o ostatecznym wyborze konkretnego rozwiązania decydują preferencje użytkowników instalacji oraz możliwości techniczne. Za bezawaryjne, proste i tanie rozwiązanie pozwalające na sterowanie temperaturą uznaje się rozdzielacze z zaworem termostatycznym. Zawory tego typu nie potrzebują zasilania w postaci energii elektrycznej. Do wyboru wartości temperatury służy pokrętło. Zawór termostatyczny utrzymuje stałą temperaturę cieczy roboczej.

Inne rozwiązanie wykorzystywane w podmieszaniu to obrotowy trójdrogowy zawór mieszający. Jego istotną cechą jest współpraca z siłownikiem, dzięki czemu można dowolnie regulować temperaturę w obiegach grzewczych. Wykorzystuje się np. regulację stałotemperaturową z uwzględnieniem temperatury wewnętrznej i zewnętrznej. Analizowana jest przy tym temperatura zewnętrzna z korektą w oparciu o temperaturę pomieszczenia. W praktyce ograniczenia co do sterowania takim układem dotyczą wyłącznie funkcjonalności automatyki sterującej pracą siłownika.

Na rynku oferowane są specjalne grupy mieszające do ogrzewania podłogowego. Ich zaletą jest przede wszystkim uniwersalność zastosowania, gdyż mogą one pracować praktycznie we wszystkich rozdzielaczach, które mają typowe rozstawy belek. W typowej grupie tego typu znajdują się: zawór mieszający, pompa elektroniczna, termometr oraz odpowietrznik ręczny. Oferowane są grupy mieszające do rozdzielaczy 1” dla pompy 130 mm. Mają one zawór mieszający, termometr, odpowietrznik ręczny oraz półśrubunki do 1 1/2”. Ważne są również przyłącza do rozdzielacza z uszczelnieniem typu o-ring.

Nowoczesne pompy obiegowe

Nowoczesne pompy obiegowe stosowane w grupach mieszających to urządzenia elektroniczne. W porównaniu z urządzeniami o tradycyjnej konstrukcji cechuje je przede wszystkim oszczędność energii. Po dobraniu odpowiedniego trybu pracy zapotrzebowanie na energię elektryczną jest nawet 2–5 razy mniejsze niż w przypadku pompy tradycyjnej, przy zapewnieniu takiej samej wysokości podnoszenia. Pompy elektroniczne mają sterowniki mikroprocesorowe, które są w stanie wykonać analizę parametrów i warunków pracy. Z uwzględnieniem bieżącego zapotrzebowania na ciepło dobierana jest właściwa wydajność tłoczenia i moment obrotowy, co przyczynia się do niższego zapotrzebowania na energię. Oprócz funkcji adaptacyjnej użytkownik ma możliwość wyboru ręcznej, płynnej regulacji wydajności i wysokości podnoszenia.

Regulacja temperatury

Specjalne regulatory pozwalają sterować instalacją wodnego ogrzewania podłogowego. Poszczególne modele różnią się między sobą przede wszystkim funkcjonalnością oraz maksymalnym czasem programowania. Wybrać można np. tanie regulatory dobowe. Dzięki nim można regulować temperaturę w zakresie pomiędzy 5 a 30°C, najczęściej z dokładnością 0,5°C. Zakres pomiaru temperatury wynosi 0–40°C. Na rynku oferowane są również regulatory tygodniowe, w których każdy dzień tygodnia może mieć przypisany odrębny program. Wybierać można pomiędzy różnymi temperaturami nastaw – np. ekonomiczną i komfortową. Nastawa temperatury najczęściej przeprowadzana jest co 30 min przy pomiarze temperatury wykonywanym co 1 min. Dokładność regulacji wynosi zwykle 0,2°C. Histereza (różnica załącz/wyłącz) jest wybierana przez użytkownika (wartości 0,4 lub 1,0°C). Do regulatorów można podpiąć czujnik zewnętrzny.

Najbardziej zaawansowane regulatory umożliwiają przypisanie do jednego dnia kilku programów, uwzględniających różne przedziały czasowe i zakresy temperatur. System PI odpowiada za optymalizowanie krzywej grzania, dzięki czemu minimalizowane są odchylenia od temperatury ustawionej. Warto mieć na uwadze tryb wakacyjny pozwalający na utrzymanie nastawionej temperatury w zaprogramowanym czasie. Regulatory mają również możliwość pracy w trybie przeciwzamrożeniowym, dzięki czemu utrzymywana jest możliwie najniższa temperatura.

Regulatory ogrzewania podłogowego samoczynnie zmieniają czas zimowy na letni i odwrotnie. Programując urządzenie, można wykorzystać funkcję kopiowania programów. W obiektach użyteczności publicznej oraz w innych miejscach, w których trzeba ograniczyć dostęp do zmiany ustawień systemu grzewczego, przydatna będzie funkcja blokowania zmiany parametrów. Ponadto rejestrowany jest czas pracy instalacji grzewczej.

Sterowanie pętlami ogrzewania może wykorzystywać również bezprzewodową technologię wymiany danych. Zastosowanie znajdują przy tym specjalne listwy sterujące stanowiące odbiornik danych. Listwa po odebraniu danych z regulatora nadzoruje pracę elementów wykonawczych. Należy podkreślić, że listwy tego typu mogą pracować zarówno w układach ogrzewania, jak i klimatyzacji.

W zależności od potrzeb dobiera się listwę z odpowiednią liczbą wyjść sterujących obiegami grzewczymi. Możliwe jest również sterowanie pracą pompy obiegowej i kotła za pomocą przełącznego przekaźnika bezpotencjałowego. Do dyspozycji jest funkcja testowego załączania wyjść. Chcąc zwiększyć liczbę obwodów, trzeba listwy połączyć szeregowo. Przydatne rozwiązanie stanowi funkcja oszczędzania energii. Typowa listwa ma zasilanie napięciem 230 V/50 Hz – to wystarcza na potrzeby sterowania pracą pompy c.o. i siłowników. Wyjścia nie mogą być obciążone prądem większym niż 3A.

Podsumowanie

Wybór odpowiedniego rozdzielacza powinien być poprzedzony analizą potrzeb użytkowników oraz możliwości technicznych instalacji. Należy również zwrócić uwagę na jakość poszczególnych elementów oraz właściwe rozwiązanie w zakresie sterowania temperaturą.