ABC ogrzewania. Grzanie „na prądzie”

zobacz artykuł w formie pdf zobacz pdfa zobacz pdfa 

Jest to nośnik bezpieczny, komfortowy i ekologiczny, o uniwersalnych możliwościach zastosowań dla rozwoju nowych technik i urządzeń.
Praktycznie wszystkie nowoczesne systemy grzejne, czy to oparte o gaz,  olej opałowy, węgiel, czy nawet kolektory słoneczne i pompy ciepła nie mogłyby działać, gdyby nie energia elektryczna. Wykorzystywana jest ona w nich pomocniczo – do zasilania układów sterowania czy też pomp obiegowych lub też w większym stopniu w przypadku systemów ogrzewania opartych o pompy ciepła.

W przypadku systemów ogrzewania, w których energia elektryczna wykorzystywana jest jako główny nośnik energii przekształcanej bezpośrednio w energię cieplną, mówimy o  elektrycznych systemach grzejnych. Systemy te uważane są za najwygodniejsze w użytkowaniu, łatwe do sterowania i praktycznie niewymagające zabiegów konserwatorskich.

Istotnym elementem odróżniającym od siebie różne typy elektrycznych systemów grzejnych jest zasada przekazywania przez nie ciepła do otoczenia. Jak powinniśmy pamiętać z fizyki, możliwe jest to na dwa sposoby: poprzez radiację, czyli wypromieniowywanie, oraz poprzez konwencję, czyli dzięki grawitacyjnemu przepływowi masy powietrza wewnątrz radiatora grzejnika (co powoduje jego ogrzanie). Formą ogrzewania konwekcyjnego są też różnego rodzaju urządzenia nadmuchowe, nagrzewnice, gdzie ruch powietrza jest wymuszony i zwielokrotniony przez wbudowany wentylator.

Oczywiście występują też systemy łączące – w różnych proporcjach – obie formy przekazywania energii do otoczenia.

Do elektrycznych systemów grzejnych bazujących głównie na przekazywaniu ciepła przez radiację zaliczyć można różnego typu promienniki, jak również systemy ogrzewania płaszczyznowego oparte na kablach grzejnych lub np. foliach sufitowych.

Promienniki wysokotemperaturowe wykorzystują grzałki elektryczne kwarcowe lub ceramiczne zintegrowane ze zwierciadłami, które pozwalają ukierunkować strumień promieniowania podczerwonego w pożądanym kierunku. Są one często wykorzystywane jako źródło ciepła w wysokich pomieszczeniach z uwagi na bezpośrednie ogrzewanie ciał stałych przez promieniowanie podczerwone, a nie przez powietrze (nie musimy nagrzewać całej kubatury pomieszczenia). Systemy grzewcze oparte na promiennikach charakteryzują się minimalną bezwładnością cieplną.

W przypadku promienników wielkopłaszczyznowych, takich jak w systemie ogrzewania podłogowego z elektrycznymi kablami grzejnymi lub też systemów ogrzewania sufitowego opartych o folie grzejne, ciepło jest dostarczane do pomieszczeń w formie promieniowania podczerwonego poprzez całą powierzchnię podłogi lub sufitu. Zapobiega to nierównomiernemu nagrzewaniu pomieszczeń.  Powietrze w pomieszczeniach nagrzewa się wtórnie od elementów wyposażenia pomieszczenia oraz przegród budowlanych. Rozkład temperatury jest najbardziej zbliżony do teoretycznego profilu idealnego, ponieważ oddaje ciepło przez promieniowanie i nie wywołuje konwekcji oraz unoszenia się kurzu i pyłków.

Elektryczne systemy grzejne, wykorzystujące konwekcję jako główną zasadę przekazywania ciepła do pomieszczenia, to wszelkiego typu grzejniki panelowe zawieszane na ścianie lub grzejniki przenośne, w których niskotemperaturowy elektryczny element grzejny wyposażony w duży radiator ukryty jest w metalowej obudowie wyposażonej w otwory umożliwiające przepływ powietrza. Grzejniki te często posiadają wyłącznik oraz wbudowany termostat umożliwiający nastawienie zadanej temperatury.

Odmianą takich grzejników są też popularne grzejniki tzw. „olejowe”, w których dla zapewnienia odpowiedniej powierzchni konwekcyjnej wykorzystuje się stalowy grzejnik żeberkowy i olej jako medium przekazujące ciepło z grzałki elektrycznej do powierzchni grzejnika.

Bardziej skomplikowaną formą grzejników konwekcyjnych są grzejniki akumulacyjne. W ich przypadku ciepło wydzielone przez grzałki elektryczne gromadzone jest w specjalnych, wykonanych z odpowiedniej ceramiki, wkładach akumulacyjnych, a później przekazywane do pomieszczenia poprzez powietrze przepływające przez kanały we wkładzie akumulacyjnym. Ilość powietrza przepływającego przez kanały regulowana jest poprzez termostat z wykorzystaniem przesłon lub odpowiedniego wentylatora.

Wszelkie termowentylatory i nagrzewnice nadmuchowe również działają na zasadzie przekazywania ciepła do pomieszczeń przez strumień ogrzanego powietrza. W odróżnieniu od grzejników konwekcyjnych przepływ powietrza wymuszony jest tutaj przez wentylatory przepychające je przez ukształtowane w różnorodny sposób grzałki elektryczne. W ten sposób możliwe jest szybkie ogrzanie pomieszczeń, szczególnie jeśli są one wykorzystywane okazjonalnie lub zależy nam na chwilowym podniesieniu temperatury powietrza w pomieszczeniu.

Z uwagi na to, że cena energii elektrycznej jest ściśle powiązana z zapotrzebowaniem na nią i w niektórych okresach doby może być zaoferowana przez dostawców po niższej cenie – szczególnie w okresie nocnym – istotnym wyznacznikiem ekonomicznym dla systemów ogrzewania pomieszczeń opartych na energii elektrycznej są ich możliwości akumulacyjne.

Oznacza to możliwość zgromadzenia energii cieplnej wytworzonej z użyciem energii elektrycznej zakupionej po niższej cenie i wykorzystanie jej do ogrzania pomieszczeń w pozostałym okresie doby.

Przykładem takiego rozwiązania jest system oparty o wspomniane powyżej grzejniki akumulacyjne.  Również system ogrzewania podłogowego z wykorzystaniem elektrycznych kabli grzejnych umożliwia, przy odpowiedniej grubości wylewki betonowej, zgromadzenie odpowiedniej ilości energii cieplnej, która gwarantuje utrzymanie temperatury w pomieszczeniach w pozostałych porach doby – z tym że systemu tego nie da się zastosować we wszystkich pomieszczeniach, np. w pomieszczeniach z drewnianymi podłogami, wykładzinami dywanowymi lub w przebudowywanych budynkach.

Wykorzystując jako źródło energii energię elektryczną, możemy w łatwy sposób stworzyć różnorodne systemy ogrzewania ściśle dopasowane pod konkretne potrzeby i wymagania użytkowników. Dzięki temu możemy uzyskać system ogrzewania, który w pełni zaspokoi nasze potrzeby, a zarazem będzie systemem praktycznie niewymagającym obsługi oraz wygodnym i ekonomicznym w użytkowaniu.

Jarosław Pomirski

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