Grupa pompowa mieszająca do ogrzewania

Połączenie ogrzewania podłogowego i grzejnikowego to system grzewczy stosowany w Polsce coraz częściej. Rozwiązanie to gwarantuje wysoki komfort cieplny nawet w najzimniejsze dni oraz wygodę, jaką zapewnia ogrzewanie podłogowe.

Fot. 2. Grupa pompowa mieszająca GM 40 to zestaw gotowy do montażu. Jego zaletami dzięki zastosowaniu czterodrogowej konstrukcji zaworu mieszającego są niewielkie rozmiary (w porównaniu z układem zmontowanym z kupowanych osobno elementów) oraz prosty montaż polegający jedynie na podłączeniu go do rozdzielacza – belki zasilającej i powrotnej.
Fot. 2. Grupa pompowa mieszająca GM 40 to zestaw gotowy do montażu. Jego zaletami dzięki zastosowaniu czterodrogowej konstrukcji zaworu mieszającego są niewielkie rozmiary (w porównaniu z układem zmontowanym z kupowanych osobno elementów) oraz prosty montaż polegający jedynie na podłączeniu go do rozdzielacza – belki zasilającej i powrotnej.

Grupa pompowa do ogrzewania a dokładnie grupa pompowo-mieszająca to najbardziej popularny i sprawdzony sposób rozdziału temperatur na oba systemy. Aby system ten działał z maksymalną sprawnością należy zapewnić wysoką temperaturę dla systemu ogrzewania grzejnikowego oraz niską dla systemu ogrzewania płaszczyznowego. Grupa pompowa mieszająca obniża temperaturę z obiegu systemu grzejnikowego na potrzeby niskotemperaturowego systemu ogrzewania płaszczyznowego.

W dzisiejszym artykule odpowiadamy na najczęściej zadawane pytania, które nurtują potencjalnych użytkowników połączonych ze sobą systemów grzewczych – płaszczyznowego i grzejnikowego.

1. Grupa pompowa – jakie elementy wchodzą w skład termostatycznej grupy pompowo-mieszającej?

W konstrukcjach tych można wyróżnić kilka elementów wspólnych odpowiedzialnych za podobne funkcje. Są to zawór trójdrogowy lub czterodrogowy umożliwiający regulację temperatury czynnika grzewczego, termometr służący do kontroli temperatury wody zasilającej instalację oraz pompa obiegowa umożliwiająca mieszanie się gorącej wody z ochłodzoną. Pompy obiegowe odpowiadają również za prawidłową cyrkulację czynnika w poszczególnych pętlach grzewczych.

Szczegóły wyjaśnia Piotr Marcinkowski z firmy Capricorn: W zestawach opartych o zawory trójdrożne elementem sterującym pracą całego układu jest zawór 3D – posiada on możliwość regulacji temperatury czynnika dopuszczanego do obiegu ogrzewania podłogowego. Zawór ten miesza czynnik grzewczy pochodzący ze źródła ciepła (woda o temperaturze np. 70°C) z czynnikiem wychłodzonym z powrotu instalacji ogrzewania podłogowego. Dzięki temu na belkę zasilającą rozdzielacza wpuszczany jest czynnik o obniżonej temperaturze.

W przypadku zestawów sterowanych zaworem termoregulacyjnym temperaturę zasilającą ustawia się na głowicy termostatycznej. Głowica reaguje na zmianę temperatury belki powrotnej rozdzielacza za pomocą czujki otwierając się, jeżeli temperatura spadnie poniżej zadanej. Dopuszczany jest gorący czynnik z obiegu kotłowego, który następnie mieszany jest z czynnikiem wychłodzonym z powrotu instalacji ogrzewania podłogowego.

2. Na jakiej podstawie dobiera się grupę pompowo-mieszającą do instalacji?

Przy doborze grupy pompowo-mieszającej należy zwrócić uwagę na całkowitą długość pętli ogrzewania podłogowego i zaprojektowane przepływy w poszczególnych pętlach. Następnie należy dane te zestawić z możliwościami pompy oraz zaworu mieszającego znajdującego się w grupie mieszającej. Te dwa elementy muszą być na tyle sprawne, aby móc zrównoważyć spadek ciśnienia w instalacji.

Fot. 1. Zestawy pompowo-mieszające: a) zestaw na zaworze trójdrogowym z podejściem dolnym; b) zestaw na zaworze trójdrogowym z płynnie regulowanym by-passem; c) zestaw mieszający z płynnie regulowanym by-passem sterowany głowicą termostatyczną. zawór trójdrogowy, 2. zawór termoregulacyjny, 3. głowica termostatyczna, 4. czujnik głowicy, 5. by-pass, 6. pompa obiegowa, 7. powrót do obiegu kotłowego, 8. zasilanie z obiegu kotłowego, 9. wyłącznik pompy chroniący instalację przed przegrzaniem.
Fot. 1. Zestawy pompowo-mieszające: a) zestaw na zaworze trójdrogowym z podejściem dolnym; b) zestaw na zaworze trójdrogowym z płynnie regulowanym by-passem; c) zestaw mieszający z płynnie regulowanym by-passem sterowany głowicą termostatyczną. zawór trójdrogowy, 2. zawór termoregulacyjny, 3. głowica termostatyczna, 4. czujnik głowicy, 5. by-pass, 6. pompa obiegowa, 7. powrót do obiegu kotłowego, 8. zasilanie z obiegu kotłowego, 9. wyłącznik pompy chroniący instalację przed przegrzaniem.

Piotr Marcinkowski z firmy Capricorn mówi: „Producenci urządzeń, chcąc ułatwić dobór grupy pompowo- mieszającej do systemu ogrzewania, dedykują poszczególne produkty do konkretnych powierzchni grzewczych. Powierzchnie te zostały określone poprzez przyjęcie średnich standardowych parametrów dla ogrzewania podłogowego. Dzięki temu, w przypadku prostych instalacji, można posłużyć się wyliczonym przez producenta parametrem powierzchni grzewczych. Jednak w przypadkach bardziej skomplikowanych bądź niestandardowych instalacji ogrzewania podłogowego lepiej jest powierzyć obliczenie wymaganych parametrów fachowcom.”

3. W jakich przypadkach montować grupę lokalnie, a w jakich centralnie, w kotłowni?

Jeżeli ogrzewanie podłogowe występuje na więcej niż jednej kondygnacji budynku i zasilane jest np. z dwóch rozdzielaczy, lepiej jest zastosować jedną grupę umieszczoną w kotłowni, na osobnym pionie. Jeżeli natomiast ogrzewanie płaszczyznowe w budynku zasilane jest z jednego rozdzielacza, wygodniej i taniej zastosować grupę lokalnie, tuż przy rozdzielaczu. Unikniemy w ten sposób dodatkowego pionu w instalacji.

Błażej Wojciechowski, zastępca dyrektora technicznego z firmy AFRISO mówi: – Najlepiej jednak zawory mieszające i pompy montować w kotłowni. Takie rozwiązanie ma kilka zalet. Przede wszystkim zawory mieszające, siłowniki i pompy nie generują hałasu w szafach montażowych, które bardzo często montowane są w pomieszczeniach mieszkalnych. Poza tym montaż urządzeń elektrycznych w kotłowni zdecydowanie ułatwia integrację sterowania układów mieszających oraz pomp obiegowych. Dzięki zamontowaniu urządzeń w kotłowni nie ma potrzeby prowadzenia przewodów elektrycznych z kotłowni do szafek montażowych. Dzięki tym zabiegom szafki montażowe w pomieszczeniach mieszkalnych mogą być zdecydowanie mniejsze – łatwiej znaleźć na nią odpowiednie miejsce na ścianie, są również łatwiejsze do ukrycia i poprzez to nie wpływają negatywnie na wygląd wnętrza.

Fot. 3. 4-drogowy zawór mieszający ARV wraz z siłownikiem elektrycznym ARM umożliwiającym automatyzację pracy zaworu mieszającego.
Fot. 3. 4-drogowy zawór mieszający ARV wraz z siłownikiem elektrycznym ARM umożliwiającym automatyzację pracy zaworu mieszającego.

4. Czy zestawy pompowo-mieszające montuje się na zasilaniu obwodu grzewczego czy na powrocie?

Zestaw mieszający powinien być podłączony zarówno do zasilania jak i do powrotu z instalacji w ten sposób, aby pompa i zawór mieszający znajdowały się na przewodzie zasilającym. Pompa powinna znajdować się za zaworem mieszającym (idąc zgodnie z kierunkiem przepływu medium w instalacji).

Zestawy pompowo-mieszające są takim elementem instalacji, który „spina” przewód zasilający instalację z przewodem powrotnym. Zaleca się aby stosować grupy pompowo-mieszające wyposażone w obrotowe zawory mieszające i pompy obiegowe zamontowane na zasileniu instalacji grzewczych.

5. Na co zwrócić szczególną uwagę podczas montażu zestawu pompowomieszającego?

Łukasz Biernacki, Product Manager Ferro radzi: – Podczas montażu zestawu pompowo-mieszającego należy pamiętać o odpowiednim zamocowaniu całej grupy pompowej tak, aby nie występowały żadne naprężenia mogące mieć wpływ na rozszczelnienie układu. Trzeba zwrócić również uwagę na prawidłowe podłączenie pompy ciepła do instalacji elektrycznej oraz o jej odpowietrzeniu.

O możliwości zamontowania zestawu pompowo-mieszającego należy myśleć już na etapie projektowania domu. Uwzględnienie montażu lokalnych zestawów pozwala między innymi na dostosowanie instalacji elektrycznej do zasilania pompy obiegowej. Częstym błędem jest również złe dobranie rozmiaru szafek do rozdzielaczy. Mamy wtedy do czynienia z sytuacją, gdy zmontowany rozdzielacz z zestawem nie mieści się do dobranej szafki.

Fot. 4. Instalacja mieszana łącząca ogrzewanie podłogowe z tradycyjnym systemem grzejnikowym. 1. zawór termostatyczny ZT, 2. zawór powrotny ZP, 3. zawory kulowe odcinające, 4. rozdzielacz RO, 5. termostatyczna grupa mieszająca GM40, 6. rozdzielacz RZP, 7. pokojowy regulator temperatury, 8. głowica termoelektryczna, 9. zawór zespolony LZ, 10. głowica termostatyczna, 11. termostat przylgowy, 12. by-pass bezpieczeństwa, 13. regulator tygodniowy.
Fot. 4. Instalacja mieszana łącząca ogrzewanie podłogowe z tradycyjnym systemem grzejnikowym. 1. zawór termostatyczny ZT, 2. zawór powrotny ZP, 3. zawory kulowe odcinające, 4. rozdzielacz RO, 5. termostatyczna grupa mieszająca GM40, 6. rozdzielacz RZP, 7. pokojowy regulator temperatury, 8. głowica termoelektryczna, 9. zawór zespolony LZ, 10. głowica termostatyczna, 11. termostat przylgowy, 12. by-pass bezpieczeństwa, 13. regulator tygodniowy.

6. Kiedy należy stosować przewody by-pass?

Zastosowanie przewodu by-pass jest konieczne, gdy grupa pompowo-mieszająca zamontowana jest na pionie instalacji podłogowej, którą steruje układ regulatorów pokojowych z którymi współpracują głowice termostatyczne zamontowane na rozdzielaczu. By-pass jest potrzebny by chronić pompę przed uszkodzeniem w momencie, gdy wszystkie głowice termoelektryczne we wszystkich pętlach ogrzewania podłogowego zostałyby zamknięte. Analogiczny przypadek może wystąpić w instalacji grzewczej gdzie głowice termostatyczne są zamontowane przy grzejnikach. Jeżeli natomiast pompa w grupie mieszającej jest sterowana poprzez kocioł lub inne urządzenie mające funkcję zabezpieczenia pompy, przewód by-pass nie jest potrzebny.

Fot. 5. Termostatyczny zawór mieszający ATM utrzymujący stałą temperaturę wody zasilającej instalację ogrzewania podłogowego.
Fot. 5. Termostatyczny zawór mieszający ATM utrzymujący stałą temperaturę wody zasilającej instalację ogrzewania podłogowego.

7. Jaką przewagę mają zestawy pompowo-mieszające wyposażone w czterodrogowe zawory termostatyczne nad standardowymi rozwiązaniami?

Sprawę wyjaśnia Łukasz Biernacki Ferro: – Zestawy mieszające wyposażone w 4-drogowe zawory termostatyczne posiadają niewielkie rozmiary co ułatwia montaż w szafce rozdzielacza. Dodatkowym plusem jest łatwość regulacji temperatury – wykonuje się to przy pomocy pokrętła na zaworze termostatycznym mieszającym. Standardowe zestawy mieszające oparte na zaworze grzejnikowym wyposażonym w głowicę z kapilarą posiadają dość skomplikowany sposób regulacji temperatury oraz zajmują dużo więcej miejsca w szafce rozdzielczej.

8. Czy do instalacji ogrzewania podłogowego w jednym pomieszczeniu (np. łazience) wystarczy 3drogowy zawór mieszający z ręcznym sterowaniem temperatury? A co w sytuacji jeśli w tej łazience jest dodatkowy grzejnik?

Jeżeli mamy na myśli 3drogowy zawór mieszający to oczywiście jest on wystarczający dla jednego pomieszczenia. Należy jednak wziąć pod uwagę całkowitą długość pętli, możliwości zaworu mieszającego (przepływ) oraz warunki panujące w instalacji grzewczej. Zaworem 3drogowym regulujemy jedynie temperaturę czynnika grzewczego w instalacji. Nie mamy wtedy wpływu na temperaturę w pomieszczeniu. Jeżeli dodatkowo jest w łazience grzejnik, to przy doborze długości pętli ogrzewania podłogowego trzeba uwzględnić jego moc. Unikniemy wtedy niepotrzebnych przegrzewów pomieszczenia.

Fot. 6. Grupa pompowa mieszająca GM 40 z rozdzielaczem mosiężnym do ogrzewania podłogowego i instalacji wyposażonej w grzejniki.
Fot. 6. Grupa pompowa mieszająca GM 40 z rozdzielaczem mosiężnym do ogrzewania podłogowego i instalacji wyposażonej w grzejniki.
Piotr Marcinkowski CAPRICORNPiotr Marcinkowski
CAPRICORN Błażej Wojciechowski zastępca dyrektora technicznego, AFRISOBłażej Wojciechowski
zastępca dyrektora technicznego, AFRISO Łukasz Biernacki Product Manager, FERROŁukasz Biernacki
Product Manager, FERRO

9. Czy 3drogowy zawór mieszający należy montować na zasilaniu czy na powrocie?

Zaleca się, aby układy mieszania z zaworem 3drogowym zamontowane były na przewodzie zasilającym instalację grzewczą. Dzięki temu rozwiązaniu regulatory sterujące pracą takiego układu mogą bardzo szybko reagować na zmianę temperatury wody zasilającej instalację.

10. Czy 3drogowy zawór mieszający może pracować bez pompy?

Zdecydowanie wszystkie zawory trójdrogowe powinny współpracować z pompą obiegową. Jest ona niezbędna aby wymusić właściwy obieg wody i wytworzyć odpowiednie warunki hydrauliczne niezbędne do prawidłowego procesu mieszania czynnika grzewczego w zaworze mieszającym.

11. Czy zawór RTL można montować w instalacji wykonanej z rur dedykowanych do ogrzewania podłogowego (niskotemperaturowego)?

Błażej Wojciechowski z firmy AFRISO wyjaśnia: – Rury dedykowane do ogrzewania podłogowego są bardzo wrażliwe na zbyt wysoką temperaturę czynnika grzewczego. W związku z tym zaleca się aby stosować zawory mieszające wraz z regulatorami sterującymi temperaturą wody zasilającej instalację, dopasowując ją do aktualnych potrzeb budynku. Stosowanie zaworów mieszających RTL nie daje żadnej kontroli nad temperaturą wody zasilającej ogrzewanie podłogowe – w przypadku ich stosowania bardzo prawdopodobne jest uszkodzenie takiej instalacji lub znaczne skrócenie jej żywotności.

Dodatkowo zalecane jest stosowanie w instalacjach ogrzewania podłogowego układów regulacyjnych ze stałym przepływem czynnika grzewczego. Regulacja mocy takiej instalacji powinna polegać na regulacji temperatury zasilania, a nie ilości przepływającego medium. Jedynie obrotowe zawory mieszające dają takie możliwości regulacji.

12. Co zyskujemy dzięki sterownikom do zaworów mieszających?

Montując siłownik do zaworu mieszającego możemy podpiąć go do niezależnego sterownika pogodowego lub wbudowanego w kocioł. Wtedy temperatura wody zmieszanej automatycznie dostosowywana jest do panujących warunków pogodowych i nie musimy jej ustawiać ręcznie gdy zmienią się warunki na zewnątrz.

Regulatory układów mieszania i pomp obiegowych są bardzo ważną częścią instalacji grzewczych. Są niezbędne do prawidłowej pracy takiej instalacji oraz zachowania jej bezpieczeństwa i energooszczędności. Są elementem koniecznym aby utrzymać właściwy komfort cieplny w pomieszczeniu.

W zależności od typu sterownika może on zarządzać pracą jednego lub kilku układów mieszania wraz z pompami obiegowymi. Urządzenie to steruje położeniem elementu mieszającego w zaworach trzy- lub czterodrogowych dostosowując temperaturę zasilania instalacji grzewczej do wymagań komfortu cieplnego oraz strat ciepła budynku. Sterowniki zaworów mieszających automatycznie reagują na zmianę temperatury zewnętrznej. Regulatory te zabezpieczają również instalację przed przepływem czynnika o zbyt wysokiej temperaturze, który mógłby uszkodzić system wykonany z rur z tworzywa sztucznego.

oprac.: M. Dobień

Przeczytaj też: Złoty medal MTP Instalacje 2018 dla dwufunkcyjnej grupy mieszającej FERRO

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Please enter your comment!
Please enter your name here