Zawory są elementem armatury (uzbrojenia) instalacji. Umożliwiają pracę instalacji i usprawniają
jej działanie. Występujące w instalacji grzewczej zawory mogą być podzielone wg. różnych kategorii. Najistotniejszy jest podział wg. funkcji. Według tej klasyfikacji zawory można zaliczyć do następujących grup:
- armatura odcinająca: zawory służące do odcinania (zamykania) i otwierania przepływu wody grzewczej. Można tu zaliczyć zawory odcinające (w instalacji grzewczej są to zawory kulowe), zawory odcinające z możliwością spustu wody (spustowe) oraz termostatyczne zawory grzejnikowe;
- armatura sterująco – regulująca: zawory służące do regulowania przepływu i parametrów wody grzewczej. Są to przede wszystkim zawory regulujące (np. redukcyjne i obrotowe);
- armatura zabezpieczająca chroni instalację przed uszkodzeniem lub nieprawidłową pracą. Zalicza się tu zawory bezpieczeństwa i zawory zwrotne;
- armatura pomocnicza umożliwia utrzymanie instalacji we właściwym stanie. Zalicza się tu zawory odpowietrzające (odpowietrzniki).
Armatura odcinająca
Zawory odcinające (kulowe)
W instalacji grzewczej pełnią funkcję zaworów odcinających - służą do ręcznego odcinania i otwierania przepływu wody grzewczej w instalacji. Ze względu na swą budowę (przepływ jest regulowany poprzez położenie kuli) zawory powinny pracować w położeniu "off/on": "całkowicie zamknięty" (zamykanie przez obrót w prawo) lub "całkowicie otwarty" (obrót w lewo).
Do układów grzewczych nadają się zawory, które są wykonane ze specjalnych materiałów (odpornych na oddziaływanie wysokiej temperatury). W zaworach przeznaczonych do instalacji grzewczych kulę wykonuje się z chromowanego mosiądzu, natomiast korpus może być wykonany
ze stali nierdzewnej, stali węglowej lub brązu. Uszczelniona jest teflonem, który może być wzmocniony (np. włóknem szklanym). Ten system uszczelnienia wraz z dokładnym uszczelnieniem trzpienia (również teflon) umożliwia montaż zaworu w dowolnym położeniu (nie ma ryzyka wypchnięcia trzpienia).
Aby zawór kulowy pracował właściwie, woda grzewcza musi być pozbawiona zawiesin, które mogłyby uszkodzić kulę. Konieczne jest więc zabezpieczenie instalacji poprzez montaż filtra. Co najmniej raz w miesiącu zawór powinien zostać kilkakrotnie otwarty i zamknięty – pozwala to na właściwe nawilżenie powierzchni kuli i uszczelnienia wodą, co gwarantuje prawidłową pracę zaworu.
Zawory odcinające z możliwością spustu wody
Zawory odcinające stanowią wyposażenie grzejnika - montowane są na przewodzie powrotnym. Umożliwiają indywidualne odcięcie każdego grzejnika w instalacji. Pozwala to na konserwację lub naprawę bez oddziaływania na pozostałe grzejniki w instalacji.
Zawory odcinające występują jako zawory proste lub kątowe. Mogą być wyposażone w końcówkę spustową. Końcówka ta umożliwia opróżnianie grzejnika z wody i powtórne go napełnienie.
Zawory termostatyczne
Składają się z dwóch elementów:
- głowicy termostatycznej (właściwy zawór termostatyczny)
- zaworu grzejnikowego.
Zadaniem zaworu grzejnikowego jest regulowanie dopływu czynnika grzewczego (najczęściej wody grzewczej) do grzejnika. Zawór grzejnikowy jest zaworem grzybkowym – przesuwanie grzybka powoduje otwieranie lub zamykanie przepływu czynnika grzewczego.
Zadaniem głowicy termostatycznej jest sterowanie pracą zaworu grzejnikowego. W głowicy znajduje się mieszek wypełniony odpowiednim medium (cieczą lub gazem). Zmiana temperatury otaczającego powietrza powoduje zmianę objętości medium – wówczas mieszek porusza się
i steruje ruchami grzybka zaworu grzejnikowego. Jeśli zwiększa się temperatura, zwiększa się
też objętość medium; wówczas zawór grzejnikowy jest przymykany.
Ponieważ głowica termostatyczna reaguje na zmiany temperatury w pomieszczeniu, działanie zaworu termostatycznego jest automatyczne. Można ustawić dowolną wartość temperatury, przy której głowica będzie zamykała zawór grzejnikowy.
Zawory termostatyczne przyczyniają się do racjonalnego gospodarowania energią, pozwalają teżna zachowanie optymalnej (komfortowej) temperatury powietrza w pomieszczeniu. Należy tylko pamiętać o prostych prawidłowościach, które pozwolą optymalnie wykorzystać obecność zaworów termostatycznych:
- Jeśli grzejnik jest chłodny, nie należy odkręcać zaworu termostatycznego ani ustawiać go na wyższą temperaturę. Oznacza to najczęściej, że temperatura w pomieszczeniu została osiągnięta, został więc wyłączony przepływ czynnika grzewczego.
- Jeśli głowica termostatyczna jest tuż pod oknem, trzeba liczyć się z tym, że podczas wietrzenia powietrze oziębi się lokalnie na tyle, że zawór grzejnikowy zostanie otwarty. Wówczas grzejnik będzie pracował, a nie będzie to dawało odczuwalnego efektu. W tej sytuacji lepiej zamknąć zawór i otworzyć go (ustawić na żądaną temperaturę) po zakończeniu wietrzenia.
Armatura regulacyjna
Zadaniem zaworów regulacyjnych jest regulacja różnicy ciśnień i temperatury.
Regulacja ciśnienia polega na wyrównywaniu różnicy ciśnień w instalacji grzewczej, co umożliwia prawidłową pracę (odpowiedni rozkład ciśnień w instalacji gwarantuje prawidłowy obieg grzewczy) i przedłuża żywotność („skoki” ciśnienia mogą przyczynić się do osłabienia lub uszkodzenia armatury i przewodów).
Do regulacji ciśnienia mogą służyć zawory redukcyjne bezpośredniego działania. Stosowane są one przede wszystkim do regulacji węzłów cieplnych i stanowią element regulatora ciśnień, czyli układu reagującego na wzrost ciśnienia powyżej wartości zadanej.
Zawór redukcyjny zamyka się przy wzroście ciśnienia powyżej ustalonej wartości. Wartość graniczna ustawiana jest wg. założeń projektowych za pomocą sprężyny regulacyjnej. Ponieważ zawór regulacyjny jest wrażliwy na uszkodzenia mechaniczne, powinien być zabezpieczony za pomocą filtra, który usunie z wody cząstki stałe.
Do regulacji temperatury zasilania obiegu grzewczego służą np. zawory obrotowe. Nadają się one bardzo dobrze do większości układów kotłowych, gdzie nie ma ścisłych wymagań co do charakterystyki zaworu.
Regulatory współpracują z armaturą pomiarową ciśnienia (manometrami) i temperatury (czujnikami temperatury i termometrami).
Armatura zabezpieczająca
Zawory bezpieczeństwa
Zawory bezpieczeństwa zabezpieczają instalację przed sytuacją awaryjną - nadmiernym wzrostem ciśnienia. Jeśli praca instalacji jest poprawna, zawór jest zamknięty. Jeśli jednak ciśnienie w instalacji przekroczy tzw. ciśnienie początku otwarcia, zawór otwiera się. Ciśnienie początku otwarcia jest ustawione jako ciśnienie dopuszczalne w naczyniu wzbiorczym,z uwzględnieniem różnicy rzędnych między zaworem a naczyniem. Kiedy zawór otwiera się, woda grzewcza jest odprowadzana z instalacji, dzięki czemu ciśnienie spada.
W instalacji grzewczej stosuje się zawory pełnoskokowe bezpośredniego działania - membranowe, sprężynowe i ciężarowe.
Zawór może być umieszczony:
- bezpośrednio na górnej części kotła;
- na komorze wylotowej lub na przewodzie odprowadzającym (zasilającym instalację) przed armaturą odcinającą.
Zawory zwrotne
Zawory te uniemożliwiają zawracanie czynnika grzewczego. Zamykają się wtedy, kiedy woda grzewcza „próbuje” zmienić kierunek przepływu. Najczęściej zawory zwrotne to zawory grzybkowe, dodatkowo wspomagane sprężyną. Taki układ, dodatkowo uszczelniony, umożliwia dobrą szczelność. Budowa zaworu sprawia, że jest on odporny na skoki ciśnienia.
Zaleca się montaż zaworu zwrotnego za pompą, co chroni urządzenie przed ewentualnymi skutkami złej pracy instalacji.
Armatura pomocnicza
Zawory odpowietrzające
Powietrze w grzejniku powoduje hałasy, obniża efektywność pracy i zwiększa podatność instalacji na korozję. Jednocześnie nawet przy najszczelniejszej instalacji nie da się uniknąć przenikania powietrza z zewnątrz. Dlatego jedynym rozwiązaniem jest odpowietrzenie instalacji. Urządzeniami przeznaczonymi do tego celu są zawory odpowietrzające (odpowietrzniki). Mogą być fabrycznie zainstalowane wewnątrz grzejnika, można też zamontować je osobno. Przy grzejnikach montuje się zawory ręczne – są one odkręcane za pomocą śrubokrętu lub specjalnego klucza. Na pionach montowane są zawory automatyczne do usuwania powietrza z całej instalacji.
Oprócz opisanych zaworów w instalacji grzewczej mogą też pojawić się nowatorskie rozwiązania, które umożliwiają automatyczną regulację pracy zaworów. Urządzenia grzewcze (kotły) mogą być wyposażone we własną armaturę - zazwyczaj jest to tzw. armatura kompaktowa: w jednym bloku zawarte są wszystkie potrzebne urządzenia.
