Wybierając elementy systemu grzewczego, warto zwracać uwagę na prawidłową współpracę pomiędzy źródłem ciepła a instalacją grzewczą. W ostatnich miesiącach można zauważyć, zarówno w przypadku termomodernizowanych budynków ale również nowo budowanych obiektów, wybór jako źródło ciepła powietrzne lub gruntowe pompy ciepła. Nie mniej jednak, za wyborem źródła ciepła, nie idzie często dostosowanie instalacji centralnego ogrzewania, a przede wszystkim odbiorników, które byłyby w stanie dynamicznie reagować na zmienne zapotrzebowanie na ciepło w zależności od chwilowych warunków środowiska zewnętrznego oraz zysków ciepła, które pojawiają się w poszczególnych pomieszczeniach.
Obecnie stosowane ogrzewanie w postaci grzejników płytowych, nie jest ani estetyczne ani funkcjonalne. Ponadto, aby zapewniały odpowiednią moc grzewczą często dobierane były pod źródła ciepła o wysokich parametrach tj. na temperaturę zasilania 75°C. Konstrukcja grzejników czy ogrzewania płaszczyznowego powinna być dostosowana do niskich parametrów czynnika grzewczego, a cała instalacja odpowiednio z wymiarowana, żeby w pełni pokryła zapotrzebowanie na ciepło dla pomieszczeń. Jeżeli zwrócimy uwagę na etykietę efektywności energetycznej powietrznej pompy ciepła to najwyższą klasę efektywności pompa ciepła osiąga dla systemu centralnego ogrzewania dla temperatury zasilenia 35°C - klasa A++. (rys. 1).
Aby jeszcze bardziej zobrazować problem pozostawienia starej instalacji grzewczej, z odbiornikami skorzystamy z narzędzie Verano Select. Dla pomieszczenia o zapotrzebowaniu na ciepło w ok. 1350 W, dobrano grzejnik naścienny o parametrach 75/65°C (temperatura zasilenia/temperatura powrotu) niezbędny do utrzymania temperatury w pomieszczeniu 20°C o wymiarach: 60 cm, 21 cm, 88 cm (wysokość, głębokość, długość). Ten sam grzejnik dla parametrów 55/45/20°C uzyska blisko połowę niższą moc grzewczą (Tabela 2) co przełoży się na nie dotrzymaniu parametrów temperatury powietrza w pomieszczeniu i pracy pompy ciepła praktycznie non stop. Zamiast oszczędności instalacja oparta o pompę ciepła nie będzie w stanie utrzymać odpowiedniej temperatury w pomieszczeniach albo będzie pracować 24 h powodują zwiększenie kosztów za energię elektryczną.
Aby zapewnić, odpowiednią temperaturę w pomieszczeniu należałoby albo dobrać grzejnik o długości 133 cm albo aż 158 cm. W przypadku przejścia na parametry 35/30/20°C sytuacja wygląda jeszcze gorzej. Grzejnik wyjściowy będzie miał 17% mocy grzewczej, która powinna być dostarczona do pomieszczenia. Jak wykazano w Tabeli 3. nawet najdłuższy grzejnik nie będzie w stanie osiągnąć parametrów niezbędnych do zapewnienia odpowiedniej temperatury w pomieszczeniu.
Rozwiązaniem z sytuacji może przyjść zamontowanie grzejników z wentylatorem. W ostatnim czasie, z uwagi na kwestie związane z estetyką i designem pomieszczeń, wybierane są przez Inwestorów, grzejniki podłogowe, wyposażone w energooszczędne i ciche wentylatory zasilane napięciem bezpiecznym 24VDC. Takie rozwiązanie ma liczne zalety: poza stałym rozmiarem dobranym dla niekorzystnych parametrów środowiska, adaptacja do zmiennych warunków środowiska zewnętrznego ale i pracy źródła ciepła odbywa się poprzez zmianę parametrów pracy wentylatora. W Tabeli 4 pokazano zmienne parametry pracy grzejnika podłogowego z wentylatorem. Dzięki zastosowaniu wentylatora udało się zastąpić grzejnik naścienny, grzejnikiem podłogowym z wentylatorem o mocy 1397W dla napięcia sterującego praca wentylatora U=4,9V o długości 125 cm oraz poziomie ciśnienia akustycznego niższej niż 30 dB. Taki dobór gwarantuje, prawidłową prace pompy ciepła, brak jej częstego załączania i generowania wysokich kosztów za energię elektryczną jak również nie wpływa nie korzystnie na hałas generowany z urządzenia.
W przypadku podwyższenia parametrów pracy instalacji na 55/45/20°C, dodatkowo istnieje możliwość zmniejszenia wysokości niezbędnej do montażu z 18 cm na 9 cm (Tabela 5.), bez utraty mocy grzewczej ani pogorszenia poziomu ciśnienia akustycznego.
Projektując ogrzewanie oparte o grzejniki podłogowe z wentylatorem, regulator pomieszczeniowy przejmuje kontrolę nad regulacją parametrów pracy poszczególnych urządzeń i pozwala dostosować ich pracę od rzeczywistego zapotrzebowania na ciepło. Dedykowane do grzejników niskotemperaturowych regulatory przy użyciu funkcji harmonogramu pozwalają elastycznie zarządzać ogrzewaniem.
W przypadku budynków odpowiednio zaizolowanych, korzystnie jest wybrać ogrzewanie niskotemperaturowe, które pozwoli zmniejszyć zużycie energii o około 10-30% w porównaniu do tradycyjnego. Główną rolą ogrzewania o niskich parametrach jest uzupełnianie temperatury panującej w domu. Dodatkowo zapewnia dobrze zjonizowane powietrze oraz jego właściwą wilgotność. Rozkład temperatury, gdzie podłoga jest ciepła a sufit chłodny jest najbardziej komfortowy dla człowieka.
Przy zastosowaniu grzejników efektywność energetyczna, rośnie o co najmniej 15% w stosunku do ogrzewania podłogowego. Dodatkowo grzejniki jako dystrybutory ciepła, ze względu na niską bezwładność, są w stanie szybciej i precyzyjniej dostosować się do zmian temperatury. Ciepło rozprowadzane jest równomiernie, a w pomieszczeniu utrzymywana jest pożądana temperatura.
Instalacja grzewcza niskotemperaturowa charakteryzują się dłuższą żywotnością, ze względu na zmniejszony wskaźnik korozji i mniejsze naprężenia termiczne związane z mniejszym obciążeniem instalacji. Wykorzystanie stali, miedzi, aluminium w produkcji grzejników, sprawia, że urządzenia nie generują odpadów i można je poddać całkowitemu recyklingowi. Dodatkowy aspekt ekologiczny to możliwość połączenia odbiorników niskotemperaturowych z pompami ciepła czy kolektorami słonecznymi. W związku z powyższym najlepszym rozwiązaniem na dzień dzisiejszy jest niskotemperaturowa pompa ciepła w połączeniu z grzejnikami podłogowymi z wentylatorami lub z klimakonwektorami, które przy ocieplającym się klimacie szczególnie w okresie letnim sprzyjają uzyskaniu właściwego komfortu cieplnego.
mgr inż. Ewelina Skwarczyńska
Dodaj komentarz