Warunki i technologia montażu wodnego ogrzewania podłogowego

Ogrzewanie podłogowe - dzięki znacznemu zmniejszeniu zapotrzebowania na moc grzewczą ocieplonych budynków - stało się obecnie popularnym systemem grzewczym. Atutem takiego rozwiązania jest brak w pomieszczeniach widocznych źródeł ciepła, co ułatwia aranżację wnętrza, pozwalając na dowolne jego umeblowanie. Umożliwia również efektywne korzystanie z ekologicznych, niskotemperaturowych źródeł ciepła w postaci gazowych kotłów kondensacyjnych lub pomp ciepła.

Warunki i technologia montażu wodnego ogrzewania podłogowego

Wymagania instalacyjne

Ogrzewanie podłogowe może być montowane w pomieszczeniach o stosunkowo niskim zapotrzebowaniu na ciepło.

Przy szczytowych spadkach temperatury zewnętrznej nie powinna ona przekraczać 50 W/m2, ale przy zasilaniu z kotłów kondensacyjnych czy pompy ciepła ciepłochronność powinna zapewniać straty nie większe niż 30 W/m2, gdyż tylko wtedy można uzyskać efektywną pracę tych źródeł ciepła przy bardzo niskich temperaturach czynnika grzewczego - ok. 35°C na zasilaniu.

Rurki wodnej podłogówki łączy się tylko w rozdzielaczach. Pętlą grzewczą ma być jeden odcinek rury. fot. Kermi

Temperatura powierzchniowa podłogi ogrzewanej nie powinna przekraczać 26°C i jedynie w łazience i tzw. strefie brzegowej (pod oknami) może dochodzić do 34°C.

Istotny jest rodzaj pokrycia podłogowego, które musi zapewniać dobre przewodzenie ciepła, od tego bowiem zależy również efektywność ogrzewania. Zatem nie należy planować ułożenia na niej grubego parkietu czy wykładziny podłogowej. Musimy też brać pod uwagę sposób urządzenia pomieszczenia, gdyż niskie meble ograniczają emisję ciepła i w praktyce wyłączają tę część podłogi z efektywnego ogrzewania.

Konieczne jest również uwzględnienie podwyższenia poziomu podłogi - konstrukcyjnie o 6-7 cm oraz o grubość niezbędnego ocieplenia zależnie od podłoża w zakresie 10-25 cm, dlatego trzeba to uwzględnić w projekcie domu.

W przypadku użytkowanych już domów podłogówkę z reguły można bez większych problemów ułożyć na poddaszu zwłaszcza, gdy podłoga przykrywa strop drewniany.

Podstawowe założenia montażowe instalacji

Wodne ogrzewanie podłogowe tworzą pętle rur grzewczych podłączone do rozdzielacza zasilanego ze źródła ciepła. Układ rur powinien wynikać z projektu instalacji uwzględniający miejscowe straty ciepła, co wymaga zagęszczenia ich ułożenia.

Na większych powierzchniach układa się kilka pętli grzewczych, tak, aby długość pojedynczych odcinków nie przekraczała 100 m, a rozstaw rur wynosi 10-25 cm, zależnie od wymaganej mocy powierzchniowej.

Stosowane są dwa sposoby ułożenia rur - ślimakowy zapewniający większą równomierność temperatury powierzchni podłogi oraz wężykowy, wygodniejszy do ułożenia. Każdy obieg grzewczy musi być zabezpieczony przed nadmiernym wzrostem temperatury (dopuszczalna temperatura zasilania to 50-55°C), a sposób ograniczenia przed przegrzaniem zależy od systemu ogrzewania i współpracy ze źródłem ciepła.

Temperatura wody grzewczej wychodząca bezpośrednio ze źródła ciepła - kotła - nie zawsze odpowiada potrzebom grzewczym i często przekracza zapotrzebowanie na ciepło, co wymaga obniżenia jej do pożądanej wartości.

Regulację taką można uzyskać w dwojaki sposób - wstawiając w obieg kotłowy zbiornik buforowy lub wymiennik płytowy albo termostatyczny zawór czterodrogowy. Dzięki tym rozwiązaniom tworzone są dwa obiegi o różnych temperaturach, przy czym w przypadku zainstalowania wymiennika lub buforu z wężownicą uzyskujemy również rozdzielenie hydrauliczne obiegu kotłowego i grzejnego.

Taki układ działania wymaga powiązania - dobrania odpowiednich sterowników - które uzależnią moc grzewczą kotła (przy zachowaniu wysokiej temperatury zasilania) od nastawionej temperatury po stronie grzejnej.

Instalacja grzejnikowa i ogrzewania podłogowego zasilana z kotła gazowego/olejowego z wykorzystaniem termostatycznego zaworu mieszającego VTA370/VTA570. fot. ESBE
Instalacja grzejnikowa i ogrzewania podłogowego zasilana z kotła gazowego/olejowego z wykorzystaniem termostatycznego zaworu mieszającego VTA370/VTA570. fot. ESBE

W efekcie zamontowania powyższych urządzeń przy utrzymywaniu temperatury wody kotłowej na poziomie, np. 70°C, instalację grzejną będziemy mogli zasilić wodą o temperaturze, np. 40°C potrzebną dla instalacji ogrzewania podłogowego, a także zapewnić odpowiednie zasilanie tradycyjnych grzejników.

Ogranicznik temperatury powrotu RTL. fot. IMI International
Ogranicznik temperatury powrotu RTL stosowany m.in. do ograniczania temperatury powrotu przy grzejnikach lub do utrzymywania stałej temperatury czynnika mniejszych powierzchni grzewczych (do ok. 15 m2) w zintegrowanych instalacjach ogrzewania podłogowego i grzejnikowego. fot. IMI International

Przy niewielkich powierzchniach do ogrzania (do ok. 15 m2) i przy współpracy z grzejnikiem tradycyjnym można zamontować układ wyposażony w zawór RTL - ogranicznik temperatury wody powrotnej na pętli ogrzewania podłogowego. Zamknie on samoczynnie przepływ w tej części układu, gdy temperatura przepływającej wody przekroczy nastawioną wartość.

Technologia budowy ogrzewania podłogowego

Do utworzenia pętli grzejnych wykorzystuje się rury tworzywowe - najczęściej warstwowe typu PeX-Al-PE, które układane są na izolacji cieplnej, a następnie pokrywane jastrychem cementowym lub anhydrytowym o grubości przynajmniej 65 mm.

Wylewanie jastrychu cementowego weber.floor FLOW na instalacji ogrzewania podłogowego. fot. WEBER
Wylewanie jastrychu cementowego weber.floor FLOW na instalacji ogrzewania podłogowego. fot. WEBER

W przypadku jastrychu cementowego do zaprawy powinien być dodany preparat plastyfikujący, co ogranicza skurcz wylewki i zapewnia lepsze otulenie rur grzewczych. Efektywność ogrzewania podłogowego zależy w dużym stopniu od zapewnienia dostatecznej izolacji cieplnej od strony podłoża.

Ma to szczególnie znaczenie w podłogach na gruncie, gdzie grubość izolacji nie powinna być mniejsza niż 25 cm. Izolację układa się z płyt styropianowych (najlepiej w dwóch warstwach) i przykrywa folią przeciwwilgociową lub specjalną folią z powłoka aluminiową i naniesionym rastrem ułatwiającym równomierne ułożenie rur.

Natomiast w podłogach układanych na stropie nad pomieszczeniami ogrzewanymi trzeba przyjąć zasadę, że opór cieplny w kierunku podłogi powinien być przynajmniej 10 razy mniejszy niż w kierunku podłoża.

Pętla wodnego ogrzewania podłogowego w systemie KAN-Therm Tracker ułożone na warstwie izolacji termicznej. fot. KAN-Therm
Pętla wodnego ogrzewania podłogowego w systemie KAN-Therm Tracker ułożone na warstwie izolacji termicznej. fot. KAN-Therm

Na podłogach ogrzewanych nie można tez kłaść podkładów pod panele o dobrych własnościach termoizolacyjnych - wskazane jest użycie tektury falistej lub specjalnych płyt dobrze przewodzących ciepło. Ułożenie rur powinno odpowiadać założeniom projektowym, a ich zamocowanie do podłoża wykonuje się za pomocą szyn montażowych lub spinek wciskanych w styropian.

Na doprowadzeniu do rozdzielacza rury umieszcza się w osłonie z tzw. peszla - zabezpieczenie takie zakłada się również w miejscach przebiegu dylatacji na odcinku ok. 0,5 m. Przed przystąpieniem do ułożenia wylewki rury wypełnia się wodą pod ciśnieniem ok. 0,3 MPa, co zmniejsza ryzyko ich deformacji i umożliwia wykrycie powstałych w toku dalszych prac nieszczelności.

Uruchomienie i ustawienie systemu regulacji

Do uruchomienia ogrzewania podłogowego można przystąpić po upływie 20 dni w przypadku wylewki cementowej lub 7 dni, gdy wykonana została z anhydrytu.

Początkowa temperatura zasilania nie powinna przekraczać 25°C i należy utrzymać ją przez przynajmniej 3 dni, a następnie stopniowo podnosić w tempie 5°C/dziennie, aż do osiągnięcia temperatury maksymalnej.

Po wstępnym rozruchu można przystąpić do ułożenia ostatecznego podłogowego, przy czym w przypadku montowania posadzek drewnianych trzeba również skontrolować wilgotność podłoża która nie powinna przekraczać 3% dla podłoży cementowych lub 0,5 % na anhydrycie.

Podłogowa instalacja grzewcza zaprojektowana jest dla określonych parametrów jej zasilania (temperatury wody grzejnej i powrotnej, strumienia przepływu), a bieżące dostosowanie do wymagań cieplnych uzyskuje się poprzez mniej lub bardziej rozbudowany układ regulacyjny. Przede wszystkim konieczne będzie zapewnienie ograniczenia temperatury zasilania, zwłaszcza w mieszanych grzejnikowo-podłogowych instalacjach centralnego ogrzewania lub zasilanych bezpośrednio z kotłów węglowych.

W najprostszym wariancie, regulacja odbywa się poprzez zmianę temperatury zasilania pętli grzewczych na termostatycznym zaworze mieszającym, sterowanym ręcznie lub przez czujnik temperatury pomieszczenia uruchamiającym siłownik tego zaworu.

Dynacon Eclipse - rozdzielacz do ogrzewania podłogowego (z widocznymi rotametrami). fot. Imi International
Dynacon Eclipse - rozdzielacz do ogrzewania podłogowego (z widocznymi rotametrami). fot. Imi International

W rozległych instalacjach sterowanie może przebiegać na dwóch poziomach - głównym, zasilającym rozdzielacz i indywidualnie dla każdej pętli z wykorzystaniem czujników temperatury i centrali wysyłającej sygnały do elektrozaworów regulujących przepływ czynnika grzewczego.

Siłownik termoelektryczny AURATON Vela - niezbędny element systemu ogrzewania dedykowany do montażu na listwach rozdzielacza ogrzewania podłogowego. fot. AURATON
Siłownik termoelektryczny AURATON Vela - niezbędny element systemu ogrzewania dedykowany do montażu na listwach rozdzielacza ogrzewania podłogowego. fot. AURATON

W nowej instalacji, zwłaszcza z rozbudowanym systemem sterowania - trzeba wykonać regulację wstępną dostosowującą parametry pracy do założeń projektowych obejmującą m.in. dostosowanie przepływów w poszczególnych pętlach grzewczych, korzystając ze wskazań rotametrów, ustawienie temperatury zadziałania zaworów termostatycznych, zaprogramowania układów elektronicznych.

AURATON Libra DS - tygodniowy, przewodowy regulator temperatury do instalacji ogrzewania podłogowego. fot. AURATON
AURATON Libra DS - tygodniowy, przewodowy regulator temperatury do instalacji ogrzewania podłogowego. fot. AURATON

Trzeba też pamiętać, że ogrzewanie podłogowe charakteryzuje się dużą bezwładnością cieplną i nawet przy pewnej zdolności do samoregulacji nie zawsze nadąża za szybkimi zmianami temperatury panującej w pomieszczeniu, co może skutkować krótkotrwałym przegrzaniem lub niedogrzaniem.

Autor: Cezary Jankowski

Opracowanie: Aleksander Rembisz

Zdjęcia: Uponor, KAN, IMI International, weber, ESBE, Kermi, AURATON

Film: TV Budujemy Dom dla Purmo

Komentarze

FILMY OSTATNIO DODANE
Copyright © AVT 2020 Sklep AVT