envelope redakcja@polskiinstalator.com.pl home ul. Wąski Jar 9
02-786 Warszawa

Advertisement











podles1Gdy rosną wymagania komfortu termicznego w budynku, a także presja na efektywność energetyczną i sprawność instalacji grzewczych czy chłodzących, na znaczeniu zyskuje armatura sterująca i regulująca. Nie dziwne więc, że na rynku mamy jej tak duży wybór. Spróbujmy pokusić się o pewną systematykę dostępnych rozwiązań.


Z powodu zmian klimatycznych obserwowanych na całym świecie, wiele krajów coraz większą uwagę przykłada do ochrony środowiska naturalnego. W każdej gałęzi gospodarki widoczne są trendy, które sprzyjają oszczędzaniu surowców naturalnych. Nie ominęło to także branży budowalno-instalacyjnej. Nowe materiały budowlane pozwalają na ograniczanie strat energii cieplnej, a instalacje wewnętrzne i pracujące w nich urządzenia – na optymalne wykorzystywanie ciepła. Istotną rolę do odegrania w zakresie oszczędności energii cieplnej ma armatura sterująca i regulująca przepływ czynnika grzewczego, której oferta w ostatnich latach bardzo się wzbogaciła.
Przypomnijmy, że kompletna instalacja c.o. zbudowana jest z kilku elementów składowych, które można przyporządkować m.in. do:

  • źródła ciepła, np. węzeł cieplny w budynku wielorodzinnym, lokalna kotłownia z kotłem lub pompą ciepła w domu jednorodzinnym;
  • systemu rozprowadzającego czynnik grzewczy, np. przewody c.o. wykonane z różnych materiałów, jak miedź, stal, a obecnie często tworzywo sztuczne, elementy wymuszające przepływ czynnika, czyli pompy obiegowe;
  • urządzeń oddających ciepło do pomieszczeń;
  • armatury sterującej i regulującej dopływ czynnika grzewczego w odpowiedniej ilości do każdego z odbiorników.

Głowice termostatyczne

Głowice termostatyczne są jednym z podstawowych i niezbędnych elementów sterujących w instalacji c.o. Wytyczne co do ich stosowania możemy znaleźć w obowiązujących przepisach prawnych (DzU nr 75 z 2002 r., poz. 690, rozdz. 4, z późn. zm.):

§ 134 ustęp 4.

Grzejniki oraz inne urządzenia odbierające ciepło z instalacji ogrzewczej powinny być wyposażone w regulatory dopływu ciepła...
§ 134 ustęp 5.
W budynku zasilanym z sieci ciepłowniczej oraz w budynku z własnym (indywidualnym) źródłem ciepła na olej opałowy, paliwo gazowe lub energię elektryczną, regulatory dopływu ciepła powinny działać automatycznie, w zależności od zmian temperatury wewnętrznej w pomieszczeniach, w których są zamontowane...
§ 134 ustęp 6.
Urządzenia, o których mowa w ust. 5, powinny umożliwiać użytkownikom uzyskanie w pomieszczeniach temperatury niższej niż obliczeniowa, przy czym nie niższej niż 16°C w pomieszczeniach o temperaturze obliczeniowej 20°C i wyższej...

Z zapisów tych wynika, że głowice termostatyczne powinno się stosować w każdym pomieszczeniu w obiekcie, w którym znajdują się grzejniki. Aby pomóc klientom indywidualnym w zakupie głowicy termostatycznej danego producenta, został wprowadzony polski system oznaczenia takiego elementu zwany TELL (thermostatic efficiency label – ocena efektywności produktu). Dzięki temu oznaczenie efektywności głowicy można obrazowo porównać z systemem oznakowania sprzętu AGD i RTV oraz ze świadectwem charakterystyki cieplnej danego budynku, jednakże bliżej jest do tego pierwszego (rys. 1, 2, 3). System przewiduje podział na klasy jakościowe od A do F, przy czym klasa A wskazuje na najbardziej ekonomiczny i efektywny produkt. Przy przyznawaniu kategorii istotne są:

  • wpływ temperatury wody,
  • histereza,
  • czas zamykania,
  • wpływ różnicy ciśnienia.

Aby głowica termostatyczna mogła działać, niezbędnym elementem jej towarzyszącym jest zawór lub wkładka termostatyczna. Wzajemne oddziaływanie jednego elementu na drugi powoduje konkretne reakcje armatury na zmieniające się warunki temperaturowe wewnątrz pomieszczenia. Zasada działania głowicy jest bardzo prosta. Czujnik cieczowy lub gazowy przy wzroście temperatury w pomieszczeniu zwiększa swoją objętość i wymusza – poprzez zabezpieczenie przeciążeniowe – działanie dławnicy umieszczonej we wkładce zaworowej. Dławnica to nic innego jak trzpień grzybka zaworu termostatycznego, który przymyka się lub otwiera, powodując zmniejszenie lub zwiększenie przepływu czynnika grzewczego przez grzejnik, a w konsekwencji obniżenie lub podwyższenie temperatury w pomieszczeniu.

podles2   podles3
1. Głowica termostatyczna   2. Wkładka termostatyczna

 

Typy głowic a ich dobór
Do popularnych głowic dostępnych na rynku polskim możemy zaliczyć takie, które mają czujnik składający się z mieszaniny skraplających się gazów. Dzięki temu, że pojemność cieplna tych gazów jest mniejsza niż cieczy i ciał stałych, charakteryzują się one wyjątkowo dużą zdolnością szybkiego reagowania na zmianę temperatury otoczenia. Przekłada się to także na bardziej precyzyjną regulację (przy małej różnicy temperatury), ponieważ gaz w większym stopniu niż ciecz zwiększa lub zmniejsza swoją objętość. Wystarczy zmiana temperatury w pomieszczeniu tylko o jeden stopień, by uzyskać wyraźny ruch trzpienia, co umożliwia głowicy termostatycznej zamknięcie przepływu.
Na elemencie nastawczym głowic znajduje się oznakowanie na wzór skali cyfrowej od 1 do 5, choć najczęściej skala rozpoczyna się od specjalnego znaku, tzw. śnieżynki. Każdy znak, zaczynając od pierwszego, a kończąc na ostatnim, ma swoje odpowiedniki wartości temperatury. Przekręcając pokrętło głowicy ustawiamy wybrany punkt na skali naprzeciw znacznika. Kolejnym krokiem w stronę zwiększenia oszczędności energii są opracowane przez producentów głowice elektroniczne. Koszt zakupu jest spory, ale korzystając z głowic elektronicznych, można zmniejszyć wydatki na c.o. nawet o 20% w porównaniu do głowic tradycyjnych. Jest to możliwe dzięki optymalizacji procesu ogrzewania przez ustawianie parametrów temperatury w systemie dobowym, a także tygodniowym. Użytkownik instalacji może wybrać najbardziej odpowiadający mu program temperaturowy, który będzie najlepiej dostosowany do jego rozkładu dnia. Głowice te mają dodatkowe, automatyczne funkcje, które nie są dostępne w standardowych rozwiązaniach, np. funkcję „otwartego okna”, zgodnie z którą termostat samoczynnie zamyka przepływ wody w grzejniku, gdy korpus głowicy zostanie „omyty” przez dużą ilość zimnego powietrza.
W zależności od warunków w ogrzewanym pomieszczeniu, lokalizacji grzejnika, rodzaju ogrzewania i stopnia zaawansowania automatyki w instalacji stosuje się określone typy głowic
przedstawione poniżej.

podles4
3. Przykładowa etykieta głowicy termostatycznej

Głowica z czujnikiem wbudowanym. Jest to typowa głowica składająca się ze sprężyny i mieszka, za pomocą którego można ustawić żądaną wartość temperatury. Wbudowany mieszek z gazem lub cieczą służy jako czujnik temperatury. Można ją stosować w przypadku, gdy będzie zamontowana w głównej masie powietrza wypełniającego pomieszczenie i nie będzie narażona ani na bezpośrednie promieniowanie z grzejnika, ani na prądy konwekcyjne ciepłego powietrza z rur, ponieważ mogło by to negatywnie wpłynąć na pomiar temperatury.

Głowica z czujnikiem wyniesionym. Jest podobna do poprzedniej głowicy, z tą różnicą, że element dokonujący pomiaru temperatury znajduje się na zewnątrz, a połączenie z mieszkiem odbywa się za pomocą specjalnej kapilary. Tę głowicę stosuje się wówczas, gdy warunki cieplne w pomieszczeniu różnią się od tych w miejscu zamontowania głowicy wraz z zaworem termostatycznym, np. gdy urządzenie grzewcze jest zasłonięte firanką lub grubą kotarą albo gdy znajduje się we wnęce ściennej.

Element do zdalnego ustawiania temperatury. Składa się on ze specjalnego adaptera połączonego rurką kapilarną z pokrętłem do nastawiania żądanej wartości, na którym znajduje się także czujnik temperatury. Element tego typu stosuje się w sytuacji, gdy zwykły dostęp do głowicy jest bardzo utrudniony, np. grzejnik schowany jest za osłoną, albo gdy montaż urządzenia grzewczego determinuje zastosowanie elementu nastawczego na zewnątrz. Samo pokrętło montowane jest w bliskiej odległości od grzejnika (uzależnionej od długości przewodu z kapilarą), na ścianie i w łatwo dostępnym miejscu. Bardzo często taki element można spotkać przy grzejnikach kanałowych bez wentylatora, w których sterowany jest tylko przepływ czynnika grzewczego w zależności od panującej temperatury.

Głowica wzmocniona. Jest to głowica w specjalnej obudowie, która w znacznym stopniu chroni ją przed uszkodzeniami mechanicznymi. Jest wyposażona w zabezpieczenia przed kradzieżą. Umożliwia ograniczenie zakresu regulacji temperatury lub blokowanie regulacji. Takie głowice przede wszystkim montowane są w pomieszczeniach ogólnodostępnych, tj. na klatkach schodowych, korytarzach oraz w budynkach użyteczności publicznej.

Autor: Tomasz Podleś

O zaworach termostatycznych, regulujących i równoważących oraz regulatorach można przeczytać w dalszej części artykułu w czwartym numerze polskiego Instalatora PI 4/16.

Zamów
wersję
drukowaną
PI 4/2016

 

Zamów
e-wydanie
PI 4/2016


 

pi