Pompa obiegowa, zawory termostatyczne, rozdzielacze – instalacja niskotemperaturowa

Współczesny trend w branży budowlanej dąży do tego, aby nowo powstałe budynki generowały jak najmniejsze straty ciepła, a tym samym zużywały jak najmniej energii potrzebnej do ogrzania. Najlepszym rozwiązaniem dla tego typu budownictwa są niskotemperaturowe instalacje centralnego ogrzewania. Muszą się one różnić od standardowych rozwiązań, po to by zapewnić optymalne warunki bytowe, przy jednoczesnym minimalnym zużyciu energii. Różnica będzie polegała również na stosowanej w takich instalacjach armaturze. Jak zatem powinien wyglądać taki system?

Instalacja niskotemperaturowa centralnego ogrzewania nie zawiera tradycyjnych grzejników ze względu na zbyt małą powierzchnię grzewczą. Chodzi bowiem o to, aby przekazywać energię poprzez jak największą powierzchnię przy jak najniższym parametrze czynnika grzewczego. Realizuje się to poprzez tzw. grzejniki płaszczyznowe (ogrzewanie podłogowe, sufitowe czy ścienne).

instalacja niskotemperaturowa – cechy

Zanim przejdziemy do poszczególnych elementów instalacji, popatrzmy na nią całościowo. Główną jej cechą powinien być szeroki zakres modulacji mocy oraz możliwość bardzo precyzyjnej regulacji temperatury w poszczególnych pomieszczeniach. Dlaczego te parametry są tak ważne? Budynki energooszczędne lub pasywne charakteryzują się bardzo niskim zapotrzebowaniem na ciepło. Każda zatem zmiana wewnątrz budynku generująca ciepło (przyjście domowników, gości, gotowanie) ma bardzo duży wpływ na temperaturę w pomieszczeniach. Wiąże się to z tym, że zarówno źródło ciepła, jak również sama automatyka budynku powinny natychmiast reagować na takie zmiany lub wręcz je uprzedzać. Niepożądane są zatem wszelkie nagłe skoki temperatur – instalacja powinna pracować płynnie i stabilnie oraz musi być ściśle powiązana z warunkami pogodowymi.

instalacja niskotemperaturowa – kotłownia i pompa

Każdy zatem element systemu grzewczego, który przyczynia się do stabilnego jego działania, będzie przynosił wymierne korzyści w postaci oszczędności. Zacznijmy od początku, czyli od kotłowni. Jak już wspomniałem, źródło ciepła powinno posiadać informacje o pogodzie, czyli nieuniknione jest podłączenie czujnika pogodowego. Niekiedy próbuje się oszczędzać na tym elemencie, co powoduje zwiększone zużycie paliwa i niestabilną pracę źródła ciepła. Na dłuższą metę to się więc nie opłaca, a oszczędności są tylko pozorne. Kolejnym bardzo ważnym elementem każdej instalacji jest pompa lub pompy, bowiem dzisiaj nawet małe instalacje podzielone są na strefy grzewcze, a każda posiada własną pompę (fot. 1).

Armatura do instalacji niskotemperaturowych-Biernacki240-1
Instalacja niskotemperaturowa – pompy obiegowe w strefach grzewczych

Tym bardziej należy zwrócić uwagę na ich maksymalne zużycie prądu, odpowiedni dobór i ustawienie. Aktualnie dostępne pompy na rynku wyposażone są w elektronikę umożliwiającą wybór kilku trybów pracy dostosowanych do potrzeb konkretnej instalacji. I tak np. dla ogrzewania grzejnikowego dedykowany jest tryb ciśnienia proporcjonalnego, natomiast dla ogrzewania podłogowego tryb stałociśnieniowy.

Dobór pompy

W jaki sposób należy dobrać pompę do danej instalacji? Przede wszystkim musimy znać wartość przepływu, jaki jest potrzebny, aby zapewnić odpowiednie rozprowadzenie energii w instalacji. Przepływy obliczane są na podstawie zapotrzebowania budynku na ciepło i parametrów pracy instalacji. Takich czynności dokonuje projektant. Także do jego zadań należy obliczenie oporów hydraulicznych instalacji, jakie powinna pokonać pompa. Za duża pompa będzie powodować większe zużycie prądu i droższe koszty eksploatacji. Za mała sprawi dużo problemu, ponieważ część obiektu może być niedogrzana. Obecne pompy obiegowe mają niskie zużycie prądu, a dzięki wbudowanej elektronice dodatkowo reagują na zmiany w instalacji, na bieżąco obniżając swoją wydajność i pobór mocy.

Instalacja niskotemperaturowa – strefy

Podział instalacji na strefy generuje również potrzebę ustawienia różnych temperatur czynnika grzewczego w poszczególnych strefach. Konieczne jest wtedy stosowanie zaworów mieszających umożliwiających niezależne sterowanie każdą strefą osobno pod względem temperatury czynnika. W systemach grzewczych stosuje się zawory mieszające termostatyczne (fot. 2)

Armatura do instalacji niskotemperaturowych-Biernacki240-2
Instalacja niskotemperaturowa – zawory termostatyczne

oraz zawory mieszające z możliwością montażu siłownika elektrycznego (fot. 3).

Instalacja niskotemperaturowa - zawory mieszające
Instalacja niskotemperaturowa – zawory mieszające

Pierwsze z nich posiadają już wbudowany czujnik, który umożliwia automatyczną regulację temperatury czynnika grzewczego. Zawory tego typu posiadają pokrętło ze skalą, dzięki któremu możliwe jest ustawienie konkretnej temperatury, jaka powinna być utrzymywana. Tego typu rozwiązanie nie potrzebuje zewnętrznego sterowania, natomiast wymaga niekiedy ręcznej korekty nastawy temperatury w momencie, kiedy warunki pogodowe ulegną zmianie i potrzebne jest obniżenie lub podwyższenie parametrów w instalacji. Drugim rodzajem zaworów mieszających używanych w instalacjach c.o. są takie, które w połączeniu z siłownikiem elektrycznym ściśle współpracują z automatyką źródła ciepła.

Dzięki temu zmiana temperatury wody zmieszanej dokonywana jest automatycznie przez kocioł wyposażony w regulator pogodowy. Takie rozwiązanie umożliwia dostosowanie odpowiedniej temperatury czynnika grzewczego do warunków atmosferycznych i nie wymaga ingerencji użytkownika. Pozwala także na pewne oszczędności z tytułu obniżenia temperatury w układzie, kiedy na zewnątrz zrobi się cieplej.

Wady i zalety zaworów mieszających termostatycznych

Zawory mieszające termostatyczne oraz te z możliwością montażu siłownika posiadają swoje wady i zalety. Zawory termostatyczne są bardzo proste w montażu i eksploatacji, co nie sprawia problemów zarówno instalatorom, jak i w późniejszym czasie użytkownikom. Zmiana nastawy polega jedynie na przekręceniu pokrętła. Za przemawia również aspekt ekonomiczny – zawory te są tańsze. Minusem takiego rozwiązania (w przypadku instalacji c.o.) jest brak możliwości automatycznego sterowania. Zawory termostatyczne są również dużo bardziej wrażliwe na zanieczyszczoną i agresywną wodę. Wydzielający się kamień lub osady w instalacji mogą zakłócać działanie elementów znajdujących się wewnątrz. Posiadają także dużo mniejsze przepływy co ogranicza ich zakres stosowania.

Zawory mieszające z możliwością montażu siłownika mają prostszą budowę, co sprawia, że są mniej wrażliwe na zanieczyszczenia występujące w instalacji. Posiadają również, po zamontowaniu siłownika elektrycznego, możliwość automatycznego sterowania. Powoduje to, że instalacja c.o. staje się praktycznie bezobsługowa. Ich montaż jest natomiast bardziej skomplikowany ze względu na połączenia elektryczne i odpowiednie zestrojenie z automatyką sterującą.

Rozdzielacze uzbrojone

W przypadku ogrzewania płaszczyznowego istotna jest regulacja przepływu w poszczególnych pętlach grzewczych oraz możliwość ich odcięcia w przypadku uzyskania wymaganej temperatury w pomieszczeniu. Aby to było możliwe, konieczne jest zamontowanie w takiej instalacji rozdzielaczy uzbrojonych w przepływomierze i zawory termostatyczne (fot. 4).

Instalacja niskotemperaturowa - rozdzielacz
Instalacja niskotemperaturowa – rozdzielacz

Każdy profesjonalny projekt powinien zawierać wytyczne dotyczące regulacji hydraulicznej, natomiast często jest inaczej. Wiadomo, że poszczególne pętle ogrzewania podłogowego posiadają różną długość, a tym samym różny opór hydrauliczny. Aby odpowiednio zrównoważyć te opory, należy tak ustawić przepływomierze w rozdzielaczu podłogowym, aby przepływ był dopasowany do długości rury. Tutaj w przybliżeniu można przyjąć na każde 100 metrów rury o średnicy 16 x 2 mm około 2-2,3 l/min. Należy jednak pamiętać, że nie powinno robić się dłuższych pętli niż 100-110 m. Bardzo często spotyka się instalacje ogrzewania podłogowego, gdzie przepływomierze są całkowicie odkręcone lub wszystkie ustawione na taką samą wartość. Obydwa przypadki to błąd. Pętle mają różne długości, a co za tym idzie – różną moc grzewczą.

Logicznie rozumując, najdłuższe powinny otrzymać największą „porcję” czynnika grzewczego, a najkrótsze najmniejszą. Jeżeli ich odpowiednio nie wyregulujemy, woda będzie krążyć w nadmiarze przez pętle najkrótsze (najmniejszy opór hydrauliczny), natomiast w tych najdłuższych (największy opór hydrauliczny) zaobserwujemy jej niedobór, co spowoduje niedogrzanie części podłogi. Jeżeli mówimy o oszczędzaniu energii, to nie możemy jej marnować, dlatego każda „porcja” energii transportowana przez czynnik grzewczy powinna trafić w odpowiedniej ilości w odpowiednie miejsce. Aby ten proces przebiegał precyzyjnie, ważne jest również odpowiednie sterowanie, które będzie szybko reagować. Realizuje się to przy pomocy systemu, w którego skład wchodzą zazwyczaj regulatory temperatury (termostaty) umieszczone w każdym pomieszczeniu, współpracujące przewodowo lub bezprzewodowo (drogą radiową) z listwami sterującymi oraz głowicami termoelektrycznymi zamykającymi lub otwierającymi poszczególne pętle.

Podsumowując, instalacje niskotemperaturowe to obecnie standard w nowym budownictwie, dlatego ważne, aby zamontowana w nich armatura była dobrze dobrana i wyregulowana.

Łukasz Biernacki

Polecamy także artykuł na temat instalacji niskotemperaturowej: Powietrzne pompy ciepła – dobór

Fot. główna: z arch. Daikin.

Prenumerata Magazynu Instalatora

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij