Jak funguje termostatický ventil na radiátoru?

Základem pro zajištění komfortní teploty v místnosti jsou správně zvolené termostatické armatury k radiátoru. Na webových stránkách společnosti v sekci katalog je prezentováno mnoho různých instalačních řešení. Základním modelem je stavebnice skládající se z termostatického ventilu, termostatické hlavice a uzavíracího ventilu.

Způsoby připojení radiátorů – jako základ pro připojení k otopné soustavě

Radiátor je připojen k otopné soustavě dvěma trubkami, které jsou součástí otopné soustavy. První potrubí (přívod) zásobuje chladič horkou chladicí kapalinou ze zdroje tepla a druhé potrubí (zpátečka) je zodpovědné za vypouštění ochlazené chladicí kapaliny. Připojení k otopné soustavě se provádí připojením vývodů a odboček potrubí (přívod a zpátečka). Správné připojení zajišťují připojovací ventily, jejichž typ musí odpovídat specifikům instalace a samotného radiátoru.

Pokud má otopné těleso boční připojení (výstup trubek je umístěn na boku zařízení), pak se připojení provede instalací termostatických ventilů správného tvaru (přímé, úhlové, axiální a axiální) s termohlavicí pro přívod a uzavírací ventil (přímý, hranatý) pro zpátečku.

Pokud má radiátor spodní připojení, funkci termostatického ventilu plní termostatické vložky zabudované v radiátoru. Možnost regulace je dosažena použitím termostatické hlavice na přívodu. Radiátory mají vnitřní kanál, kterým je chladicí kapalina přiváděna nahoru skrz zařízení. Standardní připojení k těmto otopným tělesům jsou spodní připojovací uzly (rovné, úhlové), které umožňují připojení nebo odpojení otopného tělesa pro následný provoz.

Odmítnutí použití regulačních ventilů při připojování radiátorů je považováno za porušení SNiP 41-01-2003.

Samostatnou skupinou přístrojů jsou vyhřívané věšáky na ručníky a designové radiátory do koupelen apod., které mohou mít spodní nebo boční připojení. Zde jsou použity konstrukční možnosti termostatických armatur pro boční nebo spodní připojení, např. Exclusive, sady Lux (axiální nebo rohové), spodní připojovací jednotky jako Duo-plex, Duo-plex Square. Při instalaci souprav Duo-plex lze termostatickou hlavici instalovat na přívod nebo zpátečku.

Pokud je jediným zdrojem tepla v místnosti radiátor topení, instaluje se termostatická hlavice převážně na přívodní potrubí. A u systému podlahového vytápění (teplá podlaha) se na zpětném okruhu vytápěné podlahy používá omezovač teploty RTL, který je určen k omezení teploty chladicí kapaliny.

Příklady schémat připojení k radiátorům, foto: Schlosser Heiztechnik Gruppe

Radiátorová armatura – návrh a výběr hlavic a termostatických ventilů

Termostatické hlavice jsou určeny pro instalaci na termostatické ventily nebo termostatické vložky zabudované do spodních otopných těles. Termostatická hlavice doplněná termostatickým ventilem reguluje teplotu v místnosti změnou množství chladicí kapaliny protékající chladičem. Tepelná hlava má zabudovaný senzor naplněný speciální kapalinou (vlnovcem s ethylacetátem), plynem nebo parafínem, který reaguje na změny okolní teploty. Změna teploty má vliv na změnu tlaku a objemu látky v senzoru – roztažením nebo smrštěním uvede do pohybu pružinu a následně termohlavovou tyč. Pohyblivá tyč působí přímo na tyč v kuželu termostatického ventilu a způsobuje její svislý pohyb. Klesá nebo stoupá, uzavírá nebo otevírá přívod chladicí kapaliny z topného systému, což se projevuje ochlazením chladiče nebo zvýšením topného výkonu. V důsledku toho se místnost zahřeje, respektive ochladí.

Práce vřetene termostatického ventilu, foto: Schlosser Heiztechnik Gruppe

Okolní teplota neustále ovlivňuje fyzikální a chemické vlastnosti látky v tepelném hlavovém senzoru. Změny spouštějí sled funkcí, které ovlivňují celý systém. Mechanismus zajišťuje, že teplota v místnosti je udržována na úrovni požadované uživatelem.

Integrované přípojky kombinují funkce termostatického ventilu a zpětného ventilu a poskytují také možnost regulace teploty pomocí termostatické hlavice, foto: Schlosser Heiztechnik Gruppe

Termostatická hlavice má stupnici nastavení – jednotlivá čísla odpovídají konkrétním teplotním rozsahům uvedeným v návodu výrobce. Pomocí nastavení uživatel nastaví termostatickou sadu pro dosažení a udržení požadované pokojové teploty. Nastavení se provádí otáčením knoflíku hlavy.

foto Schlosser Heiztechnik Gruppe

Výběr a montáž termostatické hlavice

Pro správný výběr a instalaci termostatické hlavice je důležité zkontrolovat následující parametry:

• Velikost závitu termostatického ventilu nebo termostatické vložky – její správný výběr je nutný k tomu, aby se závity hlavové matice a ventilu/vložky shodovaly, a tím i správné spojení. Nejuniverzálnější připojovací závit je M30*1,5. Armatury radiátorů s jinými přípojkami vyžadují použití vhodných přípojek v tepelných hlavicích;
• Přítomnost specifického spojení (spojení klip-clap);
• Zdvih dříku ventilu je parametr, který přímo ovlivňuje účinek uzavření/otevření průtoku chladicí kapaliny chladičem.

Termostatická hlavice Schlosser ve verzích přizpůsobených ventilům různých výrobců, foto: Schlosser Heiztechnik Gruppe

• Umístění radiátoru a umístění termohlavice hraje velkou roli z hlediska zajištění základní funkčnosti produktu z možností montáže (důležitá jsou omezení související s velikostí produktu a poskytnutím volného přístupu uživatelům k regulaci teploty zde). Pokud jde o funkčnost, mějte na paměti, že hodnoty tepelné hlavy se vztahují k místu, kde se nachází. Pro správnou funkci snímače se doporučuje instalovat termohlavici ve vodorovné rovině, bez omezení shora, zespod nebo ze strany (parapet, závěsy, nábytek atd.) a umístit ji na místo, kde je volný dochází k výměně tepla vzduchu v místnosti;
• Upozornění: při nesplnění výše uvedených podmínek lze použít termostatické hlavice s dálkovým čidlem, u kterých je prvek pro měření teploty umístěn venku a spojení s čidlem v hlavici je provedeno speciální kapilárou.
• Potřeba zablokovat neoprávněnou demontáž nebo upravit nastavení v určitém rozsahu. V případě instalace ve veřejných budovách je nutné použít termostatické hlavice se speciální ochranou proti neoprávněné demontáži (vandalská ochrana). Ochrana proti neoprávněné demontáži se provádí pomocí šroubů s vnitřním šestihranem. Teplotní limit ve veřejném prostoru je často do 16°C. Většina výrobců termostatických hlavic nabízí modely s továrně nastaveným pevným rozsahem nastavení podle požadavků zákazníka. Speciální nastavení teploty jsou omezena pomocí pojistných kolíků.

Výběr a instalace termostatického ventilu

Pro správný výběr a instalaci termostatického ventilu je třeba zkontrolovat následující parametry:

• Nastavení ventilu pro průtok chladicí kapaliny, který určuje potřebu tepla v konkrétní oblasti instalace v dané místnosti. Na trhu můžete najít zařízení s různými provozními rozsahy – od ventilů se sníženým průtokem určených do malých prostor, jako jsou koupelnové radiátory, až po řešení podporující vysoké průtoky, tzn. se zvýšeným Kv koeficientem. Pro zajištění efektivního provozu instalace je nutné zvolit ventil, jehož regulační rozsah co nejvíce odpovídá vypočtenému průtoku chladicí kapaliny. Pokud je příliš velký, dostaneme nízké nastavení a v důsledku toho špatné vyvážení mezi radiátory a seřízení s velkou chybou;
• Má termostatický ventil přednastavení a jakou má přesnost.

Je třeba poznamenat, že v topných systémech s přednastavenými armaturami jsou pozorovány mnohem menší tepelné ztráty, tzn. výrazné úspory energie. Díky úpravě je možné vyrovnat rozdíly v hydrostatickém odporu mezi blízkým a vzdáleným okruhem topného systému. Čím delší je okruh spojující radiátor se zdrojem tepla, tím větší odpor musí chladicí kapalina překonat, aby se k němu dostala. Chladicí kapalina obvykle proudí tam, kde naráží na nejmenší odpor. S několika stejnými radiátory umístěnými v různých vzdálenostech od odběrného místa bude chladicí kapalina proudit nejrychleji přes radiátor, který je k němu nejblíže – bude nejteplejší. Nejvzdálenější okruh s nízkým průtokem bude chladnější. Nedostatek hydraulického vyvážení instalace povede k přehřívání některých místností a nedostatečnému vytápění jiných. Tento rozdíl lze kompenzovat přednastavením ventilu.

Nastavení ventilů umožňuje přesné ovládání a jemné doladění celého topného systému. Volbou nejnižší hodnoty nastavení ventilu se dosáhne maximálního tlumení průtoku chladicí kapaliny a tím i jejího minimálního průtoku. Při maximální hodnotě bude chladicí kapalina protékat ventilem s maximální možnou průchodností. Jakmile je ventil správně nastaven, otevře se pouze do úrovně omezené nastavením, i když není žádný tlak z termostatické hlavice. Zde je nutné určit požadovaný průtok ventilem výběrem vhodného nastavení. Bohužel v praxi mnoho instalatérů nechává ventily plně otevřené, což má za následek nedostatečné využití regulačního potenciálu termostatických hlavic. Abychom to shrnuli, správně vyvážená instalace je zárukou snížené potřeby tepla a snížené spotřeby elektrické energie oběhového čerpadla.

Radiátorové armatury – uzavření a nastavení průtoku ze vratné strany

Součástí armatury radiátorů jsou i zpětné ventily určené pro montáž na radiátor ústředního topení na vratné straně. Jsou navrženy tak, aby zajišťovaly proudění chladicí kapaliny pouze v jednom pevném směru. Umožňují individuálně vypnout chladič během jeho provozu nebo výměny, bez nutnosti vypouštění chladicí kapaliny ze systému.

Zpětné ventily mají především funkci přednastavení používanou k řízení průtoku v systému ústředního vytápění. Proto je lze použít ve spojení s termostatickými ventily bez přednastavení, například v instalacích s gravitací. Nastavení se provádí po sejmutí ochranné krytky ventilu pomocí imbusového klíče. Vyšroubováním ventilové vložky z zavřené polohy o příslušný počet otáček lze nastavit její průtokovou kapacitu podle schémat výrobce. Zde by měli být instalatéři varováni před používáním kulových ventilů k regulaci průtoku. Používají se pouze jako uzavírací ventily a při částečném uzavření narušují průtok chladicí kapaliny a neposkytují odpovídající přesnost.

Podobné aplikace a funkce poskytují také jednotky pro otopná tělesa se spodním připojením se středovou vzdáleností 50 mm.

Termostatická hlavice a ventil jsou základem tepelné pohody, foto: Schlosser Heiztechnik Gruppe

Radiátorové armatury – a další důležité záležitosti

Při použití ventilů pro radiátory bez ohledu na jejich typ (spodní nebo boční připojení) je klíčové také sladění průměrů, typu závitu a typu potrubí. Ventily se připojují k různým typům potrubí (např. PEX, Cu, ocel) pomocí závitových spojů K utěsnění závitových spojů se stále používá tradiční koudel, klempířská pasta nebo teflonová páska.

Při výběru armatur k radiátorům, zejména v případě vnitřní renovace nebo výměny za novější, jsou důležité velikosti ventilů. Často je nutné přizpůsobit se stávající instalaci nebo přemýšlet o tom, jak upravit instalační rozteče, hloubky nebo průměry. Pro výběr správných řešení mohou být užitečné informace od výrobců – formulují své produkty v závislosti na rozměrové zaměnitelnosti.