Podział zaworów grzejnikowych
Ze względu na zasadę działania:
– z regulacją ręczną
– z regulacją termostatyczną (z termostatem na zaworze, z termostatem zdalnym)
Ze względu na figurę korpusu zaworu:
– o figurze prostej
– o figurze kątowej prawej lub lewej
– trzyosiowe (narożne)
– zespolone z korpusem obejścia (trzydrogowe)
– czterodrogowe
Ze względu na typ instalacji
– do instalacji jednorurowej
– do instalacji dwururowej
Ze względu na możliwości regulacyjne zaworu:
– pojedynczej regulacji (regulacja typu zamknij, otwórz)
– podwójnej regulacji (dławienie przepływu + regulacja termostatyczna)
Fot. Różne figury zaworów grzejnikowych. Od Góry po lewej figura prosta, figura kątowa prawa, figura kątowa specjalna zwana też aksjalną (do zaworów z korpusem obejścia), figura trójosiowa
Fot. U góry po lewej – zawór z korpusem obejścia, po prawej zawór do grzejników kompaktowych w wersji jednorurowej
Fot. Zawór trójdrogowy do ogrzewań dwururowych : po lewej dla grzejników łazienkowych, po prawej dla grzejników członowych
Zawory termostatyczne
Budowa zaworu termostatycznego
Wkładka zaworowa
Montowana jest w mosiężnym korpusie zaworu i ma za zadanie dławić przepływ przez grzejnik. Wkładka zbudowana jest z grzybka z elastyczną uszczelką przymocowanego do trzpienia sterującego ze sprężyną powrotną. Nacisk trzpienia przez popychacz głowicy termostatycznej powoduje przymykanie lub otwieranie się zaworu.
Wielu producentów oferuje wkładki bez tzw. „nastawy wstępnej”. W tym rozwiązaniu sterowanie położeniem grzybka wkładki (odległością grzybka od gniazda zaworu), a tym samym wielkością przepływu wody przez grzejnik odbywa się tylko za pośrednictwem głowicy termostatu. Ponieważ termostat pracuje w cyklu (zamknij – otwórz), wkładka zaworowa albo jest całkowicie zamknięta, albo całkowicie otwarta. Kryzowanie grzejników w instalacji wymaga tutaj dławienia grzejnika na zaworze powrotnym, co wymaga zamontowania zaworów powrotnych z precyzyjną regulacją.
Wkładki z nastawą precyzyjną pozwalają na dopasowanie wielkości oporu wkładki do wymaganej straty ciśnienia na danym grzejniku. Ustawianie nastawy wstępnej może być przy tym dostępne dla użytkownika (nie wymaga wtedy specjalistycznych narzędzi i dokonywane jest ręcznie po zdjęciu głowicy), lub tylko dla serwisanta (wymaga stosowania specjalnych kluczy – rozwiązanie dla budynków użyteczności publicznej i zabudowy wielorodzinnej).
Możliwość nastawy wstępnej posiadają obecnie zarówno wkładki dla grzejników tradycyjnych, zasilanych z boku, jak i dla grzejników kompaktowych, zasilanych od spodu.
Fot. Wkładki zaworowe herz do grzejników zasilanych z boku
Fot. Wkładki zaworowe firmy schlosser dla grzejników kompaktowych zasilanych od spodu.
Termostat
Jest sercem zaworu termostatycznego, składa się z trzech elementów:
Czujnik termostatu zbudowany jest w postaci zbiorniczka wypełnionego medium o dużej rozszerzalności cieplnej, wewnątrz którego znajduje się mieszek z zamocowanym trzpieniem popychacza. Wzrost objętości medium powoduje ściśnięcie mieszka, tym samym nacisk popychacza na wkładkę zaworową, spadek temperatury – powrót popychacza do poprzedniej pozycji (ruch ten wywołuje sprężyna powrotna).
Czujniki w głowicach zaworów termostatycznych grzejnikowych mogą być trzech typów:
a)- woskowe
b)- gazowe
c)- cieczowe
Ad a). Czujniki woskowe charakteryzuje duża bezwładność działania oraz z reguły określona żywotność. Obecnie w głowicach termostatycznych grzejnikowych spotykane są sporadycznie. Znacznie częściej wykorzystuje się je natomiast w bateriach termostatycznych wody użytkowej.
Ad b). Czujniki gazowe są bardzo szybkie w działaniu, błyskawicznie reagując na zmiany temperatury w pomieszczeniu. Posiadają natomiast mniejszą precyzję w regulacji temperatury oraz mogą ulegać (przy długoletnim użytkowaniu) stopniowej dekompresji.
Ad c). Czujniki cieczowe są wolniejsze w działaniu od czujników gazowych ale bardziej precyzyjne. Są też całkowicie szczelne i niezmienne w czasie. Ich histereza z reguły nie przekracza kilku dziesiątych Kelwina.
Pokrętło głowicy termostatu służy do ręcznego ustawiania żądanej temperatury w pomieszczeniu. Obracanie pokrętłem głowicy powoduje zmianę odległości pomiędzy popychaczem, a trzpieniem wkładki zaworowej. Obracając głowicę w lewo powodujemy zawsze podwyższenie żądanej temperatury, w prawo – obniżenie temperatury. Zmiana reżimu pracy głowicy może się odbywać płynnie lub skokowo (słychać wtedy charakterystyczne kliknięcie). Drugie rozwiązanie nosi nazwę nastawy akustycznej i jest wygodne dla osób niedowidzących. Z myślą o nich część producentów produkuje też pokrętła z wyczuwalnymi oznaczeniami w punktach komfortu cieplnego.
Zakres regulacji większości głowic mieści się w przedziale 6-28°C. Dolna wartość zakresu stanowi zabezpieczenie przed zamarzaniem instalacji, użytkownik manipulując zaworem nie może w tym wypadku całkowicie go zamknąć. Przy spadku temperatury w pomieszczeniu poniżej 6°C, zawór automatycznie zostanie otwarty. Możemy jednak znaleźć rozwiązania głowic z przedziałem od 0°C (całkowicie zamknięty zawór), jak też z górnym zakresem do 35°C – głowice dla basenów kąpielowych, a nawet 50°C (głowice przylgowe dla ogrzewania podłogowego).
Przy zaworach instalowanych w budynkach użyteczności publicznej istotne znaczenie może mieć blokada pokrętła głowicy. Rozwiązanie powyższe może być realizowane tak pod kątem zakresu regulacji temperatury jak i demontażu pokrętła. W pierwszym przypadku blokada polega na ograniczeniu użytkownikowi ruchu obrotowego głowicy do dopuszczalnych wartości temperatur i ma na celu zmniejszenie zużycia ciepła lub niedopuszczenie do nadmiernego obniżania temperatury w pomieszczeniu (zgodnie z Dz. U. 75 z dnia 15.06.2002 głowice w budynkach wielorodzinnych powinny mieć ogranicznik dolnej temperatury do +16°C).
Zabezpieczenie przed przypadkowym demontażem głowicy jest zabezpieczeniem wandaloodpornym, realizowanym zwykle przy użyciu dodatkowego kołnierza zakładanego na głowicę, uniemożliwiającego odkręcenie głowicy z zaworu.
Głowice termostatyczne są najbardziej wyeksponowanymi elementami zaworów, dlatego producenci wiele uwagi poświęcają obecnie ich wyglądowi. Oprócz głowic w kolorze białym możemy wybierać niemal w pełnej palecie kolorów RAL, dopasowując wygląd głowicy do koloru grzejnika lub ściany. Pamiętajmy jednak, że takie rozwiązania dostępne są tylko u wybranych producentów, a sposób mocowania głowicy może wymuszać w tym wypadku zakup korpusu zaworu.
Mocowanie głowicy na zaworze odbywa się zwykle przy pomocy radełkowanej lub sześciokątnej nakrętki. Z innych metod montażu można wymienić połączenie. wciskowe typu CLIP-CLAP lub kombinowane, wymagające wykonania ściśle określonych kombinacji ruchów.
Fot. Głowica termostatyczna HERZ (wersja standardowa)
Montaż miejscowy lub zdalny
Dla prawidłowej pracy zaworu termostatycznego głowica powinna być zamontowana poziomo. W tym położeniu czujnik termostatu omywany jest powietrzem z pomieszczenia, przy położeniu pionowym czujnik znajduje się w strefie kumulacji ciepła (podwyższonej temperatury) nadmiernie dławiąc przepływ czynnika grzejnego przez grzejnik. Efektem może być zbyt niska temperatura w pomieszczeniu pomimo skrajnego położenia pokrętła termostatu. Ten drobny szczegół staje się częstą przyczyną reklamacji zaworów termostatycznych.
Przy grzejniku zasłoniętym ciężką kotarą lub zabudowanym, nawet poziomy montaż głowicy nie poprawi jakości działania zaworu. W takim wypadku korzystniejsze jest zdalne zamocowanie czujnika w miejscu o reprezentatywnej temperaturze. Miejsce takie nie powinno być narażone na przeciągi, czy promieniowanie z innych źródeł ciepła (telewizora, słońca, etc.). Zwykle wybieramy do tego celu ścianę obok grzejnika umieszczając czujnik na wysokości 1-1,5m od podłogi. Możliwe są przy tym dwa osobne rozwiązania:
– zawór grzejnikowy z czujnikiem wyniesionym
– zawór grzejnikowy ze zdalną głowicą.
Zawór z czujnikiem wyniesionym polega na umieszczeniu z dala od grzejnika samego czujnika termostatycznego osłoniętego ochronną obudową. Przekazywanie ciśnienia z czujnika na głowicę odbywa się poprzez cienką rurkę, tzw. „kapilarę”, łączącą czujnik ze zbiorniczkiem głowicy. Kapilara może mieć tutaj długość nawet 8-10m. Jej nadmiar należy nawijać na czujnik (NIGDY NA GAŁĄZKĘ GRZEJNIKOWĄ – CZĘSTY BŁĄD!!!).
Czujnik zaworu powinien być zamocowany na ścianie w oddaleniu od zasłon, w miejscu nie narażonym na promieniowanie słoneczne. Dopuszczalnym miejscem montażu jest też ściana nad podłogą, pod grzejnikiem, pod warunkiem, że w miejscu tym nie występują przeciągi.
Rys. Zawór termostatyczny z czujnikiem wyniesionym
Zawór ze zdalną głowicą (fot. u dołu) jest rozwiązaniem dla przypadku całkowitego braku dostępu do grzejnika. Głowica umieszczona jest tutaj na ścianie obok grzejnika i steruje wkładką zaworową za pomocą kapilary połączonej ze specjalnym siłownikiem zamocowanym na korpusie zaworu.
Zdalna głowica termostatyczna jest częstym rozwiązaniem dla grzejników konwektorowych umieszczonych w podłodze. W tym przypadku umieszczenie zdalne głowicy jest koniecznością. Głowica mocowana jest zwykle na ścianie obok grzejnika na wysokości 120-160 cm (rys.).
Termostaty ze zdalnym sterowaniem
Użycie rurki kapilarnej do przekazywania sygnału na element wykonawczy zaworu stanowi przykład sterowania hydraulicznego, pracującego bez dodatkowego źródła energii. Rozwiązanie takie ma jednak swoje wady. Rurki kapilarne są delikatne, dość łatwo mogą ulec uszkodzeniu tak w trakcie montażu jak i eksploatacji. Maksymalna długość kapilary nie może też przekraczać kilku metrów, co powoduje, że sterowanie zaworem musi się odbywać z poziomu pomieszczenia w którym znajduje się grzejnik.
Termostat z regulacją elektryczną – to urządzenie wykorzystujące dodatkowy element grzejny uruchamiany elektrycznie w sposób zdalny, mający za zadanie „oszukać” czujnik termostatyczny. Uruchomienie regulatora powoduje przepływ prądu przez element grzewczy umieszczony wokół sensora zaworu termostatycznego, ogrzanie go i tym samym zamknięcie zaworu. Pobór prądu jest bardzo mały, rzędu kilku watów. W zależności od konstrukcji samej głowicy zawór termostatyczny, nawet przy uruchomionym zdalnym sterowaniu może być zabezpieczony przed zamarznięciem i otwierać się samoczynnie przy spadku temp. poniżej dopuszczalnej wartości.
Termostat z siłownikiem elektrycznym – w odróżnieniu do ww. rozwiązania wyposażony jest w siłownik oddziaływujący na wkładkę zaworową. Zasada działania polega na elektrycznym uruchamianiu siłownika w momencie osiągnięcia przez czujnik termostatyczny zadanej temperatury (zwarcie styków elektrycznych). Sterowanie tego rodzaju stosowane jest dla wężownic ogrzewania podłogowego jak też dla grzejników tradycyjnych. W drugim przypadku umożliwia jednoczesne sterowanie kilkoma grzejnikami (do 6 a nawet 10 grzejników jednocześnie). Zasilanie urządzenia może być bateryjne (małe możliwości) bądź prądowe, zwykle z bezpiecznym 24V napięciem. Montaż samego termostatu odbywać się może bezpośrednio w pomieszczeniu lub zdalnie. W drugim przypadku w pomieszczeniu regulowanym umieszczany jest tylko czujnik temperatury.
Głowice termostatyczne elektroniczne
