Rozdzielacze w instalacjach sanitarnych

Grzejnikowe, do ogrzewań płaszczyznowych…

W ciagu ostatnich kilkunastu lat możemy zaobserwować bardzo intensywny rozwój technologii związany z instalacjami sanitarnymi. Przykładem, który w bardzo dobry sposób oddaje “ducha” tego okresu może być rozdzielacz. Aktualnie ten element instalacji wykorzystywany jest nie tylko w instalacjach centralnego ogrzewania, ale coraz częściej można go zobaczyć w instalacjach zimnej oraz ciepłej wody użytkowej, wody lodowej oraz w instalacjach przemysłowych.

Rozdzielacz a kolektor – nomenklatura

Zwyczajowo przyjęło się, że mianem rozdzielacza określa się cały element. Ale tak naprawdę pod słowem rozdzielacz kryje się jeszcze jedno słowo, a mianowicie kolektor. Co kryje się pod tymi dwoma nazwami? Aby uściślić nazewnictwo i mieć świadomość skąd to się bierze, poniżej przedstawione są podstawowe różnice pomiędzy dwoma podstawowymi elementami składowymi:
- rozdzielacz – jest to belka o przekroju okrągłym lub kwadratowym, która jak sama nazwa wskazuje rozdziela, wpływający do niego, jeden główny strumień czynnika na pojedyncze, mniejsze strumienie, które zasilają poszczególne urządzenia grzewcze, tj.: urządzenie grzewcze lub pętla ogrzewania podłogowego lub pętla ogrzewania płaszczyznowego;
- kolektor – jest to także belka o przekroju okrągłym lub kwadratowym, która jak sama nazwa wskazuje zbiera, wpływające do niego, pojedyncze strumienie z czynnikiem powracającym z urządzeń grzewczych lub z pętli instalacji płaszczyznowych i zbiera je wszystkie w jeden wspólny, duży strumień, który trafia z powrotem do źródła ciepła.
Jednakże w świecie instalacyjnym wystarczy wymienić słowo “rozdzielacz”, a wszyscy branżyści jednoznacznie wiedzą o jakim elemencie jest mowa: zestawie, w skład którego wchodzi i belka rozdzielająca (rozdzielacz), i zbierająca (kolektor), ale także inne, mniejsze elementy wchodzące w jego wyposażenie. Mają także świadomość, że w zależności do jakiej instalacji potrzebny jest taki układ (zestaw), to jest on w odpowiedni sposób przystosowany i wyposażony.

Podział rozdzielaczy

Rozdzielacze instalacyjne
Te dalej można podzielić ze względu na rodzaj budownictwa, do którego są przeznaczone:
1. budynki jednorodzinne i wielorodzinne:
- rozdzielacze do instalacji centralnego ogrzewania wyposażonego np. w grzejniki płytowe (rys. 1), łazienkowe, konwektorowe, kanałowe oraz do instalacji chłodzenia;
- rozdzielacze do centralnego ogrzewania wyposażonego w instalację ogrzewania podłogowego, ściennego lub sufitowego (ogrzewania płaszczyznowe) (rys. 2) oraz do instalacji chłodzenia.
2. budynki produkcyjne, magazynowe, hale przemysłowe, boiska sportowe, korty tenisowe (budynki o dużej powierzchni):

Rozdzielacze przemysłowe. 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.

Rozdzielacze kotłowe (rys. 3). Znajdują zastosowanie w rozdziale czynnika roboczego na osobne obwody grzewcze lub chłodnicze w pomieszczeniach kotłowni lub w węźle cieplnym.

Materiał rozdzielacza

Rozdzielacze różnią się pomiędzy sobą materiałem z jakiego zostały wykonane. Najbardziej rozpowszechnionym materiałem zastosowanym do produkcji belek rozdzielaczy jest mosiądz M63 (rys. 4), 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 (rys. 5) a nawet wykonane z poliamidu (rys. 6).

Budowa

Rozdzielaczem przodującym w sprzedaży i w propozycjach zamieszczonych w ofercie poszczególnych producentów, stałą i niezmienną popularnością cieszą się rozdzielacze instalacyjne mieszkaniowe, które są już bezpośrednio przygotowane do montażu w szafce podtynkowej lub natynkowej w instalacjach sanitarnych. Liczba sekcji na takim zespole wynosi od 2 do 12 obiegów (rys. 7), a zaletą kompletnego zestawu 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 nie będzie przeciekało, z powodu np. zbyt słabego dokręcenia 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 wyjściem z hali produkcyjnej, poddawane są próbie szczelności.
Przejdźmy do szczegółowego rozłożenia „rozdzielacza” na pojedyncze części pierwsze, aby zobaczyć jakie elementy (podzespoły) wchodzą w jeden, w pełni wyposażony zestaw.

Rozdzielacz grzejnikowy i płaszczyznowy

Elementy zestawu rozdzielacza grzejnikowego:
- podstawowymi elementami tych kompletnych zestawów są dwie belki o przekroju okrągłym lub z rury o profilu kwadratowym: belka zasilająca oraz belka zbierająca. Różnice pomiędzy nimi są wspomniane na samym początku artykułu;
- nyple przyłączeniowe o różnym gwincie przyłączeniowym np. ½″xM22, ½″x¾″ (rys. 8), znajdujące się na każdej belce a służące do podłączenia przewodów grzejnikowych wykonanych z różnego materiału (np. tworzywo sztuczne, miedź);
- dwie sztuki uchwytów z blachy stalowej ocynkowanej, które utrzymują oba kolektory w dokładnie określonej przez producenta odległości. Aby wyeliminować niepotrzebny hałas (który w ogóle nie powinien się pojawić w dobrze wykonanej instalacji, według właściwie zaprojektowanej dokumentacji technicznej), wywołany drganiami powstającymi podczas pracy instalacji centralnego ogrzewania, uchwyty mocujące i trzymające belkę zasilającą i zbierającą wyposażone są w gumowe wkładki tłumiące lub miękkiego polietylenu;

 Rozdzielacz do systemów płaszczyznowych ma elementy wymienione dla rozdzielacza grzejnikowego, a oprócz tego musi być wyposażony w:
- zawory regulacyjne, które służą do późniejszego, dokładnego wyregulowania instalacji pod względem hydraulicznym. Znajdują się w większości przypadków na belce zasilającej, co powoduje zmniejszenie uciążliwych szumów wywołanych działaniem czynnika grzewczego, którego kierunek przepływu został skierowany na „grzybek”, a nie jak w przypadku, gdy zawory regulacyjne były na belce powrotnej i gdzie przepływ czynnika grzewczego skierowany był pod „grzybek”. Zawory regulacyjno-odcinające służą, poprzez wykonanie odpowiedniej nastawy, do wyrównania poszczególnych pętli zróżnicowanych pod kątem długości. Zawory te więc równoważą instalację, ze względu na różne opory hydrauliczne pętli;
- wkładki zaworowe (rys. 9), umieszczone na przeciwległej belce niż zawory regulacyjne, przystosowane do montażu głowic termoelektrycznych (potocznie nazywanych napędami termicznymi lub siłownikami elektrycznymi.);
- wskaźniki przepływu (rotametry lub przepływomierze). Tradycyjny sposób równoważenia układu poprzez nastawy na rozdzielaczu jest jednak dla wielu osób uciążliwy, zwłaszcza kiedy w grę wchodzi większa liczba obiegów grzewczych. Dlatego też producenci, wychodząc naprzeciwko ułatwieniu pracy swoim klientom/instalatorom, na jednym z kolektorów montują elementy, które mierzą na wyskalowanej podziałce natężenie przepływu na poszczególnych obiegach oraz jednocześnie można na nich dokonać precyzyjnej regulacji tego przepływu. Mowa jest tutaj o przepływomierzach lub tzw. rotametrach (rys. 10), wykonanych z tworzywa lub ze szkła, a 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.

Zamiana rozdzielaczy: grzejnikowy do ogrzewania płaszczyznowego i odwrotnie

Niektórym instalatorom – szczególnie na początku pracy w zawodzie – oraz klientom indywidualnym przychodzi na myśl zastosowanie rozdzielacza grzejnikowego do instalacji ogrzewania płaszczyznowego, w celu zmniejszenia kosztów inwestycyjnych. Ale mam nadzieję, że młodzi instalatorzy na tyle jednak wykorzystują nowe technologie, a dostęp do wiedzy jest na tyle łatwy (chociażby w Internecie), że nie popełnią wspomnianego błędu i potencjalnych klientów i inwestorów także od tego odwiodą. W prostych jednak słowach: dlaczego nie należy szukać oszczędności w tańszym rozdzielaczu grzejnikowym? Jest to po prostu nieopłacalne, wymaga bowiem dokupienia pozostałych pojedynczych elementów i ich skręcania w zestaw. Praktycznie i technicznie także ciężko o właściwe zrównoważenie pojedynczych obiegów. Zastosowanie „oszukanych” zamienników bardziej wpływa na estetykę lub bardziej na jej brak, powoduje zwiększenie awaryjności i naraża instalację na przecieki poprzez złe dokręcenie elementów składowych. Lepiej zatem kupować i stosować całe, kompletne oraz odpowiednie rozdzielacze do wymaganej instalacji. Tym bardziej, że na fabryczne zestawy dany producent daje w pełni gwarancję i to właśnie on ponosi pełną odpowiedzialność w razie stwierdzenia wady fabrycznej podczas procedury reklamacyjnej oraz odszkodowawczej.

Zdarzają się przypadki stosowania rozdzielacza do instalacji płaszczyznowych w instalacjach z grzejnikami. Można takie rozwiązania napotkać m.in. w hotelach, gdy inwestor, w celu zapobieganiu kradzieży, dewastacji, zniszczeniu elementów sterujących na grzejniku, dane elementy sterujące i regulujące przepływy umieszcza właśnie na rozdzielaczu w pełni wyposażonym, a takowy umieszcza w oddzielnym szachcie z dostępem tylko dla personelu technicznego, obsługującego dany obiekt. Natomiast w pokoju dla klientów jest jedynie widoczny termostat do ustawiania żądanej temperatury i praktycznie nic poza tym.

Średnica belki zasilającej oraz powrotnej

Różnorodność występuje także w średnicach belek rozdzielaczy, ich wykończeniu oraz wykonaniu. 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 3/4`″, GZ 1″ i GZ 5/4″ lub w gwint wewnętrzny: GW3/4″.

Oprócz rur okrągłych są 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 – korków zaślepiających (gdzie odpowietrznik i zawór spustowy jest zamontowany na każdej z belek).

Zespoły odpowietrzająco-spustowe (rys. 11) służą do odprowadzenia powietrza zgromadzonego w przewodach, w szczególności w ogrzewaniu płaszczyznowym oraz do ewentualnego spuszczenia wody w celu wykonania napraw lub innych robót montażowych. Mogą być już w komplecie z rozdzielaczem, ale można być w każdej chwili od niego odkręcić. Niektórzy producenci już na samych belkach przewidują króciec do zamontowania odpowietrznika, a pod spodem króciec do wkręcenia zaworu spustowego.

Układ rozmieszczeń otworów podłączeniowych w rozdzielaczu 

Osie króćców podłączeniowych rozmieszczonych w belce górnej oraz dolnej nie pokrywają się w jednej linii oraz nie leżą w jednej płaszczyźnie (mają różną odległość od tylnej ścianki szafki podtynkowej lub natynkowej). Zaletą takiego rozwiązania jest ułatwienie podłączania samych przewodów grzejnikowych i rozmieszczenia ich w sposób estetyczny. 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 i potrzebują dodatkowej przestrzeni aby je zamontować i aby siłowniki nie zachodziły jeden na drugi.

Rozdzielacz jako jeden zestaw czy składany?

Jaki rozdzielacz wybrać? Taki, który jest już gotowy i zawiera wszelkie odpowiednie elementy czy też taki do samodzielnego złożenia? 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 naszych potrzeb. Przykładem może być np. rozdzielacz, który ma rury z profilu kwadratowego (i nie jest on bezpośrednio przystosowany do montażu wkładek zaworowych i zaworów regulacyjnych). Można go 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 się 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.
Jednak większość firm wykonawczych wybiera gotowe i kompletnie zmontowane rozdzielacze. Wynika to z faktu oszczędności czasu na budowie, braku sprawdzania wykonania jakości połączeń poszczególnych elementów, ufności w prawidłowość wykonanej dokumentacji technicznej.

Oczywiście, na samym początku rozpoczętej inwestycji, zdarza się bardzo często, że koncepcja ścian nie odpowiada inwestorowi (w szczególności jest to spotykane w budownictwie jednorodzinnym) lub w przypadku, gdy pierwotna dokumentacja została przygotowana z zastosowaniem innych urządzeń grzewczych lub ta sama dokumentacja została przygotowana w odległym czasie i zmieniły się trendy w technologii instalacyjnej. W wyniku takiej sytuacji powinno wykonać się na nowo dokumentację techniczną przez uprawnionego projektanta instalacji sanitarnych, jednakże życie weryfikuje wszystko i niektórzy z powodów finansowych szukają pomocy u producentów systemów grzewczych i chłodniczych w celu zaprojektowania na nowo rozprowadzenia instalacji c.o. i nie tylko. Należy w tym miejscu jasno powiedzieć, że jest to jedynie propozycja i koncepcja rozprowadzenia przewodów c.o. (w przypadku wykonania rysunków technicznych z rozkładem przewodów rozprowadzających czynnik grzewczy lub chłodniczy), poradą techniczną zwrócenia klientowi na bardzo ważne kwestie, o których łatwo zapomnieć.

Układy mieszające w pakiecie z pompą i regulacją

Coraz bardziej rozpowszechnionym układem jest połączenie rozdzielacza z całym układem pompowym wraz z możliwości wykonania podmieszania czynnika, czyli zaworem mieszającym wraz z odpowiednią dopasowaną pompą (rys. 12). Najczęściej takie gotowe zespoły są wykorzystywane w instalacjach, gdzie występują grzejniki płytowe i ogrzewanie płaszczyznowe, które charakteryzują się innymi parametrami pracy (chodzi tu o temperaturę zasilania i temperaturę powrotu). Przy zastosowaniu konwekcjonalnego źródła ciepła na instalację grzejnikową podawane są zdecydowanie wyższe parametry temperaturowe niż na instalację, np. ogrzewania podłogowego. Pozwala to z jednej strony zmniejszyć wymiary urządzeń grzewczych widzianych gołym okiem, takich jakimi są grzejniki zamontowane pod oknami, a z drugiej strony zapewnić bezpieczeństwo i komfort cieplny użytkownikom, którzy wykorzystują w pomieszczeniach systemy płaszczyznowe.

Instalnews - bezpłatny biuletyn e-czasopisma InstalReporter 1/2018 12/2017 4/2017