Pompa ciepła, kocioł na paliwo stałe i gazowe - który system wybrać?

W polskim klimacie każdy dom użytkowany przez cały rok wymaga ogrzewania. Od kilkudziesięciu lat dominuje ogrzewanie centralne (c.o.), w którym jedno źródło ciepła – kocioł lub pompa ciepła – zasila grzejniki lub podłogówkę w wielu pomieszczeniach. Jednak obecnie zarówno rynek jak i standard wznoszonych domów jest zupełnie inny niż 10 czy 20 lat temu. Budynki są o wiele bardziej energooszczędne, znacznie częściej stosuje się też ogrzewanie elektryczne, czy wspomniane pompy ciepła. Co więc trzeba wziąć pod uwagę wybierając system grzewczy?

Ograniczenia wynikające z planu zagospodarowania

Nie zawsze rodzaj ogrzewania będziemy mogli wybrać zupełnie swobodnie. Ograniczenia może wprowadzać miejscowy plan zagospodarowania przestrzennego (MPZP) lub – w razie jego braku – decyzja o warunkach zabudowy (WZ). Dlatego najlepiej się z nimi zapoznać jeszcze zanim kupimy działkę. MPZP są dostępne w siedzibie władz gminy (lub miasta). Są też publikowane w dziennikach urzędowych poszczególnych województw, które umieszczane są też w Internecie. Natomiast jeżeli na danym obszarze nie uchwalono planu, to trzeba wystąpić o wydanie decyzji o warunkach zabudowy. Co ważne, może to zrobić każdy, nie tylko właściciel działki.

MPZP zawiera nie tylko podstawowe informacje na temat możliwości zabudowy, wymaganego kształtu dachu itp. Może określać również dozwolone i zabronione sposoby ogrzewania. Najczęściej spotykany jest zakaz używania paliw stałych (węgla, peletów, drewna). Czasem bywa on dopuszczony warunkowo, np. dozwolone jest okazjonalne palenie w kominkach, ale używanie drewna jako podstawowego paliwa – już nie. Używanie paliw stałych może być też dozwolone do czasu rozbudowy sieci gazowej. Warto więc dokładnie go przestudiować.

Ograniczenia wynikające z dostępności mediów

Poza ograniczeniami formalnymi, wynikającymi z planów zagospodarowania przestrzennego, trzeba koniecznie sprawdzić faktyczną dostępność mediów – gazu z sieci i prądu. To tym ważniejsze, że od tego zależy też cena ziemi. Przy czym fizyczna bliskość linii przesyłowej nie musi jeszcze oznaczać bezproblemowego przyłączenia. O to trzeba pytać u operatora sieci przesyłowej. Czasem posesje od gazociągu może dzielić 100 m, ale po drodze trzeba przekopać się przez 3 działki, co do których okazuje się, że mają nieuregulowaną własność, albo właściciele mieszkają za granicą itp. Albo biegnąca tuż obok linia energetyczna okazuje się być linią średniego napięcia, a do najbliższej linii użytecznego dla nas niskiego napięcia jest kilkaset metrów.

Warto też dowiedzieć się w zakładzie energetycznym kiedy nastąpi przyłączenie do sieci i na jaką moc przyłączeniową możemy liczyć. W praktyce linie niskiego napięcia są często zaniedbane i już mocno obciążone. Największej mocy wymagają przepływowe ogrzewacze wody, zasilający prysznic to nawet ponad 20 kW. Jednak także kocioł elektryczny lub pompa ciepła w połączeniu z kuchenką elektryczną może generować znacznie większe obciążenie niż standardowe 12–15 kW.

Wymagania użytkowników wobec systemów ogrzewania

Gdy już wiemy jakie sposoby ogrzewania w ogóle wchodzą w grę na konkretnej działce, powinniśmy je rzetelnie ocenić i porównać. To jedyny sposób żeby uniknąć kłopotów i rozczarowania. Bo po prostu nie wszystkie źródła ciepła będą odpowiednie dla każdego.

Jeżeli ktoś nigdy w życiu nie obsługiwał kotła, a jego doświadczenie ogranicza się do przykręcenia głowicy termostatycznej na grzejniku, to niech lepiej szuka zupełnie bezobsługowego źródła ciepła.
Inne, choćby najbardziej ekonomiczne, ale wymagające pewnego doświadczenia, najpewniej się nie sprawdzą. Podobnie zastanówmy się od razu czy nasz tryb życia, stan zdrowia i po prostu chęć umożliwiają regularny nadzór kotła, noszenie opału, wyrzucanie popiołu. Inaczej najdalej po kilku latach i tak zrobimy niemal wszystko, żeby zmienić sposób ogrzewania.

Dlatego każdemu ze źródeł ciepła warto się bliżej przyjrzeć z uwzględnieniem:

• wygody i pracochłonności obsługi; wymagań montażowych (ile miejsca zajmują, czy wymagają kotłowni, jakiej potrzebują wentylacji itd.);
• tego jak współpracują z grzejnikami oraz ogrzewaniem podłogowym lub innym niskotemperaturowym;
• jakie są koszty inwestycyjne oraz cena uzyskiwanego ciepła.

Wady i zalety kotłów gazowych

Kotły gazowe mogą być zasilane z sieci (gaz ziemny) lub z przydomowego zbiornika (propan). W obu przypadkach używa się tych samych urządzeń, konieczne jest tylko przystosowanie kotła do propanu – wymiana dysz, regulacja, czasem wymiana modułu elektronicznego. Kotły działają właściwie tak samo, czyli są w pełni bezobsługowe (poza fachowymi przeglądami serwisowymi), jednak przy zasilaniu gazem ziemnym (sieciowym) osiągają nieco wyższą sprawność ze względu na różny skład chemiczny paliwa.

Największa różnica polega na tym, że w przypadku gazu ziemnego konieczne jest wykonanie przyłącza do publicznej sieci, a propan magazynowany jest na posesji w zbiorniku naziemnym lub podziemnym.

Oba rozwiązania mają dobre i złe strony. Przede wszystkim do sieci w ogóle musimy mieć dostęp, a takie działki są stosunkowo nieliczne i droższe. Gaz czerpiemy na podobnych zasadach jak prąd z sieci – nie musimy martwić się jego gromadzeniem i organizowaniem dostaw, ale ponosimy za to opłaty stałe i jesteśmy związani z działającym na danym terenie operatorem sieci przesyłowej.

Z kolei z gazu płynnego (propanu) możemy korzystać w jednym z dwóch zasadniczo odmiennych modeli. Możemy związać się z jednym dostawcą, od którego tylko dzierżawimy zbiornik. To on organizuje dostawy, dba o przeglądy techniczne zbiornika itd. Jednak chociaż zbiornik instalowany jest niekiedy za symboliczną kwotę to tak naprawdę nie dostajemy niczego za darmo. Za to wszystko i tak płacimy w cenie gazu, a do tego jesteśmy związani umową na określony czas.

Drugi wariant to zakup zbiornika na własność. Wraz z wykonaniem niezbędnej instalacji to znaczny dodatkowy koszt, ok. 10 000 zł. Organizowanie przeglądów okresowych i ewentualnej pomocy technicznej to, oczywiście, obowiązek inwestora. Zasadniczą zaletą jest za to swoboda wyboru dostawcy gazu, z którym nie trzeba wiązać się długoterminowym kontraktem. Dzięki temu możemy kupować paliwo znacznie taniej, ale też nic nie chroni nas przed nagłym wzrostem cen. Po prostu w przypadku propanu działają normalne mechanizmy rynkowe.

Pod pewnymi warunkami kocioł gazowy nie musi być podłączony do komina, wystarczy zestaw powietrzno-spalinowy wyprowadzony bezpośrednio przez ścianę zewnętrzną fot. MK Systemy Kominowe

Nie jest łatwo odpowiedzieć na pytanie, który wariant zaopatrzenia w gaz płynny jest korzystniejszy. Wiele będzie zależeć od zużycia gazu w konkretnym budynku, długości okresu, dla którego zrobimy kalkulację, czy tego na ile samodzielne dbanie o dostawy i przeglądy postrzegamy jako kłopot.

Prawie wszystkie współczesne kotły gazowe to urządzenia kondensacyjne z zamkniętą komorą spalania. To bardzo istotne, bo zamknięta komora spalania w połączeniu z koncentrycznym (rura w rurze) zestawem powietrzno-spalinowym pozwala na zastosowanie dowolnego rodzaju wentylacji w pomieszczeniu z kotłem. 

Może to być również wersja z rekuperatorem, czyli mechaniczna wentylacja nawiewno-wywiewna. Jeżeli zaś kupimy kocioł z zamkniętą komorą spalania, ale zostanie on przyłączony do rozdzielonych przewodów powietrznego i spalinowego to zgodnie z przepisami wentylacja we wnętrzu z kotłem musi być grawitacyjna. Dlatego lepiej wybrać system powietrzno-spalinowy, który jest po prostu bezpieczniejszy.

Celowo nie piszemy „w kotłowni”, bo kotły gazowe nie muszą być zakładane w takim wydzielonym pomieszczeniu. Można je umieścić także w kuchni, łazience czy korytarzu, ale już nie w pokojach mieszkalnych. Niedopuszczalny jest także garaż. Co bardzo ważne, kotłów na gaz płynny (propan) absolutnie nie wolno instalować w pomieszczeniach z podłogą położoną poniżej poziomu terenu (czyli przede wszystkim w piwnicach) oraz tych wyposażonych w podłogowe odpływy do kanalizacji, czyli również tak popularne prysznicowe odpływy liniowe do kabin bez brodzika.

Wszystko dlatego, że propan jest cięższy od powietrza i w razie wycieku mógłby się gromadzić we wszystkich tego typu obniżeniach, co groziłoby nawet wybuchem. 

Istotne, tym razem formalne, ograniczenie dotyczy zaś systemów powietrzno-spalinowych wyprowadzanych nie ponad dach lecz poziomo przez ścianę zewnętrzną. Taki wariant jest dopuszczalny tylko
w przypadku budynków wolnostojących, a więc nie w zabudowie bliźniaczej lub szeregowej, oraz pod warunkiem, że moc kotła nie przekracza 21 kW. Ta zaś niejednokrotnie jest wyższa, szczególnie w kotłach podgrzewających wodę przepływowo (tzw. dwufunkcyjnych).

Warto w tym miejscu dodać, że kotły gazowe mogą podgrzewać ciepłą wodę użytkową (c.w.u.), czyli potrzebną do kąpieli, zmywania itd. na dwa sposoby. Jednofunkcyjne wymagają zasobnika, czyli zbiornika, w którym ciepła woda zostaje zgromadzona na zapas. Natomiast dwufunkcyjne podgrzewają wodę przepływowo, niejako dopiero na żądanie, po odkręceniu kranu. Oba systemy mają mocne i słabe strony.

Kotły gazowe to urządzenia bezobsługowe i dobrze współpracujące zarówno z grzejnikami jak i podłogówką fot. Veissmann

Zgromadzenie wody w zasobniku pozwala swobodnie gospodarować jej sporym zapasem. Dzięki temu da się np. równocześnie korzystać z dwóch pryszniców. Ponadto można zastosować  cyrkulację, czyli krążenie ciepłej wody w dodatkowej pętli z rur pomiędzy punktami poboru i zasobnikiem. Dzięki temu ciepła woda leci z kranu od razu po odkręceniu kranu, niezależnie od odległości od zbiornika. Warto też pamiętać, że zasobnika wody, i to dużego, wymagają zawsze kolektory słoneczne oraz pompy ciepła przeznaczone tylko do c.w.u. Jeżeli myślimy o założeniu takich urządzeń, zasobnik c.w.u. i tak będzie potrzebny.

Kocioł dwufunkcyjny, czyli podgrzewający wodę przepływowo, bez zasobnika, zajmuje za to mniej miejsca i jest tańszy. Dobrze sprawdza się, jeżeli wszystkie punkty poboru znajdują się blisko kotła, bo inaczej trzeba spuszczać już wychłodzoną wodę z rur zanim poleci ciepła. W takim systemie trudno jest też zapewnić ciepłą wodę w kilku punktach naraz. Po prostu ograniczony strumień c.w.u. trzeba wówczas podzielić, a jeżeli ciepła woda była w kranach mieszana z zimną to jej temperatura wówczas spada – bo strumień zimnej wody pozostaje taki sam, a ciepłej ulega zmniejszeniu. Dlatego kotły dwufunkcyjne najlepiej sprawdzają się w mniejszych domach, z niewieloma punktami poboru wody położonymi blisko kotła.

Dla porządku należy dodać, że są jeszcze kotły dwufunkcyjne z zasobnikiem. Zwykle działają one jak jednofunkcyjne, ale jeśli zapas wody w zbiorniku zostanie wyczerpany, to przełączają się na tryb dwufunkcyjny. Nie są jednak zbyt popularne ze względu na wyższą cenę.

Bardzo dużą zaletą kotłów gazowych jest możliwość zgodnej współpracy zarówno z grzejnikami jak i podłogówką. Wprawdzie sprawność urządzeń kondensacyjnych rośnie w niskotemperaturowych systemach z ogrzewaniem podłogowym lub innym płaszczyznowym, ale nie są to różnice zasadnicze.

Kotły gazowe są relatywnie niedrogie, ceny zaczynają się od mniej niż 4000 zł. Chociaż zestaw z bardziej zaawansowanymi funkcjami (np. obsługą kilku obiegów), zasobnikiem c.w.u. i dobrą automatyką może kosztować i kilkanaście tysięcy. Jeśli chodzi o ceny ciepła to w przypadku gazu ziemnego wyniesie ona ok. 0,25 zł/kWh, będzie zbliżona dla gazu z własnego zbiornika, zaś w przypadku zbiornika dzierżawionego może nawet przekraczać 0,45 zł/kWh. Ale tu bardzo dużo zależy od warunków konkretnej umowy. 

Wady i zalety kotłów na paliwa stałe

Przez dziesięciolecia w polskich domach królowały kotły na paliwa stałe, przede wszystkim proste, zasypowe wersje na węgiel. A w zasadzie niemal na wszystko, bo dało się w nich palić również drewnem, brykietami itd. Co bywało wykorzystywane także do spalania śmieci.

Jednak współczesne kotły na paliwa stałe to niemal inny świat, zarówno pod względem sprawności i czystości spalania, jak i wygody obsługi. Przede wszystkim od kilku lat obowiązują w naszym kraju  bardzo restrykcyjne normy ekologiczne, a wcześniej nie było w tym względzie żadnych wymogów. Producenci musieli się do nich dostosować, a ponadto starają się zaś jak najbardziej uprościć i zautomatyzować obsługę kotłów. W efekcie większość dostępnych z nich to urządzenia z podajnikiem, przystosowane do spalania węgla-groszku (ekogroszku) albo peletów. 

Ich automatyka staje się przy tym coraz bardziej wyrafinowana. Kotłem można sterować np. za pomocą smartfona przez Internet, choćby z drugiego końca świata. Niektóre modele mają nawet funkcję samoczynnego rozpalania. Jednak pamiętajmy, że pewnych czynności obsługowych ostatecznie i tak nie unikniemy – w zasobniku trzeba uzupełniać paliwo, czyścić kocioł, wynosić popiół. Jest więc znacznie łatwiej, lecz bez pewnego wysiłku się nie obędzie.

Nowoczesne kotły na węgiel to dobre źródło ciepła, jednak czasem ich używania zakazują zapisy MPZP. Takie rzeczy najlepiej sprawdzić jeszcze zanim kupimy działkę fot. Galmet

Kotły na paliwa stałe w praktyce instaluje się w wydzielonej kotłowni. Chociaż teoretycznie urządzenie o mocy do 10 kW możemy ustawić też w kuchni czy korytarzu. Co bardzo ważne, wentylacja w pomieszczeniu z kotłem musi być grawitacyjna. Jakikolwiek mechaniczny wyciąg jest absolutnie niedopuszczalny, bo mógłby spowodować cofnięcie się dymu z komina.

Dlatego, jeśli planujemy wentylację z rekuperatorem to kotłownia powinna być odcięta od reszty domu szczelnymi drzwiami. Robimy w niej grawitacyjny wyciąg oraz zapewniamy nawiew powietrza, np. kanałem przez ścianę zewnętrzną lub ułożonym w podłodze (podobnie jak w przypadku kominków). To bardzo ważne, bo kotły na paliwa stałe mają otwartą komorę spalania, czyli czerpią powietrze z pomieszczenia, w którym je ustawiono. Niejednokrotnie kłopoty z działaniem kotła, szczególnie trudności przy rozpalaniu wynikają zaś właśnie z niedostatecznego nawiewu świeżego powietrza.

Ponadto wszystkie kotły na paliwa stałe działają jako jednofunkcyjne, czyli podgrzewają c.w.u. zgromadzoną w zasobniku. Na który trzeba przewidzieć miejsce. Często są one nieco większe niż w przypadku kotłów gazowych, najczęściej mają 120–140 l. To rozsądne o tyle, że jeśli kocioł nie działa stale, to zwiększenie zapasu wody poprawia komfort korzystania z niej. Ale warto też pamiętać, że akurat w przypadku kotłów na paliwa stałe można sobie pozwolić na podniesienie temperatury wody w zbiorniku bez pogorszenia sprawności kotła. Potem, skoro w kranie domieszamy do niej więcej zimnej, to faktyczna ilość dostępnej ciepłej wody będzie większa.

Nowoczesne kotły na paliwa stałe mogą być wyposażone nie tylko w podajnik ale też w automatyczną zapalarkę, a nawet system samoczynnego oczyszczania wymiennika fot. Metal-Fach

Co do wymagań montażowych, jedną z najważniejszych kwestii jest to, jakiego rodzaju zabezpieczenia przed wzrostem ciśnienia potrzebuje konkretny kocioł. W układzie z otwartym naczyniem wzbiorczym w najwyższym punkcie instalacji znajduje się otwarty zbiornik wody. Jej poziom nieco się podnosi wraz ze wzrostem temperatury wody, ale ciśnienie nigdy nie wzrasta. Bo choćby woda się zagotowała w instalacji, to para wodna swobodnie wydostaje się na zewnątrz, a nadmiar wody zawsze może wypłynąć przez stale otwarty przelew do kanalizacji.

To rozwiązanie tradycyjne, bardzo proste i pewne w działaniu. Dawniej tylko tak zabezpieczano kotły. Wadą jest zaś to, że w układzie otwartym nie mogą pracować niektóre typy grzejników, przede wszystkim popularne stalowe płytowe, bo naraża je to na większe ryzyko korozji. Najczęściej warunki gwarancji nie pozwalają na ich montaż w układach otwartych. Drugi mankament to konieczność umieszczenia naczynia wzbiorczego w najwyższym punkcie instalacji. W domach z użytkowym poddaszem bywa to kłopotliwe.

Natomiast działanie w systemie z zamkniętym naczyniem wzbiorczym jest dopuszczalne tylko wówczas, gdy kocioł wyposażony jest w urządzenie odbierające ewentualny nadmiar ciepła. Najczęściej takim urządzeniem jest wężownica umieszczona w przestrzeni wodnej kotła. Jeżeli temperatura kotła zbliży się do granicy 100°C, wówczas otwiera się zawór termostatyczny i przez wężownicę zaczyna przepływać zimna woda wodociągowa, która następnie trafia do kanalizacji. Zapamiętajmy, że same zawory bezpieczeństwa nie są wystarczającym zabezpieczeniem kotła na paliwa stałe w układzie zamkniętym. Chociaż zdarzają się nieodpowiedzialni instalatorzy, którzy takie układy wykonują.

Kotły zgazowujące drewno cechuje bardzo wysoka sprawność. Ponadto drewno jest tańszym paliwem niż węgiel lub pelety fot. Mora

Kotły na paliwa stałe mogą zasilać zarówno dowolne grzejniki ścienne jak i ogrzewanie podłogowe. Z tą różnicą, że w tym drugim przypadku konieczne jest założenie układu mieszającego, który obniży temperaturę wody na zasilaniu podłogówki. Zwykle działa on bardzo prosto – odpowiedni zawór miesza gorącą wodę z kotła z tą już ochłodzoną, powracającą z instalacji. Warto przy tym dodać, że kotły na paliwa stałe – w przeciwieństwie do pomp ciepła i gazowych kotłów kondensacyjnych – nie zyskują na sprawności zasilając ogrzewanie niskotemperaturowe.

Obecnie kotły na paliwa stałe są dość drogie, musimy się liczyć z wydatkiem 6000–8000 zł, chociaż nie brakuje i modeli za ponad 10 000 zł. Oczywiście, różnią się one poziomem zaawansowania i wyposażeniem, ale generalnie era prostych i bardzo tanich kotłów węglowych to już przeszłość. Paliwa takie jak węgiel i pelety też przez ostatnie lata zdrożały i pomimo tego, że kotły mają coraz lepszą sprawność musimy się liczyć z tym, że cena ciepła wyniesie ok. 0,20 zł/kWh. Wyraźnie tańsze może być spalanie drewna w szczapach w specjalnych kotłach zgazowujących czy spalanie zrębków drzewnych w kotłach z podajnikiem. Ale to pod warunkiem, że mamy dostęp do taniego opału.

Wady i zalety pomp ciepła

Prawdziwym przebojem polskiego rynku są w ostatnich latach pompy ciepła. Sprzyja temu kilka czynników. Chyba najważniejsza jest zmiana mentalna – pompy przestały być postrzegane jako może i ciekawa, ale niepewna i droga nowinka. Ogromny wpływ miał też spadek cen, przede wszystkim urządzeń typu powietrze/woda. Do czego doszła jeszcze rosnąca dbałość o wpływ ogrzewania na środowisko oraz coraz mniejsze zapotrzebowanie domów na energię, a takie budynki łatwiej ogrzać pompą ciepła. 

Najważniejsza kwestia związana z instalacja pompy to podjęcie decyzji co do jej rodzaju. Powietrzna nie wymaga prowadzenia prac na działce, gruntowa z kolektorem poziomym wymaga dość dużej działki, zaś gruntowa z sondami pionowymi nie zabiera wiele miejsca, ale trzeba wykonać dość kosztowne odwierty.

Wszystkie pompy ciepła oraz kotły na paliwa stałe to urządzenia jednofunkcyjne. Pamiętajmy więc o wygospodarowaniu miejsca na zasobnik c.w.u. fot. Galmet

Specyfika pomp ciepła, które przecież niczego nie spalają, powoduje, że w pomieszczeniu z pompą nie jest wymagany konkretny rodzaj wentylacji, nie trzeba też martwić się o dopływ powietrza ani o komin. W efekcie wystarczy wygospodarować miejsce w jakimkolwiek pomieszczeniu pomocniczym (technicznym), w kuchni, czy nawet w garażu. A jeżeli zdecydujemy się na urządzenie typu monoblok to pompa znajdzie się w całości na zewnątrz budynku. Jeżeli już coś może być problemem to odgłosy towarzyszące pracy urządzenia. Dość głośna może być sprężarka, a przede wszystkim wentylator w pompach powietrznych.

Pamiętajmy, że decydując się na pompę ciepła musimy wygospodarować miejsce na zasobnik c.w.u., bo ta nie może być przygotowywana przepływowo. Powinien to być zbiornik o zwiększonej pojemności (np. 200– 300 l dla 4 osób), bo najbardziej ekonomicznie jest w przypadku pompy przygotowywać większą ilość c.w.u. o niskiej temperaturze, niż mniejszą ale za to bardziej gorącą.

Pompy typu powietrze/woda w ostatnich latach zdominowały rynek. Obecnie sprzedaje się ich więcej niż wszystkich pozostałych rodzajów razem wziętych fot. De Dietrich

Co do zasady, pompy ciepła najlepiej współpracują z ogrzewaniem niskotemperaturowym. Wtedy osiągają najwyższą sprawność, czyli działają w sposób najbardziej ekonomiczny. Jednak pamiętajmy, że ogrzewanie niskotemperaturowe to nie tylko popularna podłogówka, ale też inne rodzaje ogrzewania płaszczyznowego, czyli sufitowe lub ścienne, a także specjalne grzejniki. Natomiast sens stosowania w nowych domach tzw. pomp wysokotemperaturowych, przystosowanych do współpracy z typowymi grzejnikami jest co najmniej wątpliwy. Te pompy stosuje się niejako z konieczności, w ramach modernizacji starszych instalacji grzewczych.

Pompy to urządzenia wciąż dość kosztowne. Trzeba się liczyć z wydatkiem co najmniej kilkunastu tysięcy złotych, a większość urządzeń jest znacznie droższa. Za to cechują je bardzo niskie koszty eksploatacji. W przypadku pomp powietrznych będzie to ok. 0,25 zł/kWh, zaś gruntowych – bliżej 0,15 zł/kWh.

Wady i zalety kotłów elektrycznych

Nasze zestawienie urządzeń grzewczych zamykają kotły elektryczne. Dawniej ich zastosowanie jako głównego źródła ciepła było rzadkością ze względu na wysokie ceny prądu oraz energochłonność budynków. Obecnie sytuacja wygląda inaczej, bo przybywa domów o bardzo małym zapotrzebowaniu na ciepło. A w nich wysoka cena za energię elektryczną przestaje być boleśnie odczuwalna w domowym budżecie. Ponadto kotły elektryczne są dość chętnie stosowane jako drugie, w pełni bezobsługowe źródło ciepła w domach z kotłami na paliwo stałe. Dzięki nim dłuższa nieobecność w domu w środku zimy przestaje być problemem.

Kotłami elektrycznymi bardzo łatwo jest sterować, nie wymagają żadnych bieżących czynności obsługowych, a ich sprawność nie zmienia się w zależności od temperatury wody w obiegu. Ponadto nie potrzebują komina, określonego rodzaju wentylacji, wykonania specjalnych przyłączy. Trzeba jednak je uwzględnić występując do zakładu energetycznego o określony przydział mocy przyłączeniowej.

Kocioł elektryczny może być świetnym wyborem w domu o małym zapotrzebowaniu na energię. Rachunki można obniżyć decydując się na montaż paneli PV fot. Elterm

Kotły elektryczne są stosunkowo tanie, kupimy je nawet za mniej niż 3000 zł. Jedynym problemem jest tak naprawdę wysoka cena prądu – ok. 0,65 zł/kWh. Można utrzymać rachunki w ryzach korzystając z prądu w drugiej taryfie (niższa stawka w nocy, wyższa przez większą część dnia), zakładając panele PV, a przede wszystkim budując energooszczędnie. Tym bardziej, że inaczej bardzo trudno będzie zmieścić się w wymaganych prawem limitach zapotrzebowania na tzw. energię pierwotną (EP).

Czym powinny cechować się grzejniki?

W przypadku grzejników, absolutnie podstawowa różnica to sposób ich zasilania. Mogą one być:

• wodne – czyli zasilane przez kocioł albo pompę ciepła;
• elektryczne – czyli zasilane prądem, działające zupełnie niezależnie od instalacji c.o.;
• wodno-elektryczne – czyli grzejniki wodne, wyposażone dodatkowo w grzałkę elektryczną uruchamianą, gdy nie działa centralne ogrzewanie. Najczęściej to grzejniki łazienkowe.

Zróżnicowanie konstrukcji grzejników, materiału ich wykonania, wielkości, mocy i stylistyki jest ogromne. Na jednym biegunie mamy rozwiązania klasyczne, czyli np. typowe grzejniki żeberkowe i płytowe, a na drugim istne dzieła sztuki, kiedy grzejnik jest przede wszystkim ozdobą pomieszczenia. Ale możemy też kupić grzejniki, które będą całkiem ukryte. Bo mogą być one zintegrowane z lustrem lub lampą sufitową (promienniki podczerwieni), ukryte pod tynkiem lub schowane w kanałach w podłodze.

Dlatego najważniejsze jest ustalenie czego oczekujemy oraz z jakim źródłem ciepła mają współpracować grzejniki. Grzejnik może być przecież głównym źródłem ciepła w danym pomieszczeniu, albo tylko wspomagać inne ogrzewanie. Typowy przykład to grzejniki w łazienkach z ogrzewaniem podłogowym, chociaż akurat tu bywa i tak, że to podłogówka ma jedynie zapewnić ciepłe w dotyku płytki.

Członowe grzejniki aluminiowe można zakładać we wszystkich instalacjach grzewczych, także tych z otwartym naczyniem wzbiorczym fot. KFA Armatura

Źródło ciepła jest ważne ze względu na temperaturę przygotowywanej wody. Przede wszystkim chodzi tu o pompy ciepła. Dla większości z nich 55°C to górna granica możliwości, ponadto ich sprawność i moc bardzo spada wraz ze wzrostem temperatury wody. Dlatego z pompami powinny współdziałać specjalne grzejniki, które są w stanie osiągnąć wymaganą moc przy niskiej temperaturze zasilania. Z zastrzeżeniem, że jeżeli grzejnik pełni tylko rolę wspomagającą, np. służy do suszenia ręczników w łazience, to nawet drastyczny spadek jego mocy nie będzie ostatecznie problemem. 

Jeśli chodzi o sprawy techniczne to przypomnijmy, że stalowe grzejniki płytowe nie są zwykle przewidziane do pracy w układach typu otwartego, a takich wymaga część kotłów na paliwa stałe. Za to w tych warunkach świetnie sprawdzają się grzejniki członowe (żeberkowe) żeliwne i aluminiowe. Obecnie wybór ich wzorów jest zdecydowanie większy niż kiedyś.

Bardzo ważne, żebyśmy jak najwcześniej podjęli decyzję co do sposobu ułożenia rur zasilających grzejniki. To determinuje miejsce późniejszego montażu kaloryfera. Bo mogą być one przystosowane do zasilania z boku, lub od dołu – ale zarówno z przyłączami po środku lub w pobliżu lewej lub prawej krawędzi. A i same rury mogą być wyprowadzone z podłogi lub ze ściany. Warto polecić ten drugi wariant, bo ułatwia on wykończenie podłogi, a potem jej sprzątanie przez lata.

Klasyczne grzejniki płytowe wciąż są bardzo popularne. Występują w wielu odmianach różniących się wymiarami i mocą fot. Comap

Specjalnej uwagi wymagają grzejniki kanałowe. Najlepiej ich zastosowanie uwzględnić już w projekcie lub na bardzo wczesnych etapach budowy – bo trzeba zrobić kanały. Dzięki grzejnikom kanałowym bardzo dobrze rozwiązuje się problem pokrycia strat ciepła w pobliżu dużych przeszkleń. Są tu znacznie skuteczniejsze niż nawet zagęszczone rury podłogówki. A przy oknach i szklanych drzwiach sięgających do podłogi nie ma miejsca na zwykłe grzejniki lub psują one efekt.

Grzejniki kanałowe to też świetny sposób na ukrycie grzejników. Nie są widoczne w pomieszczeniu, jednak mamy grzejniki, a nie podłogówkę – którą nie każdy chce mieć i nie zawsze się ona sprawdza. Nie ma też co obawiać się o czystość grzejników w kanałach (czym wiele osób się przejmuje), bo po zdjęciu maskownicy oczyszczamy je zwykłym odkurzaczem. Poza sezonem grzewczym można też założyć pełną maskownicę.

Ogrzewanie płaszczyznowe - wady i zalety

Celowo nie zatytułowaliśmy tego podrozdziału „Podłogówka”, bo pokrewnych jej rodzajów ogrzewania jest więcej. Ciepłymi, ogrzewającymi pomieszczenie płaszczyznami mogą być także sufity i ściany. Podstawowa zasada jest zawsze taka sama – duża powierzchnia oddawania ciepła rekompensuje niezbyt wysoką temperaturę takiej płaszczyzny. Zapewnia też dość równomierny rozkład temperatury w całym pomieszczeniu.

Zdecydowanie najczęściej wykonuje się ogrzewanie podłogowe, ale wersje sufitowe lub ścienne też są warte uwagi. W pewnych sytuacjach zasadniczą zaletą jest to, że nie ograniczają sposobu wykończenia podłogi. Zaś wodne systemy sufitowe świetnie nadają się również do chłodzenia – wtedy rurami zamiast ciepłej płynie zimna woda. Z sufitem nie mamy bezpośredniego kontaktu, tak więc jego oziębienie nie powoduje uczucia dyskomfortu. Ponadto ochłodzone przy suficie powietrze opada ku dołowi i temperatura samoczynnie ulega wyrównaniu. 

Maty elektryczne ułożone tuż pod płytkami reagują bardzo szybko na zmiany zapotrzebowania na ciepło. Co ważne, nie podnoszą poziomu podłogi w pomieszczeniu fot. Fenix Polska

Ogrzewanie płaszczyznowe, podobnie jak grzejniki, występuje w wielu wariantach, przede wszystkim jako wodne i elektryczne. Wodne jest częścią systemu c.o., natomiast elektryczne działa od niego niezależnie. Warto wiedzieć, że niskotemperaturowe ogrzewanie podłogowe lub inne płaszczyznowe jest szczególnie polecane w przypadku pomp ciepła oraz kotłów kondensacyjnych. Po prostu wykorzystanie ich najwyższej sprawności wymaga niskiej temperatury wody w obiegu.

Szczególnym przypadkiem jest elektryczna podłogówka. Bo może mieć postać kabli zatopionych w grubej wylewce (podobnie jak rurki ogrzewania wodnego), albo mat lub foli grzewczych układanych pod samą warstwą wykończeniową (płytkami lub panelami podłogowymi). Te systemy mają zupełnie różne charakterystyki. Pierwszy wymaga uwzględnienia w projekcie grubej i ciężkiej wylewki, niekiedy podniesienia poziomu podłogi. Z racji dużej masy taka podłoga bardzo wolno nagrzewa się i równie wolno stygnie. Może być świetnym akumulatorem ciepła, jeżeli korzystamy z drugiej (nocnej) taryfy za prąd. Ale za to o dynamicznym sterowaniu temperaturą musimy zapomnieć.

Grzejniki kanałowe są ukryte w podłodze. Pamiętajmy, że kanały na nie najlepiej przewidzieć od razu w projekcie budynku fot. Verano

Za to cienkie maty lub folie reagują bardzo szybko, podobnie jak grzejniki. Podłoga nagrzewa się w ciągu kilku czy kilkunastu minut. Taka wersja jest bardzo dobrym rozwiązaniem choćby w łazience, w której chodzi nam jedynie uzyskanie ciepłej podłogi pod stopami – wtedy włączamy ogrzewanie jedynie na krótko. Ponadto maty i folie są bardzo lekkie i nie podnoszą poziomu podłogi, ułożenie ich tylko w wybranych pomieszczeniach na danej kondygnacji nie jest więc żadnym problemem.

Pamiętajmy jednak, że jeśli to podłogówka ma być głównym źródłem ciepła, to trzeba szczególnie starannie wyznaczyć przyszłe straty ciepła w pomieszczeniach i uwzględnić wiele czynników – budowę podłogi, sposób jej wykończenia, stopień zasłonięcia meblami itd. Przy tym typie ogrzewania nie da się przecież dowolnie zmieniać mocy grzewczej, a na wszelkie odstępstwa od pierwotnego projektu trzeba bardzo uważać. Przykładowo, zmiana płytek na panele może bardzo znacznie zmienić moc cieplną podłogi w danym pomieszczeniu.

Elementy uzupełniające system grzewczy

Dobrze dobrany kocioł i grzejniki lub ogrzewanie podłogowe to nie jedyne elementy o których musimy pamiętać. Instalacja grzewcza to przecież cały system złożony jeszcze z rur i ich izolacji, rozdzielaczy, zaworów, pomp, automatyki sterującej itd. Nie sposób tu omówić wszystkiego, ale warto zwrócić przynajmniej uwagę na kilka powszechnie niedocenianych kwestii.

Taką jest niewątpliwie izolacja rurociągów. Bo pozbawione jej mogą być przyczyną sporych strat ciepła, a nawet bardzo poważnych kłopotów. Rodzaj materiału izolacyjnego trzeba dostosować do miejsca zastosowania. Krytyczne miejsca to przestrzenie z założenia nieogrzewane, gdzie temperatura może bardzo spadać (garaże, strychy, piwnice). Ale upowszechnienie się choćby pomp ciepła typu monoblok spowodowało, że trzeba izolować rury instalacji c.o. znajdujące się na zewnątrz budynku. Nie tylko są narażone na mróz ale też na działanie słońca (promieniowanie UV), deszczu i śniegu. A to wymaga zupełnie innego materiału.

Właściwy dobór rozdzielaczy i zaworów oraz zrównoważenie przepływu wody przez poszczególne obiegi to niezbędny warunek prawidłowego działania ogrzewania fot. Comap

Zwykła, tania pianka z marketu budowlanego się nie sprawdzi. Potrzeba materiałów o znacznie lepszej jakości, może to być np. spieniony kauczuk, czyli otulina stosowana też w przypadku rurociągów kolektorów słonecznych. Jednak nawet brak izolacji w typowej kotłowni powoduje marnowanie energii, która ogrzewa samą kotłownię zamiast trafić do pomieszczeń mieszkalnych.

Trzeba jeszcze dodać, że osłonięcie rur ma niekiedy inny główny cel, niż uniknięcie strat ciepła. Może chronić przed bezpośrednim kontaktem rury z murem, tynkiem, wylewką podłogową. Bo np rury miedziane nie powinny mieć bezpośredniego kontaktu z cementem i betonem, który może powodować ich korozję. Osłona może być też konieczna ze względu na występujące naprężenia – np. w miejscu gdzie rura przebiega przez dylatację w wylewce podłogowej trzeba ją koniecznie osłonić przynajmniej peszlem. Przy okazji warto podkreślić, że bezpieczniej jest unikać łączenia rur układanych w podłodze. Złączki, nawet te dobrej jakości, to potencjalny słaby punkt. Lepiej prowadzić rury od rozdzielacza bezpośrednio do każdego grzejnika.

Najczęściej zestaw przyłączeniowy z głowicą termostatyczną odpowiada tylko jednemu sposobowi przyłączenia grzejnika. Ale są i takie, w których przyłącza można obracać fot. Comap

Dobrej jakości rozdzielacze, zawory i pompy obiegowe to kolejne ważne elementy. Bo zasadnicze znaczenie dla działania każdego wodnego systemu c.o. ma właściwe wyregulowanie przepływu wody przez wszystkie grzejniki i pętle ogrzewania podłogowego (regulacja hydrauliczna). Inaczej niektóre będą zawsze zbyt zimne, a inne za gorące. W efekcie te chłodniejsze nie osiągną niezbędnej mocy. Regulację można przeprowadzić tłumiąc przepływ w niektórych obiegach zaworami na rozdzielaczu lub na grzejnikach. Właśnie po to typowe zawory grzejnikowe mają tzw. nastawę wstępną.

Oczywiście, z tym wszystkim muszą współgrać ustawienia pompy obiegowej. Ruch wody nie może być ani zbyt powolny, ani zbyt szybki (odpowiednio duży przepływ). Z kolei ciśnienie, nazywane też wysokością podnoszenia, też musi mieścić się w określonych granicach. Zbyt niskie spowoduje, że do niektórych części obiegu c.o., tam gdzie opory przepływu wody są największe, nie dotrze wymagana ilość wody.

Natomiast zbyt wysokie może powodować szumy i inne uciążliwe odgłosy dobiegające szczególnie z okolicy przymkniętych zaworów. Uwaga! Dla wielu osób określenie „wysokość podnoszenia” jest mylące. To po prostu inna nazwa ciśnienia uzyskiwanego przez pompę – 10 m wysokości podnoszenia to 1 bar (0,1 MPa). Faktyczna różnica wysokości pomiędzy pompą i najwyżej położonym grzejnikiem nie ma tu znaczenia i nie należy się nią sugerować dobierając pompę.

Tylko w prawidłowo zbudowanej i wyregulowanej instalacji automatyka sterująca pracą ogrzewania pokaże pełnię swoich możliwości. To ona kontroluje ile ciepła jest w danym momencie wytwarzane i jak pracuje kocioł lub pompa ciepła. W źle skonfigurowanym systemie to ciepło nigdy nie zostanie właściwie rozdysponowane, a urządzenia sterujące będą działać w oparciu o fałszywe sygnały. Bo przecież skąd nawet najlepszy automat ma wiedzieć, że przepływ ustawiono źle i do jednego z grzejników nigdy nie dociera dość ciepłej wody?

Automatyka, żeby była skuteczna, wcale nie musi być bardzo skomplikowana i droga. Najważniejszy jest jej odpowiedni dobór do charakterystyki budynku oraz samej instalacji grzewczej. Generalnie mamy do wyboru dwa zasadnicze schematy działania.

Pompy elektroniczne same dostosowują się do zmian ciśnienia i przepływu wody w instalacji fot. DAB Pumps

Automatyka pokojowa mierzy temperaturę w wybranym miejscu wewnątrz budynku i przekazuje do kotła informację, czy osiągnięto właściwą temperaturę, czy też jest ona zbyt niska lub zbyt wysoka. Najprostsze układy tego rodzaju działają tylko na zasadzie włącz/wyłącz. Bardziej zaawansowane potrafią zaś stopniować moc kotła lub pompy ciepła. Regulacja pokojowa sprawdza się bardzo dobrze w przypadku grzejników, które bardzo szybko reagują na zmiany zapotrzebowania na ciepło. Uwzględnia nawet krótkotrwałe zmiany temperatury wewnętrznej, wynikające choćby z nasłonecznienia. Warto polecić regulatory bezprzewodowe, bo w ich przypadku możemy eksperymentalnie wybrać najlepsze miejsce pomiaru temperatury i w każdej chwili je zmienić.

Natomiast regulatory pogodowe mierzą temperaturę nie w budynku lecz na zewnątrz. W zależności od jej zmian nakazują obniżenie lub podwyższenie temperatury wody krążącej w obiegu c.o. Żeby taki układ działał dobrze zależność pomiędzy temperaturą wody i temperaturą zewnętrzną musi być prawidłowo określona. Opisuje ją tzw. krzywa grzewcza, odmienna dla budynków o różnym zapotrzebowaniu na energię, zdolności do akumulacji ciepła itd. Idealne dobranie krzywej grzewczej bywa trudne, dlatego niektóre układy tego rodzaju mają też czujnik temperatury wewnętrznej i same potrafią korygować ustawienia.

Automatyka pogodowa najlepiej sprawdza się w przypadku wodnego ogrzewania podłogowego, które zwykle nagrzewa się bardzo powoli. Pomiar temperatury na zewnątrz pozwala zaś na działanie z pewnym wyprzedzeniem, skompensowanie tej bezwładności przez uruchomienie ogrzewania w momencie, gdy spadek temperatury nie jest jeszcze odczuwany we wnętrzach. Typowe dla automatyki pogodowej płynne sterowanie temperaturą wody jest też dobre dla pomp ciepła i kotłów kondensacyjnych, bo dla obu rodzajów urządzeń korzystne jest utrzymywanie jak najniższej temperatury wody w obiegu.

Pracę instalacji grzewczej można monitorować nawet nie będąc w domu. W razie potrzeby zmiany też możemy wprowadzać na odległość fot. Veissmann

Jarosław Antkiewicz

FOT. Veissmann/DAB Pumps/Metal Fach/Verano/Vaillant/KFA Armatura/Fenix Polska/Elterm/De Dietrich/Galmet/Comap/