Podłogówka i grzejniki w jednej instalacji


Ogrzewanie podłogowe ma wiele zalet, ale nie zawsze pozwala zupełnie zrezygnować z tradycyjnych grzejników. Dlatego oba systemy, mimo że działają nieco odmiennie, często łączy się w jeden układ.
Ogrzewanie podłogowe z pewnością jest warte polecenia. Dobrze zaprojektowane i wykonane zapewnia wyższy komfort cieplny niż tradycyjne grzejniki, a dzięki nieco innej formie przekazywania ciepła pozwala zaoszczędzić trochę energii.

Podłogówka – na dole, grzejniki – na górze

Najczęściej spotykamy się z sytuacją, że na parterze domu – głównie w obszernym salonie, holu, czasem kuchni – instaluje się ogrzewanie podłogowe, a na wyższych kondygnacjach (piętrze, poddaszu), gdzie zwykle znajdują się sypialnie – tradycyjne grzejniki. W pomieszczeniach na parterze, często wyłożonych kamienną lub ceramiczną posadzką, można w ten sposób doskonale wykorzystać walory ogrzewania podłogowego, za to w sypialniach dzięki szybkiej reakcji grzejników na sygnały automatycznej regulacji łatwo dostosowywać temperaturę do zmiennych potrzeb (chłodniej w nocy i w ciągu dnia, gdy wszyscy są poza domem, cieplej wieczorem i rano).

Czasami ciepła podłoga nie wystarczy

Temperatura podłogi. Ponieważ podłoga nie może być zbyt ciepła (ze względów fizjologicznych byłaby źle tolerowana przez człowieka), moc grzejnika podłogowego nie może być dowolnie duża. W pomieszczeniach, w których stale przebywają ludzie (pokojach, kuchniach) powierzchnia podłogi nie może mieć temperatury wyższej niż 29°C. Cieplejsza może być jedynie w łazienkach, pomieszczeniach pomocniczych (33°C) oraz w pobliżu okien, w tak zwanej strefie brzegowej (35°C). Konsekwencją tego jest ograniczona do 80 W/m² wydajność grzejnika podłogowego. Może się ona okazać niewystarczająca w pomieszczeniach o dużych stratach ciepła, na przykład bardzo wysokich, z ogromnymi oknami, ze stropodachem, z więcej niż jedną ścianą zewnętrzną. Problem może się pojawić także w małych pomieszczeniach, na przykład w ciasnej łazience, gdzie po zabudowaniu wanny czy kabiny prysznicowej na podłodze pozostanie tylko niewielka powierzchnia, na której można ułożyć ogrzewanie.
Duży ciężar. Inna przeszkoda to większy ciężar i większa grubość stropu z instalacją ogrzewania podłogowego. Wynika z konieczności zastosowania dodatkowej 4-5-centymetrowej warstwy jastrychu. Na wyższych kondygnacjach, zwłaszcza w remontowanym domu, którego stropy nie są dostatecznie wytrzymałe, może to stanowić skuteczną barierę dla ogrzewania podłogowego.
W takich przypadkach oprócz ogrzewania podłogowego trzeba dodatkowo zainstalować grzejniki. Najprostszym rozwiązaniem jest zastosowanie grzejników elektrycznych, ale to oznacza wzrost kosztów eksploatacji ogrzewania. Jeżeli w domu i tak już jest kotłownia, rozsądniej jest wykorzystać ją do zasilania obu instalacji (i podłogowej, i grzejnikowej), a nie tylko jednej z nich.

Trudna współpraca

Ogrzewanie podłogowe działa nieco inaczej niż grzejniki.
Duża bezwładność. Przede wszystkim ma większą bezwładność cieplną. Kiedy po uruchomieniu instalacji grzejniki ścienne zaczynają już grzać, ogrzewanie podłogowe jest jeszcze zimne. Za to po wyłączeniu kotła grzejniki robią się zimne w ciągu kilkunastu minut, a ogrzewanie podłogowe grzeje jeszcze nawet przez kilka godzin.
Niższa temperatura. W instalacji ogrzewania podłogowego temperatura wody jest niższa niż w typowej instalacji grzejnikowej – nie może przekroczyć 55°C – aby podłoga nie była zbyt gorąca. Wprawdzie grzejniki również mogą być zasilane wodą o takich parametrach, ale żeby dostarczyć do pomieszczenia wymaganą ilość ciepła, muszą być wtedy bardzo duże – blisko dwukrotnie większe niż w typowej instalacji c.o. Dlatego zasilanie całej instalacji wodą o jednakowo niskiej temperaturze ma sens jedynie wtedy, gdy grzejników jest niewiele (dwa-trzy). Jeśli grzejnikami musi być ogrzewana większa liczba pomieszczeń, lepiej dostarczać do nich wodę o temperaturze wyższej niż wymagana do ogrzewania podłogowego.
Doprowadzenie wody o różnych parametrach do odbiorników (grzejników tradycyjnych i podłogowych) znajdujących się w jednej instalacji wymaga zastosowania odpowiedniej armatury regulacyjnej.

Grzejniki i ciepła podłoga

Zdarza się, że dom jest ogrzewany przede wszystkim grzejnikami, a ogrzewanie podłogowe jest jedynie uzupełnieniem, dając efekt ciepłej podłogi, na przykład w miejscach wyłożonych terakotą. Na każdej pętli ogrzewania podłogowego montuje się wtedy zawory termostatyczne ograniczające temperaturę wody powracającej z instalacji. Głowica termostatyczna reaguje na zmiany tej temperatury (nie temperatury w pomieszczeniu, jak to ma miejsce w przypadku zaworów termostatycznych) i kiedy przekroczy ona ustaloną wartość, zamyka zawór, uniemożliwiając przepływ wody przez wężownicę.
Oprócz tradycyjnych zaworów, które ze względów estetycznych umieszcza się w skrzynce rozdzielaczowej, produkowane są specjalne zawory przeznaczone do montażu w puszkach ściennych. Ich kształt umożliwia łatwe włączenie w pętlę ogrzewania.
W korpusie znajduje się niezbędny odpowietrznik. Warto je stosować w przypadku gdy wężownica ogrzewania podłogowego znajduje się daleko od rozdzielacza, a w pobliżu i tak przechodzi rura zasilająca grzejniki. Schemat takiego rozwiązania pokazano na rysunku 1. Taki sposób podłączenia ogrzewania podłogowego jest możliwy, kiedy powierzchnia, na której ułożona jest wężownica, nie przekracza 15 m². Wynika to z wielkości oporów przepływu wody przez wężownicę, które nie mogą być dużo większe od oporów przepływu przez grzejniki. Zaletą tego rozwiązania jest prostota i niski koszt wykonania.

Gdy ogrzewanie podłogowe jest ważniejsze

Jeśli ma pełnić rolę systemu podstawowego lub równorzędnego z grzejnikowym, to w celu zapewnienia prawidłowej pracy i sprawnej regulacji zależnej od zmian temperatury trzeba zastosować bardziej skomplikowane rozwiązania. Instalacja musi się rozgałęziać na dwa osobne, działające równolegle układy: jeden – zasilający grzejniki, drugi – pętle ogrzewania podłogowego. Każdy z nich musi być wyposażony we własną pompę obiegową.
W układzie przedstawionym na rysunku 2 do obniżenia temperatury zasilania w obiegu ogrzewania podłogowego zastosowano układ mieszający z zaworem trójdrogowym. Jest on sterowany przez regulator pogodowy, zatem nie tylko obniża temperaturę zasilania, ale także automatycznie dostosowuje wydajność ogrzewania do zapotrzebowania na ciepło. Regulacja mocy grzejników jest realizowana przez zawory grzejnikowe z głowicami termostatycznymi, które otwierają się automatycznie, kiedy w pomieszczeniu robi się zbyt zimno. W czasie gdy temperatura na zewnątrz jest na tyle wysoka, że ogrzewanie podłogowe samodzielnie pokrywa zapotrzebowanie na ciepło w pomieszczeniu, głowice termostatyczne zamykają zawory przy grzejnikach. W związku z tym w obiegu grzejników trzeba zastosować rozwiązanie zabezpieczające pompę obiegową przed pracą przy zamkniętych zaworach, kiedy przepływ wody jest zablokowany. Najlepiej wybrać pompę z elektroniczną regulacją obrotów, której wydajność będzie się automatycznie dostosowywać do zmieniających się oporów przepływu. Gdy zawory termostatyczne się zamkną, wzrośnie ciśnienie w instalacji, co spowoduje zmniejszenie prędkości obrotowej wirnika pompy. Dodatkową zaletą takiego rozwiązania jest ograniczenie zużycia energii elektrycznej przez pompę, która nie pracuje, kiedy nie jest potrzebna.

Grzejniki niezależne od ogrzewania podłogowego

Jeżeli w jednej części domu ma być tylko ogrzewanie podłogowe, a w drugiej tylko grzejniki konwekcyjne, można zastosować rozwiązanie opisane powyżej. Jednak z punktu widzenia hydrauliki, a przede wszystkim komfortu, zwłaszcza w większych domach bardziej korzystne będzie rozdzielenie systemu na dwa niezależnie regulowane układy. To oczywiście kosztowny zabieg, ale trzeba być przygotowanym na wydatki, jeśli chce się mieć sprawnie i bezproblemowo działającą instalację. Uproszczenie systemu w celu uzyskania oszczędności zwykle skutkuje kłopotami podczas jego eksploatacji.
Układ umożliwiający niezależne sterowanie temperaturą wody zasilającej grzejniki i ogrzewanie podłogowe przedstawiono na rysunku 3.
W kotłowni zastosowano rozdzielacze (kolektory), czyli odcinki rur o średnicy większej niż reszta instalacji. Prowadzą od nich odgałęzienia do poszczególnych obiegów. Dzięki większej średnicy znacznie maleje prędkość przepływu wody, więc łatwiej i z większą precyzją można wyregulować przepływ w każdym obiegu. Odpowiedni regulator za pomocą zaworów trójdrogowych steruje niezależnie temperaturą grzejników i ogrzewania podłogowego.
W pomieszczeniach z grzejnikami (na przykład w sypialniach) można zaprogramować obniżenie temperatury w innych porach dnia niż tam, gdzie jest ogrzewanie podłogowe (na przykład w salonie czy kuchni).
Instalację można oczywiście w miarę potrzeb rozdzielić na więcej niż dwa obiegi, aby niezależnie sterować temperaturą w częściach domu użytkowanych w różnym czasie lub na przykład w domu wielopokoleniowym z wydzielonym mieszkaniem dziadków.
Tego typu rozwiązanie można zastosować w instalacjach zasilanych kotłami bez płynnej regulacji mocy, kiedy możliwości zmiany temperatury wody wychodzącej z kotła są ograniczone. Za sprawą sterowanych automatycznie zaworów trójdrogowych do instalacji grzewczej zawsze dostarczana będzie woda o temperaturze odpowiedniej do zapotrzebowania na ciepło, a kocioł cały czas będzie pracował z najwyższą sprawnością.

1. Uzupełnienie ogrzewania grzejnikowego


W domach ogrzewanych głównie grzejnikami można w niektórych pomieszczeniach, zwłaszcza w łazienkach lub innych miejscach wyłożonych podłogą ceramiczną, ułożyć ogrzewanie podłogowe.
2. Pomieszczenia z dużymi stratami ciepła


Gdy ogrzewanie podłogowe nie jest w stanie pokryć dużych strat ciepła w pomieszczeniu, uzupełnia się je grzejnikami.

3. Niezależne obiegi


W większych domach korzystne jest wykonanie takiej instalacji centralnego ogrzewania, w której obiegi ogrzewania podłogowego i grzejników ściennych mogą działać niezależnie.

TEMPERATURA PODŁOGI
Podłoga to jedyna przegroda budowlana, z którą człowiek ma bezpośredni kontakt przez stopy, a te są jedną z najbardziej wrażliwych na zimno części ciała.
Im większa jest różnica temperatury między powierzchnią kontaktową stopy (około 31°C) a podłogą, tym większy odczujemy dyskomfort. Różnica nie będzie dokuczliwa, gdy temperatura podłogi będzie wynosiła przynajmniej 25°C.

Na czym polega samoregulacja ogrzewania
Ze względu na dużą bezwładność cieplną regulacja temperatury w pomieszczeniu z ogrzewaniem podłogowym jest trudna.
Zanim sygnał o zmianie temperatury w pomieszczeniu spowoduje wzrost lub spadek temperatury podłogi, mija zwykle kilkadziesiąt minut. W tym czasie przyczyna zmiany zysków ciepła może już ustąpić lub zmienią się one jeszcze bardziej.
Do pewnego stopnia rekompensuje to zjawisko samoregulacji. Wynika ono z tego, że wraz ze wzrostem temperatury w pomieszczeniu maleje różnica temperatury między podłogą i powietrzem. Tym samym maleje strumień ciepła oddawany przez instalację grzewczą – powietrze z pomieszczenia schładza je w mniejszym stopniu. Zatem mimo iż temperatura zasilania instalacji nie zmienia się, rośnie temperatura powrotu i kocioł dostarcza do instalacji mniej ciepła (włącza się rzadziej). Na tej samej zasadzie odbywa się zmiana wydajności w przeciwną stronę, kiedy temperatura w pomieszczeniu maleje.

Jak obniżyć temperaturę wody w instalacji

Do regulowania temperatury wody w instalacji producenci oferują gotowe zastawy mieszające z zaworem trój- lub czterodrogowym, pompą, czujnikami i termometrami.

Ogrzewanie podŁogowe i regulacja pogodowa

Najwyższy komfort w domu z ogrzewaniem podłogowym, a przede wszystkim oszczędność energii, osiąga się, stosując regulację pogodową z programowaniem czasowym. Sprawia ona, że zmiany temperatury zasilania instalacji następują od razu pod wpływem zmian temperatury zewnętrznej, a program czasowy umożliwia ustalenie okresów, kiedy temperatura w pomieszczeniu może być niższa (na przykład w nocy albo podczas nieobecności mieszkańców). Prawidłowe zaprogramowanie czasu ich trwania umożliwia powrót do ponownie ogrzanego domu. Regulatory pogodowe uwzględniają opóźnienie reakcji ogrzewania podłogowego wynikające z jego dużej bezwładności cieplnej. Odpowiednio wcześnie zmieniają parametry pracy instalacji, tak aby mieszkańcy w jak najmniejszym stopniu odczuwali skutki zmian temperatury.

Za dużo wody!

Kiedy źródłem ciepła w instalacji z ogrzewaniem podłogowym jest kocioł wiszący, może się okazać, że woda instalacyjna będzie przepływała przez niego w ilości większej od dopuszczalnej. Powodem tego jest temperatura wody powracającej z instalacji – niewiele niższa od temperatury wody zasilającej. Im mniejsza jest bowiem różnica temperatury wody zasilającej i powracającej, tym więcej musi jej przepłynąć przez instalację, aby do pomieszczenia została dostarczona określona ilość ciepła. Zależność tę opisuje wzór:

q = Q/(1,163 · Δt)

gdzie:
q – natężenie przepływu [l/h],
Q – moc grzewcza [W],
Δt – różnica temperatury zasilania i powrotu [°C].

W instalacji grzejnikowej różnica temperatury zasilania i powrotu wynosi najczęściej od 15 do 25°C, w ogrzewaniu podłogowym nie przekracza 10°C.
Jeśli się okaże, że natężenie przepływu wody przez instalację grzewczą jest większe od dopuszczalnego natężenia przepływu przez kocioł, trzeba temu przeciwdziałać.
W tym celu można na przykład dodatkowo spiąć przewody zasilający i powrotny w obiegu ogrzewania podłogowego. Na przewodzie spinającym montuje się zawór regulacyjny. Jego nastawę dobiera się tak, aby ograniczyć przepływ wody przez spięcie do poziomu gwarantującego poprawną pracę instalacji.
Inne rozwiązanie to sprzęgło hydrauliczne. Zamontowane jak na rysunku poniżej umożliwia bezproblemowe funkcjonowanie instalacji, w której w obiegu grzewczym występuje o kilkanaście procent większe natężenie przepływu wody niż w obiegu przez kocioł.

Rozwiązaniem problemu zbyt dużego natężenia przepływu wody przez kocioł jest sprzęgło hydrauliczne.

Poznaj swoją przyszłość

Jedna z najlepszych wróżek w Polsce Wróżka Mira Elżbieta Sobczyk odpowiada na pytania na swoim Facebooku  lub przez e-mail. Problemy ze zdrowiem lub w sprawach "miłosnych" ? A może interesują Cię kwestie finansowe?  Sprawdź swoją przyszłość. Jej odpowiedzi pomogły już tysiącom ludzi w Polsce. Można się z nią skontaktować Jej profil na Facebooku lub http://twojawrozka24.pl
Podobne posty