Niskotemperaturowe systemy grzewcze (2). Komfort i efektywność

Jednak samo zainstalowanie energooszczędnego źródła ciepła nie oznacza automatycznego obniżenia kosztów ogrzewania. W skład każdej wodnej instalacji centralnego ogrzewania, oprócz źródła ciepła (np. kotła kondensacyjnego, miejskiego systemu ciepłowniczego, pompy ciepła), wchodzą także takie elementy jak: przewody rozprowadzające, zawory regulacyjne, pompy obiegowe, system zabezpieczenia instalacji, emitery ciepła oraz opcjonalnie bufory, które równoważą wahania zapotrzebowania na ciepło w czasie pracy instalacji. Dopiero sprawne połączenie wszystkich tych elementów może dać wymierne korzyści i obniżyć rachunki za ogrzewanie. Na sprawne i energooszczędne funkcjonowanie instalacji centralnego ogrzewania wpływa wiele czynników.
W budynkach wielorodzinnych występują pomieszczenia o różnej obliczeniowej temperaturze powietrza w poszczególnych pomieszczeniach. Na poziom zapotrzebowania na ciepło (obciążenie cieplne) pomieszczeń wpływa grubość i jakość użytych materiałów budowlanych (przede wszystkim izolacji termicznej). Istotne jest umiejscowienie lokalu mieszkalnego – pomieszczenia wewnętrzne mają mniejsze straty ciepła niż pomieszczenia szczytowe, z większą liczbą przegród zewnętrznych. Usytuowane po zachodniej i północnej stronie domu mieszkania są z reguły mniej nasłonecznione niż te po przeciwnych stronach.
Znaczną rolę w zapotrzebowaniu na ciepło odgrywa również stopień przeszklenia i poziom termoizolacyjności okien, a także straty ciepła wynikające z konieczności zapewnienia prawidłowej wymiany powietrza w pomieszczeniach. Instalacje niskotemperaturowe to dziś idealne rozwiązanie w budynkach nowych, jedno- i wielorodzinnych oraz poddanych termomodernizacji. W takich domach zachowana jest wysoka izolacyjność ścian zewnętrznych, co powoduje mniejsze straty uchodzącego na zewnątrz ciepła. Przyjrzyjmy się więc, jak zwiększyć wydajność takich instalacji grzewczych i uzyskać niezmieniony poziom komfortu cieplnego przy niższych kosztach eksploatacyjnych.
Profesjonalne badania
Dwuletnie badania wiodącego producenta branży grzewczej udowodniły, że najbardziej efektywnym i zapewniającym równowagę wydajności energetycznej oraz komfortu cieplnego sposobem wykorzystania instalacji centralnego ogrzewania jest zastosowanie grzejników. Oddają one ciepło na drodze promieniowania i konwekcji.
Pierwszy ze sposobów, polegający na przepływie fal elektromagnetycznych od powierzchni cieplejszych do chłodniejszych, powoduje szybką wymianę ciepła i nagrzewanie chociażby ścian wewnętrznych. Drugi – ogrzewanie mas powietrza, omywających ciepłe powierzchnie grzejnika – równoważy efekt przeciągu, np. spowodowany nieszczelnymi ramami okiennymi. Ogrzewanie konwekcyjne ma większą stałą czasową ze względu na prędkość mas powietrza i zachodzące wolniej wyrównywanie temperatury w pomieszczeniu. Grzejniki o niskiej bezwładności cieplnej szybko zapewniają optymalne warunki klimatu wewnętrznego i jednolity pionowy profil rozkładu temperatury. Niska stała czasowa reakcji na regulację pozwala na efektywne zagospodarowanie dodatkowych źródeł ciepła, np. od ludzi przebywających w pomieszczeniach czy od nasłonecznienia. Badania przeprowadzone na Politechnice Drezdeńskiej wykazały, że najbardziej wymierne korzyści daje zamontowanie grzejnika pod oknem. Takie jego usytuowanie minimalizuje straty ciepła w związku z wyrównaniem rozkładu temperatury powietrza wewnętrznego. Montaż grzejników na ścianach wewnętrznych, konieczny między innymi w przypadku, gdy pod oknem jest zbyt mało miejsca, powoduje wysokie straty ciepła i nierównomierny rozkład temperatur w pomieszczeniu, a w konsekwencji brak odczucia komfortu cieplnego. Co więcej, nie jest on wskazany z punktu widzenia korzyści ekonomicznych.
Argumenty za…
Argumentem przemawiającym za zastosowaniem w instalacji grzewczej grzejników jest niezależność tych emiterów ciepła od rodzajów zastosowanego źródła ciepła. Współpracują one praktycznie ze wszystkimi ich rodzajami, włączając w to źródła odnawialne. W systemach niskotemperaturowych możliwa jest współpraca instalacji grzejnikowej oraz ogrzewania podłogowego. Do podgrzania tych dwóch rodzajów instalacji stosuje się bowiem tę samą temperaturę zasilania, na poziomie 45/35/20°C. Dodatkowo połączenie instalacji grzejnikowej i wodnego ogrzewania podłogowego w budynkach energooszczędnych, w których wykorzystano systemy niskotemperaturowe, jest bardzo proste. Każda z tych instalacji rekompensuje i uzupełnia niedostatki drugiej, odnośnie konwekcji, cyrkulacji powietrza, zapewnienia komfortu cieplnego i odpowiedniego rozkładu temperatury. Takie rozwiązanie polecane jest szczególnie do łazienek. Grzejniki szybko reagują na sygnał z termostatów, dzięki czemu nagrzewają się w ciągu ok. 5 minut, a stygną w ciągu ok. 30 minut. Zaczynają one działać optymalnie już w momencie podgrzania wody zasilającej do temperatury wyższej niż ogrzewane pomieszczenie. Ogrzewanie podłogowe, które charakteryzuje się wysoką bezwładnością cieplną, potrzebuje dłuższego czasu do ogrzania się i ostygnięcia. Należy jednak pamiętać, iż połączenie tych dwóch systemów umożliwia utrzymanie temperatury na optymalnym poziomie, dopasowanym do przeznaczenia poszczególnych pomieszczeń. Z punktu widzenia podniesienia wydajności energetycznej instalacji centralnego ogrzewania, przy zastosowaniu ogrzewania podłogowego, istotny jest rodzaj zastosowanych materiałów wykończeniowych podłogi. Producenci tego typu ogrzewania polecają użycie korka, tekstyliów lub drewna. Zapewniają one przyjemne dla stóp odczucie ciepła, nawet w zwykłych temperaturach pomieszczenia. Posadzki wykończone z takich materiałów jak płytki podłogowe lub kamień, przy tych samych temperaturach, pozostają zimne. Aby uzyskać optymalne odczucie ciepła płynącego od podłogi, należy zwiększyć jej temperaturę powyżej 27°C. Często też zachodzi potrzeba zwiększonego zużycia energii latem, co niestety może spowodować przegrzanie pomieszczania, a w konsekwencji większe zużycie energii i podniesienie kosztów ogrzewania.
Współpraca z termostatami
Aby podnieść efektywność energetyczną instalacji niskotemperaturowych w nowoczesnych systemach ogrzewania, konieczne jest użycie termostatów. Przy ich zastosowaniu przepływ ciepłej wody przez urządzenia grzewcze jest zmienny, zależny między innymi od temperatury zewnętrznej oraz przeznaczenia pomieszczeń. W skrócie oznacza to oszczędność ciepła i mniejsze rachunki za ogrzewanie. W budynkach wielorodzinnych, zasilanych centralnie, doskonale sprawdzają się termostaty z wbudowanymi czujnikami temperatury, które montowane są bezpośrednio na grzejniku. Jeśli grzejniki płytowe wyposażone są we wkładki termostatyczne, wystarczy dokupić odpowiednią głowicę termostatyczną. Najprostszą ich formą dostępną na rynku są głowice termostatyczne z nastawą ręczną. Dzięki zastosowaniu głowicy z automatycznym sterowaniem czasowym, z wykorzystaniem wbudowanego czujnika temperatury, po osiągnięciu żądanej temperatury w pomieszczeniu, automatycznie ogranicza ona przepływ ciepłej wody przez grzejnik. Zaawansowane regulatory temperatury umożliwiają programowanie okresów danej temperatury wewnętrznej w zależności od sposobu wykorzystania pomieszczeń, a także temperatury zewnętrznej (tzw. regulacja pogodowa). Temperatura wody zasilającej może i powinna być czynnikiem zmiennym, zależnym od aktualnego zapotrzebowania na moc cieplną. Nowoczesne systemy regulacji umożliwiają bowiem regulację temperatury zasilającej w zależności od tej, która panuje na zewnątrz budynku. Utrzymują ją np. na poziomie 35°C przy dodatniej temperaturze zewnętrznej, a gdy spada ona poniżej 0°C, podwyższają temperaturę zasilania do 45°C. Dzięki zastosowaniu systemu złożonego z wielu termostatów, możliwa jest regulacja temperatury oddzielnie dla każdego pomieszczenia, a także dostosowanie jej do pory dnia. Takie termostaty mogą być sterowane poprzez system przewodowy, bezprzewodowy (radiowy), a w najnowocześniejszych systemach również przez telefon komórkowy, za pomocą specjalnego modułu GSM. Powyższe rozwiązania pozwolą nam podwyższyć i w pełni wykorzystać efektywność energetyczną niskotemperaturowych systemów grzewczych, przy zapewnieniu optymalnych warunków cieplnych pomieszczeń. Dobrze zainstalowana i zsynchronizowana instalacja grzewcza będzie służyć przez lata, dlatego też przy wyborze poszczególnych elementów systemu warto skorzystać z oferty wiodących producentów z branży grzewczej.
Agnieszka Otręba
Zobacz artykuł w wersji pdf pdf pdf

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij