Jak ustawić i sterować ogrzewaniem podłogowym? Zupełnie inaczej niż grzejnikami!
Jak ustawić i sterować ogrzewaniem podłogowym? Zupełnie inaczej niż grzejnikami!
Z właściwym sterowaniem ogrzewaniem podłogowym nie radzi sobie nie tylko wielu użytkowników, ale nawet instalatorów. Przede wszystkim dlatego, że typowa ogrzewana podłoga reaguje zupełnie inaczej niż grzejniki. Zarówno nagrzewa się, jak i stygnie bardzo powoli. Jak więc sterować ogrzewaniem podłogowym, by zapewnić komfort i niskie rachunki?
Sterowanie podłogówką zwykle wymaga szczególnego podejścia. To co działało dobrze w układzie z grzejnikami, tutaj się nie sprawdza. Nawet wówczas, jeżeli źródłem ciepła jest np. dokładnie taki sam kocioł gazowy. Ale dobre sterownie ogrzewaniem podłogowym nie jest wcale takie trudne. Trzeba po prostu wziąć pod uwagę szczególne cechy takiej podłogi.
Dwie tony grzejnika podłogowego
Każda podłogówka ma pewne cechy wspólne z typowymi grzejnikami, choćby najpopularniejszymi płytowymi. Sama też jest w gruncie rzeczy specyficznym grzejnikiem. Oczywiście, bardzo dużym, gdyż nawet w niewielkim pokoju ma powierzchnię ok. 10 m2, podczas gdy typowy grzejnik ścienny ma mniej niż 1 m2. Ponadto jest to „grzejnik” zaledwie lekko ciepły, bo przecież nikt normalny nie chciałby przecież chodzić po czymś co miałoby np. 60°C. Typowa temperatura powierzchni ogrzewanej podłogi wynosi zwykle mniej niż 30°C.
Jednak cechą, która chyba najbardziej wyróżnia taką ogrzewaną podłogę, jest jej ogromna masa. Nawet w niewielkim pokoju 10-12 m2 jastrych (wylewka podłogowa) wraz z warstwą wykończeniową (np. gresem i klejem do płytek) waży około dwie tony, czyli 2000 kg. Może to by nieco mniej lub więcej, ale w przybliżeniu aż tak ogromna masa rozgrzewa się lub stygnie.
Natomiast typowy grzejnik ścienny, np. stalowy płytowy, ma zwykle masę poniżej 20 kg. To oznacza ok. 100 razy mniej, niż w przypadku podłogówki. Przy czym nawet uważane za najcięższe grzejniki żeliwne, są w porównaniu z nią wręcz lekkie - 10 typowych żeberek to łącznie mniej niż 100 kg.
Inny schemat sterowania i zarządzania ogrzewaniem podłogowym
Gdyby w pomieszczeniach mamy grzejniki zasada sterowania ich pracą jest dość prosta. Jeżeli chcemy podnieść temperaturę we wnętrzach, to albo dopiero uruchamiamy przepływ gorącej wody przez nie, albo podnosimy jej temperaturę. Woda zaczyna płynąc, grzejnik się rozgrzewa w ciągu kilku minut, praktycznie od razu przekazuje ciepło do pomieszczenia i temperatura w pokoju zaczyna rosnąć.
Grzejnikami można sterować w sposób dynamiczny, gdyż bardzo szybko nagrzewają się i stygną. W przypadku ogrzewania podłogowego to się nie sprawdza, gdyż zmiana temperatury podłogi i tak następuje bardzo powoli, fot. Adobe Stock
Na czym polega inteligentne sterowanie ogrzewaniem podłogowym?
Potrzebujemy jednak bardziej inteligentnego sterowania ogrzewaniem podłogowym, bo tylko początkowy etap całego procesu wygląda tak samo. Czyli zaczynamy od uruchomienia przepływu wody lub podniesienia jej temperatury. Następnie woda płynie rurkami zatopionymi w warstwie jastrychu i przekazuje mu swe ciepło. Co się dzieje potem? Z pozoru właściwie nic. I tak przez przynajmniej 2-3 godziny. Wylewka podłogowa nagrzewa się, ale bardzo powoli. Wszystko dlatego, że podgrzać trzeba ogromną masę - tyle co przynajmniej 100 grzejników. Tym bardziej trzeba się uzbroić w cierpliwość, bo przez taką ogrzewaną podłogę płynie niezbyt gorąca woda. Wprawdzie jako maksymalną temperaturę zasilania dopuszcza się nawet 55°C, jednak zwykle systemy ogrzewania podłogowego projektowane są przy założeniu do 40°C na zasilaniu.
System sterowania ogrzewaniem podłogowym: najczęściej regulator pogodowy
Jak w takim razie sterować ogrzewaniem, w którym ani zmiana temperatury wody, ani nawet całkowite odcięcie jej dopływu, nie wywołuje odczuwalnej reakcji nawet przez kilka godzin? Trzeba działać z wyprzedzeniem, co najczęściej zapewnia automatyka pogodowa i wykorzystanie tzw. krzywej grzewczej. Pod tymi, dla znakomitej większości ludzi niezrozumiałymi pojęciami, kryją się dwa dość proste założenia.
Wszystkim znane proste termostaty pokojowe działają w ten sposób, że porównują temperaturę rzeczywiście panującą w pomieszczeniu z tą zadaną jako pożądana. Jeżeli w pokoju mamy więc np. 18°C, ustawiliśmy zaś na termostacie 20°C, to włączy on ogrzewanie. Będzie ono działać tak długo, aż zaprogramowane 20°C zostanie osiągnięte.
Niestety, w przypadku typowej podłogówki taki sterownik się nie sprawdzi. Ważąca wiele ton wylewka podłogowa (jastrych) będzie się przecież nagrzewać lub stygnąć godzinami. Dlatego właśnie mówimy o dużej bezwładności cieplnej ogrzewania podłogowego. Można powiedzieć, że po prostu nie nadąży za wskazaniami pokojowego czujnika temperatury.
Temperaturę podłogówki najlepiej jest zmieniać w zależności od wzrostu lub spadku temperatury zewnętrznej. Służy do tego automatyka pogodowa, czyli wyposażona w zdalny przewodowy lub bezprzewodowy czujnik temperatury na zewnątrz budynku, fot. Adobe Stock
Dlatego właśnie zaczęto stosować do sterowania ogrzewaniem podłogowym automatykę pogodową. To nic innego jak pomiar temperatury zewnętrznej, który następnie wpływa na działanie instalacji grzewczej. Istnieje bowiem bezpośrednia zależność pomiędzy temperaturą panującą na zewnątrz, a tym czy ogrzewanie w budynku w ogóle jest potrzebne, oraz tym na ile gorąca woda powinna wówczas płynąć przez podłogówkę. Nie trzeba chyba nikogo specjalnie przekonywać, że gdy spada temperatura zewnętrzna (np. od 0 do -10°C), to pomieszczeń w budynku trzeba dostarczać więcej ciepła.
Taki sposób działania automatyki nie jest doskonały, lecz ma tę zasadniczą zaletę, że pozwala sterować instalacja c.o z wyprzedzeniem, uwzględniającym bezwładność cieplną ogrzewania podłogowego. Bo przecież faktu, że temperatura na zewnątrz spada od razu we wnętrzach nie odczuwamy. Ale jeżeli nasze działające „ospale” ogrzewanie podłogowe ma zdążyć się rozgrzać i za jakiś czas przekazywać odpowiednio więcej ciepła, to temperaturę płynącej przez nie wody trzeba zwiększyć już teraz. Kocioł lub pompa ciepła musi otrzymać odpowiedni sygnał z wyprzedzeniem, chociaż temperatura w pokojach w ogóle się jeszcze nie zmieniła. Właściwa komunikacja pomiędzy źródłem ciepła (kotłem, pompą) i systemem sterowania ogrzewaniem podłogowym ma tu więc kluczowe znaczenie. Tylko wówczas osiągamy optymalny tryb pracy.
Automatyka pokojowa reaguje na zmiany temperatury wewnątrz pomieszczeń, pogodowa zaś na zewnątrz budynku, fot. QL Controls (Engo Controls)
Dzięki automatyce pogodowej wiemy z wyprzedzeniem, że potrzebne będzie zwiększenie intensywności ogrzewania, lub przeciwnie jego zmniejszenie (bo na zewnątrz robi się cieplej). Obecnie najczęściej osiąga się to nie przez włączenie lub wyłączenie ogrzewania, lecz przez zwiększenie lub obniżenie temperatury wody płynącej w układzie c.o. Postępuje się tak przede wszystkim dlatego, że pompy ciepła oraz nowoczesne kotły najlepiej i najoszczędniej pracują właśnie przy takiej płynnej regulacji temperatury.
Ale tu pojawia się zasadnicze pytanie o to jak bardzo temperatura wody w obiegu powinna się zmieniać, w zależności od tego jaką temperaturę mamy na zewnątrz? Właśnie tę zależność, pomiędzy temperaturą wody zasilającej w układzie centralnego ogrzewania oraz temperaturą zewnętrzną obrazuje krzywa grzewcza. W jej przypadku najważniejsze są dwie wartości skrajne - temperatura wody potrzebna przy najniższej przewidywanej temperaturze zewnętrznej (zwykle ok. -20°C), oraz niezbędna przy temperaturze, przy której ogrzewanie nie jest już konieczne (najczęściej 12 do 15°C).
Oczywiście, wymagana temperatura wody będzie odmienna w poszczególnych budynkach, zależnie od tego na ile dobrze są ocieplone (jak duże są straty ciepła), oraz jaką mają instalację grzewczą. Nawet w przypadku nieco inaczej wykonanej podłogówki maksymalna temperatura wody na zasilaniu (czyli ta na największe mrozy) może wynosić od zaledwie 35°C do nawet 55°C. Z kolei w budynku z grzejnikami maksimum może wynosić 75°C i więcej. Dlatego właściwą krzywą grzewczą zawsze trzeba dobrać indywidualnie, uwzględniając specyfikę konkretnego budynku oraz upodobania domowników. Ten drugi czynnik bywa lekceważony, chociaż jest niezwykle ważny. Bowiem standardowo krzywe grzewcze dobierane są tak, aby we wnętrzach zapewnić temperaturę 20°C. Jeżeli lubimy mieć cieplej (albo chłodniej) to koniecznie uprzedźmy o tym instalatora, gdyż nawet różnica 1-2°C (np. 22 zamiast 20°C) wymaga wprowadzenia korekty. Pamiętajmy przy tym, że każdy stopień mniej, to realne oszczędności - rachunki za ogrzewanie niższe o kilka procent.
Krzywe grzewcze pokazują po prostu zależność pomiędzy temperaturą zewnętrzną oraz temperaturą wody zasilającej instalację, wystarczającą do utrzymania komfortowej temperatury we wnętrzach, wykres Vaillant
Taka regulacja temperatury, zgodnie z wybraną krzywą, ma jednak największe znaczenie w przypadku systemów grzewczych z pompami ciepła. W ich przypadku odpowiedni regulator temperatury służy nie tylko utrzymaniu komfortu mieszkańców. Wzrost temperatury wody w obiegu przekłada się bowiem bardzo mocno na rachunki oraz wydajność instalacji. Problem polega na tym, że wraz ze wzrostem temperatury wody spada sprawność pompy, a często również jej moc.
Jak sterować ogrzewaniem podłogowym: podsumowanie
Z samej budowy typowej podłogówki wynika fakt, że nie można w szybkim tempie zmienić temperatury takiej podłogi. W efekcie nie sposób również szybko podnieść - albo obniżyć - temperatury w pomieszczeniu. Dlatego fachowo mówi się o dużej bezwładności cieplnej ogrzewania podłogowego. Taka podłoga jest po prostu potężnym akumulatorem ciepła.
Samo w sobie nie jest to ani zaletą, ani wadą. Oczywiście, nie mamy co myśleć o dynamicznym sterowaniu ogrzewaniem podłogowym i np. obniżaniu temperatury na kilka godzin, gdy wychodzimy z domu. Jednak z drugiej strony, ta ogromna bezwładność ułatwia utrzymywanie stabilnej temperatury we wnętrzach. Ponadto pozwala na ciągłą pracę przez wiele godzin takich urządzeń grzewczych jak gazowe kotły kondensacyjne i pompy ciepła. Zaś właśnie w taki sposób działają one najlepiej i w sposób najbardziej oszczędny.
Ostatecznie cała rzecz polega więc na tym, aby sposób sterowania ogrzewaniem podłogowym uwzględniał tę bezwładność cieplną podłogówki. Najłatwiej osiągnąć to stosując automatykę pogodową, działającą zgodnie z dopasowaną do specyfiki budynku krzywą grzewczą. Jednak i bez tego w wielu domach ogrzewanie podłogowe będzie działać prawidłowo, gdyż podłoga będzie ogromnym akumulatorem wytwarzanego ciepła.
FAQ Pytania i odpowiedzi
Jakie są zasady sterowania ogrzewaniem podłogowym?
Sterowanie ogrzewaniem podłogowym wymaga innego podejścia niż tradycyjne grzejniki. Podłogówka ma dużą bezwładność cieplną, co oznacza, że nagrzewa się i stygnie powoli. Z tego powodu niezbędne jest zastosowanie systemów sterowania z wyprzedzeniem, takich jak automatyka pogodowa, która uwzględnia zmiany temperatury na zewnątrz budynku.
Co to jest automatyka pogodowa i jak ją zastosować do sterowania podłogówką?
Automatyka pogodowa to system, który reaguje na zmiany temperatury zewnętrznej, a nie wewnętrznej. Dzięki zewnętrznemu czujnikowi temperatury system grzewczy wie, kiedy i o ile podnieść temperaturę wody w obiegu, aby utrzymać komfortową temperaturę w pomieszczeniach. Automatyka pozwala na wcześniejsze dostosowanie ogrzewania do warunków atmosferycznych.
Co to jest krzywa grzewcza i jak wpływa na efektywność ogrzewania podłogowego?
Krzywa grzewcza to wykres, który pokazuje zależność między temperaturą zewnętrzną a temperaturą wody w obiegu grzewczym. Dzięki niej możliwe jest optymalne dostosowanie temperatury wody do zmieniających się warunków atmosferycznych, co przekłada się na oszczędności w zużyciu energii i komfort cieplny w budynku.
Jakie temperatury wody są zalecane w systemie ogrzewania podłogowego?
Zwykle temperatura wody zasilającej ogrzewanie podłogowe powinna wynosić od 35°C do 40°C, w zależności od specyfiki budynku i izolacji. W skrajnych przypadkach, na przykład przy bardzo mroźnej pogodzie, temperatura może wynosić nawet 55°C.
Czy warto ustawiać wyższą temperaturę w ogrzewaniu podłogowym, aby było cieplej?
Wyższa temperatura wody w systemie podłogowym może sprawić, że będzie cieplej, ale jednocześnie prowadzi do wyższych kosztów eksploatacji. Jeśli chcesz mieć nieco wyższą temperaturę w pomieszczeniach, warto dostosować krzywą grzewczą, aby nie zwiększać temperatury wody niepotrzebnie.
Jakie są typowe błędy przy sterowaniu ogrzewaniem podłogowym?
Do najczęstszych błędów należy stosowanie tradycyjnych termostatów pokojowych, które nie uwzględniają bezwładności cieplnej systemu podłogowego. Często także pomija się ustawienia krzywej grzewczej lub nie dopasowuje jej do indywidualnych potrzeb budynku, co może prowadzić do nieefektywnego działania systemu i wyższych kosztów eksploatacji.
Jakie systemy sterowania są najlepsze do ogrzewania podłogowego?
Najlepszym rozwiązaniem są systemy automatyki pogodowej, które uwzględniają zmiany temperatury zewnętrznej i pozwalają na precyzyjne dostosowanie temperatury wody w obiegu grzewczym. Nowoczesne sterowniki mogą być wyposażone w czujniki temperatury zewnętrznej oraz funkcję adaptacyjną, która dostosowuje ustawienia do zmieniających się warunków.
Człowiek wielu zawodów, instalator z powołania i życiowej pasji. Od kilkunastu lat związany z miesięcznikiem i portalem „Budujemy Dom”. W swojej pracy najbardziej lubi znajdywać proste i praktyczne rozwiązania skomplikowanych problemów. W szczególności propaguje racjonalne podejście do zużycia energii oraz zdrowy rozsądek we wszystkich tematach związanych z budownictwem.
W wolnych chwilach, o ile nie udoskonala czegoś we własnym domu i jego otoczeniu, uwielbia gotować albo przywracać świetność klasycznym rowerom.
Skomentuj
