Najważniejsze elementy instalacji grzewczej

Instalacja grzewcza pozwala na utrzymanie wewnątrz budynku odpowiednio wysokiej temperatury mimo panującego na zewnątrz chłodu. Efektywne działanie ogrzewania umożliwia komfortowe korzystanie z domu czy obiektu użytkowego, a także na dopasowywanie panujących wewnątrz warunków do potrzeb. Sprawne działanie systemu grzewczego wymaga jednak współpracy różnych urządzeń wchodzących w skład całej instalacji.

Dopasowanie instalacji grzewczej do charakterystyki budynku

Wszystkie budynki mieszkalne i zdecydowana większość obiektów użytkowych wznoszonych pod naszą szerokością geograficzną musi być wyposażona w instalację grzewczą. Panujący klimat ulega wprawdzie znacznemu ociepleniu i mroźne oraz śnieżne zimy należą już do rzadkości, jednak średnie temperatury podczas zimy wciąż są dość niskie, podobnie jak te, z którymi mamy do czynienia wczesną wiosną czy późną jesienią. System ogrzewania pozwala na utrzymanie odpowiedniego poziomu komfortu termicznego, niezbędnego do prawidłowego funkcjonowania ludzkiego organizmu i pozwalającego na w pełni komfortowe korzystanie z budynku. Najpopularniejszymi rozwiązaniami umożliwiającymi dostarczanie ciepła są systemy centralnego ogrzewania, w których jedno lub kilka urządzeń produkujących energię cieplną współpracuje ze sobą ogrzewając nośnik, jakim jest woda. Ogrzane medium jest następnie wykorzystywane do transportu ciepła i oddawania go w konkretnych pomieszczeniach. Istnieją jednak również systemy grzewcze używające do tego celu ogrzanego powietrza lub wytwarzające ciepło bezpośrednio w pomieszczeniu przekształcając energię elektryczną w grzewczą – wyjaśnia przedstawiciel firmy RK Instal, specjalizującej się w usługach hydraulicznych, instalatorskich oraz montażu i serwisowaniu nowoczesnych systemów grzewczych.

Potrzeby energetyczne każdego budynku, a zatem i moc zamontowanej instalacji grzewczej zależą od wielu czynników. Do najważniejszych należy kubatura obiektu, do którego ma być dostarczane ciepło. W tym przypadku kluczowe znaczenie ma zarówno powierzchnia użytkowa, jak i wysokość poszczególnych pomieszczeń. Jeżeli chodzi o budynki mieszkalne, to ze względu na niewielkie różnice w wysokości pod uwagę brana jest tylko powierzchnia, jednak przy obiektach użytkowych np. halach produkcyjnych, warsztatowych lub magazynowych równie istotny będzie pułap, na jakim znajduje się strop. Ilość koniecznej do ogrzania powierzchni mocy jest uwarunkowana także sposobem wykorzystania budynku – tam, gdzie następuje duża rotacja użytkowników, jak choćby w obiektach usługowych czy handlowych system dostarczania ciepła musi być bardziej wydajny.

Urządzenia grzewcze powinny być dostosowane do efektywności energetycznej budynku. W obiektach, w których wykonano dobrą termoizolację, dbając o ocieplenie ścian, podłóg najniższych kondygnacji oraz dachu zapotrzebowanie na moc będzie znacznie niższe. Znaczenie ma tu jednak jakość wykonania warstwy ociepleniowej oraz to, czy nie powstały w niej mostki termiczne, czyli miejsca, w których dochodzi do utraty energii przez brak izolacji lub jej nieodpowiednią grubość. Potrzeby energetyczne budynku zależą także od tego, czy został on zbudowany w technologii energooszczędnej czy jako obiekt pasywny. Przy takich rozwiązaniach budynek jest w stanie dodatkowo korzystać z energii promieni słonecznych dzięki dużym przeszkleniom umieszczonym od strony południowej, a także ograniczać straty ciepła dzięki swej specjalnie ukształtowanej bryle.

Urządzenia grzewcze i ich rodzaje

Żeby móc skutecznie dostarczać ciepło, każdy system centralnego ogrzewania musi być wyposażony w urządzenie, które będzie w stanie wyprodukować odpowiednią ilość energii cieplnej. W instalacjach grzewczych mogą być wykorzystywane kotły c.o., piece, kominki, a także pompy ciepła, panele solarne lub fotowoltaiczne oraz rekuperatory, które wprawdzie nie dostarczają energii, lecz znacznie ograniczają jej straty. Wśród cieszących się największym zainteresowaniem kotłów centralnego ogrzewania znajdują się urządzenia zasilane paliwami stałymi – węglem kamiennym, najczęściej w postaci tzw. ekogroszku, ale także biomasą, w tym przede wszystkim drewnem. Do najpopularniejszych paliw pozyskiwanych z roślin należy bez wątpienia pellet drzewny oraz brykiety, często spalane jest też drewno w postaci szczap i polan. Niektóre urządzania grzewcze spalają też tzw. agropellet wytwarzany ze słomy, pestek i łupin lub ziarna energetycznego, jednak z uwagi na rosnące wymagania dotyczące ochrony środowiska i dość skomplikowanej certyfikacji dostępność kotłów tego typu stale maleje. Popularnym rodzajem kotłów c.o. są też urządzenia zasilane gazem ziemnym lub na terenach, które nie są jeszcze zgazyfikowane płynnym w postaci LPG. Dostępne są również kotły spalające olej opałowy.

Systemy ogrzewania, zwłaszcza w mniejszych budynkach często wykorzystują wolnostojące piece, które dostarczają ciepła bezpośrednio, wykorzystując tradycyjne promieniowanie albo konwekcję, a w niektórych przypadkach ogrzewają również powietrze rozprowadzane po pomieszczeniu za pomocą specjalnych dmuchaw i wentylatorów. W wielu budynkach jako uzupełniające źródło ciepła instalowane są kominki z płaszczem wodnym albo systemem dystrybucji gorącego powietrza (DGP). Kominki te pełnią nie tylko rolę dekoracyjną, ale również pozawalają na bardziej efektywne wykorzystanie spalanego opału. W przypadku kominków z płaszczem wodnym wspomagają one pracę systemu c.o. albo wprost podgrzewając wodę krążącą w instalacji grzewczej budynku, albo przekazując do niej pozyskiwaną energię za pomocą specjalnych wymienników ciepła. Takie rozwiązanie pozwala na współpracę kominka z dowolnym kotłem centralnego ogrzewana np. gazowym lub olejowym, ale również z pompą ciepła czy solarami. Kominki DGP tworzą niezależny od centralnego ogrzewania układ, rozprowadzający ogrzewane przez kominek powietrze po różnych pomieszczeniach, działając grawitacyjnie, jeśli powierzchnia jest niezbyt duża lub przy wykorzystaniu systemu wyposażonego w wentylatory. System DGP najczęściej współpracuje ze sterownikiem kotła c.o., pozwalając na zoptymalizowanie zużycia energii.

Osobną kategorią urządzeń są pompy ciepła. Nie wytwarzają one energii, a jedynie wykorzystują ciepło, które jest w sposób naturalny zmagazynowane w glebie, powietrzu albo wodzie. Są one w stanie odebrać energię, która jest przekazywana do specjalnego czynnika krążącego w ich wymienniku ciepła. Następnie, dzięki stosowaniu zasilanej energią elektryczną sprężarki, mogą zwiększyć za sprawą zmiany stanu skupienia czynnika różnicę temperatur i użyć jej do ogrzania wody krążącej w systemie ogrzewania budynku. Najczęściej instalowane są gruntowe pompy ciepła, które funkcjonują dzięki wymiennikom zakopywanym na sporej powierzchni albo w wykonywanych pionowych odwiertach. Coraz większą popularność zyskują również powietrzne pompy ciepła, które mogą odbierać energię nawet przy stosunkowo niskich temperaturach, a w praktyce są w stanie pracować niemal przez cały rok, poza krótkimi okresami większych mrozów.

System dystrybucji ciepła w budynku

System ogrzewania to nie tylko urządzenia grzewcze pozwalające na pozyskanie energii cieplnej, ale również jej rozprowadzanie do poszczególnych części budynku. Najpopularniejszym i w przypadku obiektów z przewagą pomieszczeń o mniejszej kubaturze, takich jak domy jedno- i wielorodzinne najbardziej efektywnym sposobem dystrybucji ciepła jest wykorzystywanie instalacji wodnej. Woda dość łatwo przejmuje i oddaje ciepło, jest też stosunkowo tania, jej obsługa nie wymaga żadnych specjalnych rozwiązań, a sama instalacja może mieć prostą konstrukcję. Do jej wykorzystywania poza systemem rur, który może być wykonany z różnych materiałów – tradycyjnej stali, miedzi, aluminium lub rozmaitych tworzyw sztucznych – potrzebna będzie odpowiednia armatura hydrauliczna w postaci m.in. pomp obiegowych, zaworów sterujących przepływem i zabezpieczających instalację, a także czujników przepływu i temperatury lub naczyń wzbiorczych. Niezbędne będą odpowiednie wymienniki, które będą w stanie przekazać ciepło, ogrzewając powietrze w swym otoczeniu, a tym samym wymuszające jego przepływ.

Do przekazywania ciepła dostarczanego za pośrednictwem wody w większości przypadków wykorzystuje się klasyczne grzejniki. Najczęściej są to albo typowe grzejniki żeberkowe wykonane z aluminium lub stali, albo nowoczesne grzejniki płytowe. Stanowiące niegdyś podstawę systemów centralnego ogrzewania grzejniki żeliwne są dziś mniej popularne ze względu na swoją dużą bezwładność i brak możliwości elastycznej zmiany temperatury. Coraz chętniej są natomiast wybierane grzejniki kanałowe, które mogą być montowane w podłogach czy ścianach, sprawdzając się znakomicie przy ogrzewaniu pomieszczeń, w których zamontowano duże przeszklenia czy to w postaci okien czy drzwi tarasowych.

Wielką popularnością cieszy się również ogrzewanie płaszczyznowe, do którego zalicza się m.in. popularna podłogówka. Systemy tego rodzaju oddają ciepło do otaczającego je materiału, z którego jest wykonana podłoga, a pośrednio ogrzewają powietrze w pomieszczeniu. Duże zainteresowanie ogrzewaniem podłogowym wynika z tego, że pozwala ono na naturalny przepływ powietrza z dołu do góry, ułatwia aranżację pomieszczeń dzięki wyeliminowaniu grzejników naściennych, a przy tym jest uważane za zdrowsze. Ogrzewanie podłogowe wykorzystuje wodę o niższej temperaturze niż klasyczne grzejniki, co nie wpływa jednak niekorzystnie na efektywność ogrzewania ze względu na dużą powierzchnię, a jednocześnie ułatwia współpracę z kotłami gazowymi i olejowymi, a także pompami ciepła.

W instalacjach centralnego ogrzewania korzystających z wody używane są także inne rozwiązania np. klimakonwektory, które mogą pełnić zarówno funkcję grzejników, jak i instalacji schładzającej pomieszczenia. W budynkach mieszkalnych stosunkowo rzadko korzysta się z rozwiązań takich jak ogrzewanie powietrzne będące standardem w budynkach przemysłowych. Ze względu na rozwój fotowoltaiki i możliwość pozyskiwania stosunkowo taniej energii elektrycznej od pewnego czasu wzrasta zainteresowanie ogrzewaniem przy wykorzystaniu folii grzewczej.

Wybór poszczególnych komponentów składających się na instalację grzewczą powinien być dokonywany starannie i uwzględniać wiele czynników. Dla większości osób najbardziej liczą się koszty inwestycji oraz późniejszej eksploatacji, a także komfort korzystania z ogrzewania i względy estetyczne. Przed zakupem konkretnych urządzeń warto poradzić się doświadczonej firmy instalacyjnej, która nie tylko może dobrać odpowiednie składniki systemu pod względem optymalnych parametrów technicznych, ale także wskazać na realne wady i zalety każdego możliwego rozwiązania.