2022-03-07 19:08:04 
Blaski i cienie ogrzewania podłogowego
W obecnie budowanych lub modernizowanych domach, dzięki skutecznej termoizolacji i szczelnych oknach znacznie zmniejszyło się zapotrzebowanie na energię cieplną, a instalacja grzewcza może już pracować przy niskich temperaturach zasilania z wykorzystaniem dużej powierzchni przekazywania ciepła np. przez podłogę.
Dla zapewnienia komfortu cieplnego przyjmuje się , że temperatura powierzchni podłogi nie powinna przekraczać 26-28°C, co zapewnia też korzystny rozkład temperatur na całej wysokości pomieszczenia.
Szczególnie efekt ten będzie odczuwalny w wysokich wnętrzach, gdyż przy ogrzewaniu podłogowym ciepłe powietrze nie będzie gromadzi się u góry tworząc tam nieefektywną cieplnie poduszkę poza obszarem pobytu ludzi.
Dodatkową cechą tego systemu ogrzewania jest duża zdolność do samoregulacji, czyli dostosowania mocy grzewczej do aktualnej temperatury w pomieszczeniu.
Wynika to niewielkiej różnicy temperatur podłogi i powietrza oraz dużej powierzchni grzejnej, co znacząco wpływa na efektywność przekazywania ciepła - np. ochłodzenie wnętrza automatycznie zwiększa przekazywaną moc grzejną z ogrzewania podłogowego.
Jednak ze względu na znaczną bezwładność cieplną „ciężkich” odmian ogrzewania podłogowego, szybkie i znaczne zmiany temperatury np. w wyniku intensywnego nasłonecznienie mogą powodować czasowe przegrzanie, a uzyskanie pożądanej temperatury w wychłodzonym wnętrzu może trwać dość długo.
Takich niedogodności można uniknąć instalując ogrzewanie mieszane - bazową moc grzewczą dostarcza ciepła podłoga, a dogrzanie do pożądanej temperatury zapewniają tradycyjne grzejniki wyposażone w głowice termostatyczne.
Ze względu na sposób przekazywania ciepła, pewnym ograniczeniem przy instalowaniu ogrzewania podłogowego będzie też rodzaj układanego pokrycia podłogowego. Posadzka musi bowiem zapewniać stosunkowo niewielki opór cieplny, a także być odporna na zmiany temperatury podłoża w dość dużym zakresie.
Najlepszym materiałem podłogowym przy takim systemie ogrzewania są płytki ceramiczne, choć dopuszczalne jest ułożenie innych posadzek z wyjątkiem grubych wykładzin dywanowych.
Trzeba również zwracać uwagę na to, aby dużej powierzchni podłogi nie zastawić niskimi meblami, gdyż w pewnym stopniu ograniczymy przez to przekazywanie ciepła do pomieszczenia
Jaki wybrać system ogrzewania?
Zasadniczy wpływ na koszty inwestycyjne i eksploatacyjne oraz wymagania instalacyjne ma wybór systemu grzewczego pracującego z wykorzystaniem tradycyjnych paliw i zamontowanie instalacji wodnej lub - korzystając z możliwości pozyskiwania taniej energii elektrycznej -zdecydujemy się na podłogówkę zasilaną prądem.
Oczywiście podjęcie racjonalnej decyzji musi uwzględniać wiele indywidualnych uwarunkowań, jak i i możliwości technicznych w nowym bądź modernizowanym domu.
Wodne ogrzewanie podłogowe
Wodne ogrzewanie podłogowe pozwalana na wykorzystanie praktycznie dowolnego źródła energii cieplnej pozyskiwanej z paliw stałych, płynnych lub gazowych w odpowiednich kotłach grzewczych, a także z energii elektrycznej zasilającej gruntowe lub powietrzne pompy ciepła.
W praktyce o wyborze źródła ciepła decydują koszty efektywnego pozyskania energii końcowej oraz konieczne nakłady inwestycyjne.
Sam system ogrzewania wodnego konfigurowany jest niemal jednakowo niezależnie od źródła zasilania, przy czym ze względu na lokalne uwarunkowania optymalne zasilanie z reguły zapewniają kondensacyjne kotły gazowe lub powietrzne pompy ciepła.
Ogrzewanie gazowe to nie tylko stosunkowo niewielkie koszty inwestycyjne, ale i względnie tania energia, przy jednocześnie komfortowych warunkach użytkowania. Oczywiście podstawowym ograniczeniem będzie dostępność do sieci gazowej, ale alternatywnie można korzystać również z droższego gazu płynnego.
Z kolei zasilanie instalacji ogrzewania podłogowego pompą ciepła wymaga poniesienia znacznych wydatków inwestycyjnych, zwłaszcza przy wykorzystaniu ciepła z gruntu, ale zapewnia to pozyskiwanie taniej energii cieplnej, a instalacja może pracować niemal bezobsługowo.
Mniej korzystne, zwłaszcza pod względem ekologicznym, będzie wykorzystanie kotłów na paliwo stałe, które przy dość niskich kosztach inwestycyjnych jak i eksploatacyjnych są jednak uciążliwe w użytkowaniu.
Elektryczne ogrzewanie podłogowe
Elektryczne ogrzewanie podłogowe pod względem inwestycyjnym to tanie rozwiązanie, ale wysoki koszt energii elektrycznej zniechęca wielu inwestorów do jego zamontowania.
Jednak przy zmieniających się cenach nośnikowe energii, możliwości akumulowania energii cieplnej, jak i pozyskania prądu z własnego źródła OZE, ten sposób ogrzewania może być korzystny w przypadku np. małych domów o bardzo dobrej izolacji termicznej, gdy alternatywne sposoby ogrzewania wymagają poniesienia wysokich nakładów inwestycyjnych.
W przypadku standardowego korzystania z energii sieciowej znaczące obniżenie kosztów eksploatacyjnych można uzyskać wykonując instalację jako akumulacyjną z wykorzystaniem z tańszej energii pobieranej poza godzinami szczytu energetycznego - głównie w nocy.
Natomiast wykorzystując własną instalację fotowoltaiczną pracującą w trybie on-grid powinniśmy ocenić opłacalność takiej inwestycji bilansując zyski energetyczne z PV w ciągu roku i zapotrzebowanie domu na energię grzewczą.
Wstępnie można założyć pozyskiwanie ok. 800 kWh z 1kW zainstalowanej mocy paneli fotowoltaicznych, co po uwzględnieniu bieżącego wykorzystania energii i zredukowanego zwrotu z sieci elektroenergetycznej pozwala na dysponowanie w sezonie grzewczym „darmową” energią elektryczną na poziomie ok. 500 kWh/1kW zainstalowanej mocy.
Nominalnie odpowiada to rocznemu zużyciu energii grzejnej dla powierzchni ok. 10 m2 w domach o niskim zapotrzebowaniu energetycznym.
Budowa instalacji wodnej ogrzewania podłogowego
System wodnego ogrzewania podłogowego składa się z rur ułożonych w jastrychu podłogowym, rozdzielacza, do którego podłącza się poszczególne pętle rur grzewczych oraz układu sterowania dostosowanego do pozostałej części instalacji grzewczej.
Najczęściej instalowane są rury polipropylenowe z powłoką antydyfuzyjną w postaci folii aluminiowej lub rury warstwowe z polietylenu sieciowanego oznaczane symbolem PEX-Al-PE.
Kolejne warstwy podłogowe układane na surowym stropie to:
- izolacja cieplna - wykorzystuje się zwykłe płyty styropianowe odmiany EPS 100, przy czym przy grubości ponad 10 cm warto układać je dwuwarstwowo z płyt o mniejszej grubości i z przesunięciem styków.
- folia izolacyjna - zapobiega wnikaniu betonu w szczeliny między ociepleniem, co pogarszałoby izolację termiczną. Najczęściej wykorzystuje się zwykłą folię budowlaną, ale producenci systemów oferują również folie z naniesionym rastrem ułatwiającym równe rozmieszczenie rur
- elementy mocujące - powszechnie używane są spinki lub listwy montażowe pozwalające na równoległe prowadzenie rur w stałych odstępach. Listwy umieszcza się w miejscach zagięcia rur i w odstępach co ok. 1,5 m na prostych ich odcinkach.
Armatura i szafka rozdzielaczowa
- rozdzielacz - służy do podłączenia poszczególnych pętli rur grzewczych. Liczba sekcji rozdzielacza powinna opowiadać liczbie utworzonych z rur pętli.
- zawór mieszający - jego zadaniem jest regulacja temperatury wody wchodzącej do rur grzewczych poprzez odpowiednie domieszanie wody gorącej dopływającej z kotła. Zawór ten sterowany jest napędem elektrycznym i współpracuje z termostatem pozwalającym na ustawienie wymaganej temperatury.
- pompa cyrkulacyjna - woda w ogrzewaniu podłogowym musi przepływać niezależnie od cyrkulacji w obiegu kotłowym, konieczne jest więc zamontowanie dodatkowej pompy. Jej wydajność dobiera się w zależności od łącznej długości rur grzewczych.
- szafka rozdzielaczowa - pozwala na estetyczne ukrycie rozdzielacza i aparatury sterującej pracą ogrzewania podłogowego.
Instalowanie ogrzewania elektrycznego
System elektrycznego ogrzewania podłogowego wykorzystuje kable, maty lub folie grzewcze dobierane w zależności od rodzaju podłogi i wymagań akumulacyjnych ogrzewania.
Kable grzejne instalowane są podobnie jak rury w warstwie jastrychu podłogowego, a jego grubość dobiera się w zależności od wymaganej zdolności akumulacji ciepła.
Maty grzejne przystosowane są do układania w podpłytkowej warstwie klejowej (pod płytki ceramiczne lub kamienne), ale również mogą być przykrywane innym rodzajem posadzki.
Folie grzejne zasadniczo przeznaczone są układania pod elektroizolacyjnymi pokryciami z drewna, tworzywa sztucznego (panele podłogowe, wykładziny PVC) i dzięki niewielkiej grubości (poniżej 0,5 mm) doskonale nadają się do instalowania ogrzewania w remontowanych pomieszczeniach.
Możliwe jest również zamontowanie takiej folii np. pod płytkami ceramicznymi, jeśli dodatkowo ułożona zostanie metalowa siatka uziemiająca. Niezależnie od rodzaju elementów grzejnych przyjmuje się, że moc jednostkowa powinna wynosić 80-120 W/m2 instalowanego ogrzewania, co zapewnia szybkie reagowanie na zmiany temperatury.
Sterowanie pracą ogrzewania zapewnia termostat reagujący na zmiany temperatury podłogi jak i powietrza pomieszczeniu. Zależnie od potrzeby może on utrzymywać nastawioną temperaturę powietrza, podłogi lub obu tych temperatur.
Może również zawierać programator czasowy zmieniający temperaturę wg nastawionego programu jak i zdalne sterowanie. W obwodach o małej mocy steruje on bezpośrednio załączaniem i wyłączaniem zasilania, a przy większych obciążeniach współpracuje ze stycznikiem.
Autor: Redakcja BudownicwaB2B
Opracowanie: Aleksander Rembisz
Zdjęcia: nvent Thermal Polska, Elektra, Fenix Polska, Kan, Techniprot, Kermi
Gość Tomi
15 Mar 2022, 08:18
Autor artykułu nic nie pisze o żywotności pomp ciepła, piecy gazowych, które po 8-10 latach trzeba wymienić, a to stanowi duży koszt eksploatacyjny.