Już na etapie projektowania określa się sposób, w jaki pomieszczenia w nowo powstającym budynku będą zaopatrywane w ciepło. Dobór sposobu ogrzewania stanowi także przedmiot rozważań dotyczących istniejących budynków, w których instalacja grzewcza poddawana jest modernizacji lub wymianie. Spośród dostępnych systemów ogrzewania najczęściej stosowanym jest ten, w którym rolę wymiennika ciepła pełnią grzejniki. Jednakże na przestrzeni ostatnich lat na popularności zyskuje ogrzewanie podłogowe, ze względu na szereg korzyści. Należą do nich przede wszystkim niższe koszty eksploatacyjne czy wyższy komfort, jaki zapewnia ten rodzaj ogrzewania, jak również walory estetyczne.
W projekcie instalacji ogrzewania równie ważne jest określenie źródła, z którego pochodzić będzie ciepło. Coraz częściej konwencjonalne źródła energii cieplnej, oparte o spalanie paliw nieodnawialnych w kotłach i piecach, ustępują miejsca źródłom niekonwencjonalnym, w których korzysta się z odnawialnych źródeł energii, do których należą energia słoneczna i geotermalna. W tym artykule omówiono najważniejsze kwestie związane z funkcjonowaniem instalacji grzewczych opartych o konwencjonalne i niekonwencjonalne źródła ciepła we współpracy z systemem podłogowego ogrzewania pomieszczeń. Wskazano wady i zalety obu rozwiązań, a także zdefiniowano warunki, w których w obu przypadkach możliwe jest osiągnięcie najlepszych rezultatów w postaci określonego komfortu cieplnego i niskich kosztów eksploatacyjnych.
Ogrzewanie podłogowe – temperatura wody w obiegach grzewczych
Podstawową różnicą między standardowym ogrzewaniem grzejnikowym, a ogrzewaniem podłogowym, jest temperatura wody krążącej w obiegu grzewczym. Biorąc pod uwagę aspekt zdrowotny, górna granica temperatury grzejników wynosi 60°C. Powyżej tej temperatury dochodzi do określonych reakcji mających wpływ na samopoczucie z i zdrowie ludzi przebywających w ogrzewanych pomieszczeniach.
Cząsteczki kurzu zawarte w powietrzu, będąc w kontakcie z wymiennikami ciepła o tak wysokiej temperaturze spalają się, wydzielając szkodliwe substancje. Ponadto, wysoka temperatura wymienników powoduje osuszenie powietrza, którego wdychanie skutkuje osuszeniem śluzówek i obniżeniem komfortu oddychania. W przypadku ogrzewania podłogowego dodatkowo należy wziąć pod uwagę także fakt, że elementy grzewcze rozmieszczone są po całej podłodze, po której poruszają się ludzie.
Zbyt wysoka temperatura na podłodze może powodować dolegliwości nóg, objawiające się ich obrzękiem. Dlatego też górna granica temperatury podłóg przy stosowaniu tego rodzaju ogrzewania wynosi 35°C.
Dla maksymalizacji komfortu zaleca się, aby temperatura powierzchni podłogi w pomieszczeniu przeznaczonym do stałego przebywania ludzi nie przekraczała 29°C, w łazienkach - 33°C, natomiast w trefach brzegowych – przy ścianach zewnętrznych, zwłaszcza z oknami, dla zapobiegania przenikaniu ciepła przez zimne przegrody – jest zalecane ułożenie rur z nieco mniejszymi odstępami, aby temperatura powierzchni podłogi osiągała tam 35°C. Dlatego też temperatura wody krążącej w obiegu ogrzewania podłogowego mieści się w zakresie od 40 do 50°C, podczas gdy w przypadku grzejników w zakresie od 70 do 90°C.
TEMPERATURA WODY W OBIEGACH GRZEWCZYCH MA, WIĘC NIE TYLKO DECYDUJĄCY WPŁYW NA ODCZUCIE KOMFORTU, ALE TAKŻE NA KOSZTY PONOSZONE W RAMACH EKSPLOATACJI OGRZEWANIA.
Ogrzewanie podłogowe a niekonwencjonalne źródła ciepła
Niższa temperatura czynnika roboczego w obiegu ogrzewania podłogowego, oprócz korzyści związanych z oszczędnościami oraz komfortem użytkowania, stanowi także o doskonałych warunkach do współpracy tego rodzaju ogrzewania z nowoczesnymi źródłami ciepła, których wpływ na zanieczyszczenie powietrza jest zdecydowanie mniejszy, niż źródeł konwencjonalnych. Niekonwencjonalne źródła ciepła, takie jak pompy ciepła, należą do urządzeń niskotemperaturowych. Aby uzyskać zatem komfortowe warunki cieplne w ogrzewanym budynku konieczne jest zmaksymalizowanie powierzchni wymiany ciepła, co w przypadku ogrzewania grzejnikowego może nie być tak proste do wykonania.
Zdecydowanie lepiej wypada w tym przypadku ogrzewanie podłogowe, w którym powierzchnia wymiany ciepła jest zbliżona do powierzchni podłogi. Potencjał tych urządzeń w najwyższym stopniu będzie więc wykorzystany we współpracy z ogrzewaniem podłogowym, przekładając się na maksymalną efektywność całej instalacji grzewczej.
Ogrzewanie podłogowe a konwencjonalne źródła ciepła
Mając świadomość, że temperatura medium grzewczego w obiegach ogrzewania podłogowego jest relatywnie niska nasuwa się pytanie o sprawność instalacji grzewczej opartej na ogrzewaniu podłogowym i tradycyjnych urządzeniach z grupy konwencjonalnych źródeł ciepła, takich jak kotły, w których ciepło wytwarzane jest na skutek spalania paliw stałych lub ciekłych. Należy pamiętać, że urządzenia tego rodzaju działają w sposób efektywny podgrzewając wodę do temperatury około 80°C.
Próby regulacji mocy tych urządzeń, mające na celu obniżenie temperatury wody, są mocno ograniczone i mało precyzyjne. Aby proces spalania przebiegał prawidłowo niezbędny jest określony stosunek ilości powietrza do paliwa. Wszelkie próby zmiany tego stosunku mogą prowadzić do zwiększenia zużycia paliwa i wzrostu kosztów, lub też niecałkowitego spalania, skutkującego osadzaniem się zanieczyszczeń w kotle i przewodzie dymowym, a także wzrostem emisji zanieczyszczeń do atmosfery.
Współpraca kotłów i ogrzewania podłogowego w sposób zapewniający komfort użytkowania czy utrzymanie kosztów eksploatacyjnych i emisji zanieczyszczeń na tym samym poziomie nie jest jednak niemożliwa do zrealizowania. Dostosowanie parametrów pracy takiego układu nie jest specjalnie wymagające, choć wiąże się z zastosowaniem dodatkowego układu regulującego temperaturę wody z kotła.
Układ mieszający
Zastosowanie dodatkowego układu umożliwiającego mieszanie gorącej wody podgrzewanej w kotle z chłodniejszą wodą krążącą w układzie, po oddaniu części ciepła w grzejnikach w momencie jej powrotu, jest swoistym zabezpieczeniem kotła przed nieefektywnym spalaniem, gdy temperatura wody w układzie musi być zgodna z wymaganiami stawianymi przez charakterystykę ogrzewania podłogowego. Wówczas zarówno temperatura podłóg, jak i temperatura wody podgrzewanej w kotle osiągają wartości optymalne dla efektywnego funkcjonowania instalacji grzewczej.
Zazwyczaj układ mieszający pracuje w trybie czteroportowym. Są to porty zasilający i powrotny do kotła oraz zasilający i powrotny do instalacji centralnego ogrzewania. Wówczas mamy do czynienia z dwoma obiegami wody – obiegiem krótkim (kocioł i zawór) oraz obiegiem instalacji (zawór i wymiennik ciepła). Dzięki zaworom możliwa jest regulacja stopnia zmieszania wody i tym samym regulacji jej temperatury w obu obiegach.
Podsumowanie
Ogrzewanie podłogowe staje się coraz częściej wybieranym rozwiązaniem dla efektywnego ogrzewania zarówno nowo powstających, jak i istniejących budynków. Niższe koszty eksploatacyjne, wyższy komfort, redukcja niekorzystnego wpływu na zdrowie i środowisko naturalne, to tylko niektóre korzyści decydujące o rosnącej popularności tego systemu.
Ponieważ temperatura wody w obiegach ogrzewania podłogowego jest względnie niska, rozwiązanie to najlepiej funkcjonuje wraz z niskotemperaturowymi urządzeniami grzewczymi, takimi jak pompy ciepła. Nie oznacza to jednak, że nie ma możliwości stworzenia efektywnego układu grzewczego w parze z tradycyjnymi kotłami. Zadanie to umożliwia zastosowanie dodatkowego układu mieszającego, dzięki któremu nie trzeba rezygnować z wygody i komfortu, które zapewnia ogrzewanie podłogowe.
Należy pamiętać, ze aby efektywność ogrzewania była możliwie jak największa, warto także zadbać o prawidłową izolację termiczną budynków. Wówczas wyprodukowane ciepło, oddane do pomieszczeń przez ogrzewanie podłogowe zostanie spożytkowane w większym stopniu, generując dodatkowe oszczędności. W tym celu warto zapoznać się z ofertą firmy KOTAR, obejmującej profesjonalne materiały izolacyjne w systemach umożliwiających łatwe i proste wykonanie instalacji ogrzewania podłogowego.
