Fot. HENNLICHW ostatnich latach popularnym sposobem ogrzewania domów i mieszkań stało się ogrzewanie podłogowe, tak wodne, jak i elektryczne. Wprawdzie, w przeciwieństwie do nowoczesnych grzejników o małej bezwładności cieplnej, ogrzewanie wodne podłogowe cechuje duża bezwładność cieplna, co sprawia, że wolniej reaguje ono na zmiany zadanych parametrów – podłoga, która jest grzejnikiem, dłużej się nagrzewa, ale też dłużej utrzymuje ciepło – jednak umożliwia ono zapewnienie rozkładu temperatur i mikroklimatu optymalnych dla człowieka. Ciepło jest dostarczane do wnętrza głównie przez promieniowanie, konwencyjny ruch powietrza jest ograniczony, a odczuwalna temperatura jest wyższa na poziomie stóp i niższa na wysokości głowy. W przypadku tradycyjnego systemu grzewczego jest odwrotnie – ciepłe powietrze unosi się do góry, wywołując wrażenie chłodu na poziomie stóp. W związku z tym, aby uzyskać ten sam efekt cieplny, temperatura we wnętrzach ogrzewanych sposobem tradycyjnym grzejnikowym musi być o min. 2°C wyższa niż ma to miejsce przy ogrzewaniu płaszczyznowym.

Fot. HENNLICHJednak o ile w przypadku nowego budownictwa nie ma praktycznie przeciwwskazań i ograniczeń w zakresie montażu wodnego ogrzewania podłogowego, o tyle w budynkach poddawanych renowacji czy remontowanych mogą pojawić się przeciwwskazania. W niskich pomieszczeniach wybór tego systemu jest niezbyt korzystny, gdyż powoduje dodatkowe podniesienie poziomu posadzki. Ponadto – zwłaszcza w przypadku, gdy niżej znajduje się pomieszczenie nieogrzewane – niezbędne jest zapewnienie odpowiedniej wytrzymałości stropu, który musi wytrzymać obciążenia wynikające z ułożenia na nim wymaganej grubości izolacji, kilkucentymetrowej wylewki oraz warstwy wykończenia podłogi. W takiej sytuacji jedną z opcji, z których można skorzystać, jest zastosowanie systemu ogrzewania opartego na matach kapilarnych. To wygodne, szybkie w montażu i efektywne rozwiązanie, sprawdzające się tak w nowych, jak i poddawanych renowacji obiektach. Jego niewątpliwą zaletą jest również fakt, że – oprócz grzania – oferuje ono możliwość chłodzenia wnętrz, co sprawia, że jedna instalacja pomaga utrzymać optymalną temperaturę i mikroklimat przez cały rok.

Charakterystyka systemu

Na rynku dostępnych jest kilka systemów grzewczo-chłodzących, które pod względem zastosowanych rozwiązań i efektywności są do siebie zbliżone. Serce każdego z systemów stanowią maty kapilarne zbudowane z bardzo cienkich (włoskowatych), elastycznych, polipropylenowych rurek o średnicy wewnętrznej 3 mm, ułożonych gęsto (w przeciwieństwie do klasycznego wodnego ogrzewania podłogowego, w którym rozstaw rur wynosi średnio ok. 15 cm, kapilary są układane w odległości ok. 1 cm jedna od drugiej, co sprawia, że na 1 metrze kwadratowym maty znajduje się ok. 100 m rurek). Ich wzajemne hydrauliczne połączenia gwarantują równomierny przepływ czynnika grzewczego/chłodzącego na całej płaszczyźnie, a w konsekwencji - efektywne ogrzewanie pomieszczeń lub ich chłodzenie.

Fot. HENNLICHJest to system wieloprzewodowy, szczelny, odporny na korozję, ryzyko zapchania się; charakteryzuje go zdolność samoodpowietrzania. Niewątpliwą zaletą mat jest ich niewielka grubość oraz elastyczność pozwalająca na montaż praktycznie na każdej powierzchni, niezależnie od jej kształtu. Sprzyja temu też mały ciężar mat – metr kwadratowy napełnionej wodą maty to zaledwie kilkadziesiąt deka! Poszczególne elementy grzewcze łączy się z sobą metodą zgrzewania polifuzyjnego lub za pomocą gotowych złączek. Maksymalna powierzchnia jednego fragmentu nie powinna przekraczać 20 m2; konieczne jest też zwrócenie uwagi podczas montażu na to, by poszczególne elementy grzewcze były możliwie najbardziej zbliżonej długości (idealnie, jeśli byłaby ona identyczna) – w ten sposób zapewnimy ich jednakowy opór hydrauliczny.

Niewidoczny montaż – maty umieszczane są pod cienką warstwą wylewki lub gładzi – zdecydowanie podnosi estetykę pomieszczeń. Wprawdzie dzisiaj rynek oferuje grzejniki, które nie tylko pełnią funkcje grzewcze, ale też zdobią wnętrza, jednak zastosowanie ogrzewania płaszczyznowego matami kapilarnymi znacznie ułatwia ich aranżację. I jeszcze bardzo ważna kwestia użytkowa – ponieważ maty kapilarne można montować nie tylko na podłodze i suficie, ale także na ścianach, wzrasta ryzyko ich przypadkowego uszkodzenia np. przez wbicie gwoździa. Na szczęście nie oznacza to konieczności wymiany całego elementu grzewczego – w takiej sytuacji rozszczelnieniu ulega jedynie jedna kapilara, którą naprawiamy punktowo, a system w tym czasie bez problemów pracuje.

Fot. HENNLICHDo sterowania systemem wykorzystywane są m.in. czujniki temperatury, termostaty, elektrozawory mocowane na rozdzielaczach, układy regulacji pogodowej. Sam proces sterowania może odbywać się przewodowo lub bezprzewodowo – za pomocą np. pilota. Możliwe jest też sterowanie zdalne, przy użyciu komputera. Daje to ogromną wygodę i swobodę w dopasowywaniu temperatury w domu do aktualnych potrzeb.

Funkcja grzania

Dla uzyskania oczekiwanego efektu termicznego zimą wystarczy temperatura czynnika grzewczego na poziomie ok. 26-30°C. Zapewnia ona wysoką wydajność systemu – średnio 70-80W/m2. Maty przeznaczone są do współpracy z niskotemperaturowymi źródłami ciepła – pompami ciepła, kotłami kondensacyjnymi czy kolektorami słonecznymi. W porównaniu z klasycznym wodnym ogrzewaniem podłogowym, woda przepływająca przez naczynia włosowate w matach ma więc kilkanaście stopni niższą temperaturę, co przekłada się na niższe koszty. Jednocześnie system bardzo szybko nagrzewa pomieszczenie do pożądanej temperatury – uzyskuje się ją już po kilkunastu minutach. To też odróżnia maty kapilarne od tradycyjnej wodnej podłogówki – niemal błyskawiczna reakcja na zmiany zadanych parametrów to efekt małej bezwładności cieplnej systemu. Tworzące go elementy nie wymagają zatopienia w grubej warstwie betonu - wystarczy zaledwie 1 cm wylewki lub gładzi (w przypadku mocowania na suficie lub ścianie).Tak cienka powłoka nie stanowi przeszkody dla energii cieplnej, która bardzo szybko może wypromieniować do pomieszczenia. Z tego względu maty znakomicie nadają się do ogrzewania pomieszczeń, w których chcemy mieć możliwość szybkiej zmiany temperatury.

Fot. HENNLICHPodobnie jak ogrzewanie podłogowe, system wykorzystujący maty kapilarne jest świetnym rozwiązaniem dla alergików i astmatyków. Grzejnikiem jest cała płaszczyzna, z której ciepło jest w dominującej części wypromieniowywane – do minimum ograniczone są ruchy konwekcyjne powietrza, co eliminuje ryzyko rozprzestrzeniania się w pomieszczeniu kurzu i innych alergenów. Ponadto promieniowanie termiczne nie powoduje wysuszenia powietrza ani jego dodatniej jonizacji.

Funkcja chłodzenia

Atutem systemu opartego na matach kapilarnych jest możliwość wykorzystania go do chłodzenia pomieszczeń latem. Zasada chłodzenia płaszczyznowego jest prosta – kapilarami płynie woda o temperaturze ok. 16-17°C, która wypromieniowuje równomiernie chłód do wnętrza, obniżając panującą w nim temperaturę. Temperatura, jaką odczuwamy, jest 2-3°C niższa od tej, jaka faktycznie jest w pomieszczeniu. Jest to proces naturalny, który nie zaburza optymalnej wilgotności powietrza ani też nie powoduje dodatniej jego jonizacji. Ponadto unikamy dużych różnic temperatur, przeciągów, nie ma też ryzyka pojawienia się nieprzyjemnych zapachów, cyrkulacji powietrza, kurzu i alergenów. Tym samym – podobnie jak ogrzewanie płaszczyznowe – również chłodzenie jest przyjazne dla alergików.
Chłodzenie płaszczyznowe nie wywołuje wrażenia wyziębienia, jak ma to miejsce niekiedy w przypadku systemów klimatyzacji. Zdecydowanie mniejsze jest też ryzyko przeziębienia czy innych chorób wywołanych wychłodzeniem. Sam system jest ponadto praktycznie niesłyszalny, a przy tym możliwy do zainstalowania niezależnie od kształtu sufitu czy ściany.

Opcje montażu

Jak już zostało wspomniane, maty kapilarne mogą pełnić funkcję instalacji grzewczej i chłodzącej. Można je montować na podłodze, suficie oraz na ścianach. Od miejsca montażu zależy rodzaj pełnionych przez nie funkcji:

Fot. HENNLICHA. montaż w podłodze – funkcja grzewcza (choć w pomieszczeniach bardzo nasłonecznionych, atrialnych może też pełnić funkcję chłodzącą). Maty, których grubość wynosi ok. 0,5 cm, zatapiane są w wylewce o grubości zaledwie 1-2 cm, a niekiedy nawet bezpośrednio w warstwie kleju, co sprawia, że poziom podłogi podnosi się minimalnie. Posadzkę można wykończyć dowolnym materiałem podłogowym, takim, jakie zalecany jest do stosowania również w przypadku tradycyjnego wodnego ogrzewania podłogowego – może to być gres, terakota, panele podłogowe. Generalnie, powinien być to materiał cechujący się dobrym przewodnictwem cieplnym i odporny na odkształcenia spowodowane wysoką temperaturą. Na rynku dostępne są także wykładziny podłogowe czy z tworzyw sztucznych, dedykowane temu zastosowaniu.

Dzięki gęstemu ułożeniu kapilar, cała płaszczyzna podłogi równomiernie oddaje ciepło, ogrzewając wnętrze w sposób, który odbierany jest przez człowieka jako optymalny: ciepło na poziomie stóp, chłodniej na wysokości głowy. Temperatura podłogi wynosi ok. 26 oC. Podobnie jak w przypadku ogrzewania podłogowego wodnego tradycyjnego, również przy zastosowaniu mat kapilarnych temperatura, jaką odczuwamy, jest o 2-3 oC wyższa niż faktycznej. Tym samym wrażenie komfortu cieplnego uzyskujemy przy niższej temperaturze, co przekłada się na oszczędności. Każdy 1 oC mniej umożliwia zaoszczędzenie ok. 6%. zużycie energii.

B. montaż w suficie – funkcja chłodzenia i ogrzewania. Maty kapilarne mogą być montowane na stropach wykańczanych płytami gipsowo-kartonowymi, panelami, dowolnym tynkiem (gipsowym, cementowym, wapiennym, glinianym), a także stropach betonowych wylewanych na budowie, jak i w ścianach i stropach prefabrykowanych oraz sufitach podwieszanych.

Ogrzewanie sufitowe, choć nie stosowane powszechnie, jest rozwiązaniem nawiązującym do natury. Zasada działania jest podobna do tego, jak promienie słoneczne ogrzewają ziemię. Grzejnikiem jest cała płaszczyzna sufitu, która emituje ciepło metodą promieniowania. Energia ta jest pochłaniana przez chłodniejsze płaszczyzny (ściany, podłogę, meble, ludzi) i dalej przekazywana w formie promieniowania – przechodzi bez strat przez powietrze (nie ogrzewa go), dzięki czemu nie powoduje jego cyrkulacji i jest przyjazne dla alergików. Jak wszystkie rodzaje ogrzewań płaszczyznowych, i sufitowe zapewnia odczucie komfortu cieplnego przy temperaturze o 1–2(3)°C niższej niż ma to miejsce w rozwiązaniach tradycyjnych. Wbrew obawom gwarantuje ono też ciepłą podłogę – jej temperatura kształtuje się na poziomie 21-24 oC i zależy od tego, czym została wykończona.

Ogrzewanie sufitowe świetnie sprawdza się w pomieszczeniach na poddaszu, w sypialniach ze skośnymi sufitami – tam, gdzie trudno wygospodarować miejsce na grzejniki, a zwłaszcza tam, gdzie oprócz grzania zależy nam również na chłodzeniu. Zamontowana na skośnym suficie poddasza mata kapilarna pozwoli szybko nagrzać łóżko zimą, a latem zapewnić przyjemny chłód. Dzięki stałemu odprowadzaniu nadmiaru ciepła z sufitu, maty pomagają osiągnąć optymalny mikroklimat i zapobiegają przegrzewaniu wnętrz.

C. montaż w ścianie – funkcja grzewcza i chłodząca. Ściany, na których zamocowane zostały maty kapilarne, można wykończyć w różny sposób: układając boazerię z paneli, płytami gipsowo-kartonowymi, dowolnym rodzajem tynku. System pracuje tak samo, jak przy instalacji sufitowej czy podłogowej – grzejnikiem jest cała płaszczyzna ściany, która oddaje ciepło poprzez promieniowanie, co gwarantuje równomierny rozkład temperatur. Temperatura odczuwalna jest wyższa niż zmierzona, dzięki czemu osiągnięcie komfortu cieplnego wymaga niższych nakładów finansowych. System jest ekonomiczny, generuje niewielkie straty na ścianie zewnętrznej. Temperatura ściany, wynosząca ok. 26 oC, szczególnie świetnie sprawdza się w przypadku, gdy jako wykończenie został zastosowany tynk na bazie gliny, ponieważ stwarza doskonałe warunki do wymiany przez glinę wilgoci z powietrzem znajdującym się w pomieszczeniu. System może też chłodzić latem – wówczas płynąca nim woda ma temperaturę 16-18oC. Oczywiście, możliwe jest też łączenie powyższych rozwiązań.

System ogrzewania/chłodzenia matami kapilarnymi to ekonomiczne, efektywne, a przy tym łatwe w montażu rozwiązanie. Należy do grupy ogrzewań niskotemperaturowych, a mała różnica między temperaturą zasilania a temperaturą we wnętrzach sprawia, że dzięki niemu można uzyskać optymalny mikroklimat.