Zawory i głowice grzejnikowe – mechaniczne czy elektroniczne?

Zawór termostatyczny wraz z głowicą termostatyczną tworzą układ regulacji grzejnikowej, którego zadaniem jest dostosowanie przepływu czynnika grzewczego do aktualnego zapotrzebowania cieplnego pomieszczenia. Prawidłowo dobrany i wyregulowany układ pozwala utrzymywać zadaną temperaturę bez konieczności ciągłej ręcznej ingerencji.

Zawór termostatyczny jest elementem hydraulicznym montowanym na przewodzie zasilającym grzejnik. Jego trzpień zmienia stopień otwarcia zaworu, a tym samym ilość czynnika przepływającego przez grzejnik. Na trzpień oddziałuje głowica termostatyczna.
W głowicy termostatycznej mechanicznej regulacja odbywa się za pomocą elementu termostatycznego reagującego na temperaturę otoczenia. Wzrost temperatury powoduje zmianę objętości elementu termostatycznego i przymknięcie zaworu, natomiast spadek temperatury prowadzi do jego otwarcia. Układ działa autonomicznie i nie wymaga zasilania elektrycznego.
W głowicy termostatycznej elektronicznej pomiar temperatury realizuje czujnik, natomiast zmianę położenia trzpienia zaworu wykonuje napęd elektryczny sterowany przez układ elektroniczny. Pozwala to stosować funkcje niedostępne lub trudniejsze do realizacji w przypadku głowic mechanicznych, takie jak programowanie temperatury, harmonogramy dobowe i tygodniowe czy zdalna zmiana nastaw.

Dobór zaworu termostatycznego

Wybierając układ regulacji grzejnikowej, nie należy ograniczać się do rodzaju głowicy. Zawór termostatyczny powinien być dobrany do parametrów instalacji, rodzaju grzejnika oraz wymaganej charakterystyki regulacji. Podstawowe znaczenie mają:

• średnica i rodzaj przyłącza,
• sposób podłączenia grzejnika,
• zakres temperatury i ciśnienia pracy,
• wymagany przepływ czynnika,
• charakterystyka zaworu,
• możliwość wykonania nastawy wstępnej,
• kompatybilność zaworu z wybraną głowicą,
• materiał wykonania i warunki pracy instalacji.

Szczególnie istotna jest nastawa wstępna zaworu, która pozwala ograniczyć maksymalny przepływ przez grzejnik. Jej prawidłowe ustawienie ma znaczenie dla hydraulicznego zrównoważenia instalacji. Bez odpowiedniej regulacji część grzejników może otrzymywać zbyt duży przepływ, podczas gdy inne będą niedogrzane.
W instalacjach o zmiennym przepływie zawór powinien być również dobrany pod kątem współpracy z pompą obiegową i pozostałą armaturą regulacyjną. Większa przepustowość zaworu nie oznacza automatycznie lepszego działania instalacji. Zbyt duży przepływ może powodować hałas, niestabilność regulacji oraz zwiększone zużycie energii przez pompę.

Głowica termostatyczna mechaniczna czy elektroniczna?

W głowicy termostatycznej mechanicznej ustawienie temperatury odbywa się bezpośrednio na pokrętle. Zmiana nastawy wpływa na pracę elementu termostatycznego, który reaguje na temperaturę powietrza w pomieszczeniu i odpowiednio zmienia położenie trzpienia zaworu.
Zaletą tego rozwiązania jest prosta konstrukcja, brak konieczności zasilania oraz niewielkie wymagania eksploatacyjne.
Głowica mechaniczna sprawdza się szczególnie tam, gdzie użytkownik oczekuje przede wszystkim stabilizacji temperatury i nie potrzebuje rozbudowanego sterowania czasowego. Głowica termostatyczna elektroniczna wykorzystuje czujnik temperatury oraz napęd elektryczny do sterowania zaworem. W zależności od konstrukcji może umożliwiać programowanie temperatury, tworzenie harmonogramów, wykrywanie otwartego okna czy komunikację z systemem automatyki budynku.
Nie oznacza to jednak, że głowica elektroniczna zawsze będzie rozwiązaniem uzasadnionym. Jeżeli potrzebna jest jedynie ręczna nastawa i automatyczne utrzymywanie temperatury, dodatkowe funkcje mogą nie przynieść istotnych korzyści. Głowica elektroniczna wymaga ponadto zasilania, najczęściej bateryjnego, a bardziej rozbudowane rozwiązania wymagają konfiguracji i okresowej kontroli.

Kompatybilność głowicy z zaworem

Warunkiem prawidłowego działania układu regulacji jest zgodność głowicy termostatycznej z zaworem termostatycznym. Poszczególne zawory mogą mieć różne sposoby mocowania głowic, dlatego przed zakupem należy sprawdzić typ połączenia oraz parametry elementów współpracujących.
W przypadku zastosowania adaptera trzeba upewnić się, że jest on przeznaczony do danego typu zaworu. Samo mechaniczne zamocowanie głowicy nie gwarantuje prawidłowej regulacji. Istotne jest również właściwe przeniesienie ruchu głowicy na trzpień zaworu.
Przy wymianie samej głowicy warto więc w pierwszej kolejności zidentyfikować zastosowany zawór. Jeżeli nie jest on kompatybilny z nową głowicą, konieczne może być zastosowanie odpowiedniego adaptera albo wymiana całego zaworu termostatycznego.

Montaż i lokalizacja głowicy termostatycznej

Głowica termostatyczna powinna być zamontowana tam, gdzie może prawidłowo mierzyć temperaturę powietrza w pomieszczeniu. Nie powinna być zasłonięta przez żadne elementy ograniczające przepływ powietrza.
Zabudowanie głowicy może powodować powstawanie lokalnie podwyższonej temperatury. W efekcie głowica może ograniczać przepływ przez zawór, mimo że temperatura w pozostałej części pomieszczenia pozostaje niższa od oczekiwanej.
Jeżeli ze względów technicznych lub aranżacyjnych prawidłowe umieszczenie głowicy nie jest możliwe, można zastosować głowicę z oddzielnym czujnikiem temperatury. Czujnik może wówczas zostać umieszczony w reprezentatywnym punkcie pomieszczenia, podczas gdy zawór pozostaje przy grzejniku.

Sterowanie elektroniczne i funkcje dodatkowe

W bardziej rozbudowanych systemach głowice termostatyczne elektroniczne mogą komunikować się bezprzewodowo z centralnym sterownikiem lub systemem automatyki budynku. Umożliwia to zmianę nastaw, tworzenie harmonogramów oraz współpracę z dodatkowymi czujnikami.
Przykładowo, sygnał z czujnika otwarcia okna może powodować czasowe ograniczenie ogrzewania. Harmonogram może natomiast automatycznie obniżać temperaturę w okresach, gdy pomieszczenie nie jest użytkowane.
Funkcje elektroniczne nie zastępują jednak prawidłowej regulacji hydraulicznej. Głowica elektroniczna może zwiększyć możliwości sterowania temperaturą, ale nie skoryguje błędnego doboru zaworu, niewłaściwego przepływu ani nieprawidłowego zrównoważenia instalacji.

Na co zwrócić uwagę przy wymianie?

Wymiana głowicy termostatycznej nie zawsze rozwiązuje problem z nieprawidłowym działaniem grzejnika. Jeżeli zawór termostatyczny jest niewłaściwie dobrany, zablokowany lub zużyty, konieczna może być jego wymiana.
Przed montażem należy sprawdzić średnicę przewodu, typ przyłącza, kierunek przepływu oraz możliwość zastosowania danego zaworu w konkretnej konfiguracji instalacji. W przypadku wymiany głowicy należy dodatkowo zweryfikować jej kompatybilność z zaworem.
Po wykonaniu prac warto sprawdzić szczelność połączeń oraz działanie układu regulacji. Przy wymianie zaworu należy również uwzględnić konieczność ponownego ustawienia nastawy wstępnej i regulacji przepływu.
W przypadku modernizacji całej instalacji zawory termostatyczne należy traktować jako część układu hydraulicznego. Ich parametry powinny być skoordynowane z zapotrzebowaniem cieplnym poszczególnych pomieszczeń, parametrami grzejników oraz charakterystyką całej instalacji.

Dobór rozwiązania do sposobu użytkowania

O wyborze między głowicą termostatyczną mechaniczną i elektroniczną powinny decydować przede wszystkim wymagania dotyczące sposobu użytkowania pomieszczeń oraz oczekiwanego poziomu automatyzacji.
W prostych instalacjach, w których temperatura jest ustawiana ręcznie i przez większość czasu pozostaje na podobnym poziomie, głowica mechaniczna może być wystarczająca. W pomieszczeniach o zmiennym sposobie użytkowania, gdzie potrzebne są harmonogramy temperatur lub zdalne sterowanie, uzasadnione może być zastosowanie głowic elektronicznych.
Niezależnie od wybranego rozwiązania podstawą prawidłowego działania pozostają: właściwy dobór zaworu termostatycznego, kompatybilna głowica termostatyczna, poprawny montaż, właściwe ustawienie nastawy wstępnej oraz hydrauliczne zrównoważenie instalacji.

Paulina Wnuk