Poprawnie skonfigurowana instalacja grzewcza pozwala na odpowiednie dostarczenie wymaganej ilości ciepła do poszczególnych pomieszczeń. Tu ważną rolę pełnią rozdzielacze, od ich bowiem doboru i odpowiedniego wyposażenia (w rotametry, przepływomierze, siłowniki, pompy…) zależy właściwy rozdział czynnika grzejnego, a więc i możliwość dywersyfikacji wymagań ciepłych w różnych pomieszczeniach.
Podział układów rozprowadzenia czynnika
Rozdział czynnika grzejnego, patrząc od momentu odejścia od pionu, w nowo budowanych obiektach może odbywać się w różny sposób, z wykorzystaniem układów:
– trójnikowych (rys.1),
– rozdzielaczowych (rys.2),
– w układzie mieszanym (rys.3).
Ten pierwszy rodzaj jest najmniej popularny z uwagi na dużą ilość zastosowanych elementów połączeniowych, które są schowane w podłodze, a które niestety mogą być narażone na błędy montażowe, np. niedokładne wykonane połączenie rury – złączka, co tym samym powoduje narażenie na ewentualny przeciek ciężki do zlokalizowania, a skutkujący poniesieniem sporych kosztów. Aktualnie dąży się do tego, aby wszystkie połączenia były widoczne i łatwo dostępne w celu wykrycia przecieku i szybkiej wymiany uszkodzonej części i na to właśnie pozwala układ drugi. Natomiast trzeci system jest mieszany i łączy w sobie dwa wcześniejsze układy. Stosowany jest w przypadkach ekonomicznych, tam gdzie wymagają tego względy limitu nakładów finansowych na daną inwestycję.
Popularność układów rozdzielaczowych spowodowana jest ograniczeniem wystąpienia usterki, trudnej do zlokalizowania oraz eliminacją stosowania różnej średnicy przewodów łączonych za pomocą np. trójników, redukcji, itp. Do wykonania podłączenia urządzenia grzewczego wykorzystuje się jedną średnicę danej rury, która ułożona jest w jednym kawałku na całej długości.
Podstawowym a zarazem najważniejszym elementem układu jest rozdzielacz. Na naszym rynku instalacyjnym, wśród producentów armatury i urządzeń grzewczych, można spotkać się z ich różnymi typami i odmianami. Są one dostosowane do coraz wyższych potrzeb klienta indywidualnego, ale także ułatwiające pracę samemu instalatorowi, jeśli chodzi o czas zamontowania, a następnie o sposób wyregulowania instalacji.
Podziały rozdzielaczy
Ogólnie rozdzielacze można podzielić w sposób następujący:
a) instalacyjne,
b) kotłowe.
Rozdzielacze instalacyjne przeznaczone są do rozdzielania czynnika na obwody w instalacjach ogrzewania podłogowego oraz w instalacjach wyposażonych w grzejniki. Rozdzielacze kotłowe znajdują zastosowanie w rozdziale czynnika roboczego na osobne obwody grzewcze lub chłodnicze w pomieszczeniach kotłowni lub w węźle cieplnym.
Większość producentów oferuje rozdzielacze instalacyjne mieszkaniowe, które są już bezpośrednio przygotowane do montażu w szafce podtynkowej lub natynkowej w instalacji centralnego ogrzewania. Liczba sekcji na takim zespole sięga od 2 do 12 obiegów, a zaletą kompletnego elementu jest to, że po pierwsze, skraca czas montażu i przymocowania go w szafce montażowej, a po drugie mamy całkowitą pewność, że podczas wykonywania próby szczelności nic nam nie będzie przeciekało z powodu np. niedokręcenia pojedynczego nypla. Wynika to z faktu, że podczas produkcji zawory regulacyjne, wkładki zaworowe i króćce przyłączeniowe wkręcane są automatycznie ze stałą siłą, za pomocą fachowego urządzenia, a na zakończenie, przed opuszczeniem hali produkcyjnej, poddawane są one próbie szczelności.
Innym podziałem elementów rozdzielających jest klasyfikacja ze względu na przeznaczenie:
a) rozdzielacze do instalacji centralnego ogrzewania wyposażonego np. w grzejniki płytowe,
b) rozdzielacze do centralnego ogrzewania wyposażonego w instalację ogrzewania podłogowego, ściennego lub sufitowego (ogrzewania płaszczyznowe),
c) rozdzielacze przemysłowe do hal produkcyjnych,
d) rozdzielacze o dużych średnicach przekroju, np. boiska piłkarskie.
Materiał rozdzielacza
Rozdzielacze różnią się pomiędzy sobą materiałem z jakiego zostały wykonane. Najbardziej rozpowszechnionym materiałem zastosowanym do produkcji belek rozdzielaczy jest mosiądz M63 , który nie zawiera szkodliwego ołowiu (dla rozdzielaczy ogrzewania podłogowego jest to o tyle istotne, że nie powstają w nich tlenki ołowiu utrudniające pracę zaworów termostatycznych). Mosiężne belki rozdzielacza mogą być także powleczone niklem, co daje wrażenie wykonania ich ze stali szlachetnej. Jednakże, coraz częściej, w instalacjach centralnego ogrzewania zaczęły dominować rozdzielacze ze stali nierdzewnej, a nawet wykonane z poliamidu.
Budowa rozdzielacza
Podstawowymi elementami kompletnych rozdzielaczy grzejnikowych są dwie sztuki belki rurowej lub rury z profilu kwadratowego: kolektor zasilający oraz kolektor powrotny, nyple przyłączeniowe ½″xM22, ½″`x3/4″, znajdujące się na każdej belce, a służące do podłączenia przewodów grzejnikowych wykonanych z różnego materiału (np. tworzywo sztuczne, miedź) oraz dwie sztuki uchwytów z blachy stalowej ocynkowanej, które utrzymują oba kolektory w dokładnie określonej przez producenta odległości. Aby wyeliminować niepotrzebny hałas wywołany drganiami powstającymi podczas pracy instalacji centralnego ogrzewania wynikające z różnorodności rozbiorów czynnika grzewczego, a tym samym różnym poziomie ciśnienia panującego w tejże instalacji, belki rozdzielaczy, do utrzymujących ich uchwytów, mocowane są za pomocą gumowych wkładek tłumiących lub miękkiego polietylenu.
Rozdzielacz do ogrzewania podłogowego, ściennego czy też sufitowego oprócz wcześniej wypisanego wyposażenia powinien być wyposażony w dodatkowe elementy, które posłużą do późniejszego, dokładnego wyregulowania instalacji pod względem hydraulicznym. Do niezbędnych elementów takiego kolektora należą:
– zawory regulacyjne, znajdujące się w większości przypadków na belce zasilającej, co powoduje zmniejszenie uciążliwych szumów wywołanych działaniem czynnika grzejnego, którego kierunek przepływu został skierowany na ″grzybek″, a nie jak w przypadku, gdy zawory regulacyjne były na belce powrotnej i gdzie czynnik skierowany był pod ″grzybek″;
– wkładki zaworowe, umieszczone na przeciwległej belce niż zawory regulacyjne, przystosowane do montażu głowic termoelektrycznych, czy też potocznie nazywanych napędami termicznymi. Zawory regulacyjno-odcinające służą, poprzez wykonanie odpowiedniej nastawy, do wyrównania poszczególnych pętli, które mogą być o zróżnicowanej długości przewodu, pod względem zrównoważenia instalacji jeśli chodzi o opory hydrauliczne. Praktycznie takie samo zadanie jest przeznaczone dla wkładki termostatycznej.Osie króćców podłączeniowych w kolektorze zasilającym i powrotnym nie pokrywają się w jednej linii oraz nie leżą one w jednej płaszczyźnie. Zaletą takiego rozwiązania jest ułatwienie podłączania samych przewodów grzejnikowych i rozmieszczenia ich w sposób estetyczny w szafce montażowej. Odległości samych nypli przyłączeniowych wynoszą odpowiednio: 50 mm dla rozdzielacza grzejnikowego oraz 55 mm dla rozdzielacza do ogrzewania podłogowego. Wynika to z faktu, że przy ogrzewaniu płaszczyznowym, wkładki zaworowe przystosowane są do montażu głowic termoelektrycznych (siłowników) i potrzebują dodatkowej przestrzeni, aby je zamontować.
Składaki, czyli składamy rozdzielacz z elementów
Jednakże niektórzy z producentów nie trzymają się sztywno przyjętej zasady kompletnego rozdzielacza i proponują jego skompletowanie od samego początku, zaczynając od najmniejszego pojedynczego elementu, a kończąc na w pełni wyposażonym rozdzielaczu, który będzie odpowiadał nam pod względem ceny i pod względem naszych potrzeb, np. rozdzielacz, który ma rury z profilu kwadratowego (i nie jest on bezpośrednio przystosowany do montażu wkładek zaworowych i zaworów regulacyjnych) można także wykorzystać do montażu w instalacji ogrzewania podłogowego, ale należy pamiętać o dodatkowym wyposażeniu go na przewodach zasilających w zawory termostatyczne wraz z głowicami termostatycznymi, a na przewodach powrotnych – zawory odcinające. Składanie poszczególnych elementów dotyczy także występujących na rynku instalacyjnym rozdzielaczy modułowych, które składają się z gotowych kolektorów 2, 3 lub 4-obiegowych, które wystarczy skręcić ze sobą za pomocą odpowiednich złączy i w ten sposób możemy uzyskać rozdzielacz o odpowiedniej liczbie obiegów. Zabawa w „klocki” dotyczy także rozdzielacza wykonanego np. z poliamidu wzmacnianego włóknem szklanym, potocznie nazywanego rozdzielaczem modułowym, gdzie możemy uzyskać odpowiedni rozdzielacz z konkretną liczbą obiegów grzewczych, a w razie zmiany koncepcji już nawet w trakcie budowy będziemy w stanie szybko zareagować na zmianę liczby poprzez demontaż lub montaż dodatkowych pojedynczych modułów.
Wskaźniki przepływu (rotametry)
Tradycyjny sposób równoważenia układu poprzez nastawy na rozdzielaczu może być jednak dla wielu osób uciążliwy, zwłaszcza kiedy w grę wchodzi większa liczba obiegów grzewczych. Dlatego też producenci, ułatwiając pracę swoim klientom (instalatorom), na jednym z kolektorów zamontowali elementy, które będą mierzyły na wyskalowanej podziałce, natężenie przepływu na poszczególnych obiegach oraz jednocześnie dokonać precyzyjnej regulacji tego przepływu. Mowa jest tutaj o przepływomierzach lub tzw. rotametrach, wykonanych z tworzywa lub ze szkła, w których znajduje się sprężyna ze wskaźnikiem przepływu. Każdy rotametr jest odpowiednio wyskalowany w sposób umożliwiający odczytanie rzeczywistego natężenia przepływu czynnika grzewczego, a najczęściej spotykana skala sięga do 6 litrów/min.
Średnica belki zasilającej oraz powrotnej
Zróżnicowanie rozdzielaczy dotyczy także średnicy belek rozdzielaczy, wykończenia oraz rodzaju wykonania. Belki mogą być wykonane z rur okrągłych (mosiężnych, stalowych), których średnica występuje w trzech rozmiarach: ¾″, 1″ (najczęściej stosowany i najbardziej rozpowszechniony) oraz 5/4″. Koniec takiego kolektora zazwyczaj jest wykończony już fabrycznie w gwint zewnętrzny: GZ ¾″, GZ 1″ i GZ 5/4″ lub w gwint wewnętrzny: GW3/4″. Oprócz rur okrągłych występują także kolektory o profilu kwadratowym z prętów mosiężnych, poddawanych w fazie produkcji procesowi skrawania, w których najczęściej występującym zakończeniem jest gwint wewnętrzny GW 1″. Zaletą nagwintowania końcówek kolektorów jest możliwość bezpośredniego przystosowania takiego rozdzielacza do podłączenia do całej instalacji centralnego ogrzewania prawostronnie lub lewostronnie. Na przeciwległym krańcu belki zasilającej i powrotnej producenci zalecają stosowanie zespołów odpowietrzająco-spustowych dla rozdzielaczy do „podłogówki”, zaś dla rozdzielaczy do grzejników tradycyjnych – korki zaślepiające (gdzie odpowietrznik i zawór spustowy jest zamontowany na każdej z belek).
Uszczelnienie rozdzielaczy
Bardzo ważnym wyposażeniem w rozdzielaczach, a zarazem niewidocznym, jest kwestia z jakiego materiału wykonane są wszelkie uszczelnienia. Znaczna część producentów stosuje uszczelnienia wykonane z gumy EPDM (etyleno-propylenu) gwarantującej znakomitą jakość połączeń. Zdarzają się jednak materiały z gumy NBR, które po roku lub dwóch użytkowania nie wytrzymują powierzonych im zadań i są powodem pojawiania się nieszczelności.
Odpowietrzanie i spuszczanie czynnika roboczego
Na ogół większość rozdzielaczy w instalacji centralnego ogrzewania jest wyposażona w zespołu odpowietrzająco-spustowe. Służy to do odprowadzenia powietrza zgromadzonego w przewodach, w szczególności w ogrzewaniu płaszczyznowym oraz do ewentualnego spuszczenia wody w celu wykonania napraw lub innych robót montażowych. Powyższe zespoły mogą być już w komplecie z rozdzielaczem, ale mogą być w każdej chwili zostać od niego odkręcone. Niektórzy producenci już na samych belkach przewidują króciec do zamontowania odpowietrznika, a pod spodem króciec do wkręcenia zaworu spustowego.
Układy mieszające w pakiecie z pompą i regulacją
Coraz częściej wśród producentów armatury przyłączeniowej można spotkać się z połączonym rozdzielaczem z jednostką podmieszania, czyli zaworem mieszającym wraz z odpowiednią dopasowaną pompą. Najczęściej takie gotowe zespoły są wykorzystywane w instalacjach, gdzie występują grzejniki płytowe i ogrzewanie płaszczyznowe, które charakteryzują się innymi parametrami pracy (temperaturą zasilania i powrotu). W układzie z zastosowanym konwencjonalnym źródłem ciepła na instalację grzejnikową podawane są zdecydowanie wyższe parametry temperaturowe niż na instalację np. ogrzewania podłogowego. Dlatego w celach bezpieczeństwa użytkownika konieczne jest i obligatoryjne jest zastosowanie systemu podmieszania. W większości oferowanych zestawach są zamontowane zawory termostatyczne wyposażone w kapilarę z czujnikiem przylgowym lub w tulei zanurzeniowej. Sama regulacja temperaturowa i hydrauliczna całego układu odbywa się za jego pomocą oraz na zaworze grzejnikowym odcinającym na powrocie. Jednakże z uwagi na łatwą możliwość uszkodzenia poszczególnych elementów można spotkać się coraz częściej z rozwiązaniem, w którym zastosowano zawór czterodrogowy. Reguluje on temperaturę czynnika zasilającego pętlę ogrzewania płaszczyznowego poprzez zmianę stosunku zamieszania wody z belki powrotnej rozdzielacza i wody z obiegu kotła. Następnie czynnik grzewczy po zmieszaniu kierowana jest do belki zasilającej.
Rozdzielacze przemysłowe oraz obiektów sportowych
Rozdzielacze są bardzo często wykorzystywane do ogrzewania wielopłaszczyznowych powierzchni , takich jak: hale produkcyjne, przemysłowe, boiska sportowe piłkarskie lub np. korty tenisowe. Przy niedużych powierzchniach mogą to być kolektory o średnicy 5/4″, do których przyłączone są przewody o średnicy 25 lub 20 mm, a do sporych obszarów grzania stosuje się tzw. rozdzielacze Tichelmana. Są to dwa przewody o dużych średnicach, do których przyłączane są bezpośrednio przewody grzewcze. Taki układ, pomimo braku zastosowania elementów regulacyjnych, takich jak zawory, zapewnia równe opory przepływu dla każdego obiegu .