Podłogowe ogrzewanie - jak to zrobić

Czy zastanawiasz się nad pytaniem podłogowe ogrzewanie - jak to zorganizować? W takim przypadku trafiłeś w dom.

Ogrzewanie niskotemperaturowe w połączeniu z odnawialnymi źródłami energii można wykorzystać do zaopatrzenia ciepłem wszystkich pomieszczeń, w których stosuje się ogrzewanie wodne systemami promiennikowymi. Zastosowanie tych systemów o niskim potencjale energetycznym jest odpowiednie przede wszystkim w:

• domach jednorodzinnych i wielorodzinnych,

• specjalnych pomieszczeniach w budownictwie mieszkaniowym,

• pomieszczeniach halowych,

• obiektach rolniczych.

Czy interesuje Cię podłogowe ogrzewanie - jak to zorganizować? Kontynuuj czytanie.

Dom jednorodzinny i wielorodzinny to najczęściej spotykany przypadek zastosowania ogrzewania niskotemperaturowego, a także systemów solarowych, geotermalnych i pomp ciepła, ponieważ umożliwia to właścicielowi czyste rozwiązanie architektoniczne ogrzewanego wnętrza i jednocześnie oszczędne zużycie energii oraz optymalne zapewnienie komfortu cieplnego.

Obiekt z systemem ogrzewania niskotemperaturowego musi jednak spełniać te warunki:

• straty ciepła ogrzewanych obiektów muszą być jak najmniejsze (15 - 20 W. m- 3),

• ogrzewane pomieszczenie musi mieć takie straty ciepła, które można pokryć powierzchnią ogrzewającą jej wydajnością bez przekroczenia higienicznie dopuszczalnej temperatury powierzchni ogrzewania (podłoga, ściana, strop),

• jeśli straty ciepła są większe niż osiągalna wydajność powierzchni ogrzewania, należy zwiększyć opór cieplny konstrukcji obwodowych dodatkową izolacją, albo brakującą wydajność pokryć promienną powierzchnią ogrzewania w innej powierzchni, ewentualnie grzejnikiem.

Więcej informacji o podłogowym ogrzewaniu - jak to zorganizować znajdziesz na naszych stronach.

Ogrzewanie w domu niskoenergetycznym

Jeśli będzie mowa o zastosowaniu ogrzewania niskotemperaturowego z odnawialnymi źródłami energii w domu niskoenergetycznym, należy najpierw określić wymagania, a następnie przeanalizować bilans energetyczny oraz stan cieplny ogrzewanych wnętrz.

Wymagania do domu niskoenergetycznego

Zmniejszanie zużycia energii w trakcie eksploatacji budynków poprzez opracowanie kompleksowego programu efektywności energetycznej prowadzi do tworzenia i projektowania domu niskoenergetycznego. Ten stan można osiągnąć na dwa sposoby:

• zmniejszaniem strat ciepła budynków spowodowanych przepływem ciepła i wentylacją, wraz z pasywnym wykorzystaniem energii słonecznej za pomocą typowych elementów budowlanych, np. okna, ściany szklane

• wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii, przede wszystkim energii słonecznej, energii wód geotermalnych i środowiska za pomocą aktywnych systemów o niskim potencjale energetycznym.

Podłogowe ogrzewanie - jak to zorganizować i szeroka oferta towarowa tylko na naszych stronach.

Stan cieplny w domu niskoenergetycznym

W bardzo dobrze izolowanych termicznie budynkach temperatura nośnika ciepła i różnica temperatur jest znacznie niższa niż w tradycyjnych budynkach, podczas gdy temperatury powierzchni wewnętrznych ścian zewnętrznych są wyższe. W pomieszczeniach tworzy się jednorodny stan cieplny, przy czym nie powstają niepożądane pionowe i poziome różnice temperatur, asymetria promieniowania cieplnego i nadmierne prądy powietrza, tzn. lokalny brak komfortu cieplnego.

Wyniki pomiarów i obliczeń teoretycznych potwierdziły, że w domu niskoenergetycznym nie jest istotne z punktu widzenia zapewnienia komfortu cieplnego umieszczenie ciała. Głównym problemem jest zbyt duża zmienność temperatury wnętrza w zależności od zmian obciążenia cieplnego, tzn. zysków ciepła od ludzi, oświetlenia, ewentualnie promieniowania słonecznego. Ponieważ specyficzne straty ciepła są małe, zmiany obciążenia cieplnego mogą znacząco wpływać na końcową temperaturę wnętrza. Ten wpływ zależy przede wszystkim od bezwładności cieplnej budynku i zdolności regulacji systemu ogrzewania.

Bezwładność cieplna domu niskoenergetycznego jest wyższa niż w standardowym budynku. Zmiany temperatury powietrza zewnętrznego można kontrolować za pomocą regulacji ekwitermicznej z charakterystyczną krzywą ogrzewania. Skuteczność takiej regulacji zależy od wyboru krzywej ogrzewania w zależności od typu budynku i różnorodności potrzeby ciepła w różnych wnętrzach.

Wielki wpływ promieniowania słonecznego przez okna na końcową temperaturę wnętrza wymaga dodatkowych funkcji eksploatacyjnych systemu ogrzewania, umożliwiających zmianę mocy cieplnej. Dla systemów ogrzewania niskotemperaturowego istotny jest samoregulacyjny efekt spowodowany małą różnicą temperatur między temperaturą wnętrza a powierzchnią ogrzewania. Wymaga się połączenia tej zdolności samoregulacji z termostatem wewnętrznym, który na podstawie kontroli temperatury wnętrza reguluje masowy przepływ w systemie ogrzewania niskotemperaturowego.

Podczas wykorzystania przerwy nocnej w eksploatacji oszczędność w domu niskoenergetycznym wynosi 1 do 3 % całkowitego zużycia energii.

Systemy ogrzewania niskotemperaturowego, z minimalizowanymi stratami ciepła przy produkcji ciepła (np. kotły kondensacyjne) i dystrybucji, umożliwiają bardziej intensywne wykorzystanie odnawialnych źródeł energii.

Remontujesz lub budujesz i myślisz o ogrzewaniu podłogowym? Wszystko o podłogowym ogrzewaniu - jak to zorganizować znajdziesz na naszych stronach.

Przykłady zastosowania w domach jednorodzinnych i wielorodzinnych

Podczas zastosowania systemów niskotemperaturowych w domach jednorodzinnych i wielorodzinnych pokażemy realizację:

• ogrzewania podłogowego niskotemperaturowego,

• ogrzewania podłogowego z pompą ciepła i kolektorami słonecznymi w domu niskoenergetycznym,

• ogrzewania niskotemperaturowego z pompą ciepła,

• przygotowania ciepłej wody użytkowej w domie wielorodzinnym za pomocą systemów słonecznych,

• zaopatrzenia ciepłem do ogrzewania i przygotowania ciepłej wody użytkowej za pomocą energii geotermalnej.

Ogrzewanie niskotemperaturowe z pompą ciepła

Zrealizowany system ogrzewania znajduje się w domu jednorodzinnym na parterze z mieszkalnym poddaszem. Systemem ogrzewania jest ogrzewanie centralne z różnicą temperatur 80/60 °C, pierwotnym źródłem ciepła był kotłownia na paliwo stałe. Źródłem niskotemperaturowego ciepła jest woda odpadowa o temperaturze 40 do 46 °C.

Pierwotnie opracowano alternatywę monowalentną i bivalentną eksploatacji urządzenia, inwestor wybrał i zrealizował monowalentny sposób eksploatacji pompy ciepła. Dlatego należało dostosować różnicę temperatur zgodnie z maksymalną temperaturą wody wypływającej z kondensatora pompy ciepła, w tym przypadku do wartości 55/43 °C. W tym celu było konieczne:

• zmniejszenie strat ciepła budynku,

• zwiększenie powierzchni ogrzewania odpowiednio do nowej różnicy temperatur.

Podstawowe połączenie do rozdzielania wody geotermalnej znajduje się w odległości około 100 m od obiektu. Dwa rury połączeniowe z polietylenu są swobodnie umieszczone w ziemi. Ze względu na agresywność wody geotermalnej należało wprowadzić okrąg pośredni po stronie parownika pompy ciepła. Okrąg pośredni z osobnym obiegiem zawiera płytowy wymiennik ciepła. Różnica temperatur dla parownika pompy ciepła wynosi wtedy 20/15 °C.

Pompa ciepła o mocy cieplnej 20 kW jest wyposażona w dwa hermetyczne sprężarki. Moc elektryczna wynosi 5,5 kW, a osiągalny współczynnik wydajności pompy ciepła wynosi około 3,2. Rzeczywiście osiągalne wartości współczynnika wydajności tej pompy ciepła pracującej z R 22 wahają się od 3,5 do 4,5. Za pompą ciepła po stronie kondensatora do obiegu wodnego wprowadzono zbiornik wyrównawczy o pojemności 0,3 m3, z którego woda ciepła jest rozprowadzana do systemu ogrzewania. Do systemu pompy ciepła należy odpowiednie sterowanie, regulacja ekwitermiczna z możliwością tłumienia dziennego i nocnego oraz inne. Dla przypadków awaryjnych pozostawiono połączenie z istniejącym źródłem ciepła (kotłownia na paliwo stałe). Przygotowanie ciepłej wody użytkowej dla obiektu rozwiązuje się osobno bez użycia pompy ciepła.

Wszystko na tematę podłogowe ogrzewanie - jak to zrobić i jeszcze więcej znajdziesz tylko na naszych stronach.

Przygotowanie ciepłej wody użytkowej w budynku mieszkalnym z systemem solarowym

Największy system energetyczny słoneczny w budownictwie mieszkaniowym został zrealizowany w 1985 roku na osiedlu w Šuranach. W celu wykorzystania energii słonecznej do przygotowania ciepłej wody użytkowej został wybrany eksperymentalny budynek mieszkalny z jedynastoma jednostkami mieszkalnymi o całkowitym zapotrzebowaniu na 2000 litrów wody.

Budynek mieszkalny to czteropiętrowy budynek z piwnicą, w której znajduje się pomieszczenie maszynowe, i ma płaską dachówkę, na której zamontowane są kolektory słoneczne.

Słoneczny system energetyczny jest bivalentny z krótkotrwałą (dwudniową) akumulacją ciepła. Eksperymentalny budynek mieszkalny z urządzeniem słonecznym do przygotowania ciepłej wody użytkowej znajduje się pod względem dostępności promieniowania słonecznego w lokalizacji z najdłuższym czasem słonecznym w roku i z maksymalną ilością padającego promieniowania słonecznego.

Przekształcanie energii słonecznej w energię cieplną odbywa się za pomocą 34 sztuk płaskich cieczowych kolektorów słonecznych zamontowanych na płaskiej dachówce, które są umieszczone w trzech rzędach w stalowej konstrukcji wsporczej. Rurociągi (termicznie izolowane) obiegu kolektorowego są podniesione do piwnicy budynku mieszkalnego, gdzie są podłączane do zbiornika akumulacyjnego o pojemności 4000 litrów. Drugi zbiornik o pojemności 2000 l podłączony szeregowo służy do dodatkowego podgrzewania wody podgrzanej energią słoneczną. Zbiorniki są wyposażone w czujniki temperatury, a regulator różnicowy steruje ich napełnianiem.

Budynki użyteczności publicznej

Możliwość zastosowania podłogowego ogrzewania wodnego w budynkach użyteczności publicznej jest bardzo szeroka (budyunki administracyjne, hotele, restauracje, kina, teatry, budynki kulturalne i towarzyskie itd.), jednak w większości przypadków jest ściśle powiązana z wykorzystaniem tradycyjnego ogrzewania, czyli tzw. połączonego ogrzewania wodnego.

Wymagania dla ogrzewanego obiektu

Podwójne ogrzewanie wodne oferuje wszystkie zalety obu systemów, czyli dużych powierzchniowych promieniujących i konwekcyjnych sposobów ogrzewania i jest odpowiednie przede wszystkim dla ogrzewanych obiektów, w których:

• istnieje możliwość pokrycia dużej straty ciepła w przypadkach, gdy zainstalowana moc ogrzewania podłogowego samodzielnie nie wystarcza,

• możliwa jest elastyczna reakcja na zmianę zapotrzebowania na ciepło z powodu zewnętrznych źródeł ciepła (promieniowanie słoneczne, ciepło z gotowania, produkcja ciepła przez ludzi itd.), przy czym ogrzewanie podłogowe pokrywa podstawową stratę ciepła, a ogrzewanie konwekcyjne elastycznie reaguje na wahania temperatury zewnętrznej, a to zwłaszcza w okresach przejściowych wiosna, jesień),

• możliwa jest zmienna zmiana położenia i mocy grzejnika przy zmianie układu wnętrza lub zmianie przeznaczenia i funkcji pomieszczenia.

Ogrzewanie wodne połączone

Szeroka baza materiałow, progresywne rozwiązania techniczne i nowe technologie montażowe spowodowały, że obecnie można wybrać i zaprojektować system ogrzewania „na miarę". Jednym z takich rozwiązań mogą być połączone systemy ogrzewania wodnego na bazie plastiku, które pozwalają odpowiednio połączyć zarówno konwekcyjne, jak i promieniujące oddawanie ciepła do pomieszczenia. Innymi słowy, jednocześnie wykorzystywać tradycyjne grzejniki, jak również duże powierzchniowe powierzchnie grzewcze.

Ogrzewanie połączone łączy zalety dwóch systemów ogrzewania, czyli dużych powierzchniowych promieniujących ogrzewania i konwekcyjnego ogrzewania i eliminuje ich wady jako oddzielnych całości, przy czym oba systemy są niskotemperaturowe.

System ogrzewania składa się z rurociągów prowadzących do poszczególnych rozdzielnic ogrzewania podłogowego i konwekcyjnego. Przewody grzewcze od rozdzielnic do poszczególnych grzejników najczęściej realizuje się dwoma sposobami:

• W pierwszym przypadku, gdy rury są zabudowane w podłodze, osiąga się najkrótsze połączenie rozdzielnic z grzejnikiem. To rozwiązanie stosuje się głównie w nowych budynkach, w których warstwę podłogową kładzie się dopiero po ułożeniu rur.

• Drugie rozwiązanie umożliwia prowadzenie rur do grzejników w listwie podokiennej wokół pomieszczenia. W obiektach, w których realizuje się wymianę systemu ogrzewania byłoby pracochłonne i przede wszystkim nieekonomiczne prowadzenie plastikowych rur do grzejników w podłodze. Przeszkodziłoby w tym rozebranie warstwy chodnikowej podłogi i następnie wydrążenie rowków do układania rur, co wydłużyłoby czas wymiany systemu ogrzewania i zwiększyło inwestycję. Dlatego w już istniejących budynkach odpowiednie jest prowadzenie plastikowych rur od rozdzielnic do grzejników obok ściany umieszczonej w listwie podokiennej.

Sam napój plastikowych rur na grzejnik realizuje się albo bezpośrednio z podłogi, albo ze ściany. Napój ze ściany dodatkowo wymaga wydrążenia rowka do umieszczenia rur. W przypadku zastosowania listwy podokiennej rury napaja się bezpośrednio z niej. W zależności od sposobu napajania rur na grzejniki rozróżniamy system jednorurowy i dwojrurowy. Właśnie od tych dwóch systemów zależy rodzaj armatury na grzejniku. Chcesz wiedzieć podłogowe ogrzewanie - jak to zrobić, to jednak pytanie, które Cię nie pozwala zasnąć? Już więcej nie!

Źródła ciepła dla ogrzewania połączonego

Do wykorzystania nadają się wszystkie stosowane źródła ciepła wodnego (kotły wodne na paliwo stałe, gaz, energię elektryczną, a także źródła odnawialnych energii i stacje wymiennikowe ciepła). Spośród tych źródeł najmniej odpowiednie są kotły na paliwo stałe, gdzie ograniczona jest możliwość regulacji mocy.

Systemy połączonego ogrzewania wodnego na bazie plastikowych rurociągów mogą być rozwiązane pod względem zapewnienia wymaganej temperatury nośnika ciepła, konstrukcyjnego wykonania, ewentualnie trybu eksploatacji w zależności od źródła ciepła w ten sposób:

a) centralne źródło ciepła wodnego produkujące wodę grzewczą bezpośrednio dla konwekcyjnego obiegu z zastosowaniem mieszania (trójdrożnej i czterodrożnej armatury) dla niskotemperaturowego dużopowierzchniowego promieniującego obiegu grzewczego;

b) centralne niskotemperaturowe źródło ciepła produkujące wodę grzewczą dla całego połączonego niskotemperaturowego systemu, ale z dodatkowym zwiększeniem powierzchni grzejników;

c) centralne źródło ciepła wodnego produkujące wodę grzewczą bezpośrednio dla konwekcyjnego obiegu grzewczego, ale z zastosowaniem stacji wymiennikowej dla niskotemperaturowego dużopowierzchniowego promieniującego obiegu grzewczego.

Wymienione trzy podstawowe możliwości rozwiązania są różnie technicznie i materiałowo wymagające. Obecnie najczęściej stosuje się alternatywę a), choć w zasadzie chodzi o dwa oddzielne systemy grzewcze. Alternatywę b) można zastosować tylko dla obiektów niskoenergetycznych z jednostkowymi stratami ciepła 15 do 20 W. m-3, z uwagi na zmniejszenie mocy grzewczej grzejników. Rozwiązanie c) jest teoretycznie najbardziej doskonałe, tworzy dwa niezależne od siebie ciśnieniowo i temperaturowo obiegi grzewcze, przy czym właśnie dla niskotemperaturowego dużopowierzchniowego promieniującego ogrzewania tworzy obieg idealnie chroniony przed zanieczyszczeniami z obiegu kotłowego i jednocześnie maksymalnie odporny na wpływy dyfuzji tlenu.

Trapi Cię pytanie podłogowe ogrzewanie - jak to zrobić? W takim przypadku jesteś w dobrym miejscu!

Wykorzystana literatura:

Dušan Petráš: Niskotemperaturowe ogrzewanie i odnawialne źródła energii