Wysokotemperaturowe źródła ciepła w zastosowaniach ogrzewania płaszczyznowego – rozdzielacze z grupami mieszającymi

Wysokotemperaturowe systemy grzewcze wykorzystują urządzenia – wszelkiego rodzaju kotły grzewcze (szczególnie starszego typu, pracujące z założenia na wysokich parametrach), które wytwarzają czynnik grzewczy o temperaturach wyższych niż dopuszczalna do ogrzewania płaszczyznowego (czynnik grzewczy o temperaturach powyżej 55oC).

Czynnik o parametrach wyższych niż 55oC nadaje się doskonale do zasilania systemu ogrzewania grzejnikowego. Szczególnie, że temperatury te wymagają mniejszych rozmiarów grzejników, niż w przypadku ogrzewania niskotemperaturowego.
Wzrost popularności ogrzewania niskotemperaturowego, przy jednoczesnym wykorzystywaniu źródeł ciepła wysokotemperaturowego, każe poszukiwać rozwiązań mogących wykorzystać czynnik wysokotemperaturowy do ogrzewania płaszczyznowego.

Stosowanie niekiedy rozwiązanie: bezpośrednie wykorzystanie czynnika z powrotu  ogrzewania grzejnikowego (bez układu sterowania) do ogrzewania płaszczyznowego posiada praktycznie jedynie wady. Jest to rozwiązanie całkowicie nieprofesjonalne – nie ma możliwości jakiejkolwiek regulacji /sterowania parametrem wchodzącym na układ ogrzewania płaszczyznowego. Niejednokrotnie (w tym przypadku) czynnik zasilający instalację ogrzewania powierzchniowego ma temperaturę wyższą niż 55oC, a jest to niedopuszczalne z powodu wykorzystywanych materiałów (niektórych rur tworzywowych, materiałów wykończeniowych powierzchni grzejnych), jak też samego użytkowania. Gorące, duże powierzchnie grzejne negatywnie wpływają na odczucie komfortu cieplnego, dyskwalifikując ten system.

Z tych powodów stosuje się najczęściej układy podmieszania. W zależności od sytuacji wykorzystuje się:
A)    układy służące obniżeniu parametrów całego czynnika grzewczego dostarczanego do wszystkich odbiorników ciepła (cała instalacja pracuje na „niskim parametrze”),
B)    układy dzielące strumień cieczy na układ do zasilania wysokotemperaturowego i niskotemperaturowego. Rozwiązanie to jest szczególnie popularne – przyzwyczajenie używania grzejników np. typu „drabinka” w łazience.
Układy podmieszania są częścią układu rozdzielaczowego.


Rys. Schematy działania grup mieszających do rozdzielaczy: A – ogrzewania płaszczyznowego, B – ogrzewania grzejnikowo-płaszczynowego

 

Grupa mieszająca składa się z odpowiedniego układu hydraulicznego zaopatrzonego w armaturę i urządzenia. Istotną rolę odgrywa układ pompowy (bez którego przygotowanie niskotemperaturowego czynnika o określonej temperaturze przez podmieszanie nie byłoby możliwe). W zależności od stosowanej pompy układ charakteryzuje się określoną efektywnością energetyczną. Należy zwrócić uwagę na układy zaopatrzone w pompy energooszczędne (zwłaszcza w kontekście dyrektywy EuP 2005/32/WE w sprawie ustalenia wymogów dotyczących ekoprojektu dla produktów wykorzystujących energię). Zgodnie z wytycznymi dyrektywy i rozporządzeniem KE 641/2009 ustanowione zostały dopuszczalne wartości wskaźnika efektywności energetycznej EEI obowiązujące od 2013r. Zgodnie z wytycznymi maksymalna wartość wskaźnika EEI pomp obiegowych dopuszczonych do sprzedaży od 2013 roku nie będzie mogła wynosić więcej niż 0,27; a od 2015 wartość ulegnie dalszemu obniżeniu. Przykładem pompy spełniającej wymagania dyrektywy EuP 2005/32/WE jest GRUNDFOS ALPHA 2L.
Stosowane układy służące do ogrzewania płaszczyznowego

 

Grupa mieszająca – ogrzewanie płaszczyznowe
Grupa mieszająca gwarantuje podmieszanie medium grzewczego, uzyskując tym samym odpowiednią temperaturę dla ogrzewania płaszczyznowego.  Obniża ona temperaturę czynnika grzewczego dochodzącego do rozdzielacza stosując kontrolowane podmieszanie z powrotu ogrzewania płaszczyznowego. Działanie polega na otwieraniu i zamykaniu zaworu termostatycznego w zależności od temperatury czynnika na wejściu do rozdzielacza ogrzewania płaszczyznowego.
Grupa wyposażona jest w: podłączenie dolne (1/2″), pompę obiegową, głowicę termostatyczną z kapilarą, termometry tarczowe na zasileniu i powrocie, odpowietrznik automatyczny, zawór spustowy.

 

Rys. Grupa mieszająca – ogrzewanie płaszczyznowe – GM Alpha, systemu Hotterfield

Grupa mieszająca – ogrzewanie grzejnikowo-płaszczynowe
Grupa mieszająca gwarantuje właściwy podział medium grzewczego pomiędzy częścią  rozdzielacza przeznaczonego do ogrzewania grzejnikowego oraz płaszczyznowego. Prezentowane rozwiązanie jest jednym z niewielu dostępnych rozwiązań tego typu na rynku.
Wysokotemperaturowy czynnik grzewczy zasila rozdzielacz ogrzewania grzejnikowego (górną belkę), a następnie przechodzi do grupy mieszająco – obiegowej zaopatrzonej w by-pass. W zależności od temperatury i zapotrzebowania na czynnik grzewczy płynie on przez by-pass lub przez pompę obiegową pracującą na podmieszaniu do rozdzielacza ogrzewania płaszczyznowego – po przejściu przez pompę przechodzi do rozdzielacza układu płaszczyznowego.
Grupa mieszająca zaopatrzona jest w: pompę obiegową, głowicę termostatyczną z kapilarą,  dodatkowy czujnik temperatury zabezpieczający przed przyrostem temperatury powyżej 55oC w strefie ogrzewania płaszczyznowego, zawór nadmiarowy, rotametr, zawór spustowy, termometr tarczowy. Standardem jest podejście boczne do rozdzielacza (1″).

 

Rys. Grupa mieszająca – ogrzewanie grzejnikowe i ogrzewanie płaszczyznowe – RAF ALPHA, systemu Hotterfield

Przedstawione powyżej przykłady stanowią nowoczesne rozwiązania wykorzystania źródeł ciepła wysokotemperaturowego dla ogrzewania niskotemperaturowego. Szczególnie warta zainteresowania jest propozycja druga – grupa RAF Alpha systemu Hotterfield dzięki której nie ma potrzeby rezygnowania z wykorzystania ogrzewania grzejnikowego w pewnych pomieszczeniach, przy jednoczesnej możliwości wykorzystania zalet ogrzewania płaszczyznowego.

Autor: dr inż. Krystian Kurowski