Fot. Comap

Fot. Comap

Głowice i zawory termostatyczne – czy to nadal aktualny temat?

Przeglądy:
Fot. Danfoss

Głowice i zawory termostatyczne to temat z jednej strony znany dobrze, z drugiej strony często ostatnio (przez osoby promujące systemy ogrzewania podłogowego) uznawany za mało aktualny. Pomimo tego, że głowice termostatyczne wraz z zaworami regulacyjnymi stosowane są powszechnie od przeszło 25 lat, ciągle znaleźć można w tym obszarze wiele nowości, zmian technologicznych i innowacji.

W skład typowego zestawu regulacyjnego wchodzi zwyczajowo zawór grzejnikowy z nastawą wstępną oraz odpowiednio dobrana głowica termostatyczna. Wyłącznie właściwie dobrane i odpowiednio ustawione zawór wraz z głowicą gwarantują komfort temperaturowy w pomieszczeniu. Dzięki temu temperatura w pomieszczeniu kontrolowana jest w sposób zapewniający niskie zużycie energii, a więc w efekcie jej oszczędność.
Zawory termostatyczne są elementami wykonawczymi, na których pza pomocą regulatorów, jakimi są głowice termostatyczne, następuje ograniczanie przepływu w zależności od zmieniających się warunków w pomieszczeniu. Głowica termostatyczna wyposażona w odpowiedni czujnik cieczowy lub gazowy – element termostatyczny powoduje reakcję zapewniającą regulację przepływu.

Zawór termostatyczny z głowicą termostatyczną (Fot. Watts)

Wymogi prawne a standard wykonywanych instalacji

Jak wyżej wspomniałam zestaw zawór termostatyczny wraz z głowicą są powszechnie stosowane od wielu lat. Trudno już znaleźć instalację wewnętrzną, która nie byłaby w nie wyposażona. Dzieje się tak za względu na dbałość o komfort w budynkach, dużą uwagę zwracamy na oszczędności, jak również dzięki obowiązującym przepisom prawa.
Rozporządzenie Ministerstwa Infrastruktury z 2020 r z późniejszymi zmianami (Dz.U. nr 74 poz 690) wymaga stosowania „regulatorów przepływu ciepła, które powinny działać automatycznie, w zależności od zmian temperatury wewnętrznej w pomieszczeniach, w których są zainstalowane.”

Przyłącza dolne zintegrowane do grzejników dolnozasilanych (Fot. Oventrop)

Zawory grzejnikowe statyczne czy dynamiczne

Na rynku znajdujemy szeroki asortyment zaworów grzejnikowych. Wśród nich znaleźć można zarówno tradycyjne zawory grzejnikowe, statyczne, jak i bardziej nowoczesne zawory automatyczne, działające niezależnie od ciśnienia. Jedne jak i drugie znajdują zastosowanie w regulacji przepływu przed różnego rodzaju odbiornikami. Obie technologie znalazły również zastosowanie w przygotowywanych przez producentów armatury wkładkach zaworowych przeznaczonych do grzejników dolnozasilanych. Często instalator staje przed dylemantem, jakie zawory zastosować: tradycyjne czy te automatyczne? Na pytanie to nie ma jednoznacznej odpowiedzi. Jest to uzależnione od instalacji, warunków w niej panujących, obecności różnego rodzaju armatury regulacyjnej i równoważącej na różnych poziomach instalacji (pod pionami, na odejściu na kondygnację, na odejściu na lokal). W przypadku podejmowanie decyzji o wyborze tzw. zaworów automatycznych (działających niezależnie od ciśnienia) należy zdawać sobie sprawę z tego, że taka instalacja wymagać będzie większego ciśnienia dyspozycyjnego niż instalacja zaprojektowana/ wykonana w oparciu o zawory statyczne. I jeśli przykładowo mamy zawory automatyczne przed odbiornikami należy rozważyć stosowanie armatury statycznej na pozostałych poziomach równoważenia. Oprócz wyższej ceny zaworów automatycznych to również powyższy czynnik wpłynął na to, że zawory automatyczne dotychczas nie wyparły z rynku rozwiązań tradycyjnych i są stosowane na części instalacji równolegle do innych, na których nadal stosujemy armaturę statyczną.

Głowica elektroniczna, możliwość nastawy temperatury w zakresie 5 do 30°C, co 0,5°C (skok 0,5°C). Tryby pracy: komfort, obniżona temperatura, ochrona prze zamarzaniem, praca automatyczna, zgodnie z programami czasowymi, 9 programów fabrycznych oraz 4 programy użytkownika (Fot. Watts)
Głowica termostatyczna wyposażona w czujnik wyniesiony (Fot. Oventrop)

Różne rodzaje armatury na różne potrzeby

Tradycyjne grzejniki wyposażone są w gałązki zasilającą i powrotną, umiejscowione z boku grzejnika (tzw. grzejniki bocznozasilane). Takie grzejniki wyposaża się w zawór grzejnikowy (prosty, kątowy, osiowy) wraz z głowicą na zasilaniu, a na powrocie w odcinający zawór powrotny (z nastawą lub bez). Nastawa zaworu grzejnikowego termostatycznego zapewnia ograniczenie przepływu na maksymalną wartość, wynikającą z obliczeń zapotrzebowania na ciepło dla danego pomieszczania. Bardziej precyzyjne dopasowanie uzyskać można stosując nastawy na zaworach powrotnych, co jest relatywnie rzadko wykonywane. Regulując szybkością przepływu wody przez grzejnik można dokładniej dopasować ilość energii przekazywanej przez grzejnik do obliczeniowego zapotrzebowania na ciepło dla danego pomieszczenia.
Wkładki zaworowe pełnią funkcję zaworów termostatycznych w grzejnikach zintegrowanych, (tzw. dolnozasilanych, panelowych). Oprócz wkładki zaworowej standardowo wyposaża się takie grzejniki w przyłącze dolne, umożliwiające odcięcie grzejnika na potrzeby późniejszej eksploatacji itp.
Brak armatury odcinającej na gałązkach w grzejniku zintegrowanym, czy gałązce powrotnej w grzejniku bocznozasilanym uznaje się aktualnie jako błąd w technice.
Nieco oddzielną grupę grzejników stanowią grzejniki dekoracyjne czy łazienkowe. Tu zastosowanie znajduje albo armatura (zawór grzejnikowy oraz powrotny) w wykonaniu dekoracyjnym albo bloki podłączeniowe. Większość armatury łazienkowej to armatura dekoracyjna, która oprócz podstawowych funkcji zestawu zawór oraz głowica, które opisane wyżej, ma za zadanie cieszyć oko użytkownika.

Czy wszystkie głowice pasują na wszystkie zawory, czy można stosować je zamiennie?

Podczas doboru elementów zestawu zawór/wkładka zaworowa oraz głowica należy zwrócić uwagę na odpowiednie spasowanie kilku parametrów:
• Wymiar gwintu. Na rynku powszechnie stosuje się 2-3 typowe rozwiązanie (M30x1,5, złącze zaciskowe, M28x1,5). Zdażyć się może, że jeden z elementów ma inny mniej standardowy wymiar gwintu. W przypadku armatury z innym standardem gwintu konieczne może być zastosowanie odpowiedniego adaptera lub wymiana jednego elementu.
• Skok trzpienia zaworu, przy którego braku możliwy jest montaż, ale błędne działania zaobserwować będzie można dopiero w trakcie eksploatacji (zbyt szybkie zamykanie albo niedomykanie przepływu mimo osiągnięcia na głowicy wymaganej temperatury).

Co to jest klasyfikacja TELL?

Przepisami dotyczącymi oceny efektywności energetycznej urządzeń objęte zostały zestawy zawory + głowice termostatyczne. Wszystkie głowice termostatyczne na rynku poddawane powinny być klasyfikacji TELL, w klasach jakościowych od A do F (analogiczna klasyfikacja, jaką znamy, która dotyczy urządzeń AGD przeznaczonych do stosowania w gospodarstwach domowych).
W przypadku klasyfikacji głowic termostatycznych oceniane są takie parametry, jak: wpływ temperatury wody na działanie czujnika, opóźnienie w działaniu, czas zamykania oraz wpływ różnicy ciśnienia. Kategoria A najwyższa wskazuje produkty, które są najbardziej ekonomiczne, a ich stosowanie zapewni efektywność pracy całej instalacji.

Jaka głowica termostatyczna: tradycyjna czy elektroniczna?

Coraz częściej głowice termostatyczne tradycyjne, z ręczną regulacją ustępują miejsca głowicom elektronicznym. Dlaczego wielu użytkowników indywidulanych, jak również użytkowników obiektów publicznych decyduje się na zmianę głowic manualnych na głowice elektroniczne? Głównym powodem takich decyzji jest możliwość jeszcze dokładniejszej regulacji temperatury w pomieszczeniu. Mając na myśli dokładniejszą, miałam na myśli regulację bardziej dopasowaną do sposobu użytkowania pomieszczenia, np. regulację/automatyczne obniżenie temperatury w trakcie urlopu, wyjścia do pracy, braku obłożenia w pojedynczych pomieszczaniach. Możliwa jest regulacja zgodna z profilem użytkowania pomieszczania w cyklu dziennym, tygodniowym, miesięcznym. Odpowiednio regulowane głowice elektroniczne zapewniają jeszcze większą oszczędność energii. Takie głowice dodatkowo umożliwiają wpięcie w systemy sterowania budynkiem tzw. BMS, i odpowiednio zdalne ich sterowanie.
W wielu instalacjach tradycyjne zawory termostatyczne przed odbiornikami zastępowane są zaworami dwudrogowymi/trójdrogowymi z napędami elektrycznymi, które są elementem wykonawczym sterowanym sygnałem np. wysyłanym przez termostat pomieszczeniowy. W taki układzie rolę głowicy termostatycznej przejmuje napęd elektrotermiczny lub elektromotoryczny.

Inne specjalne wykonania głowic termostatycznych

Gdy głowica musi zostać zasłonięta i nie będzie możliwy jej swobodny opływ powietrzem, aby zapewnić prawidłową regulację należy zastosować głowicę z czujnikiem wyniesionym. Kiedy ze względu na miejsce montażu niemożliwy będzie późniejszy dostęp do głowicy i zmiana nastawionej temperatury, należy rozważyć montaż głowicy z wyniesionym nastawnikiem.
Inne wykonania specjalne głowic termostatycznych znajdują zastosowanie np. na basenach i innych obiektach, gdzie wymagana jest temperatura wyższa niż przypadku pomieszczeń mieszkalnych. Głowice takie wyskalowane zostały odpowiednio na wyższą temperaturę, przykładowo do 36°C. Na potrzeby obiektów użyteczności publicznej, ochrony przed kradzieżą, wandalizmem stosuje się odpowiednie kołpaki/zabezpieczenia standardowych głowic lub przeznaczone do tego tzw. głowice typu instytucjonalnego.

Mamy głowicę i co dalej?

Głowice termostatyczne wyposażone są w podziałkę. W zależność od typu głowic może się ona zaczynać od 0 (taka głowica umożliwia całkowite ocięcie przepływu, nie zapewnia ochrony przed zamarzaniem lub od gwiazdki (* – ochrona przed zamarzaniem, chroni instalację przed spadkiem temperatury poniżej 7-8°C). Pozostałe pozycje podziałki pozwalają na zapewnienie w pomieszczaniu odpowiedniej temperatury.
Cyfra 3 na podziałce oznacza zwyczajowo temperaturę komfortu w pomieszczeniu na poziomie 20°C. W pomieszczeniach typu łazienki (gdzie wymagana jest temperatura 24°C) głowice powinny być odpowiednio ustawione na wyższą pozycję podziałki. W przypadku prawidłowo zrównoważonej i działającej instalacji, zespół zawór oraz głowica termostatyczna ustawiony na jedną pozycję powinien zapewnić stałą temperaturę w pomieszczeniu, bez konieczności jej dodatkowej regulacji/zmiany.
Prawidłowa praca instalacji i komfort w pomieszczeniu są uwarunkowane zastosowaniem odpowiedniej armatury, w tym również odpowiednio dopasowanych zaworów i głowic termostatycznych przed poszczególnymi odbiornikami. Należy pamiętać, że dobrane nastawy przepływu na armaturze powinny być poparte obliczeniami hydraulicznymi. Instalacja z odpowiednio dobranymi przepływami i regulacją temperaturową w każdym z poszczególnych pomieszczeń zapewni komfort oraz maksymalne oszczędności energii w długim czasie użytkowania.

Znaczenie podziałki na głowicy termostatycznej (Fot. Watts)

Bezpłatna prenumerata