Jak Polacy ogrzewają domy?

Czego dowiesz się z artykułu?

• Czy w energooszczędnym domu ogrzewanie elektryczne ma sens?
• Skąd popularność ogrzewania energooszczędnych domów pompą ciepła?
• Jakie zalety ma ogrzewanie domu gazem z sieci?
• Czy ogrzewanie energooszczędnego domu paliwami stałymi jest możliwe?
• Jakie są rodzaje ogrzewania płaszczyznowego?
• Czy na rynku są dostępne grzejniki dla energooszczędnego budownictwa?
• Jak przygotować ciepłą wodę użytkową (c.w.u.) w domu energooszczędnym?
• Jak sterować ogrzewaniem domu, by było ono wydajne?

W naszym klimacie ciepło potrzebne do ogrzewania stanowi zasadniczą część zapotrzebowania energetycznego budynku. Zwykle jest też na pierwszym miejscu listy kosztów jego utrzymania. W domu energooszczędnym także jest bardzo ważne, z tą różnicą, że ich właściciele nie muszą się tak bardzo przejmować samą ceną paliw i energii. Dlatego domy o małym zapotrzebowaniu na ciepło często mają ogrzewanie zupełnie innego rodzaju niż to stosowane w typowych, dość energochłonnych budynkach.

Wybór sposobu ogrzewania domu - prąd

W naszym kraju różne formy elektrycznego ogrzewania pomieszczeń oraz przygotowywania ciepłej wody użytkowej są powszechne, ale tylko jako wspomaganie zasadniczej instalacji grzewczej. Używa się przecież grzejników elektrycznych, mat grzewczych pod płytki w łazience czy folii pod panele, kotłów elektrycznych, grzałek elektrycznych w pompach ciepła oraz w zbiornikach ciepłej wody użytkowej (c.w.u.).

Natomiast ogrzewanie wyłącznie prądem nie jest popularne, przede wszystkim z powodu obaw o zbyt wysokie rachunki. I trzeba przyznać, że przynajmniej w typowym domu - wybudowanym zgodnie ze standardami sprzed kilku lat - są to obawy uzasadnione. Prąd to bowiem najdroższy nośnik energii, w tzw. pierwszej taryfie musimy zapłacić ok. 0,65 zł/kWh, podczas gdy np. ciepło z gazu ziemnego (sieciowego) kosztuje ok. 0,25 zł/kWh.

Jednak w domu energooszczędnym ogrzewanie elektryczne może sprawdzić się bardzo dobrze i nie generować przesadnie wysokich rachunków. Przede wszystkim dzięki temu, że taki budynek nie potrzebuje wiele energii. Ponadto inne sposoby ogrzewania mogą być niedostępne lub wymagać dość dużych nakładów inwestycyjnych. W większości miejsc gazu z sieci po prostu nie ma. Natomiast na pompę ciepła wraz z instalacją albo własny zbiornik gazu płynnego i kocioł trzeba wydać ok. 20 000 zł. Nowoczesne kotły na paliwa stałe (pelety, węgiel) też nie są tanie i kosztują nawet kilkanaście tysięcy złotych. A nie są to przecież urządzenia bezobsługowe, co dla wielu osób ma zasadnicze znaczenie.

Zaś atutem różnych wariantów ogrzewania elektrycznego jest właśnie bezobsługowość, prostota budowy i powszechna dostępność - przyłącze energetyczne ma przecież każdy dom jednorodzinny. Koszty eksploatacji można zmniejszyć, jeśli założymy mikroinstalację PV (fotowoltaiczną), co jest ostatnio popularnym rozwiązaniem. Ogrzewanie elektryczne to tak naprawdę wiele wręcz skrajnie różnych rozwiązań. Najprostszy wariant to grzejniki elektryczne w poszczególnych pomieszczeniach. Modele konwektorowe oraz promienniki podczerwieni (IR) mogą błyskawicznie reagować na zmiany zapotrzebowania na ciepło. Daje to ogromne możliwości dynamicznego sterowania ich pracą, do czego wystarczają nawet wbudowane w grzejniki termostaty i ewentualnie proste programatory czasowe. Chociaż nic nie stoi na przeszkodzie żeby takie ogrzewanie zintegrować z nawet bardzo zaawansowaną automatyką budynkową w ramach tzw. instalacji inteligentnych (smart home).

Założenie grzejników elektrycznych to najprostszy do wykonania rodzaj ogrzewania budynku. (fot. Tesy)

Na drugim biegunie co do sposobu działania mamy ogrzewanie akumulacyjne. Tradycyjnie służą do niego specjalne grzejniki nazywane piecami akumulacyjnymi. Obecnie jednak bardzo często rolę akumulatora ciepła pełni wylewka podłogowa (jastrych). Założenie jest jednak zawsze to samo - prąd czerpiemy tylko przez część doby, ale w tym czasie magazynujemy zapas ciepła. Najczęściej korzysta się wówczas z tzw. drugiej taryfy, czyli pobiera energię w czasie obowiązywania niższych stawek. Głównie to godziny nocne, ale u niektórych dostawców obniżone opłaty obowiązują też przez cały weekend (taryfy weekendowe). Żeby taki system działał w sposób satysfakcjonujący pojemność elementów magazynujących (akumulujących) ciepło musi być wystarczająco duża. Dobrym przykładem jest właśnie podłogówka. Jeżeli na 100 m2 ułożymy jastrych o grubości 10 cm to jego objętość wyniesie aż 10 m3. Jest to przy tym wariant tani inwestycyjnie, bo jakąś wylewkę podłogową i tak musimy zrobić.

W domach, w których przewiduje się tylko ogrzewanie elektryczne w takiej podłodze zatapia się kable grzejne. Jeżeli zaś chcemy korzystać z różnych źródeł ciepła możemy wykonać typowe ogrzewanie wodne, a wtedy rurki zasilać za pomocą kotła elektrycznego, kominka z płaszczem wodnym itp.

Uwaga! Maty i folie grzewcze układane bezpośrednio pod płytkami ceramicznymi lub panelami podłogowymi nie są ogrzewaniem akumulacyjnym. W ich przypadku szybkość reakcji jest duża, zbliżona do charakteryzującej typowe grzejniki wodne.

Kocioł elektryczny może z samodzielnie ogrzewać budynek energooszczędny, ale bez problemu będzie też współpracował z innymi źródłami ciepła. (fot. Elterm)

Wybór sposobu ogrzewania domu - pompa ciepła

W domach energooszczędnych pompy ciepła są bardzo popularne, w czym nie ma nic dziwnego, bo w takich budynkach pompy mają zapewnione wręcz idealne warunki do skutecznego i ekonomicznego działania. Przypomnijmy - dom energooszczędny charakteryzuje niskie zapotrzebowanie na ciepło w przeliczeniu na 1 m² powierzchni. Co oznacza, że do ogrzewania w zupełności wystarczy ogrzewanie niskotemperaturowe (najczęściej podłogowe), a przy tym wystarcza źródło ciepła o niskiej mocy. A właśnie w instalacjach niskotemperaturowych pompy osiągają maksymalną sprawność (wysoki współczynnik COP) oraz dużą moc. Co oznacza, że działają w sposób najbardziej ekonomiczny. Dla pompy nawet różnica 5°C temperatury wody w obiegu to dużo, żadne inne urządzenie grzewcze nie jest tak wrażliwe na zmianę temperatury wody w obiegu c.o.

Drugi istotny czynnik to cena samej pompy oraz powiązanej z nią instalacji, przede wszystkim po stronie tzw. źródła dolnego. Tym mianem tradycyjnie określa się ten element otoczenia, z którego pompa pobiera ciepło. W domu o małym zapotrzebowaniu na ciepło wystarcza urządzenie grzewcze o małej mocy, a właśnie w przypadku pomp ciepła najbardziej widać, że ich cena bardzo mocno wzrasta wraz ze wzrostem mocy. To zdecydowanie odróżnia je od kotłów, których cena pozostaje prawie stała w sporym zakresie mocy nominalnej. Za pompę ciepła wystarczającą na potrzeby domu energooszczędnego zapłacimy po prostu wyraźnie mniej niż za urządzenie niezbędne w budynku o większych stratach ciepła.

Drugim czynnikiem sprzyjającym zmniejszeniu kosztów inwestycyjnych jest upowszechnienie się pomp ciepła typu powietrze/woda. Dawniej w naszym klimacie najczęściej wybierano urządzenia gruntowe, od kilku lat zaś na rynku wyraźnie dominują powietrzne. Przede wszystkim dlatego, że ich założenie jest po prostu tańsze i łatwiejsze - nie trzeba robić wykopów ani odwiertów. Chociaż trzeba uczciwie przyznać, że urządzenia gruntowe mają nad nimi przewagę, gdy temperatura spada znacznie poniżej zera.

Ale parametry pomp powietrznych wyraźnie się poprawiły. Szczególnie w budynkach o małych stratach energii przynajmniej część z nich wystarcza jako jedyne źródło ciepła. Nawet jeżeli w największe mrozy wymagają uruchomienia wspomagających grzałek elektrycznych to i tak ostateczny bilans jest zadowalający. Specjalnie z myślą o domach energooszczędnych zaprojektowano zaś tzw. centrale grzewczo-wentylacyjne. Składają się one z centrali wentylacyjnej, pompy ciepła o niewielkiej mocy oraz zasobnika c.w.u. Wszystko jest dobrane w optymalny sposób i fabrycznie zmontowane. Ryzyko popełnienia błędów przez instalatora jest więc minimalne, a cały sprzęt zajmuje niewiele miejsca.

Pompy ciepła to urządzenia przyjazne środowisku i bardzo chętnie wykorzystywane w domach energooszczędnych. (fot. Vaillant)

Wybór sposobu ogrzewania domu - gaz

Gaz z sieci ma wiele zalet i najczęściej właściciele domów jednorodzinnych decydują się na skorzystanie z niego, jeśli tylko jest dostępny na danej posesji. Przede wszystkim dlatego, że ogrzewanie gazowe jest bezobsługowe i stwarza duże możliwości sterowania, a zarówno gaz ziemny jak i kotły do jego spalania są stosunkowo tanie. Pozyskanie 1 kWh ciepła w kotle kondensacyjnym kosztuje ok. 0,25 zł/kWh, zaś kocioł gazowy kupimy już za ok. 4000 zł. Obecnie nie tylko pompy ciepła ale i kotły na paliwo stałe kosztują kilka razy więcej.

Niebagatelną zaletą jest też fakt, że kocioł gazowy zajmuje niewiele miejsca (szczególnie w wersji bez zasobnika c.w.u.), jest stosunkowo cichy i nie musimy wygospodarowywać na niego kotłowni. Pod pewnymi warunkami można umieścić go również w kuchni, łazience czy korytarzu. W energooszczędnym domu taka oszczędność miejsca to dodatkowy plus, tym bardziej, że przecież w ogóle instalacja grzewcza odgrywa mniejszą rolę niż w budynku standardowym.

Kocioł gazowy nie potrzebuje wydzielonej kotłowni. Możemy go umieścić także w kuchni, łazience czy korytarzu. (fot. De Dietrich)

Zasadniczą zaletą kotłów gazowych jest ich uniwersalność. Mogą bardzo dobrze współpracować w zasadzie z każdą instalacją c.o. Niższa czy wyższa temperatura wody w obiegu, grzejniki ścienne albo podłogówka to nie problem. Kocioł i cały system grzewczy może pracować cały czas z bardzo wysoką sprawnością, a więc w sposób ekonomiczny.

Zalety ogrzewania gazowego powodują, że wiele osób decyduje się na nie, nie mając dostępu do sieci, czyli zakładając przydomowy zbiornik na propan (gaz płynny). Powszechnie uważany jest on za drogi, co nie do końca jest prawdą. Przede wszystkim trzeba wyraźnie rozgraniczyć dwie możliwości montażu. W pierwszej, popularniejszej, jedynie dzierżawimy zbiornik od dostawcy gazu. Nie ponosimy więc dużych kosztów inwestycyjnych, ale jesteśmy zobowiązani do kupowania gazu tylko z jednego źródła po dość wysokiej cenie. Faktycznie pokrywamy w ten sposób koszt zbiornika i jego instalacji. Niezbędne czynności serwisowe, takie jak przeglądy okresowe zbiornika bierze na siebie firma.

Drugi wariant to zakup zbiornika na własność. Niestety, wymaga to przeznaczenia ok. 10 000 zł na inwestycję. Jednak z drugiej strony nie jesteśmy związani umową z jednym dostawcą i gaz możemy kupić na wolnym rynku znacznie taniej. Ma się rozumieć, że to my jako właściciele musimy pilnować terminów przeglądów itp.

Trudno z góry przesądzić, który z tych wariantów (dzierżawa lub własność) będzie korzystniejszy. Do tego trzeba znać zapotrzebowanie na energię konkretnego budynku, szczegółowe zasady umowy dzierżawy oraz czynnik trudno przewidywalny, czyli rynkową cenę gazu w ciągu kilku najbliższych lat.

Kotły gazowe to zaawansowane technicznie urządzenia o ogromnych możliwościach, ale przy tym banalnie proste w codziennej obsłudze. (fot. Viessmann)

Wybór sposobu ogrzewania domu - paliwa stałe

W Polsce większość osób nie wiąże energooszczędnego budownictwa z paliwami stałymi. Jednak w wielu krajach wcale nie jest rzadkością, że taki nowoczesny dom ogrzewa kocioł na pelety, kocioł zgazowujący drewno czy nawet kominek z płaszczem wodnym. Warto zauważyć, że są to paliwa odnawialne (biomasa), a więc w bardzo małym stopniu obciążające środowisko. Przy tym decydując się na nie bardzo łatwo osiągniemy wymagany przepisami poziom zapotrzebowania na tzw. energię pierwotną (EP). Po prostu przyjęto w nich bardzo korzystny przelicznik dla wszelkiej biomasy. Faktyczne zużycie energii (tzw. końcowej) mnożone jest bowiem przez wskaźnik 0,2. Dla porównania, gdy używamy gazu lub węgla, przelicznik wynosi 1,1. Tak więc opalany drewnem lub peletami dom może być pod względem wskaźnika EP znacznie lepszy niż jakikolwiek inny.

Jeśli zechcemy ogrzewać dom kotłem na paliwo stałe to musimy pamiętać, że wymaga to wydzielenia kotłowni, osobnego pomieszczenia. Co ważne, musi ono mieć wentylację grawitacyjną, a w domach energooszczędnych powszechnie wykorzystuje się wentylację mechaniczną nawiewno-wywiewną z rekuperatorem. Dlatego najrozsądniejsze wydaje się oddzielenie kotłowni od reszty budynku szczelnymi drzwiami. W takiej sytuacji kotłownia staje się swoistą wyspą - z własnym nawiewem powietrza z zewnątrz i kominem nie tylko z kanałem dymowym na potrzeby kotła, ale i kanałem wentylacji grawitacyjnej. Taki wariant jest bezpieczny i nie zaburza działania wentylacji z rekuperatorem.

Wybór sposobu ogrzewania domu - podłogówka i inne ogrzewanie płaszczyznowe

Ogrzewanie płaszczyznowe, przede wszystkim podłogowe, jest bardzo popularne w domach energooszczędnych. Nic w tym dziwnego, bo jest ono z założenia niskotemperaturowe, a niska temperatura wody w obiegu pozwala uzyskać bardzo wysoką sprawność pomp ciepła oraz kotłów kondensacyjnych. Przy tym podłogówka przestała być traktowana jak luksus, a jej ceny spadły. Bo tak naprawdę wykonanie tego rodzaju ogrzewania nie jest szczególnie trudne ani kosztowne. Przykładowo na 100 m najpopularniejszego rodzaju rur wielowarstwowych PEX-Al-PE 16 mm wydamy około 300 zł. Czyli często mniej, niż na typowy grzejnik ścienny.

Ogrzewanie podłogowe to tak naprawdę bardzo różne systemy. Sposób ich działania zależy przede wszystkim od tego jak dużą masę nagrzewają rury lub przewody grzewcze. (fot. Fenix Polska)

W domach energooszczędnych częściej niż w innych spotyka się także inne rodzaje ogrzewania płaszczyznowego - wersję ścienną lub sufitową. Po części dlatego, że ich właściciele chętniej stosują mniej standardowe rozwiązania, ale też dlatego, że w domu o małych stratach energii zyskujemy większą swobodę wyboru rodzaju ogrzewania. W budynkach typowych, o dużych stratach ciepła, niskotemperaturowe ogrzewanie ścienne nie upowszechniło się choćby dlatego, że w praktyce trudno było zapewnić wystarczającą moc cieplną. Nie ze względu na jakąś ułomność tego sposobu ogrzewania, ale fakt, że najczęściej duża część ścian w pomieszczeniach jest zastawiona meblami, które utrudniają przekazywanie ciepła.

A wtedy co z tego, że do rur ukrytych pod tynkiem popłynie ciepło, skoro nie będzie ono mogło w wystarczającej ilości trafić do pomieszczenia? Kiedy zapotrzebowanie na ciepło maleje takie problemy niejako same się rozwiązują. Dlatego warto zainteresować się coraz bogatszą ofertą różnych rodzajów ogrzewania płaszczyznowego. Poza najrozmaitszymi wersjami wodnej i elektrycznej podłogówki mamy np. maty podtynkowe i gotowe panele przeznaczone do układania na pionowych ścianach albo na skosach poddasza.

Wybór sposobu ogrzewania domu - grzejniki

Producenci grzejników też nie pozostają w tyle i dostosowują swoją ofertę do potrzeb coraz bardziej energooszczędnego budownictwa. Różnice pomiędzy typami grzejników są ogromne. Podstawowe rozróżnienie to podział na modele wodne i elektryczne. Ale w każdej z tych grup występują urządzenia skrajnie różnej mocy, wielkości, stylistyce i zasadzie działania. Dlatego to przede wszystkim my jako inwestorzy musimy sprecyzować swoje oczekiwania.

Tradycyjne grzejniki też będą dobrym wyborem w domu energooszczędnym. Trzeba dopasować ich wielkość do strat ciepła i parametrów wody w instalacji c.o. (fot. KFA Armatura)

Klasyczne rozwiązania to grzejniki żeberkowe (żeliwne lub aluminiowe) oraz płytowe (stalowe). Przekazują one ciepło zarówno przez promieniowanie jak i konwekcję, czyli ruch ogrzanego powietrza. Proporcje zależą przy tym nie tylko od budowy grzejnika, ale i temperatury wody w obiegu. Co charakterystyczne, moc takich grzejników bardzo szybko obniża się wraz ze spadkiem temperatury wody. Moc nominalną podaje się zaś najczęściej dla temperatury wody zasilającej równej 75°C, a więc wysokiej jak na dzisiejsze standardy. Szczególnie w domach poddawanych termomodernizacji wiele osób zastanawia się w związku z tym czy warto wymieniać stary kocioł gazowy na model kondensacyjny, jeżeli w instalacji są takie grzejniki. Po prostu obawiają się czy efekt kondensacji da się w tych warunkach wykorzystać.

Te obawy są bardzo przesadzone, bo chociaż efekt kondensacji nie zostanie wykorzystany maksymalnie, to i tak zużycie gazu spadnie. Tym bardziej jeśli elementem termomodernizacji jest docieplenie budynku, wymiana starych okien itp. Takie działania oznaczają automatycznie spadek zapotrzebowania na ciepło, a więc do skutecznego ogrzewania wystarcza woda o niższej temperaturze. Ponadto wymiana kotła to okazja do wyposażenia instalacji w nowoczesną automatykę, która będzie pilnować pracy przy optymalnych parametrach.

Jeśli zaś i tak kupujemy grzejniki do nowego lub remontowanego domu możemy swobodnie wybierać z ogromnej oferty rynkowej. Poza modelami typowymi są np. grzejniki kanałowe, które ukryjemy w podłodze, podtynkowe, czy specjalne niskotemperaturowe, odpowiednie nawet do instalacji z pompami ciepła.

Grzejnik kanałowy ukrywamy w podłodze, najczęściej w pobliżu dużych przeszkleń, bo przede wszystkim tam trzeba skompensować straty ciepła. (fot. Verano)

Ciepła woda użytkowa w domu energooszczędnym

W domu energooszczędnym warto poświęcić sporo uwagi kwestii przygotowywania ciepłej wody użytkowej, czyli c.w.u. Nawet więcej niż w budynku standardowym, bo wobec małego zapotrzebowania na energię do ogrzewania pomieszczeń, ciepło do podgrzewania wody przeznaczonej do mycia będzie znacznie ważniejszą pozycją w całkowitym bilansie energetycznym budynku. Po prostu zapotrzebowanie na ciepłą wodę zależy od liczby mieszkańców i ich nawyków. Możemy mieć świetnie izolowane ściany i superciepłe okna, ale na podgrzanie 150 l wody do kąpieli i tak zużyjemy tyle samo energii, co w każdym innym budynku. Możemy jednak zadbać o to, żeby była to energia tania i pochodząca w dużej mierze ze źródeł odnawialnych. Stąd właśnie popularność kolektorów słonecznych oraz pomp ciepła tylko do c.w.u.

Trzeba jednak od razu zaznaczyć, że jeżeli dom ogrzewa kocioł lub pompa ciepła to prawie zawsze przygotowuje również c.w.u. Inne urządzenia, takie jak kolektory słoneczne, pełnią rolę wspomagającą.

Kotły dzielimy na jednofunkcyjne, które podgrzewają wodę zgromadzoną w zasobniku, oraz dwufunkcyjne, które robią to przepływowo, dopiero po odkręceniu kranu. Dwufunkcyjne są tylko niektóre kotły gazowe oraz elektryczne. Wszystko dlatego, że taki tryb działania wymaga bardzo wysokiej mocy chwilowej (20-30 kW) i to dostępnej w dowolnym momencie. Kotły na paliwa stałe ani pompy ciepła nie mogą tak działać, więc w ich przypadku będziemy musieli kupić zbiornik i wygospodarować na niego miejsce. Nie ma jednoznacznej odpowiedzi na pytanie, który z tych systemów jest lepszy.

Sam gazowy kocioł jednofunkcyjny jest niewielki. Zdecydowanie więcej miejsca musimy wygospodarować na zasobnik c.w.u., ale taki układ ma wiele zalet. (fot. Immergas)

Gazowe kotły dwufunkcyjne są niedrogie, a przy tym małe i dość lekkie. Bez problemu zmieścimy je np. w ciągu wiszących szafek kuchennych. Ale w ich przypadku wielkość strumienia ciepłej wody jest ograniczona - równoczesne komfortowe korzystanie z dwóch pryszniców raczej nie wchodzi w grę. Ponadto zanim z kranu poleci ciepła woda, najpierw musimy spuścić zalegającą w rurach już wychłodzoną. W rozległych instalacjach, w których poszczególne sanitariaty znajdują się z dala od kotła to duża niedogodność. Ponadto marnujemy w ten sposób wodę i zwiększamy ilość ścieków. Nie każdy kocioł poradzi sobie przy tym dobrze z bardzo dużą różnicą pomiędzy mocą niezbędna do ogrzewania wnętrz (np. maksymalnie 5 kW) oraz w trybie c.w.u. (np. 25 kW). Wprawdzie ustawia się ją osobno przy pierwszym uruchomieniu, ale zakres regulacji nie jest nieograniczony.

Z kolei kotły jednofunkcyjne same w sobie nie są większe niż dwufunkcyjne, ale typowy zasobnik jest dość duży, najczęściej ma 80-140 l i trzeba na niego wygospodarować miejsce. Jednak gromadzenie ciepłej wody w zbiorniku ma sporo zalet. Przede wszystkim pozwala na równoczesne komfortowe korzystanie z niej w wielu punktach. Oczywiście, ogranicza nas pojemność zbiornika.

Dlatego trzeba uwzględnić 3 czynniki:

• przewidywane chwilowe maksymalne zapotrzebowanie na wodę;
• wielkość zbiornika;
• szybkość podgrzewania wody przez kocioł, pompę ciepła czy inne urządzenie, którym dysponujemy.

Przykładowo, pompy ciepła przeznaczone tylko do c.w.u. nie są w stanie szybko podgrzać wody, bo ich moc wynosi najczęściej ok. 2 kW. Przy tym pracują one bardziej ekonomicznie podgrzewając dużą ilość wody do niezbyt wysokiej temperatury, niż mocno podgrzewając małą objętość wody. Wiedząc o tym łatwo zrozumiemy, dlaczego takie pompy wyposaża się zwykle w duże zasobniki, nawet 300 l. Pamiętajmy też, że zasobnik jest konieczny w instalacjach z kolektorami słonecznymi i powinien być duży, zwykle o pojemności przynajmniej 200 l, żeby przejąć nadmiar ciepła w bardzo słoneczne dni.

Zaletą układów z zasobnikiem jest możliwość zastosowania cyrkulacji. Tu pomiędzy punktami poboru ciepłej wody układa się dodatkową rurę i powstaje pętla w której ruch wody wymusza pompa o niewielkiej mocy nazywana właśnie cyrkulacyjną. Dzięki temu woda nie zalega w rurach, po odkręceniu kranu od razu leci ciepła. Cyrkulacja nie jest potrzebna, gdy wszystkie krany znajdują się blisko kotła (2-3 m), wtedy konieczność spuszczania wody z rur nie jest uciążliwa. Natomiast przy większych odległościach różnica w komforcie użytkowania jest ogromna. Decydując się na cyrkulację musimy pamiętać o zaizolowaniu rur w których krąży woda i powinniśmy kupić energooszczędną pompę. Dobre, tzw. elektroniczne modele mają znikomą moc zaledwie ok. 5 W, tradycyjne zaś nawet 30-40 W.

Elektroniczne pompy obiegowe pozwalają dopasować parametry pracy do charakterystyki instalacji. Zużywają przy tym kilka razy mniej energii elektrycznej, niż urządzenia starszego typu. (fot. Wilo)

Sterowanie, osprzęt, automatyka

Nawet najlepszej jakości urządzenia grzewcze nie będą działać prawidłowo, jeżeli nie dopasujemy ich do charakterystyki konkretnego domu i instalacji. Wszystko wymaga przy tym fachowego połączenia w całość i dobrania właściwych nastaw takich elementów jak zawory i pompa obiegowa. Jeśli zaniedba się tego na etapie projektu i budowy instalacji to np. jedne grzejniki (czy pętle podłogówki) będą zbyt gorące, a inne zawsze tylko letnie i nie dość skuteczne. Domy energooszczędne są przy tym nawet bardziej wrażliwe na tego rodzaju błędy niż tradycyjne. Nie ma w tym nic dziwnego, bo jeżeli jakieś pomieszczenie potrzebowało maksymalnie np. 1000 W mocy grzewczej, to niedobór lub nadmiar na poziomie 200 W trudno było nawet zauważyć. Co innego, jeśli maksymalne zapotrzebowanie wynosi tylko 300 W.

Zwiększona staranność i dokładność jest więc konieczna na wszystkich etapach prac, od samego wyznaczenia zapotrzebowania budynku na ciepło. Bo co jeżeli teoretycznie dom potrzebuje zaledwie 5 kW i w taką instalację grzewczą go wyposażymy, a w rzeczywistości okaże się, że wymagana moc grzewcza powinna być o 2 kW większa z racji mostków cieplnych?

Jednak nawet prawidłowe zbudowana i wyregulowana instalacja grzewcza wymaga jeszcze jednego, bardzo ważnego elementu - prawidłowego sterowania. Bo dobrze dobrane ustawienia pompy obiegowej oraz zaworów zapewnią nam właściwy przepływ wody grzewczej, to dopiero automatyka sterująca zadba o włączenie ogrzewania we właściwym momencie i takie ustawienie najważniejszych parametrów (choćby temperatury wody), żeby ilość ciepła była wystarczająca lecz nie nadmierna, a kocioł lub pompa ciepła działał z możliwie najwyższą sprawnością.

Nie ma przy tym jednej, sprawdzającej się zawsze metody sterowania. Jej dobór to zadanie dla dobrego fachowca, który rozumie w jaki sposób działa instalacja w konkretnym budynku. Skrajny przykład to ogrzewanie grzejnikami elektrycznymi. Mogą one działać naprawdę dobrze z nawet w najprostszym trybie włącz/wyłącz. Ich sprawność na tym nie ucierpi (będzie i tak praktycznie 100%), a do takiego sterowania wystarczy najprostszy termostat (choćby wbudowany w grzejnik). Oczywiście, bez problemu możemy dodać tu sterowanie czasowe albo nawet włączyć takie grzejniki w zaawansowany system sterowania inteligentnego budynku. Bo dla nich wystarczy sygnał włącz/wyłącz i dzięki temu bez problemu współpracują z każdym sterowaniem.

Dla odmiany, jeżeli taki prosty termostat włącz/wyłącz zastosujemy do nadzorowania pracy nowoczesnego kotła gazowego to zmarnujemy jego potencjał. Bo kocioł kondensacyjny osiąga najwyższą sprawność, kiedy może działać w sposób ciągły, ale za to utrzymując temperaturę wody na jak najniższym poziomie. Ponadto częste włączenia i wyłączenia są dla niego szkodliwe i obniżają sprawność. To samo można powiedzieć o pompach ciepła, z tą różnicą, że tu częste włączenia wręcz drastycznie potrafi skrócić jej żywotność.

Nowoczesne urządzenia grzewcze umożliwiają wygodny podgląd i zmianę parametrów pracy choćby za pomocą smartfona. (fot. Elterm)

Specjalnego traktowania wymaga typowe ogrzewanie podłogowe, w którym elementem oddającym ciepło nie są tak naprawdę same rurki z wodą (ewentualnie kable grzejne), lecz gruba i bardzo ciężka wylewka. To właśnie ona jest przyczyną ogromnej bezwładności w działaniu takiego ogrzewania. Po prostu duża masa potrzebuje wielu godzin żeby się rozgrzać lub ostygnąć. Samo w sobie nie jest to ani zaletą, ani wadą. Ma się rozumieć, że bezpośrednie sterowanie na zasadzie włącz/wyłącz przy zmianach zapotrzebowania na ciepło nie ma tu racji bytu. Bo co z tego, że odetniemy dopływ ciepłej wody do rur lub prądu do kabli, jeżeli odczuwalny spadek temperatury w pomieszczeniu nastąpi za kilka czy nawet kilkanaście godzin?

Dlatego w takich układach o dużej bezwładności wykorzystuje się np. tzw. automatykę pogodową, czyli taką, która reaguje na zmiany temperatury na zewnątrz, chociaż nie są one jeszcze odczuwalne w pomieszczeniu. Taka reakcja z dużym wyprzedzeniem pozwala w pewnym stopniu skompensować powolność reakcji typowej podłogówki. Chociaż musimy zdawać sobie sprawę, że o dynamicznym sterowaniu i np. obniżaniu temperatury na kilka godzin i tak nie ma co myśleć. Za to ogromną pojemność cieplną i bezwładność w działaniu uznamy za zaletę, jeśli nasze ogrzewanie ma działać jako akumulacyjne. Tak jest w przypadku ogrzewania elektrycznego oraz pomp ciepła pracujących tylko w czasie obowiązywania tańszej, tzw. drugiej taryfy. Jednak ten podłogowy akumulator ciepła docenimy również w domu z kominkiem z płaszczem wodnym. Ten ostatni działa przecież tak samo, jak kocioł na drewno. Z racji konieczności ręcznego uzupełniania opału i ograniczonych możliwości sterowania mocą, bardzo dobrze, że masywna podłoga jest w stanie przejąć nawet bardzo dużą ilość ciepła i oddać ją później.

Warto dodać, że kominki tego rodzaju niejednokrotnie zasilają też duże zbiorniki wody grzewczej. Ale tu mamy zasadniczą różnicę - tym kiedy i w jak szybko zapas gorącej wody zostanie wykorzystany możemy bez trudu sterować włączając lub wyłączając pompę obiegową c.o., zaś podłoga oddaje ciepło w sposób niekontrolowany. Jak widać, wariantów sterowania może być bardzo dużo i to nawet w z pozoru podobnych systemach grzewczych. Wybór jednego z nich powinien być dobrze przemyślaną decyzją, bo od niej ostatecznie zależy jakość działania instalacji grzewczej.

Redaktor: Jarosław Antkiewicz
fot. otwierająca: Kaisai/Klima-Therm