Strona główna    Vademecum instalacji sanitarnych
MENU  

 

 Zawory grzejnikowe termostatyczne

 

 Jesteś: Instalacje c.o. >Uzbrojenie instalacji >Zawory grzejnikowe >Zawory termostatyczne

  

Budowa zaworu termostatycznego

Zasada działania

Wiadomości ogólne
Jednostki miar
Właściwości materiałów
Rury i łączniki
Rodzaje połączeń
Narzędzia do rur
Historia instalacji sanitarnych
Instalacje wodociągowe
Wiadomości wstępne
Rodzaje instalacji
Uzbrojenie instalacji  

 

 Budowa zaworu termostatycznego

Każdy termostatyczny zawór grzejnikowy składa się z trzech podstawowych elementów spełniających określone zadania:

-          korpusu

-          wkładki zaworowej

-          głowicy sterującej

 

 

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.

Wkładki do zaworów termostatycznych Wkładki do zaworów termostatycznych

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:

-          czujnika termicznego

-          zespołu popychacza

-          pokrętła regulacyjnego

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.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zawór ze zdalną głowicą 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. obok).

 

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.

             Zupełnie inne możliwości oferują w tym wypadku termostaty ze zdalnym sterowaniem.  Termostaty takie  dają się sterować na odległość z poziomu innego pomieszczenia, np. dyżurki, portierni, etc. Możliwe są tutaj co najmniej dwa odmienne rozwiązania:

-          termostat z regulacją elektryczną (tzw. termostat termiczny)

-          termostat z siłownikiem prądowym lub bezprądowym

 

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

 

            Są kolejnym krokiem w kierunku oszczędności energii, umożliwiają optymalizację procesu ogrzewania przez zmianę parametrów pracy instalacji w cyklu dobowym, a także tygodniowym. Termostaty elektroniczne posiadają głowice wyposażone w programator elektroniczny, pozwalający na ustawienie dwóch zakresów temperatur w pomieszczeniu, np. +16 i +20°C, w różnych godzinach doby, z osobnym programem na każdy dzień tygodnia. Oszczędność energii wzrasta w tym wypadku nawet o 20%.

            W zależności od producenta, ustawianie zaworu może się odbywać tylko ręcznie lub ręcznie i zdalnie przy użyciu pilota. Większość konstrukcji posiada inteligentną elektronikę, np.:

-          zabezpieczenie przed zamarzaniem

-          funkcję „otwartego okna” ( termostat automatycznie się zamyka jeśli opłynie go zimne powietrze)

Montaż termostatu elektronicznego odbywa się bezpośrednio na korpusie zaworu grzejnikowego i nie wymaga żadnych przeróbek w instalacji.

.

 

Termostaty pokojowe (regulatory temperatury)

 

            To grupa urządzeń do zdalnej regulacji temperatury w całym pomieszczeniu, czy strefie grzewczej (ogrzewanie strefowe). W zależności od sposobu przyłączenia w instalacji grzewczej mogą sterować:

-          pracą kotła grzewczego włączając lub wyłączając palnik kotła

-          pracą zaworu strefowego, zamykając lub otwierając dopływ ciepła do strefy w budynku (np. jednej kondygnacji)

-          pracą siłowników elektrycznych zamocowanych np. na grzejnikach lub na rozdzielaczach (do 10 siłowników)

-          pracą ogrzewania elektrycznego

Zasada działania termostatu pokojowego polega na pomiarze temperatury przez wydzielony czujnik termiczny, a następnie zwieranie lub rozwieranie styków obwodu elektrycznego (sterowanie przewodowe) lub wysyłanie sygnału radiowego (sterowanie bezprzewodowe). W drugim rozwiązaniu wykorzystuje się fale o częstotliwości około 1 GHz, a więc bezpieczne dla urządzeń domowych. Zasięg działania wynosi zwykle do 30m.

Sygnał wysyłany z programatora odbierany jest najpierw przez przekaźnik, stąd w sposób przewodowy, prądowy wysyłany jest do wybranego urządzenia.

Termostaty pokojowe  mają znacznie większe możliwości regulacji od elektronicznych głowic termostatycznych. Rozbudowana elektronika pozwala tutaj na wprowadzenie nietypowych funkcji, np.:

-          sterowanie poprzez przekaźnik w systemie wielostrefowym (do 4 stref)

-          sterowanie kilkoma przekaźnikami (np. kilkoma grzejnikami) w jednej strefie

-          kilka zmian temperatury w ciągu doby (do 6-ciu)

-          zachowanie programu w pamięci podczas wymiany baterii

-          wygodne przyciski szybkiej zmiany programu (np. przycisk „party” umożliwiający ustawienie temperatury komfortu w dowolnym momencie bez potrzeby zmiany programu, przycisk programu wakacyjnego umożliwiający obniżenie temperatury na okres wyjazdu i powrót do normalnego działania w dniu powrotu)

-          przesunięcie temperatury (funkcja umożliwiająca ustawienie niższej lub wyższej o kilka stopni temperatury załączenia przekaźnika od żądanej temperatury w pomieszczeniu w przypadku, gdy termostat zamontowany jest w innym pomieszczeniu), itp.

Montaż termostatów pokojowych winien uwzględniać wpływ zakłóceń na ich pracę. Szczególną uwagę należy przy tym zwrócić na termostaty pracujące bezprzewodowo, minimalne odległości od innych urządzeń wynoszą tutaj:

-          30 cm od dużych metalowych przedmiotów

100 cm od sprzętu elektronicznego (radia, telewizory, komputery

 

 

Zasady montażu instalacji
Projektowanie
Instalacje kanalizacyjne
Wiadomości wstępne
Rodzaje instalacji
Instalacje sanitarne
Instalacje deszczowe
Drenaż rozsączający i inne metody oczyszczania ścieków
Drenaż opaskowy
Uzbrojenie instalacji
Zasady montażu instalacji
Projektowanie instalacji
Instalacje centralnego ogrzewania
Wiadomości wstępne
Rodzaje instalacji c.o.
Uzbrojenie instalacji
Grzejniki
Kotły
Kolektory słoneczne
Zasady montażu instalacji
Projektowanie instalacji
Paliwa
Instalacje gazowe
Wiadomości wstępne
Instalacje gazu ziemnego
Instalacje gazu płynnego
Uzbrojenie instalacji
Zasady montażu
Projektowanie
Instalacje wentylacyjne
Wiadomości wstępne
Podział instalacji
Instalacje wentylacyjne
Klimatyzacja
Uzbrojenie instalacji
Zasady montażu
Projektowanie