Uruchamianie i regulacja instalacji ogrzewania podłogowego

Ostatnim etapem wykonania instalacji ogrzewania podłogowego jest regulacja hydrauliczno-cieplna i jej uruchomienie

Właściwie wykonana regulacja polega na dostosowaniu wydajności poszczególnych grzejników podłogowych do wymagań cieplnych pomieszczeń oraz na zrównoważeniu oporów przepływu w poszczególnych wężownicach. Regulacja pozwala również w pewnym stopniu na korektę ewentualnych nieprawidłowości popełnionych na etapie projektowania lub montażu. Regulacja ogrzewania podłogowego jest nieco trudniejsza i bardziej czasochłonna w porównaniu z ogrzewaniem grzejnikowym. Wynika to ze specyfiki ogrzewania podłogowego – dużej pojemności i bezwładności cieplnej płyty grzewczej oraz niskiej temperatury zasilania. Te cechy są bardzo korzystne w trakcie eksploatacji i generują mniejsze koszty ogrzewania, ale w trakcie regulacji są pewnym utrudnieniem. Częściowo rekompensuje te niedogodności zjawisko samoregulacji, które ze względu na małą różnicę temperatury między powietrzem a płytą grzewczą ma większe znaczenie, niż w ogrzewaniu grzejnikowym.

Uruchomienie instalacji

Ważne jest, żeby do pierwszego uruchomienia instalacji nie przystępować zbyt szybko, przed ukończeniem procesu wiązania betonu. Wcześniejsze uruchomienie może spowodować pojawienie się pęknięć płyty grzewczej. Przez okres wiązania zaprawy (dla betonu z plastyfikatorem wynoszącym 20-28 dni, dla jastrychu anhydrytowego 7 dni) rury powinny pozostać pod ciśnieniem 0,2-0,3 MPa. Po okresie dojrzewania betonu, przed ułożeniem wykładziny podłogowej płytę należy wygrzać. Przygotowana do uruchomienia instalacja powinna być sprawdzona na szczelność, napełniona czynnikiem grzewczym i wstępnie odpowietrzona. Odpowietrzenie należy powtórzyć po pewnym czasie działania instalacji, gdy z podgrzanej wody wydzieli się rozpuszczone w niej powietrze. W okresie rozruchu do założonej temperatury pracy instalacji należy dochodzić stopniowo – początkowo należy utrzymywać przez 3 doby temperaturę zasilania równą 25°C, następnie podwyższać ją co 5°C na dobę do temperatury roboczej.

Hydrauliczno-cieplna regulacja instalacji

W większości przypadków instalacja ogrzewania podłogowego, czy szerzej – płaszczyznowego, stanowi część instalacji centralnego ogrzewania, obejmującej również część grzejnikową oraz przygotowania ciepłej wody użytkowej. Ponieważ ze względów higienicznych ogrzewanie płaszczyznowe zasila się czynnikiem o niższej temperaturze (ogrzewanie podłogowe maksymalnie 45°C, ogrzewanie ścienne maksymalnie 55°C), wymagane jest zmniejszenie temperatury zasilania, osiągane rożnymi metodami, przy zastosowaniu rożnych urządzeń (mieszacze) i armatury. Każde z tych rozwiązań wymaga nieco innej regulacji.

Poniżej kilka przykładów:

Zastosowanie ogranicznika temperatury powrotu

Ograniczniki temperatury powrotu stosowane są dla małych powierzchni ogrzewania podłogowego, dla zasilenia jednej – dwóch pętli, np. w łazience i holu. Jest to rozwiązanie uproszczone, ale tańsze od stosowania mieszacza z dodatkową pompą.

Najczęściej ograniczniki nie mają wstępnych nastaw – regulacja polega na ustawieniu głowicy termostatycznej dla wymaganej temperatury wody, wracającej z wężownicy. Zakres regulacji zawiera się w granicach 10-50°C. Najczęściej firmy produkujące ograniczniki temperatury powrotu podają, że maksymalna powierzchnia obsługiwana przez jeden zawór wynosi 15 m2. Moim zdaniem może to być mylące, bo nic nie mówi o rozstawie rur. Bezpieczniej kierować się kryterium długości wężownicy. Zalecane jest przyjmowanie długości do 60 m.b. rury o średnicy 16 mm, wtedy obwód podłogowy ma zbliżone opory przepływu do obwodów grzejnikowych i regulacja jest łatwiejsza. W przypadku mieszaczy z oddzielną pompą, pojedyncza wężownica może mieć nawet 120 m.b. Zaleca się, żeby temperatura wody zasilającej wężownicę nie przekraczała 60°C, jest to więc rozwiązanie raczej dla kotłów kondensacyjnych. Całkowitym nieporozumieniem jest natomiast zastosowanie ograniczników temperatury powrotu w wieloobwodowym ogrzewaniu podłogowym – widywałem już instalacje z 10 i więcej takimi zaworami. Takie rozwiązanie nie zapewnia prawidłowej pracy i kontroli parametrów instalacji.

Układy mieszające z rozdzielaczem (UMR)

Układy mieszające połączone z rozdzielaczem są ostatnio bardzo popularne i chętnie montowane przez instalatorów. Powodem jest łatwość montażu i stosunkowo łatwa regulacja. Najczęściej spotyka się układy mieszające z zastosowaniem zaworu trójdrogowego lub z zastosowaniem zaworu termostatycznego i regulacyjnego.

Budowa i sposób regulacji układu regulacji z zaworem trójdrogowym na podstawie urządzenia UMRc firmy Kisan

W UMRc zastosowano rozdzielacze ze stali nierdzewnej o liczbie sekcji od 2 do 12. Są one wyposażone na belce górnej (zasilającej) w przepływomierze o zakresie regulacji do 5 l/min oraz na belce dolnej (powrotnej) we wkładki zaworowe termostatyczne o standardzie gwintu M 30×1,5 z możliwością zainstalowania siłowników termoelektrycznych. Na końcach belek rozdzielacza znajdują się zawory spustowe i odpowietrzniki. Wężownice podłącza się do belek rozdzielaczowych za pomocą złączek typu G .” (tzw. Eurokonus).

W zestawie zamontowano 3-biegową pompę obiegową o wysokości podnoszenia 6 m H2O wraz z przylgowym bezpiecznikiem termicznym na belce zasilającej. Zadaniem bezpiecznika termicznego jest zabezpieczenie instalacji przed przegrzaniem w przypadku awarii zaworu trójdrogowego. W związku z tym na bezpieczniku termicznym należy ustawić temperaturę o 5°C wyższą od temperatury ustawionej na zaworze trójdrogowym. Regulacja temperatury wody zasilającej ogrzewanie płaszczyznowe następuje na zaworze trójdrogowym o zakresie regulacji 35-60°C, a jej kontrola poprzez termometr przylgowy. Wartości nastaw zaworu trójdrogowego są podane w postaci liczb i odpowiadają następującym wartościom temperatury zasilenia ogrzewania podłogowego: 1 – 35°C; 2 – 40°C; 3 – 45°C; 4 – 50°C; 5 – 55°C; 6 – 60°C. W takiej konfiguracji układ mieszający jest w stanie przekazać moc cieplną do 6,4 kW (około125 m2 ogrzewanej podłogi).

Regulacja UMRc w przypadku dysponowania projektem wykonawczym instalacji jest prosta – należy na zaworze trójdrogowym nastawić podaną temperaturę zasilania, natomiast na przepływomierzach odpowiednie dla każdej wężownicy wartości przepływu. Najlepiej regulację przeprowadzać podczas pracującej części grzejnikowej instalacji – gdy uruchamiamy instalację podłogową poza sezonem grzewczym, należy zapewnić przepływ przez przynajmniej część grzejników (nie zakładać lub zdjąć głowice termostatyczne).

Po upływie około 2 godzin należy sprawdzić, czy rozgrzewają się powroty z wężownic – w przypadku stwierdzenia, że jakaś wężownica jest wyraźnie chłodniejsza, należy zwiększyć jej nastawę na przepływomierzu. Jak poradzić sobie z regulacją w przypadku braku projektu wykonawczego, co w przypadku zwłaszcza małych instalacji jest niestety częste? Problem sprowadza się do właściwego określenia temperatury zasilenia i wyrównania oporów w wężownicach za pomocą przepływomierzy. Warto spróbować nastawić najniższą temperaturę zasilenia 35°C (im niższa tym koszty eksploatacji mniejsze), a przepływomierze na około 2 l/min i obserwować, jak rozgrzewają się powroty wężownic – wyraźnie cieplejsze zmniejszyć, w następnym kroku zimnym powiększyć nastawy. Jeśli to nie daje rezultatów i wężownice są zimne – należy zwiększyć temperaturę na zaworze trójdrogowym. Można spróbować również samodzielnie obliczyć orientacyjnie nastawę przepływomierza, przyjmując, że 1,0 l/min przepływu to około 500-600 W mocy. Jest to duże uproszczenie, bo przepływ jest związany z różnicą temperatury w wężownicy, a ta może być inna dla każdej wężownicy. Przyjmując około 60 W na każdy m2 powierzchni zajętej przez daną wężownicę, możemy obliczyć ten orientacyjny przepływ. Regulacja bez projektu jest czasochłonna – ze względu na dużą bezwładność ogrzewania podłogowego po każdej zmianie nastaw trzeba odczekać kilka godzin na efekt.

Układy mieszające z rozdzielaczem i zaworami – termostatycznym i regulacyjnym

Innym rozwiązaniem układu mieszającego z rozdzielaczem jest wariant, w którym temperaturę zasilania ustawia się za pomocą zaworu termostatycznego z głowicą termostatyczną, wyposażoną w czujnik przylgowy z kapilarą. Niezbędnym wyposażeniem układu jest zawór regulacyjny, zamontowany na rurze powrotnej do źródła ciepła. Zawór regulacyjny jest nastawiany kluczem imbusowym w zakresie od 0,5 obrotu do 3 obrotów (pełne otwarcie zaworu). W tym przypadku regulacja jest trzypunktowa – trzeba ustalić temperaturę zasilenia ogrzewania podłogowego (na głowicy termostatycznej), nastawę zaworu regulacyjnego (zdławienie przepływu całkowitego) oraz nastawy na przepływomierzach poszczególnych wężownic. W praktyce widywałem już kapilary nawinięte wokół trzpienia głowicy termostatycznej i w rezultacie pęknięte, gdy użytkownik lub instalator próbował wielokrotnie ustawiać temperaturę głowicą termostatyczną, a zawor regulacyjny był całkowicie otwarty.

Gdy regulujemy taki układ mieszający bez projektu, należy przede wszystkim znaleźć proporcję ilości wody wpływającej do wężownic i wracającej do źródła ciepła. W tym celu proponuję ustawić temperaturę zasilania np. na 40°C, a pierwszą nastawę zaworu regulacyjnego na 0,5 obrotu, natomiast wszystkie przepływomierze na około 2 l/min. Jeśli powroty wężownic nie rozgrzewają się w dłuższym okresie czasu – należy zwiększyć otwarcie zaworu regulacyjnego następne 0,5 obrotu. Regulacja poszczególnych wężownic – jak poprzednio.

Autor: Włodzimierz Mroczek

Więcej informacji w artykule na stronach 8–11 dodatku „Od kotła do grzejnika” Polskiego Instalatora 7-8/2012.