Zawór termostatyczny do grzejnika: rodzaje, sposób montażu, regulacja i jak wybrać

Zawór termostatyczny grzejnikowy pozwala znacząco obniżyć koszty ogrzewania w sezonie grzewczym.

Z powodzeniem stosuje się zawory automatyczne regulujące stopień nagrzewania akumulatorów, zarówno w autonomiczne systemy domów prywatnychoraz w mieszkaniach z centralnym ogrzewaniem.

Czytelnik dowie się z tego artykułu, jak działa zawór, jakie są jego właściwości, jakie są różnice w sposobie montażu i regulacji termostatu.

Cel i zakres stosowania

Zawór termostatyczny grzejnikowy służy do regulacji ogrzewania grzejnikowego. Zawór odcinający automatycznie reguluje szczelinę w rurze, przez którą przepływa czynnik chłodniczy do grzejnika. Urządzenie to nazywane jest również głowicą zaworu termostatycznego.

Zawór, jak wspomniano powyżej, służy do regulacji temperatury w pomieszczeniu. Zapewnia on znaczące korzyści zarówno w systemach ogrzewania autonomicznego, jak i centralnego. Montuje się go nie tylko przed grzejnikami, ale także w miejscach, w których rury plastikowe nie są w stanie wytrzymać wysokiej temperatury ciepłej wody.

Termostat jest również niezbędny, gdy mieszkańcy opuszczają mieszkanie lub dom na dłuższy czas. W tym czasie wystarczy utrzymać temperaturę w domu lub mieszkaniu na poziomie 15-16 stopni Celsjusza. Takie rozwiązanie pozwala zaoszczędzić na kosztach ogrzewania.

Należy jednak pamiętać, że termostat ma możliwość obniżenia poziomu nagrzewania się akumulatora, jednak nie może on przekroczyć początkowej temperatury płynu chłodzącego.

Korzyści z używania

Korzyści ekonomiczne z zastosowania głowic termostatycznych można osiągnąć tylko wtedy, gdy koszty ogrzewania są mierzone w przeliczeniu na mieszkanie. Oznacza to, że jeden licznik rejestruje zużycie ciepła w jednym mieszkaniu.

W przypadku instalacji licznika dla całego budynku lub wejścia, koszty są dzielone na wszystkie mieszkania w zależności od ich powierzchni mieszkalnej. Wyposażenie grzejników w termostaty w poszczególnych mieszkaniach nie ma sensu.

W domach prywatnych automatyczny zawór odcinający, zsynchronizowany z kotłem, stale utrzymuje zadaną temperaturę grzejnika. Eliminuje to nadmierne zużycie ciepła. Kocioł stale zużywa paliwo na optymalnym poziomie.

Korzyści z zastosowania zaworu termostatycznego są widoczne w rachunkach za prąd lub gaz. Przy stosowaniu paliwa płynnego lub stałego, oszczędności przekładają się na mniejsze zużycie paliwa.

Zasada działania

Zasada działania termostatycznego zaworu regulacyjnego opiera się na zjawisku rozszerzalności cieplnej ciał pod wpływem ciepła. Głowica termostatu zawiera ciecz rozszerzającą się cieplnie.

Wszelkie wahania temperatury otoczenia w pomieszczeniu powodują zmianę objętości cieczy, która z kolei działa na trzonek jak pływak.

Wraz ze wzrostem temperatury ciepłej wody, tłoczysko przesuwa się w dół, zwężając szczelinę w głowicy termostatycznej, zmniejszając w ten sposób przepływ czynnika chłodzącego do chłodnicy w jednostce czasu. Nagrzewanie się elementu grzejnego maleje.

Jeśli akumulator nadmiernie się ochłodzi, działanie termostatu zostanie odwrócone. Optymalna temperatura grzania akumulatora jest oznaczona na skali wycięciem na obrotowej nasadce termostatu.

Na przykład, głowica jest ustawiona na temperaturę 22 stopni Celsjusza. Jeśli temperatura powietrza wzrośnie do 23 stopni Celsjusza, termostat odetnie dopływ czynnika chłodzącego do chłodnicy. Chłodnica schłodzi się do temperatury, w której zawór grzejnikowy otworzy otwór, a gorąca woda zacznie ponownie krążyć w urządzeniu.

Urządzenie zaworu termostatycznego

Urządzenie hydrauliczne składa się z dwóch głównych elementów: zaworu i głowicy termostatycznej. Zawór to metalowy pręt (trzpień) ze stożkową miseczką odcinającą na dolnym końcu.

Górna część sprężynowego pręta pasuje do mieszka (karbowanej kapsuły zawierającej substancję ciekłą lub gazową) głowicy termostatycznej. Pokrywa termostatu jest przykręcona od góry i służy również jako pokrętło regulacji temperatury.

Obrót uchwytu wytwarza określoną siłę w sprężynie powrotnej. Miseczka blokująca trzpienia znajduje się w pewnej odległości od gniazda zaworu (otworu zaworu). Rozprężacz w mieszku zmienia swoją objętość w zależności od zmian temperatury w pomieszczeniu, wywierając nacisk na trzpień w jednym lub drugim kierunku.

Dzięki temu mechanizm regulacyjny zaworu działa prawidłowo, a temperatura ogrzewania grzejnikowego pozostaje stabilna na zadanym poziomie.

Typy

Na rynku hydraulicznym dostępne są termostatyczne zawory grzejnikowe o różnych konstrukcjach. Termostaty można podzielić ze względu na przeznaczenie, konstrukcję, system ogrzewania, rodzaj materiału mieszka, sposób sterowania i materiał.

Zamiar

Urządzeniami tymi są:

1. Mieszanie – mieszanie dwóch strumieni czynnika chłodzącego o różnych temperaturach;
2. Rozdzielanie – kierowanie chłodziwa różnymi strumieniami;
3. Przełączanie – zmienia kierunek przepływów.

Rodzaj wykonania

Konstrukcja głowicy termicznej odpowiada każdemu rodzajowi instalacji. Ze względu na tę cechę urządzenia klasyfikuje się jako:

• zawory proste do montażu na rurach równoległych do podłogi;

• Termostaty osiowe montuje się na rurach wychodzących ze ściany;

• urządzenia narożne montuje się na rurach prostopadłych do podłogi;

• Głowice termostatyczne trójdrożne służą do mieszania wody gorącej z głównym strumieniem czynnika chłodzącego;

System ogrzewania

Termostaty dostępne są w modelach przeznaczonych do dwóch typów układów podłączenia grzejników: jednorurowego i dwururowego. Układ jednorurowy to szeregowe połączenie urządzeń grzewczych.

W systemie dwururowym każdy grzejnik jest niezależny, z własnym dopływem i odpływem czynnika chłodniczego. Poniżej omówiono sposób montażu termostatów w obu systemach.

Rodzaj substancji w miechu

Termostaty są produkowane z trzema typami zaworów rozprężnych. Ze względu na tę cechę urządzenia klasyfikuje się na:

1. Gaz;
2. Płyn;
3. Parafina.

Najbardziej niezawodne i trwałe są zawory z mieszkiem gazowym. Na samym dole drabiny jakościowej znajdują się urządzenia z elementami grzejnymi na parafinę. Zawory cieczowe zajmują w tym rankingu pozycję pośrednią.

Kontrola

Ze względu na sposób sterowania głowice termiczne dzielimy na urządzenia:

• mechaniczny;
• automatyczny;
• elektroniczny;
• ze zdalnym czujnikiem temperatury.

Mechaniczny

Ten typ urządzenia można by nazwać termostatem, choć termin ten jest nieco naciągany. Zasada działania termostatu ręcznego jest podobna do zasady działania zwykłego kranu. Głowica, obracając się wzdłuż gwintu zaworu, porusza trzpień w górę lub w dół.

Umożliwia to ręczną regulację przepływu płynu chłodzącego do chłodnicy. W przeciwieństwie do zaworu, głowica termostatyczna płynnie reguluje otwarcie zaworu, umożliwiając wyjątkowo precyzyjną regulację.

Automatyczny

To najpopularniejszy i najbardziej powszechny typ głowicy zaworu termicznego; jego zasada działania i konstrukcja zostały opisane powyżej. Regulacja temperatury odbywa się poprzez zmianę objętości mieszka, zsynchronizowaną z ruchem trzpienia.

Poniżej przedstawiono charakterystykę automatycznych głowic termicznych z mieszkiem wypełnionym gazem, cieczą i parafiną.

Elektroniczny

Ze względu na specyficzną konstrukcję, elektroniczne głowice termostatyczne są znacznie większe od swoich odpowiedników. Urządzenie elektroniczne zasilane jest dwoma bateriami.

Mikroprocesor steruje ruchem trzpienia zaworu, wysyłając polecenia do mikrosilnika. W obudowie głowicy termostatycznej wbudowany jest wyświetlacz ciekłokrystaliczny (LCD), który wyświetla wiele dodatkowych informacji.

Głowica pełni również funkcję programatora. Za pomocą oprogramowania można ustawić temperaturę urządzeń grzewczych dla poszczególnych godzin, pór dnia, dni tygodnia i miesięcy.

Na przykład, gdy w ciągu dnia w domu nikogo nie ma, ekonomiczne jest obniżenie temperatury wewnątrz, zarówno w nocy, jak i w nocy. To samo dotyczy sytuacji, gdy mieszkańcy wyjeżdżają na kilka dni na wakacje.

Z czujnikiem temperatury zdalnej

Zawór termostatyczny ze zdalnym czujnikiem temperatury jest przydatny, gdy zachodzi potrzeba pomiaru temperatury powietrza w określonym obszarze pomieszczenia, na przykład dla konkretnych grządek w szklarni lub suszarni w warsztacie. Sam czujnik to kapsuła wypełniona cieczą o wysokiej rozszerzalności.

Czujnik jest połączony z głowicą termiczną za pomocą rurki kapilarnej. Po podgrzaniu ciecz w rurce naciska na trzonek zaworu, odcinając dopływ płynu chłodzącego do chłodnicy. Po ochłodzeniu ciecz jest odsysana, a trzonek unosi się.

Materiał wykonania

Zawory regulacyjne grzejników wykonane są z metali odpornych na korozję. Termostaty wykonane są ze stali nierdzewnej, brązu i mosiądzu z ocynkowaną powłoką chromowo-niklową.

Zawory ze stali nierdzewnej są najdroższe. Zawory mosiężne i brązowe są najpopularniejsze na rynku.

Montaż zaworu termostatycznego do instalacji jednorurowej

Jednorurowy system ogrzewania można wyobrazić sobie jako ciąg połączonych ze sobą elementów. Czynnik chłodzący przepływa z jednego grzejnika do drugiego przez pojedynczą rurę. Gorąca woda wpływa do grzejnika przez górny otwór i wypływa przez dolny wylot.

Można założyć, że temperatura grzania ostatniego urządzenia grzewczego będzie znacznie niższa niż pierwszego grzejnika w ciągu grzewczym. Aby uniknąć znacznych strat ciepła na każdym kolejnym urządzeniu grzewczym, rura zasilająca i powrotna przed grzejnikiem są połączone zworą, która działa jak obejście.

Gdy zawór termiczny całkowicie zablokuje przepływ czynnika chłodzącego, gorąca woda zaczyna krążyć przez zworę, nie tracąc energii cieplnej.

Montaż zaworu termicznego w instalacji jednorurowej

Dzieje się to w następujący sposób:

1. Woda jest spuszczana z układu.
2. Górną rurę doprowadzającą przycinamy palnikiem acetylenowo-tlenowym lub szlifierką kątową do rozmiaru wbudowanego modułu termostatycznego.
3. Na pozostałej rurze od grzejnika wycina się gwint i przykręca termostat, używając taśmy klejącej lub włókien lnianych jako uszczelnienia.
4. Z drugiej strony na przecięty gwint nakręca się „amerykański” element (łącznik z mufą i nakrętką złączkową), uszczelniając połączenia owijką z lnu.
5. Nakrętkę łączącą nakręca się na wylot zaworu termostatycznego.
6. Jeżeli nie ma zworki, przecina się ją pomiędzy rurami za pomocą palnika acetylenowo-tlenowego, wykorzystując w tym celu odcinek rury o małej średnicy.
7. Otwórz zawór na pionie i sprawdź szczelność połączeń grzejnikowych.

Montaż zaworu termostatycznego w instalacji dwururowej

W systemach dwururowych każdy grzejnik jest niezależnie podłączony do pionu. Urządzenia grzewcze są podłączone do rur zasilających i powrotnych.

Zawory termostatyczne montuje się tak samo jak w jednorurowych systemach grzewczych, z tą różnicą, że brakuje zworek. Montaż obejścia jest bezcelowy i niemożliwy.

Modyfikacja

Istnieje dość prosty sposób na regulację i ustawienie termostatycznego zaworu grzejnikowego za pomocą termometru pokojowego. Przed regulacją urządzenia należy dokładnie określić, jaka temperatura w pomieszczeniu powinna być komfortowa. Załóżmy, że wynosi ona 22 stopnie. Wykonaj następujące kroki:

• przy otwartym zaworze zanotuj odczyty na termometrze pokojowym;
• Termostat jest całkowicie zamknięty, a temperatura na termometrze ma wynieść 22 stopnie;
• uchwyt-nakrętkę zdejmuje się z zaworu i zakłada ponownie tak, aby znak odpowiadał całkowicie otwartej pozycji termostatu;
• Stopniowe otwieranie otworu przelotowego w zaworze powoduje, że płyn chłodzący dostaje się do chłodnicy, a obudowa termostatu staje się ciepła.

Na tym kończy się konfiguracja termostatu.

Zalecenia operacyjne

Eksperci radzą:

• kierunek ruchu wody musi być zgodny ze strzałką na obudowie urządzenia;
• W przypadku stwierdzenia nieszczelności w połączeniach, zespół chłodnicy należy rozmontować i ponownie złożyć z nową uszczelką;
• po upływie określonego czasu należy sprawdzić prawidłowość nastaw zaworu termostatycznego;
• należy zadbać o to, aby głowica termostatu nie była zasłonięta meblami;
• termostatu nie należy wystawiać na bezpośrednie działanie promieni słonecznych;
• podczas wietrzenia pomieszczenia zawór jest zamknięty;
• Przed sezonem grzewczym termostaty muszą być w pozycji otwartej, aby zapobiec przywieraniu kielicha do gniazda zaworu;
• Głowica termiczna musi być utrzymywana w czystości i suchości.

Typowe błędy

Głowica termostatyczna musi mieć swobodny kontakt z powietrzem w pomieszczeniu i precyzyjnie reagować na zmiany temperatury. Podczas montażu termostatu często popełniane są następujące błędy.

1. Głowica zaworu regulacyjnego jest zamontowana pionowo. Spowoduje to przedmuchanie wrażliwych mieszków ciepłym powietrzem z rury zasilającej, co nie będzie odpowiadało rzeczywistej temperaturze w całym pomieszczeniu.
2. Urządzenie montuje się po przeciwnej stronie przepływu. Strzałka na obudowie każdego termostatu wskazuje kierunek przepływu czynnika chłodzącego.
3. Nie zasłaniaj zaworu termostatycznego meblami ani innymi przedmiotami. Urządzenie musi mieć swobodny dostęp powietrza.
4. Urządzenia nie należy montować pod szerokim parapetem okna lub w jakiejkolwiek wnęce.

Błędy w montażu zaworu termostatycznego powodują narażenie urządzenia na podwyższoną temperaturę otoczenia w pomieszczeniu. Prowadzi to do nieprawidłowego działania czujnika temperatury, co z kolei powoduje dyskomfort w pomieszczeniu.

Cechy selekcji

Przy wyborze modelu zaworu termostatycznego do grzejnika należy wziąć pod uwagę następujące cechy.

Tworzywo

Termostaty z obudową ze stali nierdzewnej uchodzą za najlepsze urządzenia, są jednak również najdroższe.

Wybierając tańsze wyroby z mosiądzu i brązu ocynkowane, warto wybierać produkty renomowanych producentów.

Metoda wykonania

W zależności od sposobu podłączenia grzejnika, wybiera się zawory przelotowe, osiowe lub kątowe. Zostało to szczegółowo omówione powyżej. W przypadku złożonych połączeń stosuje się zawory trójdrożne.

Dokonując zakupu urządzenia należy upewnić się, czy zawór termiczny jest przystosowany do podłączenia do instalacji grzewczej jedno- lub dwururowej.

Typ czujnika

Najpopularniejsze są czujniki gazowe, a następnie urządzenia wykorzystujące ciecze.

Listę zamykają czujniki temperatury parafiny.

Wniosek

Montaż zaworów termostatycznych niewątpliwie przyniesie znaczne oszczędności energii potrzebnej do ogrzewania domu. Oprócz obniżenia wydatków, w domu zawsze będzie panował komfort.

Im większa powierzchnia domu lub mieszkania, tym bardziej opłacalne jest zastosowanie urządzeń termostatycznych do ogrzewania grzejnikowego.