Padlófűtések illesztése radiátoros rendszerekhez
2006/5. lapszám | Korompay Sándor | 12 991 |
Figylem! Ez a cikk 20 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
A padlófűtések előremenő hőmérséklete a radiátoros hálózatoknál használatos hőmérsékletnél lényegesen alacsonyabb. Ha vegyes rendszerről van szó, márpedig a legtöbb esetben egymás mellett működnek radiátoros és padlófűtéses körök, a fűtőtestekhez készített vízből kell előállítani a padlófűtéshez szükséges alacsonyabb hőfokszintű energiát.
Korábban, az oxigéndiffúzióra hajlamos csőanyagok használatával összefüggésben, a padlófűtési vizet hőcserélőben melegítettük, de a korszerű csőanyagok rohamos elterjedésével a leválasztásra ma már nincs szükség, így a kívánt előremenő hőmérsékletet általában keveréssel állítjuk elő (1. ábra).
Többen ragaszkodnak manapság is a hőcserélő használatához, de ez felesleges, többletköltséget jelent, külön tágulási rendszermegoldást kíván, így használjunk közös vízrendszert. A továbbiakban a hőcserélő nélküli, keveréses rendszereket tárgyaljuk.
Ha egyenletes padlóhőmérsékletet szeretnénk biztosítani, az előremenő és visszatérő hőmérséklet különbségét tartsuk alacsony értéken. A gyakorlatban 5-8 fok eltérést célszerű választani. Lehetőleg ne lépjük túl ezt a határt.
Tudomásul kell vennünk, hogy a padlófűtés hőleadásának vannak korlátai. Állandó tartózkodásra szolgáló helyiségekben 23-28 °C maximális felületi hőmérséklet alkalmazható, mert ennél magasabb hőmérséklet esetén az emberek talpát érő hőhatás kellemetlen érzést, egészségügyi problémákat eredményez. A helyiség azon részeinél, ahol általában nem tartózkodnak, szükség esetén ennél melegebb padló is tervezhető. Óvodákban, bölcsődékben a max. felületi hőmérséklet 24 °C. Fürdőszobákban max. 29 °C, uszodai kövezetnél max. 32 °C engedhető meg.
Ritkább csőfektetéssel, alacsonyabb vízhőmérséklettel alacsonyabb padlóhőmérséklet és hőleadás választható, sűrűbb csövekkel, magasabb vízhőmérséklettel nagyobb értékek.
Tekintettel arra, hogy a kész padlófűtési rendszerben a kialakítás, a sűrűség már adott, a vízhőmérséklet változtatásával tudunk majd beavatkozni, szabályozni.
A fent jelzett padlóhőmérséklet-előírások miatt az előremenő hőmérséklet a maximális teljesítményigény esetén sem lehet magasabb, mint 40-45 °C.
Szokásos méretezési hőmérsékletlépcsők: 35/27 °C vagy 40/32 °C. Az utóbbi, magasabb hőmérsékletű esetben a tartózkodási zónában nem lehet 25-30 cm-nél sűrűbb csőosztást választani, mert a padlóhőmérséklet kellemetlenül magas lesz.
Állandó előremenő hőmérséklet-szabályozás
Látható, hogy a padlófűtés vizének hőmérséklet-szabályozása, az adott rendszernél szükséges érték pontos tartása nagyon fontos kérdés. Egy állandó hőmérsékletet biztosító, segédenergia nélküli szabályozást mutat a 2. ábra. A képen látható módon a padlófűtés szivattyúja előtt kötjük be a radiátoros rendszerről érkező tápláló vezetéket. A gyűjtőből érkező visszatérő vizet a padlófűtés átkötő szakasza előtt egyutú szabályozó szelepen keresztül vezetjük vissza a fűtőtestkör visszatérő ágába. Az egyutú szelepre felszerelt FTC hőmérséklet-szabályozó (3. ábra) 15-50 °C beállítási tartománnyal, az előremenő ág csővezetékére erősíthető érzékelővel olcsó megoldást és stabil hőmérséklettartást biztosít a padlófűtési rendszer számára.
A szabályozóhoz az igényelt hőteljesítménytől függően tegyük fel, hogy három szelepfajta áll rendelkezésre, RA-N 15, RA-C 15 (4. ábra) vagy RA-C 20 különböző Kvs-értékekkel. Az ábrán bemutatott kapcsolás esetén a szelep Kvs-értékének számításakor a radiátoros kör előremenő hőmérsékletének és a padlófűtési kör visszatérő hőmérsékletének különbsége a meghatározó hőlépcső. A szabályozó szelepen rendelkezésre álló nyomáskülönbség pedig a fűtőtestkörben beállított, általában10-15 kPa érték.
Példa a méretezéshez
- A radiátoros körben előforduló legalacsonyabb előremenő hőmérséklet:
60 °C (ha időjárásfüggő szabályozás van a radiátoros körben, a szabályozón átmeneti időszakra beállított minimális érték). - A padlófűtés visszatérő hőmérséklete: 32 °C.
- A táplálás hőlépcsője: T = 60-32 = 28 K.
- A padlófűtés maximális hőigénye: = 5 kW.
- A szükséges vízátbocsátás a szelepen: Q=0,154 m³/h
- A rendelkezésre álló nyomáskülönbség a radiátoros körben: 15 kPa = 0,15 bar.
- A szabályozó szelep Kv-értéke: Kv=0,4 m³/h
Eredmény
A feladatra egy RA-N 15 szelep elegendő. (Az FTC-szabályozó adatlapjában található táblázat szerint 4 K arányos eltérés mellett.)
A padlófűtés vízhőmérséklet-szabályozásánál 4 K arányos hőmérsékleteltérés minden további probléma nélkül elfogadható. Az FTC-szelep adatlapjából leolvasható, hogy ebben az esetben az RA-N 15 Kv-értéke 0,44 m³/h, az RA-C 15 szelepnél 0,71 m³/h, míg az RA-C 20 szelepnél 1,94 m³/h. A szelepsorozat így jelentős teljesítményekre is képes. A szokásos hőmérséklet- és nyomáskülönbség-paraméterek mellett az RA-C 20 szeleppel 25 kW padlófűtési rendszer is készíthető. Ha korlátozni akarjuk a padlófűtés által vételezett teljesítményt, e szelepek előbeállítási funkciója erre lehetőséget kínál.
Szeretném kiemelni, hogy padlófűtési körökben nem célszerű a sokak által kedvelt kétutú szelepeket használni a keveréshez. Ezeknek a háromjáratúnak is nevezett szelepeknek a használata rendszer- és szabályozástechnikai okokból kedvezőtlen.
A padlófűtés-oldalon az alacsony hőmérsékletkülönbség miatt nagy vízmennyiség kering, míg a hozzá keverendő primer víz mennyisége elenyésző. Ha a padlófűtés-oldali vízmennyiségre választjuk ki a háromjáratú szelepet, hogy ott ne legyen nagy ellenállás, a bekeverés-oldalon a szelep túlzottan nagy lesz, a szabályozás pontatlan, általában csak KI-BE vezérlést kapunk. Ha a bekeverendő víz mennyiségére választunk szelepet, túlzottan nagy ellenállás jelentkezik a padlófűtési körben, amelyet nagyobb szivattyúval és többlet villamos fogyasztással tudunk csak ellensúlyozni. Használjunk tehát mindig egyszerű és olcsó egyutú szelepet átkötő szakasszal.
A biztonság kedvéért célszerű egy csőre szerelhető AT-termosztáttal (5. ábra) leállítani a szivattyút egy esetleges üzemzavar miatt fellépő túlzottan magas előremenő hőmérséklet kialakulása esetére. Ez a kiegészítő biztonság egészségügyi szempontból, de a csövek védelme érdekében is indokolt.
Időjárásfüggő előremenő hőmérséklet-szabályozás
Egyre gyakrabban alkalmaznak időjárásfüggő szabályozót családi házakban, így padlófűtés előremenő hőmérsékletének szabályozásához is. A 6. ábrán látható módon a kapcsolás megegyezik a segédenergia nélküli szabályozónál bemutatott sémával, de itt az egyutú szelepre az elektronikus időjárásfüggő szabályozóról mozgatott szabályozómotor van felszerelve. Az időjárásfüggő szabályozó természetesen lehet a kazán saját szabályozója is, ha annak van a radiátoros körön túlmenően egy további kimenete a padlófűtés számára.
Az időjárásfüggő szabályozónál lapos fűtési görbét kell beállítani (0,6-1,0), és a maximális előremenő hőmérsékletkorlátozás is legyen alacsony.
A szabályozó szelep méretének számítását ugyanúgy kell elvégezni, mint a segédenergia nélküli esetben, azzal a különbséggel, hogy itt nem a 4 K arányos eltéréshez tartozó Kv-értéket vesszük figyelembe, hanem a teljes szelepnyitásra jellemző Kvs-értéket.
Nagyon kedvező, alacsony árfekvésű megoldást kapunk olyan szabályozókkal, amelyek termo-hidraulikus szelepmozgatókat is tudnak kezelni. E szelepmozgatók tökéletes szabályozást biztosítanak, robusztusak, és élettartamuk gyakorlatilag korlátlan. A 7. ábrán látható szabályozó és ABV szelepmozgató igen kedvező párosítás erre a célra. A 8. ábrán látható kombináció időjárásfüggő szabályozást végez a radiátoros körben, kazánvezérléssel, és padlófűtés- szabályozást ugyancsak időjárásfüggő módon. Ez a szabályozó a fentieken kívül melegvízbojlert is vezérelhet, töltő/kisütő üzemmódban.
Egyedi helyiséghőmérséklet-szabályozás
A mai korszerű padlófűtéseknél egyedi helyiséghőmérséklet-szabályozást is használunk. A szabályozni kívánt helyiségben egy speciális, kis hiszterézissel működő padlófűtés-termosztátot helyezünk el, amellyel a padlófűtés osztójának szelepeire helyezett termohidraulikus motorokat vezéreljük, a 2. ábrán látható módon. Az osztó-gyűjtő felett elhelyezett szabályozó doboz gyűjti a termosztátok jelét, és közvetíti azokhoz a szelepmozgatókhoz, amelyek a kérdéses helyiséghez tartoznak.
Egyedi helyiséghőmérséklet-szabályozás alkalmazása esetén a minél egyenletesebb padlóhőmérséklet biztosítása céljából használjunk mindig kettős csigavonal fektetést (9. ábra).
A bemutatott szabályozási megoldások alkalmazása jó komfortot, energiatakarékos működést és minimális karbantartást igénylő berendezést eredményeznek.
