Jaki wybrać grzejnik oraz termoregulator i jak zapewnić ich prawidłową współpracę?

marzec 2020

Termoregulatory grzejnikowe umożliwiają ustawienie optymalnych i zróżnicowanych temperatur w poszczególnych pomieszczeniach, dając użytkownikom komfort oraz oszczędność energii. W tym celu warto też wybrać odpowiedni grzejnik, który będzie efektywnie współpracował z termoregulatorem.

FERRO - grzejniki

Termoregulator grzejnikowy składa się z zaworu termostatycznego i głowicy, która nim steruje. Głowica otwiera i zamyka zawór grzejnikowy zwiększając lub zmniejszając ilość wody docierającej do grzejnika. Wymaganą temperaturę w pomieszczeniu ustawia się poprzez wybranie odpowiedniej cyfry na pokrętle. I tak, liczba „3” oznacza temperaturę około 20 st. C. Im wyższa liczba, tym wyższa temperatura. Nastawienie wskaźnika pokrętła na „śnieżynkę” (gwiazdkę) zapewnia utrzymanie bezpiecznej temperatury w instalacji na poziomie około 5 st. C.

LOKALIZACJA I USTAWIENIE

Termoregulator grzejnikowy montowany jest na gałązce zasilającej grzejnik. Lokalizacja termoregulatora i jego ustawienie mogą mieć znaczący wpływ na jego pracę. Czujnik temperatury umieszczony w głowicy narażony jest na zakłócenia, które mogą fałszować mierzoną przez niego temperaturę. Zwykle głowica „widzi” wyższą temperaturę, niż faktycznie występująca w pomieszczeniu. Może to wynikać z kilka powodów:
+ termoregulator zamontowany w pobliżu grzejnika, a więc strefy o wyższej temperaturze, niż w pozostałych rejonach pomieszczenia,
+  termoregulator zamontowany jest gałązce prowadzącej czynnik o temperaturze wyższej niż temperatura otoczenia,
+ termoregulator przysłonięty jest zasłon? okienną, firanką itp., utrudniającą cyrkulację powietrza w obrębie termoregulatora, tworząc strefy cieplejszego powietrza,
+ termoregulator znajduje się ? termoregulator sąsiedztwie parapetu okiennego, który sprzyja tworzeniu się cieplejszych stref powietrza.
Oprócz miejsca umieszczenia termoregulatora grzejnikowego, wpływ na pracę tego urządzenia ma także sposób montażu na gałązce grzejnikowej, tzn. jego ustawienie. Głowica termoregulatora powinna zostać zamontowana tak, aby zminimalizować wpływ unoszącego się, ogrzanego przez rurkę, powietrza.
Oznacza to montaż poziomy. W przypadku, gdyby głowica została zamontowana pionowo ku górze na rurce zasilającej, unoszące się, ogrzane przez rurkę powietrze powodowałoby zawyżenie temperatury mierzonej przez czujnik głowicy. W przypadku montażu ku dołowi, analogiczny wpływ, choć w mniejszej skali z uwagi na większy dystans i niższą temperaturę czynnika, miałaby rurka powrotna grzejnika.

PRAWIDŁOWE WARUNKI PRACY

W pomieszczeniach, w których nie ma nagłych zmian temperatur, przeciągów, i w których jest łatwy dostęp do głowicy stosuje się zintegrowane termoregulatory tradycyjne. Jeśli zachowanie odpowiednich warunków nie jest możliwe, można zastosować termoregulator z wyniesionym czujnikiem temperatury, zamontowanym w miejscu reprezentatywnym do pomiaru temperatury w pomieszczeniu. Zainstalowanie termoregulatora na rurce powrotnej grzejnika nie jest błędem. Co do zasady, właśnie montaż termoregulatora na gałązce powrotnej jest montażem prawidłowym. W porównaniu z montażem termoregulatora na gałązce zasilającej, niższa temperatura powierzchni grzejnika, przewodu prowadzącego czynnik i powietrza, a zatem temperatura bliższa temperaturze w pomieszczeniu, występuje przy zamontowaniu urządzenia na gałązce powrotnej i u dołu grzejnika. Zaletą takiej lokalizacji jest nie tylko mniejsza różnica między temperaturą w pomieszczeniu, a temperaturą mierzoną przez czujnik i zadaną na głowicy, ale również mniejsze sezonowe zmiany tej różnicy. Taka lokalizacja termoregulatora jest korzystniejsza także dlatego, że nie ma potrzeby dokonywania tak częstych i dużych sezonowych zmian wartości zadanej na głowicy. Umieszczenie termoregulatora grzejnikowego na gałązce zasilającej grzejnika jest rozpowszechnione głównie z powodów użytkowych, tj. łatwiejszego dostępu do urządzenia w przypadku konieczności zmiany nastawienia.

Sposoby montażu termoregulatorów grzejnikowych; a, b, e, f, g) termoregulator z czujnikiem zintegrowanym (klasyczny); c, d) termoregulator z czujnikiem wyniesionym (na postawie pracy: Muniak D. „Armatura regulacyjna w wodnych instalacjach grzewczych”, PWN Warszawa 2017). Sposoby montażu termoregulatorów grzejnikowych; a, b, e, f, g) termoregulator z czujnikiem zintegrowanym (klasyczny); c, d) termoregulator z czujnikiem wyniesionym (na postawie pracy: Muniak D. „Armatura regulacyjna w wodnych instalacjach grzewczych”, PWN Warszawa 2017).

WSPÓŁPRACA KILKU TERMOREGULATORÓW

Zasadniczo każdy grzejnik powinien być wyposażony w termoregulator. Jest to oczywiste, jeśli w danym pomieszczeniu pracuje jeden grzejnik. W przypadku, gdy w pomieszczeniu pracuje kilka grzejników może okazać się, że termoregulatory dołączone do nich będą na siebie wpływać w sposób niepożądany, zwłaszcza jeśli grzejniki będą usytuowane blisko siebie. Przeanalizujmy sytuację, w której w pomieszczeniu pracują dwa grzejniki i każdy z nich jest wyposażony w termoregulator grzejnikowy. Użytkownik chcąc obniżyć temperaturę w pomieszczeniu zmniejsza nastawę na jednej z głowic, spada przepływ czynnika przez grzejnik, spada jego temperatura, a tym samym moc cieplna. Temperatura w pomieszczeniu obniża się, ale druga głowica jest ciągle ustawiona na początkową wartość temperatury. W wyniku spadku temperatury w pomieszczeniu poniżej wartości zadanej, zaczyna ona otwierać zawór grzejnikowy w celu podwyższenia temperatury do początkowej wartości. Może się więc okazać, że mimo zmniejszenia nastawienia jednej z głowic w celu zredukowania temperatury w pomieszczeniu, nie uda się tego osiągnąć. Ponadto praca taka może spowodować rozregulowanie hydrauliczne pozostałych obiegów instalacji z uwagi na nieprzewidziany przyrost strumienia w jednym obiegu. W sytuacji niezależnej pracy dwóch lub większej liczby termoregulatorów w pomieszczeniu mogą one działać przeciwsobnie i tym samym nie spełniać swojej roli. Aby uniknąć tego problemu należy:
+ równocześnie zmienić nastawy wszystkich głowic do takiej samej wartości,
+ pozostawić tylko jedną głowicę, obsługującą wszystkie grzejniki. W tym przypadku grzejniki musiałyby zostać połączone szeregowo,
+ jeżeli w pomieszczeniu pracują dwa grzejniki o znacząco różnych wielkościach i mocach cieplnych, to w termoregulator powinien być wyposażony większy z nich, posiadający wyższą moc cieplną. Drugi powinien mieć ręczny zawór regulacyjny.
W praktyce rzadko stosuje się opisane rozwiązania – wynika to przede wszystkim z wymogów prawnych (warunki techniczne – Dz. U. 75, poz. 690. z późn. zm.) oraz małej odczuwalności negatywnych skutków. Dużej ilości grzejników wymagają najczęściej duże pomieszczenia, zarówno z uwagi na zapotrzebowanie na moc cieplną, której jeden grzejnik mógłby nie sprostać, jak i z uwagi na konieczność zapewnienia równomiernego rozkładu temperatury w całym pomieszczeniu, co także jest trudne do osiągnięcia przy użyciu jednego grzejnika „klasycznego”. Grzejnik posiada określony zasięg cieplny, tj. obszar, który jest w stanie równomiernie ogrzać. W pewnej odległości od niego oddziaływanie jest na tyle małe, że należy zastosować kolejny grzejnik, aby zapewnił podgrzanie tego obszaru i aby rozkład temperatury w pomieszczeniu był równomierny. W tej sytuacji wskazane jest zastosowanie niezależnego termoregulatora. Termoregulatory obu grzejników pracują wówczas w niezależnych cieplnie strefach pomieszczenia i nie zakłócają wzajemnie swojej pracy.
Wielkości pomieszczenia i odległości między grzejnikami, przy których termoregulatory pracują niezależnie, nie może być określona w sposób prosty i dokładny, ponieważ zależy to od parametrów cieplnych danego pomieszczenia. Ponadto wpływ na ten efekt ma ilość ścian zewnętrznych oraz sąsiadujące pomieszczenia i ich temperatura. Wraz ze spadkiem jednostkowych strat ciepła pomieszczenia, np. w budynkach o dobrej termoizolacji, zasięg cieplny grzejnika rośnie, gdyż cyrkulujące powietrze doznaje mniejszego wychłodzenia na przegrodach zewnętrznych. W tej sytuacji współpraca kilku termoregulatorów może nie być potrzebna. W przypadku takich pomieszczeń gdzie nie tworzą się strefy o znacząco różnych temperaturach, nie jest konieczne instalowanie więcej niż jednego grzejnika, a tym samym więcej niż jednego termoregulatora.

Zasady montażu termoregulatorów grzejnikowych w przypadku współpracy kilku grzejników w jednym, niedużym pomieszczeniu (na postawie pracy: Muniak D. „Armatura regulacyjna w wodnych instalacjach grzewczych”, PWN Warszawa 2017). Zasady montażu termoregulatorów grzejnikowych w przypadku współpracy kilku grzejników w jednym, niedużym pomieszczeniu (na postawie pracy: Muniak D. „Armatura regulacyjna w wodnych instalacjach grzewczych”, PWN Warszawa 2017).

WSPÓŁPRACA URZĄDZEŃ RODZAJE GRZEJNIKÓW

Rodzaj materiału z jakiego zbudowany jest grzejnik oraz sposób doprowadzenia wody i przewodów do grzejnika mają wpływ na efektywność współpracy termoregulatora z grzejnikiem. Istotna w tym przypadku jest szybkość reakcji układu na zmiany temperatury i możliwość szybkiego dostosowania emitowanej mocy, która wynika z bezwładności cieplnej obu urządzeń. Najkorzystniejsze pod tym względem są grzejniki aluminiowe członowe i grzejniki stalowe, a najmniej korzystne są grzejniki żeliwne, rurowe (z rur gładkich i ożebrowanych) i podłogowe. Te pierwsze szybko reagują na zmiany nastawienia termoregulatora, te ostatnie bardzo wolno.

Jednostronne (a) i dwustronne – krzyżowe (b) przyłączenie grzejnika w schemacie góra–dół z zaznaczonymi drogami przepływu czynnika. Jednostronne (a) i dwustronne – krzyżowe (b) przyłączenie grzejnika w schemacie góra–dół z zaznaczonymi drogami przepływu czynnika.

PODŁĄCZENIE KRZYŻOWE

Sposób doprowadzenia przewodów wody zasilającej i powrotnej góra-dół wpływa na efektywność wykorzystania jego powierzchni wymiany ciepła i finalnie na moc cieplną. Przewód z wodą zasilającą powinien być doprowadzony od góry, a przewód z wodą zimną od dołu grzejnika. W przeciwnym wypadku spada moc cieplna grzejnika – im dłuższy grzejnik, tym większy spadek. W grzejnikach dolnozasilanych stosowana jest dodatkowa rura w samej konstrukcji grzejnika, zapewniająca prawidłowe doprowadzenie wody.
Podobnie, jak w poprzednim przypadku sposób doprowadzenia przewodów wody zasilającej jednostronnie/dwustronnie wpływa na moc cieplną grzejnika. Co do zasady, najkorzystniejsze jest podłączenie grzejnika krzyżowe – zasilanie u góry z jednej strony, powrót u dołu z drugiej strony. Wówczas, woda przepływając przez kolejne części grzejnika (członowego czy płytowego), przebywa podobną drogę i doznaje podobnych strat ciśnienia. W podłączeniu jednostronnym przez dalsze części grzejnika płynie mniej wody, niż przez wcześniejsze części i są one przez to chłodniejsze. W przypadku niedużych długości grzejnika różnice nie są duże, ale dla grzejników, w których długość jest zbliżona do 3–4 krotności ich wysokości, należy rozważyć podłączenie obustronne – krzyżowe.

Autor Damian Piotr  Muniak
Autor Damian Piotr Muniak
Stanowisko – category manager firmy w firmie FERRO
Poprzedni

Jaką wybrać hydraulikę pod wylewki?

Jaką wybrać hydraulikę pod wylewki?
Następny
Elewacja z nowoczesną technologią DEEP PROTECTION od BOLIX

Elewacja z nowoczesną technologią DEEP PROTECTION od BOLIX