Kompletne zestawy mieszające do ogrzewania

    Ponad dekadę temu, pomimo początkowych oporów ze strony instalatorów starszej daty, grupy pompowe zaczęły na dobre zadomawiać się w kotłowniach. Dość szybko ujawniły swoje zalety, ale też pokazały, że nieprawidłowy dobór grupy armaturowej może sprawić sporo kłopotu. Tak jest jednak ze wszystkim, gdy decyzja zostanie błędnie podjęta, natomiast trafny dobór zestawu mieszającego dla typowego domu 1-rodzinnego z ogrzewaniem kombinowanym (CO i ogrzewanie podłogowe) to w praktyce same korzyści.

    kompletne zestawy mieszajace do ogrzewania 1024x803 - Kompletne zestawy mieszające do ogrzewania
    Fot. 1. Mieszająca grupa pompowa Pumpfix MIX umieszczona jest w łupinie izolacyjnej z wycięciem na pompę.

    Grupy pompowe mieszające stosuje się w instalacjach w których funkcjonuje kilka obiegów grzewczych, z których każdy wymaga innych parametrów czynnika grzewczego dla urządzeń do niego przyłączonych. Chodzi tu o klasyczną wręcz sytuację, kiedy jeden obieg obsługuje zwykłe grzejniki (obieg wysokotemperaturowy), zaś drugi powiązany jest z ogrzewaniem podłogowym które ze swej natury należy do systemów niskotemperaturowych. Grupy pompowe pozwalają prawidłowo działać tym obiegom w obrębie jednej instalacji, która może być dodatkowo skomplikowana poprzez stworzenie kombinacji różnych, równolegle używanych źródeł ciepła (dwa rodzaje kotłów, np. gazowy, olejowy, kocioł na stałe paliwo itd.). Czym więc jest typowa mieszająca grupa pompowa? W dużym skrócie jest to zespół już zmontowanych ze sobą i doskonale dopasowanych elementów, czy raczej urządzeń, który jako całość odpowiada za wymuszanie zaplanowanego obiegu czynnika grzewczego w instalacji C.O. Na podstawową grupę składają się pompa obiegowa (cyrkulacyjna), zawory odcinające i zawór zwrotny oraz termometry, dzięki którym można kontrolować temperaturę czynnika grzewczego na zasilaniu jak i powrocie. Dokładna konstrukcja każdej grupy pompowej zależy od jej przeznaczenia i specyfiki instalacji, w której przyjdzie jej pracować. To właśnie te czynniki decydują o wymaganym typie pompy, jej mocy i przepływie oraz wysokości podnoszenia, o tym czy grupę wyposażyć w zawory umożliwiające obniżanie temperatury zasilania bądź powrotu poprzez 3-drożne bądź 4-drożne zawory, czy zawór mieszający ma być najprostszy, czy też wyposażony w automatykę (siłownik ze sterownikiem i czujnikami temperatury) itd. Jak już zostało to wcześniej wspomniane, grupy pompowe mieszające – zwane zestawami mieszającymi – są konieczne przy łączeniu układu ogrzewania podłogowego z grzejnikowym, choć czasem chodzi o łączenie nawet trzech układów, z których ten ostatni to na przykład zasobnik z C.W.U. Konieczność stosowania zestawów mieszających wynika z faktu, iż temperatura wody w systemie ogrzewania podłogowego powinna oscylować wokół 35-40ºC, podczas gdy woda w grzejnikach może dochodzić do 90ºC.

    kompletne zestawy mieszajace do ogrzewania2 - Kompletne zestawy mieszające do ogrzewania
    Fot. 2. Przykład zastosowania zestawu AFRISO PrimoBox AZB. Instalację wykonała firma ASW Instal.

    Oznacza to, że wpięcie układu podłogowego w grzejnikowy w sposób bezpośredni jest wykluczone, natomiast wymaga pośredniego elementu, jakim jest właśnie urządzenie rozdzielające te obiegi i dobierające takie proporcje gorącej i zimnej wody, że po zmieszaniu do układu podłogowego dociera odpowiednio ciepła woda, zaś do układu grzejnikowego gorąca, podgrzana bezpośrednio przez piec. Grupy pompowe niosą ze sobą wiele zalet, z których pierwszą i najważniejszą jest fakt ich kompletności i kompaktowości, ponieważ zawierają w sobie wszystko to, co powinno w tego rodzaju module być.

    Zdaniem eksperta

    Gdzie najlepiej sprawdzą się zestawy mieszające AFRISO PrimoBox?

    Damian Chwedyk, inżynier Zespołu Badań i Rozwoju AFRISO

    AFRISO PrimoBox są idealnymi rozwiązaniami dla nowoczesnych domów oraz mieszkań, w których nie ma miejsca na rozbudowane kotłownie. Dzięki tym urządzeniom zastępujemy zdecydowaną większość kotłowni kompaktowym rozwiązaniem pozwalającym podzielić instalację na 2 lub 3 obiegi, zamkniętym w schludnej metalowej szafce o wymiarach zaledwie 45 x 50 cm.

    Ma to ogromne znaczenie z uwagi na wciąż uskuteczniane przez niektórych inwestorów próby poszukiwania oszczędności poprzez rezygnację z tych elementów, które ich zdaniem nie są istotne – a to nierzadko oznacza pominięcie termometrów, lub zaworu zwrotnego, czyli rezygnację z zabezpieczenia przed cyrkulacją odwrotną. Grupa pompowa to pełny komplet i nie ma tu opcji pomijania elementów rzekomo zbędnych, których brak lubi się odbić negatywnie na eksploatacji instalacji. Skoro już niniejsze rozważania poruszyły temat oszczędności, należy uświadomić sobie, że wbrew nadal krążącej obiegowej opinii, zastosowanie grupy pompowej (lub kilku grup pompowych) to najlepsza droga do oszczędności i przemawia za tym kilka czynników. Po pierwsze działa tu krótki czas i łatwość montażu, które wpływają na wielkość tzw. „robocizny”, którą inwestor musi zapłacić. Szybszy montaż to także oszczędność czasu, a to nie raz oznacza dodatkowe oszczędności finansowe dla inwestora, ponoszącego dodatkowe koszty wynikające z każdego kolejnego dnia pracy nad montażem instalacji.

    reklama

    kompletne zestawy mieszajace do ogrzewania3 768x1024 - Kompletne zestawy mieszające do ogrzewania
    Fot. 3. Zestaw AFRISO PrimoBox w instalacji wykonanej przez firmę Mateusz Majchrzak U.I.R. Instal-Mat dla 3 obiegów.

    Drugim argumentem za zmniejszaniem kosztów przy grupach pompowych jest kwestia izolacji cieplnej, czyli tzw. łupin izolacyjnych zapewniających znacznie mniejsze straty ciepła, niż ma to miejsce w przypadku instalacji montowanych tradycyjnym sposobem. Co więcej, kilkuczęściowe łupiny izolacyjne mogą zwiększać poziom bezpieczeństwa w ten sposób, że każda z części termicznie izoluje poszczególne elementy zespołu od elektroniki zawartej w pompie. To ważne, by nowoczesne elektroniczne pompy pozostając poza izolacją, miały zapewnioną właściwą wentylację i temperaturę, które chronią wrażliwe układy elektroniczne przed przegrzaniem. Warto pamiętać, że kilkuczęściowe łupiny izolacyjne dają możliwość zdejmowania pojedynczych części z osobna, dając indywidualny dostęp do najważniejszych podzespołów hydraulicznych w grupie. Ponadto trzeba tu jeszcze wskazać na bezpieczeństwo prawidłowego montażu, które w przypadku grup pompowych jest znacznie wyższe niż w sytuacji, gdy inwestor dedecyduje się na klasyczny montaż z pojedynczych, indywidualnie dobieranych elementów.

    kompletne zestawy mieszajace do ogrzewania4 965x1024 - Kompletne zestawy mieszające do ogrzewania
    Fot. 4. Jedna z aż 12 wersji zestawu AFRISO PrimoBox, który zastępuje niemal całą instalację kotłowni.

    Wynika to z prostego faktu: grupy pompowe jako wyrób określonego producenta, przechodzą przez testy i próby ciśnieniowe jeszcze przed opuszczeniem fabryki. Decydując się więc na zastosowanie grupy pompowej, inwestor stawia na już skontrolowany i sprawdzony zespół urządzeń, co do którego ma pewność, że wszystko w nim będzie działać prawidłowo, zwłaszcza że poszczególne składowe to zawsze podzespoły wysokiej jakości i trwałości. Warto przy okazji zauważyć, że grupy pompowe posiadają często dodatkowe wyposażenie w postaci rozdzielaczy, dzięki którym można zamontować kilka grup w jednej instalacji. Rozdzielacze te również przechodzą testy kontrolne, więc poziom bezpieczeństwa i zarazem kompatybilności wszystkim elementów dodatkowo wzrasta. Istotną cechą nowoczesnych grup pompowych jest ich wspomniana wcześniej kompaktowość wymiarowa.

    kompletne zestawy mieszajace do ogrzewania5 475x1024 - Kompletne zestawy mieszające do ogrzewania
    Fot. 5. Grupa pompowa mieszająca 2-funkcyjna z zaworem termostatycznym 3-drogowym i pompą elektroniczną.

    Kotłownie to często ciasne miejsca, zaś grupy pompowe to z reguły nie za duże rozwiązania, dostępne w dodatku w kilku różnych wielkościach. Najmniejsze dostępne na rynku grupy to konstrukcje o rozmiarach około 30 x 20 cm, a więc niezwykle kompaktowe i pozwalające wygospodarować w kotłowni co nieco przestrzeni dla serwisanta, który co jakiś czas musi skontrolować stan instalacji. Oczywiście nie ma tu całkowitej dowolności – parametry instalacji narzucają pewne ramy, w jakich należy się poruszać, lecz mimo wszystko są to zawsze rozwiązania pozwalające „odzyskać” nieraz kluczową przestrzeń, która przy tradycyjnym montażu mogłaby zostać utracona.

    kompletne zestawy mieszajace do ogrzewania6 593x1024 - Kompletne zestawy mieszające do ogrzewania
    Fot. 6. Grupa pompowa mieszająca jest niezbędna przy instalacji z ogrzewaniem podłogowym.

    Najnowsze rozwiązania

    Od dłuższego czasu standardem na rynku są zestawy mieszające wyposażone w 3-drogowe zawory obrotowe, w których miesza się powracającą i wychłodzoną wodę z ciepłą wodą z obiegu kotłowego. Zmieszana woda – o dobranej temperaturze dzięki właściwym proporcjom mieszania – kierowana jest w takich zestawach do obiegu podłogowego. Standardem są też dziś zawory zwrotne do cyrkulacji grawitacyjnej. Umożliwiają one przepływ wody wówczas, gdy pompa obiegowa z jakiegoś powodu nie może działać (brak zasilania, awaria). Ważnym elementem uzupełniającym niejako grupę pompową, jest szafka montażowa, natynkowa lub podtynkowa, która chroni cały moduł przed uszkodzeniem (udary) i wraz z łupiną izolacyjną izoluje go od warunków zewnętrznych. Wykonuje się ją m.in. z blachy nierdzewnej, pokrytej ochronnym lakierem. Do najnowszych rozwiązań na polu zestawów mieszających można też zaliczyć siłowniki montowane do zaworów mieszających i podpinane do sterownika przykotłowego lub pogodowego.

    Zdaniem ekperta

    Czy łącząc ogrzewanie grzejnikowe z płaszczyznowym powinniśmy zawsze stosować grupy pompowe?

    Karol Rezlewicz, doradca techniczny, HERZ Armatura i Systemy Grzewcze Sp. z o.o.

    Dla ogrzewania podłogowego wskazane są odpowiednie temperatury zasilania. Maksymalna to 55°C, w rzeczywistości oscylująca w okolicach 35-40°C. Jeżeli łączymy tradycyjny system grzejnikowy z ogrzewaniem podłogowym należy obniżyć parametr grzewczy dla ogrzewania podłogowego. Możemy to wykonać za pomocą grupy pompowej z układem mieszania, takiej jak HERZ PUMPFIX MIX. Niższą temperaturę czynnika zasilającego ogrzewanie podłogowe uzyskujemy przez zmieszanie czynnika powrotnego z czynnikiem ze źródła ciepła w odpowiednich proporcjach. Odbywa się to w grupie pompowej mieszającej, a dokładnie w zaworze 2-drogowym. Innym rozwiązaniem jest zmieszanie czynnika grzewczego bezpośrednio przy rozdzielaczu za pomocą rozdzielacza o.p. z układem mieszania. W przypadku źródeł niskotemperaturowych (np. pompa ciepła) grupa pompowa ze względów na temperaturę zasilania nie jest wymagana. Jest ona ustalana w urządzeniu grzewczym. Jeżeli ciśnienie wytwarzane w urządzeniu grzewczym nie jest wystarczające, aby pokonać opory hydrauliczne instalacji, można zastosować grupę podnoszącą ciśnienie, taką jak HERZ PUMPFIX DIRECT.

    Czym się kierować przy doborze właściwej grupy pompowej (grup pompowych)?

    Poprawny dobór grupy pompowej będzie zależny od wymaganej wielkości przepływu i ciśnienia w instalacji. Na tej podstawie należy sprawdzić czy pompa zamontowana w danej grupie pompowej spełnia wymagania instalacji. Jeżeli tak, wtedy jesteśmy pewni, że czynnik grzewczy dotrze do końcowego odbiornika w odpowiedniej ilości. Drugim ważnym elementem jest zawór. Parametrem opisującym go jest współczynnik przepływu kvs wyrażany w metrach sześciennych na godzinę. Aby dobrać zawór należy znać przepływ i stratę na owym zaworze, co wynika z parametrów całej instalacji.

    W tym drugim przypadku temperatura mieszanego czynnika grzewczego dostosowywana jest automatycznie do warunków pogodowych, co eliminuje konieczność ręcznej regulacji gdy dojdzie do odczuwalnej zmiany tych warunków – sterownik sam wszystko załatwi za użytkowników instalacji. Obecnie stosowane sterowniki potrafi ą zarządzać pracą nawet kilku układów mieszania jednocześnie, pilnując zarazem, by temperatura wody po zmieszaniu nie osiągnęła w sposób niezamierzony zbyt wysokiego poziomu (ryzyko uszkodzenia instalacji grzewczej podłogowej). Najciekawszym jednak i najnowszym rozwiązaniem w świecie układów mieszających dla systemów ogrzewania wydaje się być rodzina zestawów oferowanych na rynku przez firmę AFRISO pod nazwą PrimoBox AZB. Są to w pewnym sensie niemal kompletne kotłownie zamknięte w jednej kompaktowej szafce. Wydaje się, że punktem wyjścia były tu standardowe grupy pompowe, wzbogacone o dodatkową armaturę, taką jak m.in. wbudowane termometry na nitkach zasilających i powrotnych poszczególnych obiegów, zawory zwrotne chroniące instalację przed przepływami zwrotnymi czy grawitacyjnymi i tym podobne, przy czym producent poszedł jeszcze dalej i stworzył kompletne rozwiązanie do połączenia źródła ciepła z kilkoma obiegami grzewczymi w instalacjach do 35 kW i zabudowane szafką.

    kompletne zestawy mieszajace do ogrzewania7 - Kompletne zestawy mieszające do ogrzewania
    Fot. 7. Zestaw mieszający AFRISO PrimoBox AZB 351 – podział instalacji na 3 strefy o różnych temperaturach zasilania.

    W zestawach AFRISO PrimoBox AZB obiegi hydrauliczne i źródło ciepła rozdzielane są wbudowanym i ukrytym pod izolacją termiczną sprzęgłem hydraulicznym, do którego podłączone są 2 lub 3 obiegi grzewcze. W każdej z wielu dostępnych wersji zestawu, użytkownik może regulować temperaturę zasilania każdej poszczególnej strefy grzewczej (każdego obiegu).W przypadku zestawu dla instalacji z trzema różnymi obiegami grzewczymi, do regulacji temperatury zasilania poszczególnych obiegów użytkownik może wybrać 3-drożny zawór obrotowy z siłownikiem lub 3-drożny zawór termostatyczny. W tym drugim przypadku regulacja temperatury na obiegu odbywa się poprzez mieszanie gorącego medium ze źródła ciepła z powrotem z danej strefy – temperatura jest wówczas utrzymywana na stałym poziomie wybranym pokrętłem zaworu termostatycznego. Zaś w tym pierwszym przypadku regulacja temperatury na obiegu odbywa się identycznie, z tą różnicą, że tutaj oczekiwaną temperaturę zadaje zewnętrzny sterownik podłączony do puszki elektrycznej zestawu mieszającego. Dzięki zestawom AFRISO PrimoBox inwestor może na zasobniku CWU utrzymywać najwyższą temperaturę uzyskiwaną na kotle, czyli na przykład 75°C, na instalacji grzejnikowej optymalną temperaturę 60°C, zaś na instalacji ogrzewania podłogowego zalecane 30-35°C.

    Zdaniem eksperta

    Zestawy mieszające pojawiły się na rynku już wiele lat temu.
    Czym te najnowsze różnią się od starych zestawów, oferowanych 15 czy 20 lat temu?


    Tomasz Buczek, Junior Product Manager FERRO S.A.

    Główną różnicą między najnowszymi zestawami a tymi sprzed 15 czy 20 lat jest rodzaj zastosowanej pompy. Obecnie w instalacjach ogrzewczych stosuje się pompy sterowane elektronicznie o współczynniku efektywności energetycznej EEI ≤ 0,23. W praktyce oznacza to od dwóch do pięciu razy mniejsze zapotrzebowanie na energię elektryczną w porównaniu do pomp sterowanych ręcznie (3-biegowych) o tej samej wydajności. Kolejną różnicą jest stosowanie termostatycznych zaworów mieszających ze zintegrowanym czujnikiem temperatury. W porównaniu do rozwiązań starszego typu – z zewnętrznym czujnikiem mocowanym do belki rozdzielacza – zapewniają szybszą reakcję na zmiany temperatury oraz większą dokładność regulacji.

    Wszystko to realizowane jest w zamkniętej, kompaktowej szafce o wymiarach 50 x 45 x 16 cm, którą montować można zarówno natynkowo jak i podtynkowo, w ścianie. Można w pewnym sensie uznać, że te zestawy mieszające to kolejny krok w stronę łatwego wykonywania estetycznych kotłowni w oparciu o gotowe elementy, który korzeniami tkwi w klasycznych grupach pompowo-mieszających, lecz stanowi zarazem ich duże rozwinięcie. Należy jednak zwrócić uwagę na jedną istotną cechę tych zestawów: montuje się je bezpośrednio pod kotłami gazowymi, co oznacza zawężenie ich zastosowania do kotłów wiszących.

    kompletne zestawy mieszajace do ogrzewania8 1024x792 - Kompletne zestawy mieszające do ogrzewania
    Fot. 8. Klasyczne zastosowanie grup pompowych – tutaj w instalacji z kotłem HERZ Pelletsrat Condensation.

    Podsumowanie

    Już powyższa pobieżna analiza najważniejszych cech i atrybutów grup pompowych ujawnia wielość ich zalet. Dzięki grupom pompowym inwestorzy mogą śmiało zapomnieć o instalacjach zmontowanych na stara modłę z pojedynczo dobieranych elementów. Do tego katalogu dopisać należy jeszcze jeden argument za stosowaniem nowoczesnych zestawów pompowo-mieszających: stosowanie grup pompowych daje w zasadzie gwarancję, iż wymogi norm i przepisów są całkowicie spełnione. W przypadku instalacji kotłowni z pojedynczych elementów, tak wysokiego poziomu gwarancji zgodności z normami mieć nie można. Za przykład może tu posłużyć kwestia właściwego ograniczenia przepływów i równoważenia hydraulicznego instalacji w całości i w obrębie każdego obiegu. Jest to wymóg przepisów i zastosowanie grupy pompowej daje pełną gwarancję spełnienia tych wymagań. Warto wskazać w tym miejscu na dodatkowe, nie omówione tu dotychczas korzyści o charakterze czysto technicznym: grupa pompowa właściwie dopasowując przepływy do wymogów poszczególnych obiegów stwarza warunki cichszej pracy instalacji, przy rzeczywistej energooszczędności. Nie należy jednak zapominać o tym, by decydując się na zastosowanie w montażu grupy pompowej, sięgać po wyroby znanych i renomowanych wytwórców, którzy zapewniają nie tylko odpowiednią jakość i atesty, ale też serwis oraz doradztwo.

    Łukasz Lewczuk

    Na podstawie materiałów publikowanych
    m.in. przez:
    AFRISO Sp. z o.o.,
    Ferro S.A.,
    Herz Armatura i Systemy Grzewcze Sp. z o.o.,

    ZOSTAW ODPOWIEDŹ

    Please enter your comment!
    Please enter your name here