2023-10-25 09:48:50 
Jak działają zawory w instalacjach wodnych?
Zasadza działania niemal wszystkich rodzajów zaworów jest podobna i sprowadza się do regulacji przepływu stosownie do warunków użytkowania jak i odpowiedniego reagowania na różnego rodzaju sygnały.
Elementem wykonawczym, czyli oddziaływującym bezpośrednio na strumień przepływającej cieczy są mechanizmy obrotowe (najczęściej kulowe) bądź grzybkowe z uszczelnieniem elastycznym, bądź stożkowym. Mogą one reagować na zmiany wprowadzane ręcznie lub automatycznie, zależnie od ich przeznaczenia i konstrukcji całego zaworu.
W zaworach kulowych przepływ cieczy regulowany jest przez kątowe - najczęściej w zakresie 0-90 stopni - położenie dźwigni sterującej, a obrót nierdzewnej kuli z otworem przelotowym umieszczonej w teflonowym gnieździe zamyka lub otwiera pełny przepływ.
Zawory te charakteryzują się duża szczelności i odpornością na zanieczyszczenia, choć i w nich zdarzają się przypadki niedomknięcia lub zapieczenia przy długotrwałym nieużywaniu. Natomiast klasyczny mechanizm grzybkowy funkcjonuje na zasadzie docisku przesuwającego się grzybka z gumową uszczelką dociskaną do gniazda i zależnie od funkcji tego zaworu uruchamiany jest ręcznie lub przez układ sterujący zewnętrzny bądź samoczynnie na skutek zmian parametrów przepływu.
Ten rodzaj zamknięcia jest dość podatny na zanieczyszczenia i odkształcenia się uszczelki, co z czasem skutkuje niepełnym jego zamknięciem, ale obecnie stosowane są również inne formy w np. postaci uchylnej klapki czy obrotowych elementów ceramicznych.
Asortyment popularnych zaworów instalacyjnych
Zawory odcinające
Zawory odcinające to najliczniej wykorzystywany element instalacji, które montowane są we wszystkich obiegach domowych - ciepłej i zimnej wody oraz w ogrzewaniu wodnym - w liczbie nawet kilkudziesięciu sztuk w przeciętnym domu jednorodzinnym. Ich zadaniem jest zamknięcie przepływy wody w całej lub części instalacji, a także przy niemal każdym zasilanym urządzeniu.
Zasadą jest instalowanie zaworów zamykających po obu stronach wstawionego w obieg wodny wyposażenia, zwłaszcza takiego, które wymaga okresowej konserwacji czy wymiany (np. wodomierz czy filtry przepływowe), dzięki czemu unikniemy konieczności kłopotliwego opróżniania instalacji z wody - zwłaszcza w obiegach grzewczych, w których montujemy zawór odcinający również na powrocie z grzejników jak i w zasobniku cwu.
Zależnie od miejsca ich zamontowania dobierane są odpowiednie typy dostosowane do przekroju rur jak i sposobu podłączenia.
W częściach technicznych instalacji np. kotłowni, zakładane są zwykle kulowe zawory przelotowe przestawiane ręcznie za pomocą dźwigni, a w bardziej wyeksponowanych miejscach - np. dekoracyjne zaworki przyłączeniowe do baterii zawierające również filtr, czy powrotne zawory przygrzejnikowe, bądź zespolone konsole przyłączeniowe.
Zawory czerpalne
Zawory czerpalne umożliwiają korzystanie z doprowadzonej wody zimnej lub ciepłej, ale do celów higienicznych i w kuchni z reguły montowane są baterie mieszające w formie dwu- lub jednouchwytowej.
Tradycyjne baterie z oddzielnymi pokrętłami wyposażane były w głowice grzybkowe o niewielkiej trwałości, ale przy ich awarii, w tym samym korpusie można zamontować (odpowiednio dopasowane) trwalsze głowice ceramiczne, w których do okręcenia pełnego przepływu wystarczy ¼ obrotu pokrętła, a w nowych produktach w stylu retro są one montowane standardowo.
Najczęściej jednak wykorzystuje się baterie jednouchwytowe, w których jedną dźwignią reguluje się stopień zmieszania wody ciepłej i zimnej oraz intensywność wypływu. Mają one ceramiczne głowice mieszające montowane w bateriach o różnym przeznaczeniu, wykorzystywane jako np. wannowe czy kuchenne.
Natomiast do celów gospodarczych np. podłączenia węża ogrodowego lub zasilenia pralki czy zmywarki wykorzystuje się pojedyncze zwory kulowe z końcówką umożliwiającą szczelne połączenie urządzeń za pomocą przyłącza elastycznego z nakrętką najczęściej ¾ cala.
Zawory zwrotne
Zawory zwrotne są armaturą jednokierunkową, która samoczynnie reaguje na niewłaściwy kierunek strumienia wody zabezpieczając w ten sposób przed wstecznym przepływem. Ich montaż jest niezbędny w instalacjach zasilanych z własnego ujęcia wody, co chroni przed opróżnieniem instalacji, gdy pompa nie pracuje, choć z reguły montowany jest również zawór stopowy w samej studni.
Natomiast przy zasilaniu z sieci wodociągowej na jej doprowadzeniu zakładany jest zawór antyskażeniowy, który pod względem działanie nie różni się od zaworu zwrotnego - ma jedynie zamknięte zaślepkami otwory kontrolne, co pozwala na sprawdzenie jego skuteczności.
W tym przypadku chroni on sieć wodociągową przed zwrotnym napływem wody z instalacji domowej w razie np. awarii zasilania, a także mieszania z wodą studzienną w przypadku korzystania również z własnej studni włączonej do instalacji domowej.
Zawory zwrotne montowane są również w instalacji grzewczej i przygotowania ciepłej w przypadku funkcjonowania różnych obiegów wyposażonych często w oddzielne pompy, co może powodować niezamierzone mieszanie się wody o różnych wymaganiach temperaturowych.Wymaga to przeprowadzenia dokładnej analizy możliwych wariantów przepływów zwłaszcza w układach z zaworami mieszającymi i tzw. pojemnościowymi sprzęgłami hydraulicznymi.
Istotną rolę w układach grzewczych z kotłem węglowym starego typu pełni zawór różnicowy, który faktycznie jest zaworem zwrotnym o szczególnym przeznaczeniu. Montowany jest zawsze równolegle do pompy obiegowej i w pozycji pionowej , a jego zadaniem jest umożliwienie przepływu grawitacyjnego w instalacji, w razie zaniku zasilania lub awarii pompy.
Zabezpiecza to przed przegrzaniem kotła o niskiej skuteczności regulacji mocy, gdy nagromadzony w nim opał ulega nadal intensywnemu spalaniu. Oczywiści pewna cyrkulacja grawitacyjna w obiegu będzie także przez nieruchomą pompę, ale może to nie wystarczyć do schłodzenia kotła.
Wewnątrz tego zaworu umieszczona jest kula, która podczas pracy pompy zamyka przepływ dociskaną od góry ciśnieniem wytwarzanym przez pompę, natomiast po je zatrzymaniu kula unosi się umożliwiając swobodny przepływ grawitacyjny.
Zawory regulacyjne
Zawory regulacyjne to szeroka grupa armatury hydraulicznej wykorzystywana do sterowania przepływem wody i jej temperaturą dostosowaną do wymagań użytkowych. Najczęściej są to zawory termostatyczne przepływowe lub mieszające, instalowane głównie w obiegach grzewczych jak i c.w.u.
Podstawowym sposobem regulacji ogrzewania jest ustawienie potrzebnej temperatury przekazywania ciepła z grzejników, do czego wykorzystywane są przygrzejnikowe zawory termostatyczne z ręczną nastawą poziomu ogrzewania, a ich działanie polega na tłumieniu dopływu wody grzejnej proporcjonalnie do temperatury w pomieszczeniu.
Najczęściej są to zawory dwuczęściowe, w których element hydrauliczny wmontowany na zasilaniu posiada zawór grzybkowy przesuwany poprzez wyprowadzony na zewnątrz trzpień, a drugą część stanowi głowica termostatyczna mocowana na tym zaworze, która stosownie do zmian temperatury wywołuje nacisk na trzpień (lub go zwalnia) przemieszczając odpowiednio grzybek regulujący przepływ.
Natomiast w obiegach c.w.u. często stosowane są trójdrożne zawory mieszające z ręczną nastawą, które pozwalają na utrzymanie stałej temperatury czerpanej wody i chronią też przed poparzeniem.
Z kolei w instalacjach c.o. zawory regulacyjne - zwłaszcza mieszające - mogą być sterowane bezpośrednio z czujnika termostatycznego umieszczonego w punkcie pomiarowym poprzez kapilarę, co powoduje odpowiednie przestawienie kanałów przepływu w takim zaworze.
Autor: Cezary Jankowski
Opracowanie: Aleksander Rembisz
Zdjęcie: ESBE Hydronic Systems
Komentarze