KOMFORT CIEPLNY - OGRZEWANIE PODŁOGOWE
ZDROWIE I EKONOMIA
Systemy ogrzewania i chłodzenia płaszczyznowego znacząco zwiększają odczuwalny komfort cieplny w pomieszczeniach. W przypadku ogrzewania podłogowego lub ściennego zdecydowana ilość ciepła odbywa się dzięki efektowi promieniowania. Zarówno podłogę oraz ściany cechuje podwyższona temperatura dzięki czemu nie jest przegrodą zimną (nie wychładza stóp, wręcz przeciwnie tworzy komfort odczucia posadzki), jednocześnie nie wpływa ujemnie na temperaturę odczuwalną, która jest wypadkową oraz temperatur przegród w pomieszczeniu. Temperatura odczuwalna decyduje o odczuwaniu komfortu cieplnego. Związek temperatury odczuwalnej z temperaturą przegród i temperaturą powietrza ilustruje wykres Koeniga.
System ogrzewania i chłodzenia płaszczyznowego (ogrzewanie podłogowe, ścienne i sufitowe) są systemami niskotemperaturowymi. Średnia temperatura powierzchni grzania lub chłodzenia jest tylko nieznacznie wyższa (w przypadku chłodzenia względnie niższa) od temperatury powietrza w pomieszczeniu. W przypadku temperatury powietrza w pomieszczeniu 20°C zapewniony jest taki sam komfort cieplny (temperatura odczuwalna) jak w temperaturze 21-22°C, którą uzyskujemy stosując tradycyjne ogrzewanie grzejnikowe.
Ogrzewanie płaszczyznowe, a w szczególności ogrzewanie podłogowe cechuje najbardziej zbliżony do idealnego dla człowieka rozkład temperatury w pomieszczeniu. Oznacza to przyjemne ciepło w okolicach stóp i korzystny chłód na poziomie głowy. Szczegółowy rozkład temepratur dla różnych systemów ogrzewań prezentuje poniższy schamat:
Bardzo istotne dla komfortu użytkowania ogrzewania podłogowego ma znaczenie zredukowany w stosunku do ogrzewań tradycyjnych (grzejnikowych) ruch konwekcyjny powietrza, powodujący np. unoszenie się alergennego kurzu (w przypadku ogrzewania grzejnikowego występuje znacznie większa różnica temperatur powodująca zdecydowanie większy ruch powietrza, a w konsekwencji unoszenie się kurzu). Dlatego też jednoznacznie można stwierdzić fakt, iż ogrzewanie podłogowe jest zdecydowanie korzystniejsze dla alergików. Ponadto ogrzewanie typu podłogowego ogranicza rozwój szkodliwych roztoczy ze względu na niską wilgotność względną na poziomie podłogi.
Dodatkowo ogrzewanie płaszczyznowe w przeciwieństwie do wysokotemperaturowych ogrzewań grzejnikowych, nie powoduje nadmiernej szkodliwej jonizacji powietrza.
ENERGOOSZCZĘDNOŚĆ - OGRZEWANIE PODŁOGOWE
Ogrzewanie płaszczyznowe jest oszczędnym systemem grzewczym. Dzięki możliwości obniżenia (przy zachowaniu w pełni komfortu cieplnego) temperatury powietrza w pomieszczeniu o 1-2°C (w stosunku do tradycyjnych ogrzewań grzejnikowych) można zaoszczędzić około 5-10% energii cieplnej, ponieważ obniżenie temperatury powoduje zmniejszenie strat ciepła przez przegrody pomieszczenia.
Dodatkową zaletą ogrzewania podłogowego jest niska temperatura czynnika cieplnego (max. 55°C). Pozwala to zastosować oszczędne niskotemperaturowe źródła ciepła typu kolektory słoneczne, pompy ciepła lub kotły kondensacyjne. W przypadku chęci zastosowania tradyjnego ogrzewania grzejnikowego musimy pamiętać o konieczności znacznego zwiększenia gabarytów grzejników przy zastosowaniu niskotemperaturowych źródeł ciepła, standardowo grzejniki dobierane są do parametrów pracy 70/55°C.
Ogrzewanie podłogowe oddaje ciepło równomiernie w strefie przebywania ludzi. Cecha ta ma szczególne znaczenie przy ogrzewaniu pomieszczeń wysokich. W przypadku ogrzewań tradycyjnych (grzejnikowych) e pomieszczeniach takich ciepłe powietrze gromadzi się w och górnej części, aby utrzymać temperaturę w strefie przebywania ludzi musimy dostarczyć znacznie więcej energii.
Ogrzewanie płaszczyznowe charakteryzuje się właściwościami samoregulacyjnymi. Właściwość ta wynika z niewielkiej różnicy temperatury posadzki i powietrza wewnętrznego, przy której następuje wymiana ciepła.
Każdy wzrost temperatury powietrza wewnętrznego (spowodowany np. zyskami ciepła przez promieniowanie słoneczne uzyskane przez okna) powoduję spadek wydajności ogrzewania podłogowego (mniejsza różnica temperatur), a zatem reakcję przeciwdziałającą wzrostowi temperatury. Przy stałym przepływie wody w wężownicach powoduje to wzrost temperatury wody powracającej i oszczędność energii w źródle ciepła wyposażonym w automatykę sterującą temperaturą wody zasilającej układ.
Aranżacja pomieszczeń oraz estetyka również przemawiają za wyborem ogrzewania podłogowego. Użytkownik ma całkowitą i nieograniczoną grejnikami dowolność aranżacji, dodatkowo brak kurzu gromadzącgo się za grzejnikami oraz nad nimi. Gwarancja bezpieczeństwa instalacja ogrzewania podłogowego jest niewioczna, nie posiada gorących powierzchni ani ostrych krawędzi co jest szczególnie ważne w pomieszczeniach, w których przebywają dzieci i osoby niepełnosprawne.
Wodne ogrzewanie płaszczyznowe (podłogowe, ścienne czy sufitowe), to systemy grzewcze niskotemperaturowe. Maksymalna temperatura czynnika grzewczego wynosi 55°C (dla obliczeniowej temperatury zewnętrznej zgodnie z strefami klimatycznymi w poszczególnych rejonach kraju), a optymalny spadek temperatury wody w wężownicach kształtuje się na poziomie 10°C (dopuszczalny zakres spadku temperatury mieści się w przedziale 5-15°C).
Typowe parametry czynnika grzewczego zasilanie/powrót z wężownic wynoszą:
- 55°C/45°C
- 50°C/40°C
- 45°C/35°C
- 40°C/30°C
Temperatura zasilania i powrotu dla całej instalacji dobiera się dla pomieszczenia o największym jednostkowym zapotrzebowaniu na ciepło.
Instalacja może być zasilana bezpośrednio z niskotemperaturowych źródeł ciepła typu kocioł kondensacyjny, pompa ciepła. W przypadku chęci zastosowania ogrzewania podłogowego w współpracy z grzejnikami konieczne jest zastosowanie układu obniżającego temperaturę czynnika grzeczego (tzw. podmieszanie).
W razie chęci zastosowania wysokotemperaturowego źródła ciepła typu kocioł węglowy, kocioł na ekogroszek bądź kocioł gazowy (otwarta komora spalania lub turbo). W takim przypadku można rozwiązać:
- centralny układ podmieszania (zastosowany w kotłowni)
- grupa miszająca do rozdzielacz (zastosowany bezpośrednio przy rozdzielaczu).
Jeżeli system ogrzewania płaszczyznowego jest dominujący w budynku, to przy zastosowaniu niskotemperaturowego źródła ciepła możemy uzyskać znaczącą redukcję kosztów eksploatacyjnych.
Oszczędność energii wynika z wyższej sprawności energetycznej tych źródeł ciepła oraz zmniejszonych strat ciepła w przypadku ogrzewania płaszczyznowego.
ZASTOSOWANIE OGRZEWANIA PODŁOGOWEGO
Obszary zastosowań ogrzewania i chłodzenia płaszczyznowego (podłogowe, ścienne, sufitowe).
Wodne systemy grzewcze i chłodzące, które wykorzystują powierzchnie przegród budowlanych są coraz bardziej popularne i wykorzystywane w budownictwie mieszkaniowym zarówno też w budownictwie ogólnym oraz przemysłowym.
Ze względu na komfort cieplny oraz energooszczędność (opisane w zakładce "Zdrowie i ekonomia") tego typu ogrzewanie jest coraz częściej wybierany do zapewnienia ciepła (coraz częście wykorzystywany również do chłodu) dla domów i mieszkań.
Przykładem optymalnego zastosowania ogrzewań płaszczyznowych są hale przemysłowe czy magazynowe, a również obiekty typu kościoły, bazyliki itp. tam gdzie wysokie stropy i duża powierzchnia wykluczają, ze względów ekonomicznych, tradycyjne systemy grzewcze wymagają zdecydowanie większych nakładów energii, a zarazem zwiększają koszty użytkowania. Równie dobrze sprawdzają się też w obiektach, gdzie mamy do czynienia z koniecznością równomiernego rozkładu temperatury: na basenach, w łaźniach, pomieszczeniach rehabilitacyjnych i sportowych, ale również w obiektach hodowlanych typu kurniki, szklarni hodowlanych, w których bardzo restrykcyjne wymogi temperaturowe są zapewniane w najwyższym stopniu.
Kolejnym z możliwych sektorów zastosowania instalacji ogrzewania i chłodzenia płaszczyznowego są systemy podgrzewania powierzchni zewnętrznych np.:
- podjazdy samochodowe
- chodniki
- ciągi komunikacyjne
- murawy boisk
- lodowiska.
KONSTRUKCJA GRZEJNIKÓW PODŁOGOWYCH
Konstrukcja grzejnika podłogowego i ściennego - typowo składa się z następujących warstw:
- strop, podkład z betonu lub posadzka na gruncie
- izolacja przeciwwilgociowa (jeżeli jest konieczna)
- styropian budowlany (przeznaczony na podłogę) + styropian systemowy lub płyta systemowa z wypustkami
- rury do ogrzewania podłogowego (rury wielowarstwowe typu PEX/AL/PEX, PERT/AL/PERT lub rury jednorodne PERT, PEX)
- wylewka betonowa typu: jastrych cementowy lub jastrych anhydrytowy (gipsowy)
- warstwa wykończeniowa podłogi (klej + płytki ceramiczna lub podkład + panele podłogowe lub jakiekolwiek inne wykończenie).
Od strony przegród zewnętrzynych (ściany zewnętrzne) i wewnętrznych (ścianki działowe) należy zastosować taśmę brzegową..
W przypadku zastosowania metody suchej, konstrukcja grzejnika podłogowego składa się z następujących warstw:
- strop, podkład z betonu lub posadzka na gruncie
- izolacja przeciwwilgociowa (jeżeli jest konieczna)
- systemowa płyta przeznaczona do ogrzewania podłogowego
- metalowe lamele układane w rowkach technologicznych płyty
- rury do ogrzewania podłogowego (rury wielowarstwowe typu PEX/AL/PEX, PERT/AL/PERT lub rury jednorodne PERT, PEX)
- folia aluminiowa
- jastrychowe płyty systemowe (dostępne w każdym sklepie budowlanym)
- warstwa wykończeniowa podłogi (klej + płytki ceramiczna lub podkład + panele podłogowe lub jakiekolwiek inne wykończenie).
Metody układania pętli grzewczych.
Sposób układania pętli grzewczych zależy od kilku warunków:
- od charakteru pomieszczenia (przeznaczenie)
- od kształtu pomieszczenia
- od rozkładu przegród budowlanych (ścian zewnętrznych) oraz okien
- od przyjętej techniki mocowania rur
W technice układania pętli grzewczych ogrzewania podłogowego wyróżniamy następujące układy:
- układ ślimakowy (schemat po lewej)
- układ ślimakowy z strefą brzegową
- układ meandrowy (schemat po prawej)
- układ meandrowy z strefą brzegową
ELEMENTY OGRZEWANIA PODŁOGOWEGO
W SKŁAD NISKOTEMPERATUROWEGO ENERGOOSZCZĘDNEGO SYSTEMU OGRZEWANIA PODŁOGOWEGO WCHODZĄ NASTĘPUJĄCE ELEMTY:
ROZDZIELACZE:
PODSTAWOWYM ELEMENTEM OGRZEWANIA PODŁOGOWEGO "SERCEM" JEST ROZDZIELACZ. DO DYSPOZYCJI W WIĘKSZOŚCI KOMPLETNYCH SYSTEMÓW INSTALACYJNYCH PRZEZNACZONYCH DO BUDOWY INSTALACJI OGRZEWANIA PODŁOGOWEGO MAMY DO DYSPOZYCJI KILKA MODELI RÓŻNIĄCE SIĘ WYPOSAŻENIEM ORAZ ŚREDNICĄ PROFILU KOLEKTORA ROZDZIELACZA. ROZDZIELACZE DOSTĘPNE SĄ W ROZMIARACH OD 2 DO 12 SEKCJI. ROZDZIELACZE WYKONYWANE SĄ Z MOSIĄDZU LUB STALI NIERDZEWNEJ.
ROZDZIELACZE Z ZAWORAMI TERMOSTATYCZNYMI ORAZ ROTAMETRAMI (PRZEPŁYWOMIERZAMI).
ROZDZIELACZE W WERSJI Z ZAWORAMI TERMOSTATYCZNYMI ORAZ ROTAMETRAMI DAJĄ UŻYTKOWNIKOWY NAJWIĘKSZY Z MOŻLIWYCH KOMFORTÓW UŻYTKOWANIA. ROZDZIELACZE W TEJ WERSJI DAJĄ NAM MOŻLIWOŚĆ SZYBKIEJ I PRECYZYJNEJ REGULACJI HYDRAULICZNEJ UKŁADU OGRZEWANIA PODŁOGOWEGO.
ZAWORY TERMOSTATYCZNE UMOŻLIWIAJĄ ZASTOSOWANIE SIŁOWNIKÓW, KTÓRE UMOŻLIWIAJĄ STEROWANIE OGRZEWANIEM PODŁOGOWYM.
ROZDZIELACZE Z ZAWORAMI TERMOSTATYCZNYMI ORAZ ZAWORAMI ODCINAJĄCYMI
IZOLACJE - SYSTEMY MOCOWANIA RUR:
System tacker - styropian z folią aluminiową stosowany do ogrzewania i chłodzenia podłogowego:
W większości przypadków w/w rodzaj izolacji jest wykorzystywany do układania systemów ogrzewania podłogowego. System oparty na styropianie systemowym o grubości 3 lub 5 cm z przyklejoną warstwą folii aluminiowej z nadrukowanymi liniami pomocniczymi do układania i zachowania odpowiedniego rozstawu pętli.
W wielu przypadkach wykrzystywany jest również styropian budowlany o odpowiedniej gęstości do uzyskania odpowiedniego poziomu posadzki, na którym rozkładana jest sama folia aluminowa.
Obie metody jak najbardzie znajdują odpowiednie zastosowanie zarówno w systemach przeznaczonych tylko do ogrzewania podłogowego, jak również można je stosować w systemach ogrzewania - chłodzenia płaszczyznowego.
System profil - płyty styropianowe z wypustkami.
System suchej zabudowy - wykorzystywany do modernizacji starych remontowanych budynków, lub budynków o małej nośności stropu.
System rail - profile prowadzące stosowany do ogrzewania ściennego.
Sysyem suchy - zabudow suchego jastrychu
STEROWANIE OGRZEWANIEM PODŁOGOWYM
Sterowanie ogrzewaniem podłogowym możemy realizować na dwa sposoby, centralna regulacja całego układu ogrzewania podłogowego lub na zasadzie regulacji w poszczególnych pomieszczeniach naszego domu. Zdecydowanie najlepszym i najbardziej ekonomicznym rozwiązaniem sterowania ogrzewaniem płaszczyznowym jest sterowanie w poszczególnych pomieszczeniach. W tym przypadku mamy do dyspozycji dwa rodzaje sterowania ogrzewaniem podłogowym:
STEROWANIE PRZEWODOWE
Sterowanie ogrzewaniem podłogowym za pośrednictwem sterowania przewodowego realizaujemy za pomocą następujących elementów:
1. Termostat pokojowy w zależności od preferencji mamy do wyboru termostaty:
- termostat bimetaliczny (najprostsze z możliwych rozwiązań)
- termostat elektroniczny
- termostat elektroniczny z realizacją zadań tygodniowych
Termostaty pokojowe przewodowe wymagają przygotowania instalacji elektrycznej i w przypadku tych termostatów konieczne jest uzbrojenie instalacji w kabel (linka) o przekroju 2x0,75 dla termostatów bimetalicznych oraz 3x0,75 dla termostatów elektronicznych oraz tygodniowych.
Jeżli nie wykonaliśmy potrzebnej instalacji elektrycznej na odpowiednim etapie inwestycji, zawsze mamy do dyspozycji droższe rozwiązanie w postaci sterowania bezprzewodowego, którego elementy zostały opisane poniżej.
2. Listwa elektroniczna (przewodowa) - umożliwiają szybkie, bezpieczne połączenie w jednym miejscu siłowników, termostatu i listwy do zasilania elektrycznego 230 lub 24V. Listwy montujemy w szafkach instalacyjnych dla rozdzielaczy. W zależności od producenta listwy mogą występować w kliku wersjach np. listwy elektryczne z wbudowanym modułem pompowym (moduł ten realizuje zadanie włączania lub wyłączania pompy z grupy pompowej przy układzie mieszającym rozdzielacza) lub listwy bez modułu pompowego.
Kolejnym elementem różniącym listwy to ich wielkość. Mianowicie ilość termostatów oraz siłowników jakie możemy połączyć z listwą. W zależności od rodzaju i producenta danej listwy rozróżniamy następujące parametry:
- ilość termostatów - od 4 do 10 termostatów pokojowych
- ilość siłowników - od 6 do 24 siłowników elektronicznych
3. Siłowniki termo-elektroniczne są napędami służącymi do otwierania i zamykania zaworów na obwodach systemów grzania i chłodzenia płaszczyznowego. Współpracują z listwą elektryczną z termostatami regulacyjnymi temperaturą w pomieszczeniach. Siłowniki montujemy na zaworach odcinających znajdujących się na belce rozdzielacza.
Siłowniki termo-elektroniczne w zależności od producenta mogą być oferowane w kilku wersjach:
- siłownik M28x1,5 z nakrętką z gwintem
- siłownik M30x1,5 z nakrętką z gwintem
- silownik M28x1,5 z adapterem
- siłownik M30x1,5 z adapterem
STEROWANIE BEZPRZEWODOWE