MAKING MODERN LIVING POSSIBLE. Tökéletesen működő padlófűtés- Danfoss szerelvényekkel

Átírás

1 MAKING MODERN LIVING POSSIBLE Tökéletesen működő padlófűtés- Danfoss szerelvényekkel

2 Általános ismeretek A padlófűtést csak abban az esetben szabad önállóan használni, ha a helyiség hővesztesége nem túlzottan magas, ha pótolható a fűtési célra rendelkezésre álló padlófelület hőleadásával, olyan felületi hőmérséklet mellett, amely az egészségügyi és komfort szempontoknak megfelel. Ha ez nem biztosítható, kiegészítő fűtést is alkalmazni kell. A padlófűtés szempontjából nem lényegtelen a padlóburkolat anyaga. Ideális esetben kő, márvány vagy padlócsempe alá fektetik a csöveket. Kedvezőtlenebb hőleadási paraméterekkel parketta alá is fektethető padlófűtés, de ez a megoldás még speciális technológiával ragasztott padlóburkolat esetében is kritikus, és utólag esztétikai problémákat okozhat. Ha feltétlenül parketta alá kívánunk padlófűtést készíteni, az a parketta gyártójával, kivitelezőjével történő szoros együttműködéssel kell hogy történjen. A továbbiakban ezért mindig hideg burkolat alatti megoldásokról beszélünk. Elérhető hőteljesítmények: Az előzőekben már jeleztük, hogy a padlófűtés hőleadásának vannak korlátai. Állandó tartózkodásra szolgáló helyiségekben C maximális felületi hőmérséklet alkalmazható, mert ennél magasabb hőmérséklet esetén az emberek talpát érő hőhatás kellemetlen érzést, egészségügyi problémákat eredményez. 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. Ha a következő fejezetben leírt csőfektetési előírásokat betartjuk, 21 C helyiség hőmérsékletet feltételezve, 31 C közepes vízhőmérséklettel (35/27 C) az alábbi hőteljesítmények és felületi hőmérsékletek várhatóak: Ugyanezek az értékek 36 C átlaghőmérsékletű víznél (40/32 C) az alábbiak szerint alakulnak: csőtávolság: 10 cm 15 cm 20 cm 30 cm hőteljesítmény(w/m 2 h) padlóhőmérséklet( C) táblázat A teljes padló hőleadása szempontjából figyelembe kell venni a várható bútorozást, tehát, a teljes felület 80-85%-át lehet csak hőleadás szempontjából figyelembe venni. A fűtési csöveket egy-egy helyiségben nem kell feltétlenül azonos csőtávolsággal fektetni, sőt egyenesen célszerű a nagyobb hőveszteségű részeken, pl. nagy üvegfelületek mentén, vagy rosszul szigetelt hideg falak mellett, az állandó tartózkodási területből kieső felületeknél sűrűbb, a többi helyen ritkább osztást használni. Eltérő csőosztás egy körön belül is nyugodtan készíthető. A Danfoss által Magyarországon ingyenesen terjesztett DanFloor padlófűtés-méretező programmal a körök tervezése rendkívül egyszerű. Ezt a programot ajánljuk szerelőknek is, hiszen a program oly módon készült, hogy ne legyen szükség speciális számítástechnikai ismeretekre. A DanFloor program segítségével pillanatok alatt számítható adott csőosztás- és adott vízhőmérsékleti adatok mellett a fajlagos, négyzetméterenkénti hőteljesítmény és a kialakuló padlóhőmérséklet. A szükséges fűtött padlófelület meghatározása után kialakíthatóak a körök és kiolvashatóak a később tárgyalt beszabályozáshoz szükséges adatok. csőtávolság: 10 cm 15 cm 20 cm 30 cm hőteljesítmény(w/m 2 h) padlóhőmérséklet( C) táblázat 2.

3 Hőszigetelés, csőfektetés, kibetonozás A csővezeték, illetve az azt befoglaló cement esztrich alá minimum 2 cm vastagságú polisztirol habanyagot, vagy ennek megfelelő hőszigetelési képességű szigetelő réteget kell tenni. Mindenképpen vastagabb szigetelés kell talajon fekvő padlószerkezeteknél, vagy alulról hűtött födémeken. A hőszigetelésre vékony betonacél hálót lehet fektetni és erre felkötözni 10, 15, 20, 25 vagy 30 cm csőtávolsággal a fűtőcsövet (3. táblázat), majd megfelelő rétegvastagságban cement esztrichhel kiönteni. Ilyenkor szükséges, hogy a kiöntés előtt a vashálót és a csövet alátétekkel elemeljük a szigeteléstől, hogy az esztrich a vashálót és a csövet is körülvegye. Manapság rendkívül terjednek a gyorsabb csőfektetést biztosító előre gyártott szigetelő táblák, amelyeken a csövek rögzítésére szolgáló nyúlványok azért vannak, hogy a kívánt csőtávolsággal a csőkígyó gyorsan, sérülésmentesen elhelyezhető legyen (1.ábra). Nagyon fontos a csövek vízszintes elhelyezése. Ha a helyiségben eltérő magasságban vannak padlófelületek - ez manapság megszokott - külön fűtőkígyót fektessünk az eltérő szintmagasságú felületek alá. A hőleadó felület tágulására ügyelni kell. Családi házaknál a falak mentén 1,5-2 cm vastag polisztirol csíkot kell használni, részben a falak felé történő hőátadás megakadályozása, részben a hőtágulás felvétele érdekében. Fontos, hogy ez a szigetelő csík a kiöntés előtt az alsó szigetelésre ráfeküdjön és a kiöntés során az esztrich réteg sehol se érintkezzen a falazattal. Az esztrich vastagsága a cső felett általában 3-3,5 cm. Erre kerül a fektető habarcs, majd a csempe, vagy márvány burkolat. A csőfektetésnél az egyenletes padlóhőmérséklet biztosítása érdekében olyan fektetési rendszert kell alkalmazni, ahol egymás mellett váltakozva fekszenek előremenő és a visszatérő ágak. A legkedvezőbb csőfektetési módot, a kettős csigavonal fektetést a 2. ábrán mutatjuk be. 1. ábra A cement esztrich egy szokványos aljzatbeton, viszonylag kis szemcsenagyságú (0-8 mm) sóderanyagból, kg/m 3 cement mennyiséggel. Ez az összetétel jó szilárdságot, repedésmentességet illetve a megfelelő vízmennyiség hozzáadásával olyan konzisztenciát, bedolgozási tulajdonságot biztosít, amely szavatolja a csövek hézagmentes körülfogását és a jó hővezetést. 2. ábra 3.

4 Elfogadható, de az előzőnél lényegesen kedvezőtlenebb megoldást jelent a 3. ábrán bemutatott kettős párhuzamos fektetés. A 4. ábrán látható egyszerű párhuzamos elhelyezést feltétlenül kerülni kell, mert azzal jelentős padló-hőmérsékletkülönbségek adódnak. Ha ilyen megoldást választunk, később ennek hibája egyszerűen megállapítható, és reklamáció lehet az eredménye. csőtávolság: 10 cm 15 cm 20 cm 30 cm hőteljesítmény(w/m 2 h) padlóhőmérséklet( C) táblázat 4. ábra 3. ábra Általában elmondható, hogy nem célszerű 100 m- nél hosszabb körökkel számolni. A 100 fm csőhosszal különböző csőtávolságok mellett az alábbi padlófelületek készíthetőek: csőtávolság: 10 cm 15 cm 20 cm 30 cm padlófelület(m 2 ) Csőanyagok A korábban használt acélcsövek teljesen kiszorultak a használatból a korrózió, a kötések nehézségei és a nagy hőtágulási erők miatt. Rézcsöves szerelés előfordul tekercsben árult műanyag-burkolatos csőben, de a magas ár és a jelentős hőtágulás miatt csak kis kiterjedésű, kiegészítő padlótemperálás esetén jön számításba. Forgalomban vannak még oxigén diffúzióra hajlamos polipropilén csövek, de ezek használatával óvatosan kell bánni. A betonba fektetett cső oxigént vesz fel, így a rendszerhez tartozó acél elemek, kazánok, fűtőtestek és osztók erősen korrodálnak. Ilyen esetben egyetlen megoldás, ha az oxigén diffúzióra hajlamos PP csövet tartalmazó rendszert rozsdamentes hőcserélővel leválasztjuk az acélanyagot is tartalmazó primer körről. Ne felejtsük el, hogy a padlófűtési oldalra külön tágulási tartályt kell szerelni. Az oxigén diffúzió elkerülése és a magasabb üzemi hőmérséklet biztosítása érdekében fejlesztették ki a PEX és alumínium betétes ALU-PEX csöveket. Ezeket nagy biztonsággal lehet használni padlófűtésre és nincs szükség hőcserélővel történő leválasztásra. Használatuk gyorsan terjed, különösen a hajlítások után formáját tartó ALU-PEX csövek. A műanyag csövek kötése szorítógyűrűvel rendkívül egyszerű, de lehetőleg ne használjunk kötést a betonnal kiöntésre kerülő szakaszban. A forgalomban levő tekercsek mérete, az említett max fm padlófűtési körök mellett ilyen kötéseket nem is tesz szükségessé. 4.

5 Padlófűtési osztók-gyűjtők, a körök hidraulikai beszabályozása A padlófűtési körök hidraulikai beszabályozása rendkívül fontos dolog. Sok helyen találkozunk rossz fűtési eredményekkel a hidraulikai beszabályozás hiánya miatt (5. ábra). 5. ábra Ma már kapható a nagykereskedelmi hálózatokban többféle kedvező árfekvésű osztó, előbeállítási lehetőséggel. Egy példa erre a Balance osztó, amelynél a körök beszabályozásához Danfoss RA-N beépített szelepet alkalmaznak. A 6. ábrán a Balance osztó egyik egyszerűbb változata látható, amely 2, 3 és 4 tagból álló elemekből építhető össze. Készül azonos előbeállítási megoldással húzott csőből is osztó, max. 12 padlófűtési körre. Az osztó szelepei olyan ügyes kézi-kerékkel rendelkeznek, amelyen a körhöz tartozó helyiség jele egy elforgatható kulissza segítségével megjeleníthető, így a szerelők és a rendszer használói is informálva vannak a körök bekötési sorrendjéről (7. ábra). Ennek oka általában, hogy az alacsony árfekvésű osztó-gyűjtők szerelvényei csak nehézkesen, vagy egyáltalán nem teszik lehetővé a beszabályozást. Az egyes beállítási pozíciók nincsenek megjelölve. Egy esetleges későbbi zárás-nyitást követő eltérő helyzetet, vagy illetéktelen elállítást nem lehet észrevenni. 7. ábra A gyűjtőbe szerelt előbeállítós szeleptest 7 +1 pozíciója nyújt lehetőséget a körök vízmennyiségének pontos beállítására (8. ábra). A nyitó-záró funkció egy felhelyezhető piros zárókerék segítségével az előbeállítástól függetlenül végezhető, így egy esetleg szükséges kizárás, majd visszakapcsolás után a kör korábban beállított vízmennyisége változatlan marad. 6. ábra 8. ábra 5.

6 M1 DN15PN10KV 1 Az új típus előnye, hogy a szelepekre termikus hajtómű, vagy segédenergia nélküli szelepmozgató szerelhető, ha helyiségenkénti szabályozásra van igény. A helyiség hőmérséklet-szabályozásáról később teszünk említést. Külön előnyt jelent, hogy a padlófűtés méretezésekor rögtön körönként meghatározásra kerülhet a szükséges előbeállítási érték. A DanFloor számítógépes méretező program közvetlenül megadja a Balance osztón beállítandó értékeket. A szereléskor ezeket a pozíciókat egy-egy kézmozdulattal, pillanatok alatt be lehet állítani. Nincs szükség helyszíni mérésre. Az így beszabályozott rendszer minden köre tökéletes egyensúlyban fog működni a megrendelő teljes elégedettsége mellett. Megemlítjük, hogy a Danfoss készített egy tájékoztató beállítási-értékeket tartalmazó kártyát a Balance osztóhoz, amely használható, ha nem áll rendelkezésre pontos érték (9. ábra). Az osztó-gyűjtő ¾, európai szabvány szerinti szorítócsavaros csatlakozással készül. Szorítócsavar kapható minden szokványos csőmérethez. 9. ábra Az előremenő-hőmérséklet és annak szabályozása A padlófűtések előremenő-hőmérséklete a radiátoros rendszereknél használatos, és a kazánberendezéseknél megszokott kilépő értéknél lényegesen alacsonyabb. A korábbi fejezetben szó volt már néhány, gyakorlatban előforduló értékről, de érdemes egy kicsit tájékozódni a gyakorlati határok felől. Ha egyenletes padlóhőmérsékletet szeretnénk biztosítani, az előremenő-, és visszatérő-hőmérséklet különbségét tartsuk alacsony értéken. A gyakorlatban 5-8 fok eltérést célszerű használni. Lehetőleg ne lépjük túl ezt a határt. Az előzőekben már tárgyalt padlóhőmérséklet előírások miatt az előremenőhőmérséklet a maximális teljesítmény igény esetén sem magasabb, mint 45 C. Használjunk oxigén diffúziónak ellenálló padlófűtési vezetéket és állítsuk elő keveréssel a megkívánt alacsonyabb hőmérsékletet. A padlófűtésnek az alacsony felületi hőmérséklet miatt van egy korlátozott önszabályozó képessége, ezért egyszerűbb esetben állandó előremenő-hőmérséklet szabályozással is kedvező eredményeket lehet elérni. Egy segédenergia nélküli szabályozást mutat a 10. ábra. 10. ábra 6.

7 Az FTC hőmérséklet-szabályozó C beállítási tartománnyal, az előremenő ág csővezetékére erősíthető érzékelővel olcsó megoldást és stabil hőmérséklettartást biztosít a padlófűtési rendszer számára. A szabályozó az igényelt hőteljesítménytől függően RA-N 15, RA-C 15, vagy RA-C 20 szeleptestekkel kombinálható. A 10. ábrán bemutatott kapcsolás esetén a szelep Kvs értékének meghatározásához a primer hőlépcsővel meghatározott vízmennyiséget és a rendelkezésre álló primer nyomáskülönbséget kell figyelembe venni. A 4. táblázatban megadott szerelvény kombinációk a kis teljesítményektől kezdődően jelentős teljesítményekre is képesek. A szokásos hőmérséklet és nyomáskülönbség-paraméterek mellett az RA-C 20 szeleppel 25 kw padlófűtési rendszer is készíthető. A szelepek előbeállítási funkciója korlátozást tesz lehetővé. Szeretném kiemelni, hogy padlófűtési körökben nem célszerű a sokak által kedvelt kétutú szelepeket használni keveréses hőmérsékletszabályozásra. 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 (11.ábra ) leállítani a szivattyút esetleges üzemzavar miatt fellépő túlzottan magas előremenőhőmérséklet esetében. 11. ábra Segédenergia nélküli hőmérséklet szabályozó padlófűtéshez Termék Megnevezés Rendelési szám FTC Segédenergia-nélküli szabályozó, C 013G5081 RA-N 15 Egyenes szelep, Kv = 0,22-0,73 m 3 /h 013G0034 RA-C 15 Egyenes szelep, Kv = 0,4-1,03 m 3 /h 013G3094 RA-C 20 Egyenes szelep, Kv = 1,06-2,75 m 3 /h 013G3096 AT Biztonsági termosztát, C, 6 (2) A, 230V 041E táblázat 7.

8 Időjárásfüggő előremenő-hőmérséklet-szabályozás: Egyre gyakrabban kerül alkalmazásra időjárásfüggőszabályozó családi házakban, így a padlófűtés előremenő hőmérsékletének szabályozásához is. A 12. ábrán látható módon a kapcsolás megegyezik a segédenergia nélküli szabályozónál bemutatott sémával, de itt az egyutú szelepre az ECL szabályozóról mozgatott termomotor van felszerelve. Az időjárásfüggő szabályozónál lapos fűtési görbét kell beállítani (0,6 1,0) és a maximális előremenőhőmérséklet beállítás is legyen alacsony. A Danfoss nagyon kedvező árfekvésű szabályozási csomagot tud ajánlani, hiszen az ECL Comfort sorozat (13. ábra) fűtéshez használt változatai megfelelő elektronikus kimenettel rendelkeznek termohidraulikus szelepmozgatók részére (14. ábra). A termohidraulikus mozgatók alacsony áron nagy üzembiztonságot és rendkívüli élettartamot kínálnak. Az 5. táblázatban összefoglaljuk az ECL Comfort 100 készülék elemeit és a beavatkozási célra használható szeleptermomotor választékot. A rendelkezésre álló szelepválaszték tág teljesítmény határok között kínál megoldást. 14. ábra 13. ábra Időjárásfüggő szabályozók és azok tartozékai Termék Megnevezés Rendelési sz. ECL Comfort 100M Időjárásfüggő szabályozó szelepmozgatáshoz 087B1110 Aljzat ECL szabályozóhoz 087B1149 ECA 100 Analóg programóra 087B1147 ESMT Külsőhőmérséklet érzékelő 084N1012 ESM-11 Előremenő-hőmérséklet érzékelő 087B1165 RAV 15/8 Átmeneti szelep, ABV termikus hajtóműhöz Kvs = 1,5 013U0017 RAV 20/8 Átmeneti szelep, ABV termikus hajtóműhöz Kvs = 2,3 013U0022 RAV 25/8 Átmeneti szelep, ABV termikus hajtóműhöz Kvs = 3,1 013U0027 ABV/NC Termikus szelepmozgató, 230V, 9VA 082F táblázat

9 Egyedi helyiséghőmérséklet-szabályozás A padlófűtések nagy hőtehetetlensége miatt korábban nem használtak egyedi helyiség hőmérsékletszabályozást. A szabályozó berendezések fejlődése, az alkalmazott érzékelő elemek kapcsolási differenciájának csökkenése ma új lehetőségeket nyit ezen a területen. A padlófűtés levegő hőmérsékletről történő szabályozása lényegesen javítja a komfortérzetet, lehetőséget teremtve az időben és térben változó igények kielégítésére és jelentős, 15-25% hőenergia megtakarítást tesz lehetővé. A jó minőségű helyiség-hőmérséklet szabályozók alkalmazása esetén az eredmények akkor is kedvezőek, ha az előremenő hőmérséklet kezelésénél az egyszerűbb és olcsóbb állandó hőmérséklet-szabályozást (FTC) választjuk. Hőmérséklet-szabályozás termosztát fejjel Ha a helyiségben csak egy padlófűtési kör működik, nagyon egyszerű, elegáns és tökéletes megoldást jelent egy termosztatikus szelep beépítése és használata. Fontos, hogy ez a megoldás csak szabályozott hőmérsékletű padlófűtési rendszerekben használható, nem lehet közvetlenül radiátoros fűtési hálózatról táplálni. A 16. ábrán látható a termosztatikus szelep esztétikus megjelenése fürdőszobai környezetben. 15. ábra A padlófűtési vezetéket a 15. ábrán bemutatott módon, egy helyen a falba süllyesztett dobozba szerelt szeleptesthez vezetjük, ott megszakítjuk, majd viszszatérve a padlóba, folytatjuk a csőfektetést. A szelepre helyezett, a szoba légterébe nyúló termosztatikus fej a beállított és a tényleges hőmérsékletkülönbség alapján arányos szabályozást és rendkívül pontos hőmérséklettartást biztosít. 16. ábra 9.

10 Padlótemperálás Ha egy radiátoros fűtésű épület egy kis fürdőszobájában (max.10 m 2 ) szeretnénk padlótemperálást végezni anélkül, hogy külön cirkulációs szivattyút és előremenő vízhőmérséklet-szabályozást alkalmaznánk, az előző szakaszban tárgyalt falba épített egységhez hasonló megoldással, de visszatérő hőmérsékletszabályozással érhetünk célt, közvetlenül a radiátoros rendszerről lekötve, a 17. ábra szerint. Itt vigyázni kell, hogy a visszatérő hőmérséklet szabályozó termosztátját ne állítsuk C-nál magasabbra. Ennél az alkalmazásnál használjunk mindig kettős csigavonal csőfektetést. 17. ábra Helyiség-hőmérséklet szabályozók, padlótemperálók Termék Megnevezés Rendelési szám FHV-A Falba építhető szeleptest RA fejhez 003L1001 RA 2980 Termosztatikus fej gőz töltettel 013G2980 FHV-A Falba építhető szeleptest FJVR fejhez, 003L1000 padlótemperáláshoz FJVR Visszatérő hőmérséklet szabályozó 003L táblázat 10.

11 Egyedi helyiséghőmérséklet-szabályozás vezetékes rendszerrel A maximális komfortot és minimális energia felhasználást biztosító egyedi hőmérséklet-szabályozás nagyon jó minőségben oldható meg olyan vezetékes padlófűtés szabályozókkal, melyek termosztátjai a padlófűtés igényeinek megfelelő érzékenységgel, kis kapcsolási eltéréssel működnek. A 18. ábrán bemutatott FH-WC szabályozóhoz bekötött termosztátok a padlófűtési gyűjtő szelepeire szerelt termohidraulikus mozgatókat vezérlik a beállított és az érzékelt hőmérsékletek különbsége alapján. Abban az esetben, ha a padló felületi hőmérsékletét is kézben akarjuk tartani, például fürdőszobákban, olyan szobatermosztátot is választhatunk (FH-WS), amely külön padlóhőmérséklet érzékelővel rendelkezik. A szobatermosztáthoz a padlófűtési köröket a szabályozó dobozában az üzembe helyezéskor kell hozzárendelni. Ha csak egy-két körnél akarunk helyiséghőmérséklet szabályozást alkalmazni, szabályozó doboz nélkül, egyedi TP 7000 programozható termosztátot helyezünk a kiválasztott szoba falára és a hozzá tartozó 230V szelepmozgatókat szereljünk a gyűjtőre. 18. ábra Vezetékes helyiséghőmérséklet szabályozók Termék Megnevezés Rendelési szám FH-WC Szabályozóegység 10 db 24V kimenettel 088H0017 FH-WC Szabályozóegység 10 db 24V kimenettel, programórával 088H0018 FH-WT Helyiségtermosztát, 6-30 C, 24V 088H0022 FH-WP Helyiségtermosztát, hatósági kivitel, 6-30 C, 24V 088H0023 FH-WS Helyiségtermosztát, padlóhőmérséklet érz C, 24V 088H0024 TWA-A/NC Termikus hajtómű Balance osztóhoz, 24V, 2W 088H3110 TWA-K/NC Termikus hajtómű M 30x1,5 menettel, 24V, 2W 088H3140 TP 7000 Helyiségtermosztát egyedi beépítésre, 5-30 C, 230V 087N7400 TWA-A/NC Termikus hajtómű, TP 7000-hez Balance, 230V, 2W 088H3112 TWA-K/NC Termikus hajtómű, TP 7000-hez, M30x1,5 230V, 2W 088H táblázat TP

12 Összefoglalás A padlófűtési rendszer akkor fog megfelelően működni, ha gondoskodunk a körök vízmennyiségének beállításáról és az előremenő hőmérséklet szabályozásáról. Ha az egyes helyiségekben eltérő hőmérsékletet, tökéletes komfortérzetet, esetleg változó hőmérséklet-menetrendet akarunk biztosítani, egyedi helyiséghőmérséklet szabályozást is alkalmazni kell. A megfelelő szabályozó berendezések használata 15-25% energia megtakarítást és jelentős komfortérzet-növekedést eredményez. 12.