Hydronické vyvažování s pomocí technologie AFC – dnes jednodušší než kdy předtím

Technologie AFC (automatic flow control) představuje nové řešení automatické regulace průtoku termostatických ventilů, bez ohledu na tlakovou diferenci v místě připojení.

Výhody ventilů Eclipse 

Montáž ventilů Eclipse 

Hydronické vyvažování zvyšuje tepelný komfort a může snižovat náklady až o 35 %. Ve skutečnosti je však možné aplikovat jej zhruba jen v jedné čtvrtině stávajících otopných soustav, od kterých se zachovala projektová dokumentace. Zaměřovat otopnou soustavu je zdlouhavé, časově náročné a někdy i nemožné. To pak hlavně v případech, kdy jsou stoupačky vedeny ve zdech. Často není možné osadit vyvažovací ventily v nepřístupných místech.

Pokroková AFC technologie s automatickou regulací průtoku zajistí hydronické vyvážení soustavy v situacích, kdy nejsou hydronické výpočty proveditelné. V takových případech přináší snadné a spolehlivé řešení.

Cílem hydronického vyvážení je zásobit všechny koncové jednotky otopné soustavy – jako otopná tělesa nebo okruhy podlahového vytápění – otopnou vodou, a to podle jejich požadavku, resp. podle požadavku na výpočtový průtok a následně i na pokojovou teplotu v místnosti. Pro dosažení tohoto stavu je nutné zajistit vyvážené tlakové podmínky a přednastavit na každém koncovém zařízení výpočtový (dříve také jmenovitý) průtok. Výsledkem je zvýšený komfort v oblasti tepelné pohody, a to díky distribuci tepla, která odpovídá aktuálním požadavkům i po nočních útlumech. Zajištěna je přitom bezhlučnost termostatických ventilů. To s sebou v mnoha případech přináší úsporu čerpací práce, elektrické energie, a často i snížení přívodní teploty vody. Výsledná nižší teplota zpátečky zajišťuje odpovídající efekt u kondenzačních zdrojů. Výsledkem správného uplatnění hydronického vyvážení je výrazné zvýšení výkonnosti soustavy a dosažení úspory až 35 %. Ověření hydronického vyvážení je nyní zpravidla vyžadováno vládními dotačními programy jako základní podmínka pro přidělení finančních prostředků v projektech týkajících se nových nebo renovace starých otopných soustav.

Hydronické výpočty v nových budovách a nových soustavách jsou díky znalosti všech okolností a možnosti jejich ovlivnění snadné a tím i relativně levné. Obtížnější situace je u stávajících soustav. Ve starších budovách často chybí dokumentace nebo je neúplná, informace o otopné soustavě nejsou dostatečné. V takových případech, kdy je náročné určit jednotlivé parametry, výrazně narůstají náklady na komplexní výpočty – například na výpočty potrubní sítě. Pokud nelze s přesností stanovit tlakové ztráty na potrubí a stanovit tak tlakovou dispozici v místě připojení každého otopného tělesa, je obtížné, někdy až nemožné, správně přednastavit termostatický ventil na požadovaný průtok. Také pokud není známá potrubní síť, je obtížné dodatečně osadit regulátory tlakové diference.

Automatická regulace průtoku

AFC technologie je založená na moderních ventilových vložkách, které umožňují automatickou regulaci průtoku. Byla vyvinuta a patentována společností IMI Hydronic Engineering pro koncové jednotky otopných soustav, například pro otopná tělesa.

Změna tlakových podmínek v soustavě, která je vyvolána uzavřením části termostatických ventilů v některých místnostech, neovlivňuje regulační charakteristiku ventilů s technologií AFC. Díky tomuto efektu zajišťuje automatická regulace průtoku optimální hydronické vyvážení otopné soustavy za všech provozních stavů.

Ke stanovení jmenovitého průtoku pro otopné těleso, nebo podlahovou smyčku, stačí znát pouze tepelnou ztrátu místnosti nebo instalovaný tepelný výkon a teplotní spád otopné vody. Není potřeba znát tlakové poměry v potrubní síti. V důsledku toho již není třeba zohledňovat další dosavadní nutné parametry, jako tlaková diference, průtok, hodnota Kv. Nastavení výpočtového průtoku je možné stanovit z tabulky, v závislosti na teplotním spádu soustavy (Dt) a tepelném výkonu (Q) nebo dle parametrů existujících otopných těles (typ, délka, výška).

Pro zajištění správného vyvážení technologií AFC je potřeba osadit ventily s automatickou regulací průtoku na každé otopné těleso a na každou podlahovou smyčku. V případě, že by se tak nestalo, způsobovala by některá otopná tělesa nebo smyčky podlahového vytápění hydronický zkrat v soustavě. Zvýšený průtok přes hydronický zkrat by snižoval průtok v otopné soustavě a narušil by tím funkci AFC.

AFC technologii je možno využít ve všech běžných aplikacích, jako jsou dvoutrubkové otopné soustavy, systémy podlahového vytápění nebo kombinace. Široká škála produktů dovoluje efektivní hydronické vyvážení s AFC technologií prakticky ve všech soustavách rodinných domů, vícegeneračních domů nebo i ve velkých objektech. Množství osazených prvků je limitováno pouze maximální konstrukční hodnotou tlakové diference na každém regulačním ventilu (60 kPa), která nesmí být překročena. Jediný předpoklad je napuštěná soustava a minimální požadovaná tlaková diference na nejvzdálenějším regulačním ventilu (10 nebo 15 kPa).

Široká škála produktů a nejmenší tělo ventilu na trhu

AFC technologie vyvinutá před 4 lety pro rozdělovače podlahového vytápění (Dynacon) je nyní k dispozici i pro dvoutrubkové otopné soustavy s otopnými tělesy. Automatická regulace průtoku je aktuálně k dispozici i v osvědčeném těle termostatických ventilů pro tradiční boční připojení otopných těles. Navíc, AFC technologie je jako první dostupná i s ventilovými vložkami včleněnými do otopných těles typu VK.

Instalace vložek je snadná díky kompatibilitě s dosavadními modely. Pro přeměnu dosavadních otopných těles s integrovaným termostatickým ventilem na tělesa v systému AFC technologie, je k dispozici odpovídající spodní připojení těles typu VK. Produktová řada připojovacích armatur s technologií automatické regulace průtoku zahrnuje i připojení koupelnových a designových otopných těles.

Běžné užívané rozměry, snadná manipulace a montáž umožňují přímou záměnu za stávající řešení. Poslední generace těl ventilů doznala nedávno komplexní ­obměnu.

Díky znatelnému zmenšení ventilové vložky a integraci AFC technologie do těl ventilů se standardními rozměry, nabízí výrobce s řadou „Eclipse“ nejmenší termostatický ventil s automatickou regulací průtoku na trhu. Tím je možno pokrýt celou běžnou řadu pro­vedení ventilových těl, jako rohové, přímé, úhlové a axiální, s vnitřními i vnějšími připojovacími závity nebo s lisovacím připojením.

Díky tomu lze těly ventilů, které byly testovány a certifikovány podle DIN EN 215, pokrýt rychle a snadno všechny požadované způsoby připojení. Ať již se jedná o pohledově atraktivní moderní desková tělesa nebo o těžce přístupná místa připojení starších těles při rekonstrukci. S výhledem do budoucna, integrace AFC technologie do standardních těl ventilů umožňuje snadnou a levnou výměnu termostatické vložky bez nutnosti demontáže celého ventilu a vypuštění otopné soustavy. Těla ventilů, ve kterých lze vložky vzájemně kombinovat, nesou na svém odlitku označení „II+“. Automatická regulace průtoku je zajištěna na pružinovém principu. Tím je termostatický ventil vysoce odolný proti hrubým nečistotám nebo usazeninám, zvláště pak při instalaci v již existujících soustavách, například při rekonstrukci.

Jednoduchá a praktická instalace

Inovovaný termostatický ventil je navržen pro rozsah průtoku mezi 10 (hodnota nastavení 1) a 150 (hodnota nastavení 15) litry za hodinu. Nastavení se provádí na stupnici přímo na těle ventilové vložky plynule otáčením, za použití nastavovacího klíče. Po nastavení je výpočtový průtok zajištěn v kombinaci s termostatickou hlavicí nebo termickými pohony, případně i bez nich. Dodatečná regulace není potřeba. Ve srovnání s běžně užívanými termostatickými ventily s přednastavením, termostatické ventily s automatickou regulací průtoku zaručují prakticky tichý provoz při tlakové diferenci do 60 kPa. Není tak nutná instalace regulátorů tlakové diference ani při široce členěné otopné soustavě. Také v malých soustavách, kdy výtlak zabudovaného čerpadla v kotli přesahuje 15 kPa (1,5 m), nabízí automatická regulace průtoku zajímavé řešení, které zajistí vyvážení soustavy a tichý chod. Typická aplikace je při použití závěsného plynového kotle, kde je z důvodu omezeného prostoru obtížné instalovat regulátor tlakové diference. Jde například o připojení kondenzačního kotle v soustavě „pod omítku“, kdy potrubí z kotle vstupuje do stěny rovnou pod kotlem.

Termostatické ventily vybavené AFC technologií garantují udržení požadované teploty místnosti v pásmu proporcionality 2 K. Díky tomu nemá regulační odchylka vliv na návrh výpočtového průtoku. Termostatické ventily s automatickou regulací průtoku je také možné použít pro soustavy s požadavkem na teplotní odchylku 1 K. Nastavení vypočteného průtoku ventilem je v tomto případě do 90 l·h^–1. Kromě seminářů pro návrhy a aplikace s AFC technologií, zvláště v rozsáhlých soustavách, nabízí výrobce širokou podporu prostřednictvím svých obchodních zástupců a techniků. A to jak při plánování projektu, tak i při vlastní instalaci.

Návrhový software Hecos, který je vhodný pro všechny aplikace vytápění i chlazení vodovodních soustav, je dostupný volně ke stažení na www.imi-hydronic.cz. Umožňuje navrhnout vytápění i chlazení technicky správně, úspornějším a efektivnějším způsobem. Usnadňuje výpočet všech částí teplovodních smyček včetně koncových jednotek, armatur, čerpadel a velikostí trubek.

Zdroj: Obr. 1: VdZ, Obr. 2–7: IMI Hydronic Engineering, produktová značka IMI Heimeier