Różnica między ogrzewaniem grzejnikami a podłogówką

Majster Guru: - Czy wie pan, jaka jest zasadnicza różnica między ogrzewaniem grzejnikami a ogrzewaniem płaszczyznowym?

- Podłogówka to szczególny rodzaj tak zwanego ogrzewania płaszczyznowego. O ogrzewaniu podłogowym mówimy, kiedy elementem grzejnym jest podłoga, ale wykonuje się też instalacje, w których rolę tę pełnią ściany, a nawet sufit. Oczywiście ogrzewanie podłogowe jest najbardziej rozpowszechnione, bo ma naprawdę wiele bezdyskusyjnych zalet.

- To akurat nie jest takie bezdyskusyjne - w każdym razie podłogówka nie jest polecana do pomieszczeń o dużym zapyleniu, ale do tego może wrócimy później. Natomiast niekwestionowaną chyba przez nikogo zaletą ogrzewania podłogowego (choć już nie ściennego) jest to, że pionowy rozkład temperatury w pomieszczeniu jest najbardziej zbliżony do tego, który odpowiada zdecydowanej większości ludzi. O proszę, tu mam odpowiedni rysunek.

- Właśnie tak. To naprawdę bardzo ważne. Niech pan przypomni sobie sytuację odwrotną, którą spotykamy, i to wcale nierzadko, w pomieszczeniach źle izolowanych cieplnie, a w konsekwencji wymagających intensywnego ogrzewania, np. w środkach komunikacji publicznej. Grzeją grzejniki, huczą nawiewy powietrza, rozpinamy kurtkę, bo nam gorąco, a w nogi wciąż zimno! To sytuacja skrajnie dyskomfortowa. Natomiast ogrzewanie podłogowe pozwala odczuwać miłe ciepło w stopy, a jednocześnie przyjemny chłód na wysokości głowy.

- Bardzo dobra uwaga! Jest pan bardzo blisko wskazania tej najważniejszej różnicy między grzejnikami a ogrzewaniem płaszczyznowym, o którą przed chwilą pytałem.

- To również jest bardzo ważne, ale w tym momencie chodzi mi o coś innego. Smugi pojawiające się z czasem nad grzejnikami powstają przede wszystkim z tego powodu, że ciepło do pomieszczenia przekazywane jest głównie w drodze konwekcji, czyli ruchu ogrzanego powietrza.

- Nawet na pewno pan o niej słyszał, chyba że zamiast na lekcję fizyki poszedł pan akurat na wagary... Ale lepiej nie drążmy tego tematu, tylko przypomnijmy sobie lekcję, o której mógł pan przecież zapomnieć. Omawiane były na niej sposoby rozprzestrzeniania się czy też transportu ciepła.

Pierwszy z nich to przewodzenie, będące konsekwencją bezpośredniego oddziaływania cząsteczek ciał na siebie. Mamy z nim do czynienia na przykład w sytuacji, kiedy podgrzejemy z jednej strony metalowy pręt. Jak dobrze pan wie z doświadczenia, w krótkim czasie ciepły będzie cały pręt. To, jak szybko się to stanie, zależy od własności materiału, z którego został on wykonany, zwanej przewodnictwem cieplnym. Dobrymi przewodnikami są na przykład metale, natomiast drewniany kij może pan z jednej strony podpalić i bez problemu trzymać w ręce.

Drugi sposób transportu ciepła to promieniowanie. Drgania cząsteczek każdego nagrzanego obiektu skutkują emisją promieniowania elektromagnetycznego, przy czym w przypadku zakresu temperatur pokojowych będzie to promieniowanie podczerwone. Promieniowanie to jest z kolei pochłaniane przez inne ciała, powodując ich nagrzewanie. To właśnie promieniowanie sprawia, że wchodząc do pomieszczenia, w którym stoi rozgrzany piec kaflowy, odczuwamy całym ciałem miłe ciepło.

Z kolei trzeci sposób rozprzestrzeniania się ciepła, zwany konwekcją albo unoszeniem, wynika nie z zachowania poszczególnych cząsteczek nagrzanych ciał, lecz z przemieszczania się całych mas ogrzanego gazu czy też cieczy na skutek różnic w gęstości, spowodowanych różnicami temperatury. Jak wszyscy dobrze wiemy, ciepłe powietrze jako lżejsze unosi się do góry, tak samo zachowuje się też ciepła woda w zbiorniku.

- Oczywiście. Bo - i to jest informacja bardzo ważna - w przypadku grzejników większa część ciepła przekazywana jest do pomieszczenia właśnie dzięki konwekcji, czyli poprzez ruch ogrzanego powietrza, a promieniowanie ma znaczenie - w zależności od konstrukcji grzejnika - albo wyraźnie mniejsze (od 15 do 35 proc.), albo nawet zupełnie marginalne. Natomiast w przypadku ogrzewania płaszczyznowego (podłogowego lub ściennego) promieniowanie ma decydujący udział - ok. 70 procent - co słusznie uważa się za ogromną zaletę podłogówki czy też "ciepłych ścian".

- Właśnie tak. Dzięki temu jest nam przyjemnie ciepło, bo promieniowanie odbieramy dosłownie każdą komórka naszego ciała, a powietrze może być względnie chłodne. Tu dochodzimy do kolejnej wielkiej zalety ogrzewania podłogowego - przy jego wykorzystaniu temperatura pomieszczenia odbierana subiektywnie jako komfortowa jest w rzeczywistości zwykle o 1-2 stopnie niższa niż w sytuacji, kiedy pomieszczenie ogrzewamy grzejnikami. To zaś przekłada się na mniejsze straty ciepła, a w konsekwencji znaczące, bo co najmniej kilkuprocentowe (5-10 proc.) oszczędności na energii.

- Tak, ale na podsumowanie jest jeszcze zdecydowanie za wcześnie. Jak już mówiłem, ogrzewanie podłogowe zapewnia najbardziej zbliżony do najkorzystniejszego dla człowieka pionowy rozkład temperatury w pomieszczeniu. Wypada dodać, że przy dobrze wykonanej podłogówce rozkład temperatury jest bardziej korzystny nie tylko w pionie, ale i w poziomie, gdyż dużo łatwiej jest uniknąć powstania stref zbyt ciepłych w bezpośredniej bliskości grzejników, czy też niedogrzanych, znajdujących się z dala od nich.

Nie koniec na tym. Kilkuprocentowe oszczędności wynikające z nieznacznego obniżenia temperatury w pomieszczeniach to jedno, ale o wiele większe możliwości oszczędzania na kosztach ogrzewania wynikają z tego, co zdążył pan zauważyć sam: grzejniki muszą być gorące, a podłoga tylko ciepła. Otóż właśnie z tego względu ogrzewanie podłogowe doskonale współpracuje z nowoczesnymi, niskotemperaturowymi źródłami energii cieplnej, takimi jak pompy ciepła, kolektory słoneczne czy kotły kondensacyjne. Czym niższa temperatura w kotle, tym więcej energii zdołamy odzyskać dzięki kondensacji pary wodnej zawartej w spalinach.