Komfort cieplny

Ogrzewanie płaszczyznowe to przede wszystkim równomierny rozkład ciepła w całym pomieszczeniu. Powierzchnia przeznaczona pod instalację jest duża, a temperatura czynnika grzewczego nie jest tak wysoka, jak w przypadku ogrzewania konwekcyjnego (powyżej 55 stopni C). W ogrzewaniu powierzchniowym temperatura nie powinna przekraczać 35 stopni C. Jednak zależy to od rodzaju pomieszczenia i ogrzewanej płaszczyzny:
- przy ogrzewaniu podłogowym około 25 stopni C;
- przy ogrzewaniu ściennym 35 – 45 stopni C;
- przy ogrzewaniu sufitowym, w pomieszczeniach o standardowej wysokości 2,5 m do 35 stopni C;
- przy ogrzewaniu sufitowym, w pomieszczeniach wyższych niż 3 m, powyżej 35 stopni C.

Fot. Capri Flor
Mniejsza różnica temperatury pomiędzy powierzchnią grzejną a powietrzem sprawia, że cyrkulacja powietrza jest minimalna. Przy temperaturach przypisywanych ogrzewaniu konwekcyjnemu następuje proces suchej destylacji kurzu, w wyniku której cząstki stają się większe (widoczne smugi brudu na ścianie nad grzejnikami) i bardziej drażniące. Ma to wpływ na nasze samopoczucie, gdyż przebywanie w pomieszczeniach, gdzie panuje temperatura wyższa niż 21 stopni C i niska wilgotność powietrza, powoduje spadek wydajności umysłowej, a także dyskomfort fizyczny. Kłopoty natury fizycznej najszybciej „dopadają” użytkowników szkieł kontaktowych i alergików.

Człowiek jako istota stałocieplna nie jest w stanie reagować na podnoszącą się temperaturę. Warto wiedzieć, że gdy człowiek przebywa dłużej w warunkach, gdzie temperatura przekracza 21 stopni C, zaczynają się u niego kłopoty, z czego podstawowym jest spadek koncentracji i problemy z myśleniem analitycznym.

Ogrzewanie płaszczyznowe najlepiej z pompą ciepła

Ogrzewanie płaszczyznowe najczęściej stosuje się w połączeniu z pompą ciepła bądź kotłem kondensacyjnym. Ogrzewanie płaszczyznowe może również współpracować z kotłami wysokotemperaturowymi na paliwa stałe. Temperaturę wody grzewczej obniża się wówczas, mieszając wodę wytwarzaną przez kocioł z wodą wychłodzoną, powracającą z instalacji. Do tego służy obejście z zaworem termostatycznym bądź mieszacz z zaworem czterodrożnym. Ze względu na to, że kotły generują nadwyżki ciepła (rzadko kiedy całość jest zużywana), warto rozważyć zastosowanie zbiorników akumulacyjnych wody grzewczej tzw. buforów. Pozwala to uniknąć pracy kotła z bardzo małą mocą, co w przypadku kotłów na paliwa stałe obniża ich sprawność oraz „żywotność”.

Fot. Capri Flor

Ukryta instalacja grzewcza i jej ograniczenia

Instalacje ogrzewania podłogowego wykonuje się jeśli wydajność cieplna zaspokaja zapotrzebowanie termiczne wymagane dla ogrzania pomieszczenia, przy zapewnieniu warunków komfortu cieplnego (wydajność oblicza się za metodą szacunkową, bądź na podstawie szczegółowych obliczeń). W pomieszczeniach, w których użytkownik przebywa przez dłuższy czas, warunek ten jest spełniony, jeżeli moc cieplna emitowana z podłogi jest niższa od 100 W/m2, a temperatura wody w instalacji nie przekracza 29 stopni C. Warto również wiedzieć, że ogrzewanie płaszczyznowe charakteryzuje się dużą bezwładnością cieplną (zmiana temp. Trwa dłużej niż w przypadku innych instalacji), mowa o instalacji wodnej, elektryczna stosunkowo szybko osiąga pożądany efekt).

Ogrzewanie powierzchniowe jest w zasadzie niewidoczne. Rury grzewcze są „ukryte” pod powierzchniami, w podłodze, ścianach, suficie, co teoretycznie zapewnia dowolność aranżacji i eksploatacji przestrzeni. Teoretycznie, bo z drugiej strony, jeśli chcemy ogrzewanie płaszczyznowe zainstalować w ścianie, to już przy tej ścianie szafy nie warto stawiać. Tak samo, jeśli chcemy powiesić półki na ścianie, trzeba zlokalizować instalację. Nie inaczej rzecz ma się w przypadku podłogi. Na takiej instalacji nie powinno być mebli czy łóżka (energia cieplna będzie się marnować). Więc z jednej strony instalacji nie widać, ale z drugiej nadal istnieje i nadal ma swoje ograniczenia.

Ogrzewanie podłogowe

Ogrzewanie podłogowe to instalacja najpopularniejsza wśród systemów płaszczyznowych. Przyjęte jest, że temperatura w instalacji ogrzewania podłogowego to mniej więcej 25 stopni C. W zależności od rodzaju pomieszczenia wygląda to tak:
- do 27 stopni C w pomieszczeniach roboczych, w których wykonuje się prace na stojąco;
- do 29 stopni C w pomieszczeniach mieszkalnych i biurowych, w których przebywa się dłuższy czas;
- do 33 stopni C w toaletach, łazienkach, basenach itp;
- do 35 stopni C w pomieszczeniach, w których przebywa się krótszy czas (np. strefy brzegowe).

Zachowanie powyższych parametrów jest istotne dla użytkownika, gdyż niedostosowanie się grozi kłopotami natury zdrowotnej. Zbyt wysoka temperatura w instalacji może prowadzić do problemów z krążeniem. Stąd w zasadzie wziął się mit o puchnących nogach, które to rzekomo ogrzewanie podłogowe wywołuje. A nie do końca jest to prawdą. Przy zachowaniu odpowiednich parametrów instalację można stosować nawet w sypialniach.

Ogrzewanie podłogowe wodne

Ogrzewanie podłogowe wodne składa się z systemu rur, w których rozchodzi się czynnik grzewczy. Biorąc pod uwagę sposób wykonania warstw płyty grzewczej ogrzewanie płaszczyznowe można podzielić na dwa systemy. Układanie rur ogrzewania podłogowego może odbywać się na dwa sposoby: ślimakowy (pętlowy) i meandrowy (szczególnie polecane w strefach brzegowych).

Metoda mokra

Ogrzewanie wykonane metodą mokrą, wykonywane jest w postaci wężownicy grzejnej ułożonej na izolacji i bezpośrednio zalanej jastrychem grzejnym. Grubość izolacji i sposób wykonania poszczególnych jej warstw, zależy od miejsca montażu grzejnika podłogowego ( nad pomieszczeniem ogrzewanym, na gruncie, na podłodze o dużych obciążeniach mechanicznych).

Fot. Capri Flor

Jako rury mogą być stosowane rury z tworzyw sztucznych, głównie polietylen z warstwą antydyfuzyjną, rury PEX/Al/PEX, jak też rury z miedzi miękkiej. Cała podłoga grzewcza musi być wykonana jako pływająca, tzn. jastrych nie może być fizycznie związany z żadną z przegród budowlanych. Wykonuje się w tym celu izolację brzegową, pomiędzy jastrychem a ścianami pomieszczenia. Rury mogą być mocowane do izolacji cieplnej za pomocą:
- spinek;
- listew montażowych;
- płyty systemowej z wypustkami.
*w przypadku jastrychów zbrojonych - wiązane do zbrojenia drutami lub mocowane na specjalnych uchwytach (zob. montaż ogrzewania).

Metoda sucha

Ogrzewanie podłogowe w systemie suchym oparte jest na bazie jastrychów wykonanych z płyt podłogowych, układanych na zakład, gipsowo-kartonowych lub gipsowo-włóknowych. Nadaje się do pomieszczeń suchych lub okresowo wilgotnych (płyty gipsowo-włóknowe), dla podłóg systemu lekkiego na stropach drewnianych lub wykonanych w budynkach o budowie szkieletowej. Jastrychy suche są szybkie w montażu i znacznie lżejsze od pływających wykonanych systemem mokrym.

System suchy wymaga specyficznego montażu rur grzejnych. Rury muszą być umieszczone poniżej jastrychu, w specjalnych rowkach płyt izolacyjnych. Narzuca to rozstaw rur i ogranicza możliwości precyzyjnego dopasowania ich mocy do wymagań pomieszczenia. Instalacja zbudowana jest z płyty izolacyjnej systemowej, najczęściej ze styropianu z wypustkami lub wyżłobionymi fabrycznie rowkami do montażu rur. Dla zapewnienia lepszego "odbicia" ciepła w wielu rozwiązaniach systemów suchych dodatkowym elementem są aluminiowe lamele, układane bezpośrednio pod rurami.

Regulacja temperatury

Temperaturę w instalacji można regulować za pomocą:
- bezprzewodowego systemu regulacji, gdzie dane z termostatów pokojowych przesyłane są drogą radiową do modułu sterującego przepływem wody w pętlach grzewczych;
- przewodowego systemu regulacji, gdzie dane z termostatów pokojowych przesyłane są do napędu sterującego pracą zaworów na rozdzielaczach za pomocą kabli;
- regulacji bezpośredniej, gdzie zawory regulacyjne z głowicami termostatycznymi zamontowane są na zasilaniu lub powrocie pętli grzewczej (w rozdzielaczu).

Fot. Capri Flor

Ogrzewanie podłogowe elektryczne

W przypadku ogrzewania elektrycznego elementem grzejnym są maty, folie lub kable jedno- lub dwustronnie zasilane. Regulatory temperatury współpracują z czujnikami powietrznymi i podłogowymi. Dodatkowych funkcji do zastosowanie jest tu cała masa, między innymi przewietrzanie pomieszczeń bez wzrostu temperatury podłogi.
Elektryczne ogrzewanie to niski koszt inwestycyjny, a jeśli podejść do tego ze sprytem, może okazać się niedrogie również w eksploatacji. Można np. zaprogramować instalację, by grzała korzystając z tańszej taryfy. Zasadniczym plusem jest również to, że nie trzeba wydzielać miejsca na kotłownię. Mimo wszystko, jeśliby chcieć ogrzewać cały dom elektryką, byłoby to mocno ekstrawaganckie.

Ogrzewanie podłogowe elektryczne sprawdza się również na zewnątrz budynku, w celu uniknięcia gromadzenia się śniegu i powstawania lodu na powierzchniach otwartych takich jak: parkingi, boiska sportowe, podjazdy do garaży, pasy startowe itp.

Ogrzewanie ścienne

Instalacja ścienna, analogicznie do wyżej wymienionych, grzeje poprzez promieniowanie, czyli tak, jak słońce. Ściany emitują ciepło, które ogrzewa przedmioty i ludzi przebywających w pomieszczeniu. Warto wiedzieć, że aby instalacja była efektywna, współczynnik przenikania ciepła przegrody, w której się znajduje, nie powinien przekraczać 0,3 W/m2K. W przypadku, gdy jest wyższy, należy przegrodę zaizolować.

Ogrzewanie ścienne wodne

W przypadku ogrzewania ściennego wodnego inwestor ma największe pole manewru:
- rurki w tynku, które transportują czynnik grzewczy to pierwsza możliwość. Rury o średnicy mniej więcej 8 mm mocuje się do ściany i pokrywa tynkiem o dobrej przewodności cieplnej. Odległość między przewodami jest zależna od rodzaju i wymiarów pomieszczenia (10 - 20 cm). Na rynku dostępne są rury z kolektorami (rurki zespolone z rurą zbiorczą o kilkunastomilimetrowej średnicy) lub bez (utworzona z pojedynczych rurek wężownica przyłączona do instalacji c.o.). Można też kupić gotowe panele składające się z rurek połączonych z kolektorami. System może być wykonany z rur miedzianych lub tworzywowych.
- maty z rurek (tzw. kapilarne) czyli gotowy i prosty w montażu system (po zamocowaniu gotowy element wystarczy pokryć tynkiem lub płytą g-k). Rury są wykonane z tworzyw sztucznych o niewielkich średnicach zewnętrznych, ułożonych w niewielkich odległościach od siebie.
- panele ciepłowodowe, nowość na rynku, obecnie oferuje je tylko firma. Producent gwarantuje działanie paneli nawet do 50 lat!

Ogrzewanie ścienne elektryczne

Jeśli zaś decydujemy się na ogrzewanie ścienne elektryczne, tu dostępne są maty lub folie grzejne. Są one cienkie, szybko się nagrzewają (szybciej niż instalacja wodna), z drugiej strony nie charakteryzują się oszałamiająca akumulacją cieplną.

Ogrzewanie ścienne hypokaustyczne

Ciekawym rozwiązaniem jest ogrzewanie hypokaustyczne. Nośnikiem energii cieplnej jest tutaj powietrze.

Ogrzewanie sufitowe

Jeśli chodzi o ogrzewanie sufitowe, źródłem ciepła może być zarówno prąd (maty grzejne), jak i woda (krążąca w matach kapilarnych). W przypadku mat kapilarnych warunek jest taki, by pokryć je wylewką cementową lub gładzią gipsową o grubości 1 cm. Dzięki temu maty będą efektywne w oddawaniu ciepła do pomieszczenia. Na powierzchni sufitu instaluje się folie, a pomiędzy nimi umieszcza się element oporowy (ze stopu rezystancyjnego). Prąd przepływający przez folie nagrzewa element i powoduje jego emisję cieplną w postaci promieniowania podczerwonego. System można zaprogramować za pomocą termostatu pokojowego, bądź centralnego systemu sterującego, który reguluje temperatury we wszystkich domowych pomieszczeniach. Aby wygenerować oszczędności, warto ustawić go na działanie w porach, kiedy funkcjonują tańsze taryfy za prąd.