Termostatyczne zawory mieszające

Termostatyczne zawory mieszające uwzględnia się w instalacjach ciepłej wody użytkowej oraz w systemach ogrzewania podłogowego. Ich podstawowe zadanie to utrzymywanie stałej a zarazem zadanej temperatury na wyjściu zaworu.

W termostatycznych zaworach mieszających na uwagę zasługuje zachowanie wysokiej czułości na zmieniającą się temperaturę wody, nawet przy niewielkich jej przepływach. Stawia się na wewnętrzne elementy, które są wykonane z materiałów odpornych na osadzanie kamienia. Nie bez znaczenia pozostaje automatyczne odcinanie wejścia zimnej wody w przypadku przerwania dopływu wody gorącej. Na uwagę zasługuje prosty sposób nastawy temperatury oraz zabezpieczenie przed przegrzaniem. Stąd też, gdy zostanie przerwany dopływ zimnej wody, wejście gorącej cieczy, w sposób automatyczny, jest odcinane. Warunkiem jest przy tym, że temperatura na wejściu gorącej wody ma wartość wyższą od temperatury cieczy mieszanej o co najmniej 10°C. Zwróćmy również uwagę na prosty montaż, uzyskany przez złącza do szybkiego zacisku. W razie potrzeby nabyć można modele wyposażone w końcówki do lutowania.

Jak to działa

W jaki sposób zawór uzyskuje stałą temperaturę na wyjściu? Dzięki mieszaniu, oczywiście w odpowiednich proporcjach, gorącej wody płynącej z kotła lub zasobnika z zimną cieczą, która zasila instalacje. Z gorącą wodą może być również mieszana ciecz powracająca z instalacji ogrzewania podłogowego. Dostępne na rynku termostatyczne zawory mieszające to najczęściej urządzenia trójdrogowe. Określoną temperaturę wody uzyskujemy poprzez pokrętło. Zakres regulacji najczęściej mieści się pomiędzy 35 a 65°C.

W przypadku, gdy zawór pracuje jako mieszający dla c.w.u. i instalacji grzewczych, element termiczny, który umieszczony jest na wyjściu, steruje trzpieniem regulującym proporcje przepływu gorącej i zimnej wody. Istotne pozostaje wtedy osiągnięcie temperatury medium grzewczego, która jest ustawiona za pomocą pokrętła.

A jak działa zawór, który rozdziela ciepło w systemach centralnego ogrzewania? W takim przypadku przepływ przez urządzenie odbywa się w kierunku odwrotnym niż w instalacji, gdzie zawór działa jako mieszający. Zwróćmy uwagę, że woda wejściowa przepływa wokół czujnika, a co za tym idzie, regulowane jest ustawienie tłoczka. Tym sposobem dla temperatur wyższych od temperatury nastawy, woda powraca do obwodu grzewczego. Dla temperatur niższych od temperatury nastawy woda powraca do kotła.

Budowa termostatycznego zaworu mieszającego bazuje na korpusie wykonanym z mosiądzu. W konstrukcji urządzenia istotną rolę odgrywa pokrętło. To właśnie dzięki niemu nastawiana jest temperatura o wartości mieszczącej się pomiędzy 35 a 60°C lub 20 a 43°C. Dzięki plastikowej pokrywie urządzenie jest chronione przed przypadkową zmianą temperatury nastawy.

Co na rynku

Termostatyczne zawory mieszające nabyć można z uwzględnieniem konkretnej aplikacji. Stąd też są oferowane modele, które zapewniają wysoką przepustowość i funkcjonalność w przypadku rozprowadzania c.w.u. w instalacjach podłączonych do ogrzewania słonecznego. To właśnie w systemach tego typu występują wysokie temperatury. Nabyć można również zawory zaprojektowanie z myślą o instalacjach ciepłej wody, gdzie nie jest wymagana ochrona przed poparzeniem. Oferowane są modele o wysokiej przepustowości w obwodach bazujących na ogrzewaniu podłogowym.

Zwróćmy również uwagę na termostatyczne zawory mieszające, które gwarantują dokładność regulacji przy dużej przepustowości, niezależnie od zmieniającego się ciśnienia. Zastosować możemy również modele zapewniające wysoką przepustowość w zastosowaniach uniwersalnych. Chodzi przede wszystkim o instalacje c.w.u. z układem cyrkulacji wody lub bez oraz mniejsze obwody ogrzewania podłogowego.

Chronią przed niską temperaturą powrotu

Zwróćmy uwagę na termostatyczne zawory mieszające, chroniące źródło ciepła przed niską temperaturą powrotu. Niektóre modele zaprojektowano z myślą o zabezpieczaniu kotłów na paliwa stałe. Jak zatem działają zawory tego typu? Istotną rolę w ich konstrukcji odgrywa element termostatyczny. To właśnie on jest zanurzony w czynniku grzewczym. Element termostatyczny powoduje odpowiednie ustawianie grzybka. Ten z kolei odpowiada za regulowanie przepływu zarówno w przewodzie by-pass jak i w kierunku zasilania instalacji. W momencie uruchamiania kotła zawór ma zadanie zapewnienie przepływu czynnika grzewczego przez krótki obieg. Dochodzi więc do szybkiego wzrostu temperatury w kotle. Z kolei, gdy temperatura zasilania osiągnie wartość zadaną, termostat, w sposób automatyczny, zmieni położenie grzyba, a co za tym idzie, woda która powraca z instalacji, wymiesza się z cieczą w przewodzie by-pass. Układ jest wtedy ładowany. Ponowne zamknięcie przewodu by-pass nastąpi w momencie, gdy temperatura cieczy powracającej do kotła przekroczy temperaturę nastawy o około 10°C. Bezpośrednio do kotła trafia wtedy woda, która powraca z instalacji. Termostatyczne zawory mieszające nabyć można z przyłączem 3/4”, 1” oraz 1 1/4”.

Przed montażem zaworów czterodrogowych należy zwrócić szczególną uwagę na specyfikację techniczną urządzenia. Parametry zaworów pozwalają na pracę w systemach grzewczych z udziałem 50% -owego roztworu glikolu i wody. Ciśnienie nie może być wyższe niż 16bar. Temperatura pracy mieści się w zakresie pomiędzy 5 a 100°C. Typowe zawory są dostępne w wersjach z czterema różnymi nastawami: 45, 55, 60 i 70°C. Przed zakupem produktu sprawdźmy więc jakiej nastawy wymaga nasza instalacja.

Grupy pompowe

Producenci oferują grupy pompowe, które bazują na termostatycznym zaworze mieszającym. To właśnie dzięki urządzeniom tego typu zyskamy na przykład połączenie kotła z instalacją c.o., zarówno pośrednio jak i bezpośrednio. Jakie zatem zalety zyskuje się dzięki grupom pompowym? Przede wszystkim na uwagę zasługują kompaktowe rozmiary urządzenia i zwarta budowa. Tym sposobem mamy kompletny zestaw, który jest gotowy do montażu. W niektórych grupach pompowych przewidziano zawór zwrotny do cyrkulacji grawitacyjnej. Kiedy pompa jest w stanie normalnej pracy, wytwarzane przez nią ciśnienie zamyka zawór. Czynnik grzewczy przepływa więc przez element termostatyczny. Zawór umożliwia grawitacyjny przepływ medium, gdy pompa nie pracuje. Możliwy jest więc przepływ wody w instalacji nawet w przypadku braku zasilania czy też awarii pompy. Korpus urządzenia najczęściej jest wykonany z mosiądzu. Na uwagę zasługuje możliwość montażu zarówno z lewej, jak i prawej strony kotła, rzecz jasna z zachowaniem odpowiednich kierunków montażu.

Budowa typowej grupy pompowej bazuje na przynajmniej kilku elementach. Kluczową rolę odgrywa termostatyczny zawór, który zabezpiecza źródło ciepła przed zbyt niską temperaturą powrotu. Ważna jest pompa trójbiegowa a także zawór zwrotny do cyrkulacji grawitacyjnej. Rzecz jasna istotne są zawory odcinające oraz termometry. Najczęściej przewiduje się je na zasilaniu oraz na powrocie i w przewodzie by-pass. Tym sposobem mamy kontrolę temperatury w poszczególnych odcinkach instalacji.

Można powiedzieć, że grupy pompowe w systemie grzewczym zabezpieczają odpowiednią temperaturę powrotu czynnika grzewczego do kotła. Ważne jest również zapewnienie cyrkulacji medium w instalacji c.o.

Podsumowanie

Dzięki termostatycznym zaworom mieszającym zyskamy komfort użytkowania systemu grzewczego, a co najważniejsze, jego bezpieczeństwo. Stąd też na przykład, dzięki czterodrogowym termostatycznym zaworom mieszającym, nie tylko zwiększy się efektywność systemu grzewczego ale również zastanie wydłużony okres użytkowania kotła zasilanego paliwami stałymi, przy zachowaniu jego pierwotnej sprawności. Utrzymując odpowiednio wysoką temperaturę powrotu kocioł nie jest wychładzany. Eliminowane jest przy tym skraplanie (kondensacja) pary wody obecnej w spalinach. Jak wiemy to właśnie kondensat może być skutkiem różnicy temperatur pomiędzy komorą spalania a płaszczem wodnym o zbyt niskiej temperaturze wody, powracającej z instalacji. Kondensat z kolei jest przyczyną gromadzenia smolistego nalotu, który osadzając się na metalowym wymienniku wody przyczyni się do powstania ognisk korozji.

Producenci podają, że termostatyczne zawory mieszające stanowią urządzenia bezobsługowe. Jeżeli wodę w naszej instalacji cechuje wysoki poziom twardości, to wapń osadza się we wnętrzu zaworu. Skutkiem może być wtedy jego niewłaściwe działanie. Stąd też w niektórych produktach przewidziano możliwość wyczyszczenia zaworu. W jaki sposób? W tym celu należy przede wszystkim zamknąć dopływ wody do zaworu. Zadbajmy o zabezpieczenie dopływu zarówno zimnej jak i ciepłej wody. Ważne jest, aby woda była spuszczona z przewodu pomiędzy wyjściem z zaworu a punktów poboru wody. Po tych czynnościach możemy zawór rozkręcić oraz wyczyścić poszczególne jego elementy wewnętrzne. W razie potrzeby wymieńmy uszkodzone elementy. Zawory mogą być montowane w dowolnej pozycji.

Ustawiając termostatyczny zawór mieszający pamiętajmy, że temperatura czynnika grzewczego, mieszcząca się pomiędzy 35 a 60°C, zalecana jest dla podgrzewaczy, które centralnie zasilają w ciepłą wodę. Medium o temperaturze 20 – 43°C preferuje się w instalacjach ogrzewania podłogowego i ciepłej wody użytkowej.

Damian Żabicki

Literatura:
1. Materiały informacyjne firmy Danfoss.
2. Materiały informacyjne firmy Afriso.
3. Materiały informacyjne firmy Ferro.
4. Materiały informacyjne firmy Esbe.