www.chemiabudowlana.info
Charakterystyczną cechą ogrzewania niskotemperaturowego jest niska temperatura wody w instalacji – nie przekracza ona 55°C, a najczęściej kształtuje się w przedziale 35-45°C, podczas gdy w przypadku tradycyjnego, grzejnikowego ogrzewania wysokotemperaturowego osiąga nawet 80°C.
Obniżenie temperatury czynnika grzejnego zdecydowanie wpływa na poprawę komfortu cieplnego oraz na wzrost jakości powietrza w pomieszczeniach. Ponadto ogrzewanie niskotemperaturowe może współdziałać z kolektorami słonecznymi czy pompami ciepła, co przynosi korzystne efekty ekonomiczne. Inną zaletą tego typu ogrzewania jest możliwość obniżenia temperatury w pomieszczeniu bez zmian w odczuciu komfortu cieplnego, co także przyczynia się do oszczędności energii (przyjmuje się, że niższa o 1şC temperatura to oszczędność rzędu 5% energii).
Ciepło – Niskotemperaturowe ogrzewanie płaszczyznowe
Do grupy najczęściej stosowanych typów ogrzewania niskotemperaturowego zalicza się:
– ogrzewania podłogowe,
– ogrzewania ścienne,
– ogrzewania sufitowe,
– płaszczyznowe ogrzewania powietrzne,
– ogrzewania konwekcyjne o obniżonej temperaturze,
– ogrzewania powietrzne.
W domach i mieszkaniach instalowane jest przede wszystkim ogrzewanie podłogowe (wodne i/lub elektryczne).
Cechy ogrzewania płaszczyznowego
Poza niższą temperaturą czynnika grzewczego oraz możliwością obniżenia temperatury w pomieszczeniu przy zachowaniu optymalnego komfortu cieplnego, do charakterystycznych cech ogrzewania płaszczyznowego należy sposób emisji ciepła: grzejnikami są nie pojedyncze urządzenia, lecz całe płaszczyzny – ściana, sufit, podłoga, a energia cieplna oddawana jest głównie przez promieniowanie. Konwekcja występuje w niewielkim stopniu, co ogranicza ruch powietrza i krążącego w nim kurzu. Niższa temperatura powietrza sprawia też, że zredukowane zostają straty ciepła przez przegrody.
ZALETY:
- wysoka trwałość;
- ekonomiczna eksploatacja;
- energooszczędność i ekologiczność;
- możliwość współpracy z ekologicznymi źródłami ciepła (np. pompami ciepła, kolektorami słonecznymi, instalacją geotermalną) oraz z kotłami kondensacyjnymi;
- brak typowych grzejników pozwala na swobodne zagospodarowanie powierzchni pomieszczenia;
- optymalny dla człowieka rozkład temperatur;
- równomierne oddawanie ciepła przez całą płaszczyznę grzejną – przy tym temperatura płaszczyzny grzejnej jest niezbyt wysoka (ok. 25°C), nie grozi więc poparzenie;
- zdolność do samoregulacji;
- zdecydowane ograniczenie oddawania ciepła poprzez konwekcję na rzecz promieniowania sprawia, że ten typ ogrzewania jest przyjazny dla alergików;
- ruch powietrza jest minimalny, dzięki czemu kurz nie unosi się i jest go mniej;
- brak zjawiska wysuszania powietrza oraz jego niekorzystnej jonizacji. |
Ale – podobnie jak każde rozwiązanie – ogrzewanie płaszczyznowe oprócz zalet ma też pewne ograniczenia. Należą do nich przede wszystkim:
- wyższe w porównaniu z tradycyjnym ogrzewaniem grzejnikowym z kotłem węglowym koszty inwestycyjne (nawet o 40%);
- konieczność wcześniejszego zaplanowania aranżacji wnętrza: na tych obszarach podłogi, gdzie znajdują się rury, nie należy stawiać ciężkich mebli;
- jako samodzielny system grzewczy jest efektywne przede wszystkim w pomieszczeniach o wysokich parametrach izolacyjności cieplnej;
- cechuje duża bezwładność cieplna w przypadku wodnego ogrzewania płaszczyznowego.
Ogrzewanie podłogowe
To najlepiej znany, cieszący się rosnącą popularnością i coraz chętniej montowany typ ogrzewania płaszczyznowego. Temperatura płaszczyzny grzejnej jest stosunkowo niska (przeciętnie ok. 25°C), co sprawia, że użytkownik chodząc po niej odczuwa miłe ciepło. Jest to rozwiązanie szczególne korzystne dla dzieci, które lubią bawić się na podłodze, ponieważ chroni je przed ryzykiem zaziębienia. Jednocześnie wyższa temperatura przy podłodze a niższa na poziomie głowy zapewnia idealny komfort cieplny. Ogrzewanie podłogowe oferowane jest w wersji elektrycznej i wodnej.
Ogrzewanie podłogowe wodne
Podstawowym elementem systemu są rury grzewcze, którymi transportowany jest czynnik grzewczy. W zależności od producenta i konkretnego systemu, stosowane są rury wielowarstwowe, miedziane, z tworzyw sztucznych (usieciowiony polietylen, polibutylen, polipropylen), z barierą antydyfuzyjną lub bez. Ponadto w skład systemu wchodzą rozdzielacz, blok mieszający, elementy mocujące, izolacja termiczna oraz automatyka.
Cechą ogrzewania podłogowego wodnego jest m.in. możliwość sterowania nim. Odbywać się ono może przy pomocy np.:
- bezprzewodowego systemu regulacji – w tym przypadku dane z termostatów pokojowych przesyłane są drogą radiową do modułu sterującego przepływem wody w pętlach grzewczych;
- przewodowego systemu regulacji – dane z termostatów pokojowych przesyłane są do napędu sterującego pracą zaworów na rozdzielaczach za pomocą kabli;
- regulacji bezpośredniej – w tym przypadku zawory regulacyjne z głowicami termostatycznymi zamontowane są na zasilaniu lub powrocie pętli grzewczej.
Norma DIN EN 1264 wyróżnia trzy typy ogrzewania podłogowego, zależne od sposobu ułożenia rur. Typy A i C układane są na mokro – w obu przypadkach rury grzejne opasane są jastrychem, z tym że:
- w ogrzewaniu typu A jest to jastrych właściwy (rura leży na warstwie izolacji lub ok. 5 mm nad nią – przekrój podłogi wygląda następująco: podłoże, warstwa izolacji termicznej, folia aluminiowa lub polietylenowa, rury zalane jastrychem);
- w ogrzewaniu typu C rury zatopione są w jastrychu wyrównawczym (przekrój przez podłogę wygląda następująco: podłoże, izolacja, folia, rury zatopione w jastrychu wyrównawczym, folia, jastrych właściwy).
Ogrzewanie podłogowe typu B układane jest na sucho – rury znajdują się w warstwie izolacji, która od jastrychu właściwego oddzielona jest folią (schemat podłogi: podłoże, izolacja, w której osadzone są rury, folia, jastrych właściwy).
Zadaniem izolacji termicznej, której grubość wynosi od ok. 5 cm do ok. 10 cm (w zależności od tego, czy poniżej znajduje się pomieszczenie ogrzewane czy nie) jest zabezpieczenie przed stratami ciepła poprzez strop. Straty ciepła przez ściany boczne ogranicza izolacja brzegowa, pełniąca jednocześnie funkcję dylatacji pomiędzy posadzką i ścianą. Jako termoizolację można zastosować albo płytę polistyrenu pokrytą cienką warstwą folii aluminiowej lub polietylenowej (z wtopioną siatką wzmacniającą, która ułatwia montaż wężownic), albo bez tej warstwy. W tym drugim wypadku na izolację trzeba położyć folię – ma ona chronić płytę przed zamoczeniem przy wylewaniu betonu i zapobiegać powstawaniu mostków termicznych. Jeśli izolacja tej warstwy nie posiada, folię należy położyć.
Do mocowania rur przeznaczone są specjalne elementy, zaś przewody grzejne układać można w postaci:
- wężownicy pętlowej (charakteryzuje się większymi odległościami pomiędzy przewodami);
- wężownicy meandrowej (charakteryzuje się gęstszym ułożeniem).
Ważne! – pętle należy wykonać z jednego odcinka rury!!
Rury zalewane są jastrychem (gr. ok. 5-7 cm), na którym następnie układana jest właściwa posadzka. Teoretycznie może być ona wykonana z dowolnego materiału, jednak optymalne są produkty dobrze przewodzące ciepło. Warto pamiętać, że nasz wybór nie ogranicza się wyłącznie do płytek ceramicznych czy kamiennych. Na ogrzewanie podłogowe można kłaść też np. panele laminowane, drewniane, deski, wykładzinę dywanową (przeznaczoną przez producenta do tego typu zastosowań).
Ogrzewanie podłogowe elektryczne
Elementem grzejnym są w tym przypadku kable zasilane jedno- lub dwustronnie, maty lub folie grzejne. Niezwykle istotną składową systemu jest automatyka, czyli różne termostaty i sterowniki. Elektroniczne regulatory temperatury współpracują z dwoma typami czujników: powietrznym i podłogowym – jednocześnie lub z każdym z nich niezależnie. Regulatory mogą być wyposażone w dodatkowe funkcje, np. korekcji temperatury E.S.C.I., „otwartego okna”, czyli przewietrzania pomieszczeń bez wzrostu temperatury podłogi, prognozowania (osiągnięcie wymaganej temperatury o określonej godzinie), mogą posiadać możliwość zaprogramowania kilkuset nastaw na tydzień (np. devireg™ 550/540). Niektóre z nich mogą też współpracować z komputerem. Elektryczne ogrzewanie podłogowe wyróżnia niski koszt inwestycyjny. Wbrew pozorom, także eksploatacja nie musi być droga – dzięki m.in. elektronicznemu sterowaniu oraz możliwości programowania temperatury, a także korzystania z tańszej taryfy. Ponadto nie ma potrzeby wydzielania miejsca na kotłownię.
Charakterystyka elementów grzejnych:
1. przewody grzejne - mają średnicę kilku mm; zbudowane są z rdzenia z drutu oporowego, izolacji, ekranu miedzianego, osłony zewnętrznej np. z PE lub PVC; mogą być zasilane jedno- lub dwustronnie; oferowane są w różnych długościach i mocach. Na podłożu układa się izolację przeciwwilgociową, następnie termoizolację, taśmę/siatkę montażową, a następnie przewody grzejne. Po przymocowaniu ich do podłoża, całość zalewa sie warstwą jastrychu o gr. śr. 6 cm. Dzięki wtopionym w beton czujkom nie ma ryzyka przegrzania przewodów;
2. maty grzejne - cienkie elementy (gr. średnio 3 mm), z wtopionym w siatkę nośną z włókna szklanego przewodem grzejnym zasilanym jedno- lub dwustronnie; układane w warstwie kleju bezpośrednio pod posadzką; zasilane napięciem 230V; tylko w niewielkim stopniu podnoszą poziom posadzki;
3. folie grzejne - są wyjątkowo cienkie; elementem grzejnym są płaskie druty, które zostały wtopione w poliestrową folię; układane na izolacji lub bezpośrednio na podłożu betonowym.
Montaż przewodów jest bardzo łatwy, a system jest praktycznie bezawaryjny. Jednak system ten nie jest jednakowo efektywny w każdym budynku – najlepiej sprawdza się w obiektach o doskonałej izolacji termicznej, ponieważ im mniejsze straty ciepła obiektu, tym niższe zużycie energii niezbędnej do zapewnienia komfortu cieplnego. Elektryczne ogrzewanie podłogowe stosowane jest głównie w sypialniach, łazienkach.
Ogrzewanie ścienne
Choć traktowane jako nowinka technologiczna, w rzeczywistości jego odmiana była znana już np. w starożytnym Rzymie. Podobnie jak inne typy ogrzewania niskotemperaturowego, system ścienny może współpracować z kolektorami słonecznymi, pompami ciepła, kotłami kondensacyjnymi itd.; jest też ekonomiczne w użytkowaniu.
Ciepło oddawane jest w niewielkim stopniu przez konwekcję, natomiast przede wszystkim na zasadzie promieniowania – ściana emituje energię pod postacią cząsteczek, które przekazują ciepło bezpośrednio znajdującym się w pomieszczeniu osobom i przedmiotom. Ściana jest bezpośrednim źródłem ciepła, pośrednim są zaś ogrzane przez nią przedmioty, które również przyczyniają sie do podniesienia temperatury we wnętrzu. W pomieszczeniach z ogrzewaniem ściennym, człowiek ma komfort zbliżony do odczuwanego przy działaniu promieni słonecznych – ciepło działa na niego bezpośrednio oraz odbite od powierzchni.
Cechy ogrzewania ściennego:
- duża wydajność cieplna z 1 m2 powierzchni grzewczej,
- korzystna bezwładność systemu (krótki czas nagrzewania pomieszczeń),
- duża dokładność regulacji,
- prostota użytkowania – system nie wymaga czyszczenia i konserwacji,
- optymalny komfort cieplny nawet przy niższej temperaturze wewnątrz (temperatura zasilania kształtuje się na poziomie 35-45°C, a przeciętna temperatura powietrza w pomieszczeniu wynosi ok. 18°C).
| Warto wiedzieć!1. Najkorzystniejszą lokalizacją ogrzewania ściennego jest przegroda zewnętrzna, choć może być ono zainstalowane na dowolnej ścianie.
2. Aby system był efektywny, współczynnik przenikania ciepła przegrody zewnętrznej nie powinien przekraczać 0,3 W/m2K. Jeśli jest wyższy, należy ją zaizolować.
3. Czynnikiem grzejnym może być woda lub prąd elektryczny.
4. Elementy grzejne systemu wykonane są głównie z miedzi. Ponadto stosowane są też rurki z tworzyw sztucznych, rury wielowarstwowe oraz aluminiowe rury zespolone – muszą być wyposażone we wkładkę antydyfuzyjną. |
Rozwiązania stosowane w przypadku wodnego ogrzewania ściennego to m.in.:
1. Ciepłowód – czyli odpowiednio wyprofilowana rura cieplna połączona z kolektorem, będąca częścią składową panelu grzewczego; w jej hermetycznym wnętrzu krąży czynnik cieplny w dwóch stanach skupienia: wrzącej cieczy odbierającej ciepło oraz skraplającej się pary oddającej ciepło, przy czym oba procesy zachodzą we wnętrzu ciepłowodu; ciepłowód może być wykonany z rur miedzianych lub tworzywowych;
2. Rurki w tynku – transportujące czynnik grzewczy rury o śr. ok. 8 mm rurki mocowane są do ściany, po czym pokrywa się je tynkiem o dobrej przewodności cieplnej; odległość między przewodami wynosi 10-20 cm; na rynku dostępne są rury w wersjach z kolektorami (rurki zespolone są z rurą zbiorczą o kilkunastomilimetrowej średnicy) lub bez (utworzona z pojedynczych rurek wężownica końcami przyłączona jest do instalacji c.o.), można również kupić gotowe panele składających się z rurek połączonych z kolektorami; system może być wykonany z rur miedzianych lub tworzywowych;
3. Maty z rurek – gotowy system przeznaczony do montażu; bazuje na rurach z tworzyw sztucznych o niewielkich średnicach zewnętrznych, ułożonych w niewielkich odległościach od siebie – ich układ przypomina odwróconą literę U, są też połączone z kolektorami; rozwiązanie to charakteryzuje się doskonałymi parametrami dynamicznymi oraz małą bezwładnością cieplną; jest też bardzo proste w montażu – po zamocowaniu gotowy element wystarczy pokryć tynkiem lub płytą g-k..
W przypadku elektrycznego ogrzewania ściennego do jego realizacji stosuje się przede wszystkim maty lub folie grzejne – cienkie, bardzo szybko nagrzewające sie, z niewielkimi możliwościami akumulacji ciepła. Rodzajem ściennego jest też ogrzewanie hypokaustyczne – ciepłe powietrze krąży w znajdujących się w ścianie otworach i nagrzewa ją. Grzejniki mogą być jedno- lub dwurzędowe. Cechą jednorzędowych jest to, że ogrzane powietrze unosi się do góry, po czym – już chłodniejsze – opada, a oba procesy zachodzą w tym samym kanale. Natomiast w grzejnikach dwurzędowych oddzielnym kanałem powietrze się unosi nagrzewając ścianę, a oddzielnym opada.
Ogrzewanie sufitowe
W tym rozwiązaniu grzejnikiem jest powierzchnia sufitu. Jako źródło ciepła wykorzystuje się przede wszystkim prąd, a elementami grzejnymi są na ogół folie grzejne. Ten typ ogrzewania posiada wszystkie zalety ogrzewania płaszczyznowego, zapewniając niemal identyczną temperaturę na całej wysokości pomieszczenia. Wypromieniowane przez sufit ciepło rozchodzi się we wszystkich kierunkach, ogrzewając ludzi oraz napotkane przedmioty. Dopiero one ogrzewają powietrze w pomieszczeniu.
Na powierzchni sufitu montuje się płaty folii grzejnych, pomiędzy którymi zatopiony jest płaski element oporowy (ze stopu rezystancyjnego). Przepływający prąd powoduje jego nagrzanie się i następnie emisję cieplną w postaci promieniowania podczerwonego. Stopień pokrycia sufitu foliami grzewczymi zależy od wielkości strat cieplnych obiektu – na ogół zajmują one od 50-80% całkowitej powierzchni sufitu. Prawidłowo wykonana instalacja to taka, gdzie folia styka się na całej swej powierzchni z elementem podtrzymującym od dołu i izolacją termiczną od góry. Warto podkreślić, że temperatura powierzchni grzejnej nie przekracza 35°C. Energia cieplna oddawana jest do otoczenia w przeważającej części poprzez promieniowanie (60-70%).
System jest ekonomiczny i wygodny w użytkowaniu – można nim sterować za pomocą termostatu pokojowego czy np. centralnego systemu sterującego, zarządzającego temperaturą we wszystkich pomieszczeniach. Jednak, by zminimalizować koszty, zaleca się stosowanie go w obiektach o wysokiej izolacyjności cieplnej. Ponadto jego moc musi być optymalnie dobrana do potrzeb; należy też ściśle przestrzegać zaleceń producenta elementów grzejnych (system powinien wykonać doświadczony instalator).
Ogrzewanie sufitowe – jak każde niskotemperaturowe – pozwala na obniżenie temperatury powietrza wewnątrz pomieszczeń o 1-3°C bez wpływu na odczuwalny komfort cieplny. Tym samym uzyskujemy wymierne korzyści ekonomiczne w postaci mniejszych nawet o 15% rachunków za prąd (obniżenie o 1°C temperatury powoduje zmniejszenie się kosztów ogrzewania o ok. 5%). Oczywiście, należy przy tym korzystać z tańszej taryfy. Walorem rozwiązania jest też bezobsługowość, wysoka sprawność i skuteczność systemu. Może być on o stosowane w obiektach już istniejących, jak i nowo wznoszonych.
Oprac. Edward Konieczny
Fot. Purmo
PR: 
L: 
I: 
Rank: 
Age: 
I: 
Rank: 
Links: 
