Do ogrzewań płaszczyznowych możemy zaliczyć ogrzewania podłogowe, ścienne i sufitowe. W powszechnym budownictwie najczęściej stosowane jest ogrzewanie podłogowe i w mniejszym stopniu – ścienne.

Ogrzewanie sufitowe wykorzystywane jest najrzadziej, w nim też możemy zaobserwować zjawisko prawie 100% oddawania ciepła na drodze promieniowania. Jego niska popularność może wynikać z możliwości zastosowania skuteczniejszych i łatwiejszych w montażu promienników ciepła. System ten jest najczęściej stosowany w pomieszczeniach wysokich.

Współczynnik poprawkowy

Jednakże obliczając całkowitą projektową stratę ciepła przestrzeni ogrzewanej, musimy zastosować współczynnik poprawkowy dla wysokich przestrzeni ogrzewanych fh,i. Wartość tego współczynnika zależy od dwóch parametrów: wysokości przestrzeni ogrzewanej i rodzaju zastosowanego systemu ogrzewania. Współczynnik ten w skrajnym przypadku wynosi 1,15, czyli więcej o 15%.

Natomiast przy systemie ogrzewania konwekcyjnego wymuszonego osiąga on wartość na poziomie 1,60 – wtedy korygowana wartość całkowitej projektowej straty ciepła jest powiększona aż o 60%. Przekłada się to wprost na wymaganą moc, czyli konieczną wielkość źródła ciepła, a zatem również zużycie paliwa, dając po prostu większe koszty inwestycyjne i eksploatacyjne.

Tylko w przypadku zastosowania systemu ogrzewania podłogowego współczynnik poprawkowy, niezależnie od wysokości pomieszczenia, wynosi 1,00.

Ogrzewanie podłogowe – zalety

A więc tylko ogrzewanie podłogowe nie wymusza przewartościowania zapotrzebowania na ciepło w budynku. Oczywiście wynika to z fizyki pracy ogrzewań podłogowych, gdzie mamy do czynienia w głównej mierze z oddawaniem ciepła na drodze promieniowania, a w mniejszym stopniu konwekcji. Dzięki temu ciepło nie ucieka nam do góry w przestrzenie nieużytkowe, pozostając w przestrzeni użytkowej.

W tych typach ogrzewania, elementem oddającym ciepło jest płyta grzewcza znajdująca się na izolacji termicznej. Oddawanie ciepła na drodze promieniowania zachodzi we wszystkich kierunkach, w głównej mierze w wymaganym kierunku, przeciwnym niż izolacja termiczna, czyli do góry przy ogrzewaniu podłogowym, lub w bok przy ogrzewaniu ściennym – do pomieszczenia.

Wyżej wspomniane typy ogrzewań możemy wykonać w dwóch różnych technologiach różniących się sposobem zasilenia. Może to być elektryczność, czyli ciepło będą oddawać kable grzejne, możemy też zastosować rury, gdzie nośnikiem ciepła będzie woda podgrzewana za pomocą głównego źródła ciepła w budynku, na przykład kotła lub pompy ciepła.

Płyta z kablami

Decydując się na system kabli grzejnych zasilanych elektrycznie, możemy wyróżnić trzy podstawowe systemy. Pierwszym jest system bezpośredniego ogrzewania podłóg. Charakteryzuje się on tym, że kable grzewcze są zatopione w typowej posadzce o grubości około 7 cm, w jej dolnej części. Ma on za zadanie spełniać rolę ogrzewania podstawowego lub pomocniczego i działa w sposób ciągły w zależności od zmieniających się warunków pogodowych i potrzeb osób przebywających w pomieszczeniach.

Drugi system bazuje na zjawisku akumulacji ciepła. Wymaga się, aby grubość posadzki zawierała się w granicach 7-15 cm (a więc znacznie więcej niż w systemie bezpośrednim). Dzięki temu mamy do dyspozycji znaczną masę betonu – zdolną, by zmagazynować ciepło. Przy takim ogrzewaniu korzystamy z możliwości dostawy prądu w rozliczeniu dwutaryfowym: w nocy oraz w części dnia prąd jest tańszy i wtedy następuje ładowanie złoża – posadzek.

O ile dwa poprzednie systemy wymagają przewidzenia tych instalacji już w fazie budowy, o tyle ostatni system można z powodzeniem zainstalować już po wylaniu podłóg – dzięki temu ma on również zastosowanie w trakcie remontów. Specjalne cienkie maty z kablami grzejnymi układamy na posadzce i zatapiamy w kleju.

Maty mogą być również układane na istniejących poprzednio, a niezerwanych warstwach wykończeniowych podłogi, takich jak płytki ceramiczne i podłoża drewniane. Oczywiście wszystkie wyżej wspomniane systemy ogrzewań elektrycznych wymagają zastosowania dedykowanych termostatów sterujących w celu optymalizacji działania instalacji.

Współpraca z grzejnikami

Decydując się na instalację ogrzewania wodnego, mamy możliwość zastosowania klasycznych grzejników. W takich instalacjach udział przekazywanego ciepła na drodze konwekcji jest dominujący, jednakże udział ten znacząco spada wraz ze spadkiem parametrów zasilających odbiorniki ciepła, na przykład gdy źródłem ciepła jest pompa ciepła, która w celu uzyskiwania wysokiej efektywności musi oddawać czynnik cieplny maksymalnie w zakresie temperatur 30-40 oC.

Zasilając grzejniki tak niską temperaturą, jesteśmy zmuszeni znacząco powiększyć ich powierzchnię, aby ciepło było dostarczane z wystarczającą skutecznością. Wadą tego rozwiązania jest znacząco wyższy koszt inwestycyjny większych grzejników. Do tego dochodzi dodatkowo dość prozaiczna sprawa braku miejsca na montaż tak dużych urządzeń w niektórych pomieszczeniach.

Ważne wykonanie!

Instalacja ogrzewania podłogowego jest instalacją, w której praktycznie nie da się wprowadzić żadnych zmian po jej wykonaniu. Dlatego też tak ważne jest stosowanie się do ogólnie przyjętych zasad wykonywania instalacji tego typu. Na pewno ważnym elementem jest sporządzony projekt takiej instalacji, szczególnie pomocny przy bardziej skomplikowanych instalacjach.

Dzięki niemu będziemy mieli dokładnie rozplanowane powierzchnie grzewcze, rozstawy rur oraz określone długości pętli. Ich długość musi być tak obliczona, aby pokryć wymaganą ilość ciepła w pomieszczeniu. Układane pętle grzewcze mogą mieć jeden z 3 kształtów: ślimak, podwójny meander i pojedynczy meander. Ostatni typ daje najwyższą temperaturę od strony zasilającej, natomiast dwa pierwsze typy charakteryzują się bardziej równomiernym rozkładem temperatury w całym pomieszczeniu.

W przypadku braku projektu instalacji, mogą się pojawić nieporozumienia na linii inwestor – firma instalacyjna. Zdarzyć się może przypadek, że inwestor będzie chciał mieć niektóre (lub nawet wszystkie!) pomieszczenia sterowane za pomocą termostatów.

W momencie, gdy w wybranym pomieszczeniu zostaną ułożone rury tranzytowe, czyli przyłącza płyty grzewczej, ale z innego pomieszczenia, zrealizowanie tego będzie niemożliwe. Dlatego tak ważne jest wcześniejsze zaplanowanie instalacji ogrzewania i towarzyszącej jej instalacji elektrycznej zarządzającego nią systemu sterowania.

Ogrzewanie podłogowe – sterowanie

Jak wspomniano już wcześniej, ogrzewanie elektryczne wymaga użycia termostatów. W instalacjach wodnych nie jest to konieczne, ale nawet proste termostaty znacząco podnoszą komfort i ekonomię użytkowania. Termostaty dla ogrzewań podłogowych możemy zasadniczo podzielić na dwie grupy. Pierwsze to praktycznie znikające już z rynku tradycyjne termostaty bimetaliczne, zwane również analogowymi.

Charakteryzują się one prostą konstrukcją, ale oferują w zamian tylko podstawową regulację temperatury z możliwością ustawienia jej zakresu. Element wykonawczy, czyli siłownik elektrotermiczny na zaworze rozdzielacza ogrzewania płaszczyznowego, jest zasilany bezpośrednio poprzez prąd z termostatu. Zaletą jest możliwość zastosowania samodzielnie działającego pojedynczego termostatu, a wadą – konieczność prowadzenia 3-żyłowego przewodu wprost z termostatu do siłownika.

Wzbogacenie tego systemu o dodatkowe funkcje, takie jak możliwość programowania zmian temperatury, wymaga doposażenia termostatu w moduł zegarowy. Możliwość sterowania zaworem mieszającym, obniżającym temperaturę wody zasilającej, również wymaga zastosowania dodatkowego elementu do systemu.

Grupa termostatów cyfrowych, a właściwie już kompletnych systemów sterowania, charakteryzuje się znacznie szerszym wachlarzem możliwości niż układy termostatów tradycyjnych. Dzięki temu że sygnał sterujący pochodzi z centralnej jednostki (moduł sterujący lub termostat nadrzędny), systemy te mogą występować w konfiguracji układów przewodowych, bezprzewodowych oraz mieszanych.

Trzy grupy

Należałoby w tym miejscu dodatkowo uściślić podział na specyficzne 3 grupy i wspomnieć o ich najważniejszych cechach pod kątem komunikacji i zasilania. Jest to o tyle ważna kwestia, iż determinuje to wykonanie odpowiedniego okablowania jeszcze przed tynkowaniem ścian.

W klasycznym systemie przewodowym termostaty są zasilane przewodowo, komunikują się również przewodowo. Zazwyczaj wymagane jest doprowadzenie przewodu 4-żyłowego, choć są na rynku systemy, które potrzebują przewodu tylko 2-żyłowego do realizacji obu wymagań.

Typowe systemy bezprzewodowe dają nam możliwość zastosowania ich w już istniejącej i działającej instalacji ogrzewania płaszczyznowego bez dodatkowych nakładów na prace wykończeniowe, jak na przykład ukrywanie kabli elektrycznych. Zaletą jest bezprzewodowa komunikacja. Wadą jest zasilanie bateryjne termostatów, gdyż baterie wymagają wymiany mniej więcej po 2-3 latach użytkowania.

System mieszany natomiast – przewodowo-bezprzewodowy – ma komunikację bezprzewodową, ale termostaty są zasilane z najbliższych im gniazdek elektrycznych. Zaletą tego systemu jest, tak jak w systemie bezprzewodowym, możliwość zastosowania ich w już istniejącej i działającej instalacji ogrzewania płaszczyznowego, ale z małym nakładem prac związanych z doprowadzeniem przewodów zasilających do termostatów.

Powyżej bardzo ogólnie przedstawiono systemy sterowań. W przypadku wykonywania instalacji wodnej najbezpieczniej położyć 8-żyłowy kabel sieciowy typu „skrętka” od wyznaczonych miejsc dla termostatów do skrzynki rozdzielaczowej, gdzie zazwyczaj montuje się listwę/moduł sterujący.

Wybór systemu sterowania może przebiegać dwutorowo. Z jednej strony mogą to być systemy możliwie najprostsze z podstawową ilością funkcji, ale dzięki temu proste w obsłudze. Z drugiej strony mamy możliwość wyboru systemów z mnóstwem funkcji, przystosowane do współpracy z systemami inteligentnych domów BMS (Building Management System).

Marcin Ciuchnowicz

Prenumerata Magazynu Instalatora

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