Termostatický ventil a jeho funkcia vo vykurovacej sústave

Termostatický ventil a jeho funkcia vo vykurovacej sústave

Radiátorový ventil s termostatickou hlavicou – skrátene povedané termostatický ventil -  je z hľadiska konštrukčné  považovaný za proporcionálny regulátor, ktorý pracuje bez pomocnej energie. Pri proporcionálnom regulátore je výstupná veličina úmerná vstupnej veličine, to znamená, že pri termostatickom ventile každej zmene vnútornej teploty ( regulovaná veličina x) je priradená úmerná zmena zdvihu ventilu (akčná veličina y). Táto zmena zdvihu priamo ovplyvňuje zmenu prietoku vykurovacej vody.
Na obrázku je v zjednodušenej podobe znázornený princíp funkcie.


Pri nastavenej požadovanej teplote vnútorného vzduchu 20 °C je ventil pri vnútornej teplote vzduchu rovnej 22 °C úplne uzatvorený (zdvih ventilu = 0 %) a pri vnútornej teplote vzduchu 18 °C úplne otvorený (zdvih ventilu = 100 %). Snímač (1) je naplnený kvapalinou, ktorá pri náraste teploty vzduchu v miestnosti zväčšuje svoj objem, a tým sa kužeľka ventilu začne pohybovať v smere zatvárania. Pri poklese teploty vzduchu v miestnosti prebieha opačný proces, tzn. kužeľka ventilu sa pohybuje v smer otvárania. Týmto spôsobom je udržiavaná teplota vzduchu v miestnosti v rámci proporcionálneho pásma 2 K na konštantnej hodnote. Príliš malé pásmo proporcionality spôsobuje kmitanie kužeľky ventilu, príliš veľké pásmo proporcionality spôsobuje príliš veľké rozdiely teplôt vzduchu v miestnosti pri otvorenom a uzatvorenom ventile. Termostatický ventil je zvyčajne z výroby kalibrovaný pre pásmo proporcionality 2K.

Hysteréza termostatického ventilu zväčšuje zvolené pásmo proporcionality, a tým aj nárast a pokles vnútornej teploty vzduchu. Je to vlastne odchýlka, ktorá je potrebná na prekonanie vnútornej zotrvačnosti termostatického ventilu. Vnútorná zotrvačnosť je spôsobená najmä trením a čím je táto hodnota menšia, tým je regulátor presnejší. Podľa normy EN 215 nesmie prekročiť hodnotu 1K.
Ak máme napr. radiátorový ventil navrhnutý s pásmom proporcionality 2K a je na ňom osadená termostatická hlavica s hysterézou 1K, tak v skutočnosti bude ventil pri nastavenej požadovanej teplote vzduchu 20°C zatvárať pri teplote 23°C a otvárať pri 17°C.

Návrh termostatického ventilu bez možnosti prednastavenia– napr. HERZ TS 90.
V prípade, že na radiátorový ventil osadíme ručnú hlavicu alebo termopohon, pri určovaní tlakovej straty ventilu pri danom prietoku použijeme krivku „max“. V prípade, že na radiátorový ventil osadíme termostatickú hlavicu, pri určovaní tlakovej straty ventilu pri danom prietoku použijeme krivky 1 -3K, pričom doporučujeme voliť krivku 2K. Doporučená oblasť dimenzovania ventilu je naznačená červenými krivkami v nomograme.

Návrh termostatického ventilu s prednastavením – napr. HERZ TS 90 V.
Pri návrhu termostatického ventilu s prednastavením vychádzame z daného hmotnostného prietoku cez ventil a požadovanej tlakovej straty ventilu. Na základe týchto dvoch parametrov volíme krivku prednastavenia ventilu, pričom pri týchto krivkách je zohľadnené pásmo proporcionality 2K. Doporučená oblasť dimenzovania ventilu je naznačená červenými krivkami v nomograme.