W artykule omówiono tematykę podłączania grzejników do instalacji, a konkretnie: armatury stosowanej w tym celu. I choć nie sposób w jednym, stosunkowo krótkim tekście wyczerpać tego tematu – z uwagi na mnogość możliwych rozwiązań – to pokusiliśmy się o pewną ich systematykę. Prezentujemy te rozwiązania, z którymi najczęściej można się spotkać w praktyce instalatorskiej, wyjaśniając, kiedy i dlaczego dane urządzenie czy zestaw urządzeń mogą być stosowane i wskazując optymalne sposoby podłączeń.

W uproszczeniu można powiedzieć, że grzejnik jest elementem końcowym w instalacji ogrzewczej – odbiornikiem ciepła, które jest wytwarzane w źródle ciepła, np. w kotle. Ciepło to przekazywane jest do czynnika (np. wody) i rozprowadzane rurami do grzejników. Rury i grzejniki są ze sobą łączone za pomocą specjalnej armatury. Najczęściej nie są to tylko elementy przyłączeniowe, ale zintegrowane elementy przyłączeniowo-regulacyjne bądź przyłączeniowo-odcinające. Brzmi skomplikowanie? Nic bardziej mylnego – element przyłączeniowo-regulacyjny to np. zwykły zawór termostatyczny. I chociaż taki standardowy zawór można podłączyć w niemal każdej sytuacji i niemal do każdego grzejnika, to istnieje szereg innych rozwiązań, dedykowanych do konkretnych wariantów instalacyjnych, z których warto korzystać. To, które z tych rozwiązań wybierzemy, może być uwarunkowane:

• sposobem rozprowadzenia rur w instalacji i typem instalacji,
• typem grzejnika.

Czasami wygodniej jest podłączyć grzejnik z użyciem zaworu/zaworów, czasami – stosując specjalny zespół przyłączeniowy lub też, w innej sytuacji – zespół przyłączeniowy zintegrowany z armaturą regulacyjną.

System rozprowadzenia rur
Jak wspomniałem, w większości przypadków dany zawór można podpiąć do dowolnego grzejnika, czasem bezpośrednio, czasem z użyciem dodatkowych złączek. Praktyka instalacyjna oferuje sporą różnorodność w tym zakresie. Zawory służą nie tylko spięciu instalacji z grzejnikiem i umożliwieniu regulacji i/lub odcięcia przepływu, ale także pomagają przy ewentualnych pracach remontowych – dzięki nim (i możliwości ich zakręcenia) można np. zdjąć grzejnik, nie spuszczając wody z instalacji w obawie przed zalaniem podłogi. Sposób podłączenia grzejnika warunkowany jest w dużej mierze sposobem rozprowadzenia przewodów instalacji.

Najpopularniejsze rozwiązania. Jeśli chodzi o sposób rozprowadzenia rur, to w praktyce najczęściej spotyka się opisane poniżej typy instalacji.

• Instalacje trójnikowe, wśród których można rozróżnić wariant z rozprowadzeniem poziomym i pionowym (rys. 1, 2). W pierwszym wariancie para rur rozprowadzających wodę – rura zasilająca i rura powrotna – prowadzona jest na danej kondygnacji tuż nad podłogą, przy ścianie, czasem też rury chowane są w listwach przyściennych. Odcinki rurowe od grzejników dołączane są do nich kolejno, tworząc połączenie trójnikowe – stąd nazwa rozwiązania. Przewody do grzejnika mogą być podłączone zarówno od dołu, jak i z boku. Starszą odmianę tego systemu, z pionami, spotkać można jeszcze w wielu blokach mieszkalnych. Tam grzejniki również łączone są „trójnikowo”, ale do pionów biegnących w danych pomieszczeniach, przez wszystkie piętra, a nie do rozprowadzeń poziomych.
• Instalacje rozdzielaczowe (rys. 3). W systemie tym każdy grzejnik jest wyposażony w osobną parę przewodów prowadzonych od jego przyłącza do elementu zbiorczego, do którego przyłączone są wszystkie grzejniki na danej kondygnacji, tj. do rozdzielacza – stąd nazwa rozwiązania. W systemie rozdzielaczowym rury łączące grzejnik z rozdzielaczem są najczęściej prowadzone w podłodze, rzadziej w ścianach.
• Instalacje trójnikowo-podłogowe (rys. 4) i trójnikoworozdzielaczowe. W tych systemach przewody prowadzone są w podłodze, ale nie osobno do każdego grzejnika. Grzejniki łączone są po kilka sztuk do wspólnej pary przewodów, podobnie jak w systemie rozdzielaczowym, a przewód zbiorczy łączony jest do pionu lub do rozdzielacza, jeśli jest ich kilka.

W praktyce instalacyjnej znaleźć też można inne kombinacje ww. rozwiązań – sztuka instalacyjna jest w ciągłym rozwoju, ponadto czasem inwencja instalatorów przewyższa wyobraźnię projektantów.

Wykonania w systemach rozdzielaczowych. W przypadku nowych instalacji rozdzielaczowych najczęściej stosuje się zabudowę przewodów w podłodze. Natomiast w instalacjach modernizowanych przewody zwykle prowadzone są w ścianach – zaimplementowanie systemu rozdzielaczowego z rurami biegnącymi w podłodze wymagałoby bowiem skucia posadzki, rozprowadzenia rur, ponownego ułożenia wylewki, parkietu itp. Rury umieszcza się często w peszlach ochronnych lub – choć powinno się to robić za każdym razem – w izolacji cieplnej. Rozdzielacz montuje się najczęściej w dedykowanej szafce rozdzielaczowej, umieszczanej we wnęce ściennej bądź na ścianie, a szafkę tę lokalizuje się możliwie jak najbliżej pionów instalacji, zwykle w przedpokojach.

System rozdzielaczowy jest popularny zwłaszcza w nowo wznoszonych obiektach. Brak widocznych rur podnosi walory estetyczne pomieszczenia.
W systemie rozdzielaczowym rury do grzejnika wyprowadzone mogą być na dwa sposoby:

• wychodząc z podłogi, bezpośrednio spod grzejnika – mówi się wtedy o podłączeniu podłogowym/dolnym;
• wychodząc ze ściany spod/zza grzejnika – mówi się wtedy o podłączeniu ściennym/tylnym.

W przypadku podłączenia ściennego rury doprowadzone mogą być do wyjścia ze ściany na dwa sposoby: biegnąc w samej ścianie bądź w podłodze. Doprowadzenie rur do ściany przez podłogę wymaga zastosowania dodatkowych kształtek – kolanek. Podnosi to nieznacznie koszty montażu i zwiększa opory hydrauliczne w układzie w stosunku do pierwszego wariantu, ale jest to coraz częściej stosowane rozwiązanie. Oba warianty zaprezentowano na rys. 5.

Przyjrzyjmy się teraz uwarunkowaniom dotyczącym armatury przyłączeniowej, które wynikają z typu grzejnika, czyli mówiąc wprost, sprawdźmy: jaki zawór najlepiej dobrać do jakiego grzejnika?

Grzejniki bocznozasilane
W artykule [1] omówiłem wybrane rodzaje grzejnikowych zaworów regulacyjnych – termostatycznych. Wraz z ręcznymi zaworami regulacyjnym stanowią one jedną z najbardziej różnorodnych i obszernych grup armatury przyłączenioworegulacyjnej. Zawór taki, zamontowany na zasilaniu lub na powrocie, umożliwia regulację mocy cieplnej grzejnika, a także odcięcie przepływu w razie takiej konieczności. Jak z tego wynika, wraz z takim zaworem zamontowany powinien być drugi zawór, na drugiej rurce grzejnika, aby również zapewnić odcięcie przepływu w razie konieczności. Tę funkcję pełnią odcinające zawory powrotne. Omawiane zawory ilustruje rys. 6.

Grzejniki bocznozasilane (stalowe płytowe, aluminiowe, żeliwne członowe itp.), pracujące najczęściej w instalacjach trójnikowych, podłączane są zwykle z użyciem właśnie tych zaworów. Jest to klasyczne rozwiązanie, rozwinięte jeszcze za czasów pierwszych grzejników żeliwnych. W przypadku zaworów termostatycznych znaleźć można wiele różnych wariantów: zawory z nastawą wstępną i bez niej, zawory o zmniejszonym oporze hydraulicznym dedykowane do instalacji grawitacyjnych, zawory ze zintegrowanymi ogranicznikami przepływu itp. Z kolei wśród zaworów powrotnych spotkać można zarówno standardowe zawory odcinające, jak i zawory umożliwiające dodatkowo regulację przepływu (w zasadzie jest to dostarczenie przez producenta danych dotyczących przepustowości zaworu w funkcji stopnia otwarcia zaworu, pozwalające nastawić zawór na zadaną wartość przepustowości, bo oba zawory mogą służyć do regulacji przepływu). Oprócz zaworów termostatycznych mogą być zastosowane także zawory ręcznej regulacji. We wszystkich wymienionych przypadkach oferowane są wersje o figurze prostej i kątowej, najczęściej w średnicach nominalnych DN15, D20 i DN25, a także z różnego rodzaju przyłączami – gwintowane, lutowane, klejone, zaciskowe itp.

W systemie rozdzielaczowym przewody doprowadzone są od dołu, co komplikuje podłączenie ich do grzejnika bocznozasilanego. W tym przypadku można oczywiście poprowadzić dodatkowe odcinki rur, ale można także zastosować dedykowane rozwiązanie, tzw. obejście boczne, zwane często „korpusem obejścia”. Wyposażone jest ono w zawór regulacyjny (termostatyczny lub ręczny) oraz w zawór odcinający, czasem także w odpowietrznik. Rurka urządzenia jest zwykle na tyle długa, by można było ją uciąć i dopasować do rozstawu przyłączy danego grzejnika. Widok takiego urządzenia, wraz z typową implementacją, prezentuje rys. 7.

Grzejniki dolnozasilane
Grzejniki dolnozasilane, pracujące najczęściej w instalacjach rozdzielaczowych, podłączone są zwykle z użyciem specjalnych elementów, rzadko bezpośrednio do rur, lub z użyciem oddzielnych złączek. Występują one w katalogach producentów pod różnymi nazwami, np. „podwójny grzejnikowy zawór przyłączeniowy” czy „grzejnikowy zawór przyłączeniowy typu H”. W języku potocznym mówi się o nich „portki” lub „lornetka”. Mogą być one figury prostej i kątowej i z zasady wyposażone są w zawory odcinające na obu przyłączach – albo kulowe, albo grzybkowe. Z jednej strony podłącza się je do grzejnika, a z drugiej strony podłącza się rury. Spotkać można również modele wyposażone w zawory regulacyjne, analogicznie do powrotnych zaworów grzejnikowych, pokazanych wcześniej. Przykłady omawianych produktów pokazano na rys. 5 i 8.

„Portki” proste, czy krzyżowe? Warto również wspomnieć o specjalnej wersji „portek”, dedykowanej np. do dolnozasilanych, aluminiowych grzejników członowych z uwagi na inny niż w grzejnikach stalowych sposób rozprowadzenia w nich czynnika. O co konkretnie chodzi z tym przepływem czynnika i odpowiednim do przepływu podłączeniem grzejników?

Stalowe płytowe grzejniki dolnozasilane skonstruowane są w taki sposób, że króciec zasilający jest umieszczony od wewnętrznej strony. Jeśli więc grzejnik taki ma przyłącza z prawej strony, to króciec zasilający jest po lewej stronie, a powrotny po prawej oraz analogicznie: gdy przyłącza są z lewej strony, to króciec zasilający jest po prawej, a powrotny po lewej. Istotne jest, aby przewody instalacji podłączyć zgodnie z tą konfiguracją. Woda będzie wówczas rozprowadzona w grzejniku tak, iż będzie płynęła przez cały grzejnik z góry w dół, maksymalizując oddawaną moc cieplną. W razie odwrotnego podłączenia, woda będzie (co najmniej częściowo) płynęła z dołu do góry, co zmniejszy moc cieplną.

Wydaje się, że sprawa jest prosta – wystarczy po prostu zawsze podłączać przewód zasilający do króćca od wewnętrznej strony grzejnika, a przewód powrotny od zewnętrznej strony, czyli w taki sam sposób podłączyć przewody do „portek”. Niestety, nie. Jest to regułą dla grzejników stalowych, ale nie jest tak w przypadku np. aluminiowych grzejników członowych. Aby zapewnić przepływ wody w grzejniku z góry w dół, w grzejnikach płytowych montowana jest dodatkowa rurka, która doprowadza czynnik do górnej części grzejnika, gdzie znajduje się zawór, i stamtąd woda rozprowadzana jest do kolejnych kanałów grzejnika, spływając w dół. Pokazano to na rys. 9.

W aluminiowych grzejnikach członowych zastosowanie takiej rurki, z uwagi na ich konstrukcję i sposób wytwarzania, nie jest takie proste. Do podłączenia grzejnika wykorzystuje się zatem:

• albo dwa pierwsze jego człony – wówczas pierwszym członem woda jest doprowadzana do grzejnika i następnie rozprowadzana na wszystkie człony w górnej części, po czym spływa pozostałymi członami i wypływa przyłączem umieszczonym w drugim członie,
• albo jeden człon – w tym przypadku cały pierwszy człon wykorzystywany jest jako przewód doprowadzający wodę do górnej części grzejnika; podobnie jak poprzednio tym jednym członem płynie ona w górę, a wszystkimi pozostałymi spływa w dół, do króćca powrotnego grzejnika (rys. 10).

Drugie rozwiązanie stosowane jest od wielu lat np. we wszystkich grzejnikach rodzimej marki KFA (wcześniej stosowano podłączenia z użyciem dwóch pierwszych członów). Dyktowane jest to potrzebą dostosowania urządzeń do praktyki instalacyjnej – typowy rozstaw przyłączy w płytowych grzejnikach dolnozasilanych to 50 mm, a w przypadku zasilania grzejnika z użyciem dwóch członów rozstaw ten jest większy – typowo 70-90 mm, bo taka jest najczęściej szerokość członu. Zaprojektowanie przyłącza na jednym członie umożliwia zastosowanie rozstawu 50 mm.

Jeśli więc w tym przypadku podłączymy rurki w takiej konfiguracji jak dla grzejników płytowych, to zmienimy wymagany kierunek przepływu, obniżając moc grzejnika. Konieczna jest zamiana konfiguracji podłączenia. W sytuacji, w której rury są już doprowadzone, trudno jest dokonywać modyfikacji. Prostszym rozwiązaniem jest zastosowanie przyłącza („portek”) krzyżowego, w którym następuje zamiana konfiguracji przepływu – woda doprowadzona prawym króćcem od strony instalacji wypływa lewym króćcem od strony grzejnika i vice versa. Takie rozwiązanie oferowane jest przez kilka firm, a przykładowe modele pokazano na rys. 11.

Grzejniki łazienkowe
W przypadku grzejników łazienkowych występuje jeszcze większa różnorodność. Spotkać tu można zarówno armaturę stosowaną do grzejników niełazienkowych bocznozasilanych, jak i dolnozasilanych. Powszechne są też rozwiązania będące swego rodzaju kombinacją obu wspomnianych, a także rozwiązania, które nie mają zastosowania w grzejnikach niełazienkowych. Wynika to stąd, iż dany grzejnik łazienkowy może być podłączony zarówno do instalacji trójnikowej, jak i rozdzielaczowej, dodatkowo najczęściej przyłączony może być w różnych miejscach (dół, góra, bok). Ponadto równocześnie może być w nim zainstalowana np. grzałka elektryczna.

Grzejnik łazienkowy podłączyć można do instalacji z użyciem standardowego zaworu termostatycznego i zaworu odcinającego: prostego bądź kątowego. Można również użyć zaworów o figurze 3-osiowej. Jeżeli grzejnik ma wąski, środkowy rozstaw przyłączy (np. standardowe 50 mm), używa się zespołu przyłączeniowego podobnego do klasycznych „portek”. Taki zespół zwykle jest wyposażony w zawór termostatyczny i zawór odcinający, umieszczone naprzeciwko siebie w korpusie, przy czym często możliwe jest samodzielne zamienienie tych zaworów miejscami, dzięki czemu można wybrać, czy głowica ma być z lewej strony, czy z prawej. Opcja taka będzie przydatna, gdy przestrzeń do zabudowy jest ograniczona. Ponadto – podobnie, jak w przypadku grzejników niełazienkowych dolnozasilanych – umożliwia ewentualną zmianę konfiguracji zasilania i powrotu, choć będzie to pożądane nie z powodu konieczności utrzymania zadanego kierunku przepływu i rozpływu wody w grzejniku, ale z powodu kierunku przepływu wody przez zawory. Zawory najczęściej projektowane są na wariant, w którym napływ czynnika następuje pod grzybek. Zmiana kierunku przepływu czynnika w takim zaworze, zwłaszcza termostatycznym, może powodować wadliwą pracę, objawiającą się m.in. obniżeniem ilości przepuszczanego czynnika i tym samym obniżeniem mocy grzejnika, a także niepożądanymi efektami wibro-akustycznymi (drgania, stuki, syczenie).

Zwłaszcza w przypadku grzejników łazienkowych wszystkie wymienione rozwiązania dostępne są często w różnych kolorach, jako elementy dekoracyjne, dopasowane kolorystycznie do grzejnika. Z uwagi na popularność instalacji wykonywanych z tworzyw sztucznych (rury polipropylenowe, polietylenowe – jednoi wielowarstwowe) producenci często oferują dane urządzenia wraz z dodatkowymi kompletami złączek, umożliwiających montaż zarówno w instalacjach wykonanych z rur stalowych i miedzianych, jak i z rur tworzywowych. Przykład takiego produktu, zamontowanego na grzejniku, pokazano na rys. 12.

Podłączenie grzałki elektrycznej. Często użytkownik chce podłączyć do grzejnika łazienkowego dedykowaną grzałkę elektryczną, pozwalającą suszyć ręczniki i ubrania w okresie, w którym instalacja ogrzewcza nie pracuje. Wymusza to zastosowanie specjalnego rozwiązania przyłączeniowego. W przypadku grzejników, które mają komplet przyłączy, tzn. dolne środkowe i boczne, możliwe jest zastosowanie rozwiązania pokazanego na rys. 12. Wówczas grzałkę montuje się do jednego z dolnych bocznych przyłączy (rys. 13).

W sytuacji, w której grzejnik nie ma przyłącza środkowego, ma tylko przyłącza dolne boczne, a użytkownik chce zainstalować grzałkę, pojawia się problem – zamontować trzeba trzy elementy: przewód zasilający, przewód powrotny (oba z zaworami) i grzałkę, a dostępne są tylko dwa przyłącza. Rozwiązaniem tego problemu może być trójnik albo zawór zespolony z rurką nurnikową.

Trójnik, zainstalowany do jednego z przyłączy grzejnika, umożliwia podpięcie zaworu, do którego przyłączona jest jedna z rur, oraz grzałki. Do drugiego przyłącza grzejnika podpinana jest druga rurka. Z kolei do zaworu zespolonego z rurką nurnikową (odmiana „portek”) podpina się oba przewody instalacji, a z zaworu tego wychodzi jedno przyłącze, montowane do grzejnika. Przyłącze to jest wyposażone we współosiową, podwójną rurę, przy czym rura wewnętrzna, którą czynnik wprowadzany jest do grzejnika, jest dłuższa. Rurą zewnętrzną czynnik powraca z grzejnika. Drugie przyłącze grzejnika może być wykorzystane do podłączenia grzałki. Oba rozwiązania pokazano na rys. 14 i 15.

Rozwiązania optymalne
Zaprezentowane w artykule rozwiązania naturalnie nie wyczerpują pakietu wszystkich rozwiązań dostępnych na rynku i stosowanych w praktyce. Ponadto podany ich podział i przyporządkowanie również nie jest tematem zamkniętym. Jak bowiem wspomniałem wcześniej, zasadniczo każde z wymienionych urządzeń może być stosowane w niemal każdym typie instalacji i z niemal każdym typem grzejnika i w praktyce będzie działać. Chodzi jednak o to, aby działało optymalnie i aby było optymalne również z praktycznego punktu widzenia – dlatego korzystnie jest stosować w danych sytuacjach rozwiązania dedykowane do nich.

Literatura:
[1] Muniak D.: „Jaki zawór termostatyczny i jaka głowica?”, „Polski Instalator” 9-10/2019 (283), str. 22-25
[2] http://3.bp.blogspot.com/-2vRZyNQok04/U0sGpJ9CZdI/AAAAAAAAHTA/Xt4BCYIRzHA/s1600/Wkladka_zaworowa.jpg 
[3] http://3.bp.blogspot.com/-rxSCUzB_a4E/VOdGuoPHkQI/AAAAAAAAJM0/pKZ3eNUq1FM/s1600/P%C5%82ytowy_2.jpg
[4] http://www.blog.karbon.com.pl/wp-content/uploads/2012/12/DSCN5189.jpg 
[5] http://www.instsani.pl/786/instalacje-w-ukladzie-trojnikowym-poziomym
[6] http://www.tweetop.pl/files/1414/6494/1360/Typy-instalacji-rozdzielaczowy.png
[7] https://forum.info-ogrzewanie.pl/uploads/monthly_07_2014/post59068-0-82744600-1406825322.jpg
[8] https://herz.com.pl/wp-content/uploads/2020/09/HERZ_Cennik.pdf
[9] https://kfa.pl/
[10] https://ladnydom.pl/budowa/1,108843,13471027,Podlaczenie_stalowych_grzejnikow_plytowych.html
[11] https://media.castorama.pl/media/catalog/product/cache/0/image/777x406/17f82f742ffe127f42dca9de82fb58b1/i/c/ico2_jak_poprowadzic_rury_do_grzejnikow.jpg 
[12] https://pipe.technoluxpro.com/wp-content/uploads/2016/02/montazh-otopleniya-iz-polipropilenovyh-trub-8.jpg
[13] https://polskiegrzejniki.pl/327-pdt_1500/grzejnik-lazienkowy-constanscn-700x500-d50-w-bialy.jpg
[14] https://varioterm.pl/katalog-produktow/zestawy-instalacyjne/ekskluzywne?format=raw&task=download&fid=970
[15] https://www.instalacjebudowlane.pl/obrazki/210406terma5.jpg
[16] https://www.instalacjebudowlane.pl/obrazki/210406terma6.jpg
[17] https://www.instalacjebudowlane.pl/obrazki/210406terma7.jpg
[18] https://www.sklepzgrzejnikami.pl/images/stories/praktyczne/Podlaczenia/rurka1.jpeg 
[19] www.ferro.pl