Techniczne parametry grzejników. Jak dobrać grzejniki?
Techniczne parametry grzejników. Jak dobrać grzejniki?
W jednej części domu mam stare żeliwne kaloryfery i kocioł na węgiel, a w drugiej (dodanej wiele lat temu po rozbudowie), nowsze grzejniki płytowe i też już stary kocioł gazowy. Na pewno wymienię kocioł gazowy na kondensacyjny. Nie podjąłem zaś jeszcze decyzji, czy pozostawić możliwość przyłączenia kotła węglowego. Jak powinienem dobrać grzejniki? Przede wszystkim chodzi mi o kwestie techniczne - moc, która przecież musi się zmieniać wraz z temperaturą wody płynącej z kotła, oraz o samą możliwość współpracy z tak różnymi kotłami.
Rzeczywiście, dobór mocy grzejników nie jest prostą sprawą. Na szczęście można trzymać się zasady, że dobieramy ją, uwzględniając to źródło ciepła, które przygotowuje mniej gorącą wodę. Wzrost jej temperatury mogą zaś samoczynnie zrównoważyć nawet typowe głowice termostatyczne. Natomiast kwestia doboru typu grzejnika do danego rodzaju instalacji jest nie mniej ważna, gdyż nie każde połączenie jest w ogóle dopuszczalne.
Temperatura wody i moc
Moc grzejnika wodnego zmienia się w zależności od temperatury wody w obiegu c.o. oraz temperatury powietrza w pomieszczeniu. Dlatego w katalogach podaje się ją doprecyzowując o jakie warunki pracy chodzi. Zapisuje się to np. jako 500 W przy 75/65/20°C.
Wówczas poszczególne wartości temperatury są następujące:
75°C - woda zasilająca;
65°C - woda na powrocie;
20°C - powietrze w pomieszczeniu.
Trzeba jednak uprzedzić, że chociaż parametry 75/65/20°C spotyka się chyba najczęściej, to bywają podawane także inne, zarówno wyższe, jak i niższe. Trzeba na to bardzo uważać, bo moc wyznaczona np. dla 90/70/20°C będzie znacznie wyższa, chociaż grzejnik będzie ten sam. Analogicznie, obniżenie temperatury wody spowoduje z kolei bardzo duży spadek mocy.
Przykładowe zestawienie mocy średniej wielkości grzejnika płytowego, w zależności od parametrów zasilania umieściliśmy w tabeli. Proporcje zmian mocy będą bardzo zbliżone także w przypadku innych grzejników tego rodzaju. Dlatego zestawienie konkretnych wartości pozwala dość dobrze zrozumieć to zjawisko.
Grzejnik stalowy płytowy
Moc grzejnika [W]
Parametry zasilania
716
90/70/20°C
565
75/65/20°C
418
65/55/20°C
282
55/45/20°C
161
45/35/20°C
Trzeba jeszcze uprzedzić, że gdy temperatura powietrza w pomieszczeniu jest wyższa niż standardowe 20°C (przyjmowane najczęściej do obliczeń), to oddawana moc nieco spada. Z kolei, jeżeli powietrze jest chłodniejsze, to moc rośnie. Trzeba o tym pamiętać, jeżeli lubimy mieć we wnętrzach wyraźnie cieplej (ponad 20°C). Dobierając grzejnik do łazienki, także należy dokonać pewnej korekty, gdyż tam jako standard przyjmuje się temperaturę 24°C.
Dla osób nie obeznanych z techniką grzewczą niezbyt zrozumiały może być natomiast sposób podawania mocy grzejników członowych, czyli z żeberkami z aluminium lub żeliwa. W ich przypadku bardzo często podaje się moc pojedynczego żeberka. Jest to o tyle uzasadnione, że te elementy można łączyć w niemal dowolnej wielkości zestawy, uzyskując ostatecznie grzejnik o pożądanej mocy. Przy czym łączna moc jest po prostu wielokrotnością mocy jednego członu. Wprawdzie obecnie producenci oferują najczęściej gotowe, już skręcone zestawy i podają wówczas ich łączną moc, ale oba sposoby zapisu (żeberko lub zestaw) funkcjonują niejako równolegle.
W przypadku grzejników członowych często podaje się moc jednego żeberka. (fot. KFA Armatura)
O co chodzi z deltą?
Żeby nie było zbyt prosto, to właśnie producenci grzejników członowych dość często korzystają z jeszcze innego sposobu określania mocy. Mianowicie, zamiast np. zapisu: Moc 500 W przy 75/65/20°C mamy coś takiego:
Moc 500 W dla Δt = 50°C
Symbol Δt (delta t) oznacza różnicę temperatury, lecz chodzi tu o różnicę pomiędzy średnią temperaturą grzejnika oraz temperaturą powietrza w pomieszczeniu. Z kolei średnia temperatura grzejnika to średnia arytmetyczna temperatury zasilania i powrotu. Na przykład:
(75 + 65) : 2 = 70.
W takim razie, jeżeli w pomieszczeniu mamy 20°C, to różnica pomiędzy 70°C i 20°C wynosi 50°C (70 - 20 = 50).
Ostatecznie więc jest to tylko inny sposób zapisania dokładnie tego samego, co w przypadku 75/65/20°C.
W tabeli pokazujemy zmianę mocy grzejnika członowego, wykonanego z aluminium. Uwzględniliśmy zestaw o identycznej - przy 75/65/20°C - mocy, co grzejnik płytowy. Jednak podajemy również moc pojedynczego żeberka oraz parametry zasilania zapisane jako Δt. Dla wielu osób może to być niezwykle pożyteczne ułatwienie.
Warto porównać obie tabele. Zauważymy wówczas, że wraz ze zmianą temperatury wody, moc zmienia się niemal tak samo, niezależnie od tego, z którym typem grzejnika mamy do czynienia. Różnice wprawdzie są, ale na poziomie zaledwie kilku procent. Tak więc, pod względem mocy i reakcji na zmianę temperatury wody, oba typy można traktować zamiennie.
Duże różnice występują tylko w przypadku grzejników o nietypowej konstrukcji, szczególnie tych wyposażonych w wentylatory.
Sposób podłączenia
Sam sposób przyłączenia grzejnika - od boku, od dołu itd. - nie ma większego znaczenia dla jego sposobu działania. Oczywiście, pod warunkiem, że całość instalacji zostanie wykonana prawidłowo.
Tradycyjny wariant to podłączenie boczne jednostronne. Rury - zasilająca i powrotna - mogą być wówczas poprowadzone do grzejnika od pionu, ze ściany lub z podłogi.
Dawniej powszechnie stosowana była pierwsza wersja, obecnie preferowane jest zaś wariant ścienny, gdyż rury można wówczas ukryć w bruzdach pod tynkiem. Jeżeli przy wymianie starych żeliwnych kaloryferów priorytetem jest ograniczenie zakresu prac do minimum, to wybierając grzejnik aluminiowy o takim samym rozstawie króćców przyłączeniowych (500 lub 600 mm), można zastąpić stary grzejnik nowym, w ogóle nie przerabiając rurociągów.
Bardzo wiele grzejników ma przyłącza wykonane od dołu - jako centralne, położone z lewej lub prawej strony. Grzejniki drabinkowe (do łazienek) często mają z kolei po jednym króćcu przyłączeniowym (zasilanie lub powrót) na każdym z krańców.
Wówczas rury przyłączeniowe wyprowadzane są z podłogi lub ze ściany. Ten drugi wariant jest uważany za bardziej praktyczny, gdyż rury nie utrudniają sprzątania pod grzejnikiem, nie trzeba też wycinać na nie otworów w panelach albo parkiecie.
Wybierając grzejnik z podłączeniem dolnym, trzeba koniecznie sprawdzić, czy króćce znajdują się w odpowiednim dla nas miejscu (z lewej, z prawej, centralnie), jaki jest ich rozstaw (najczęściej tzw. D50), oraz po której stronie w przyłączu znajduje się króciec zasilający. Trzeba przy tym pamiętać, że tylko niektóre grzejniki są symetryczne i można je ustawić dowolną stroną do ściany.
Ponadto, niezależnie od sposobu podłączenia grzejnika, sposób ułożenia rur musi być przemyślany, tak aby zapewniał możliwość odpowietrzenia samego grzejnika i rurociągów. Zaś w modernizowanych systemach grzewczych bywa z tym różnie, gdyż często nie wymienia się tam wszystkich rur, układa się je w sposób nietypowy czy zmienia średnicę i rodzaj, próbując w ten sposób ograniczyć zakres prac.
Tylko niektóre grzejniki są symetryczne i można je ustawić dowolną stroną do ściany. Trzeba to uwzględnić, wybierając sposób przyłączenia.
Rodzaj instalacji c.o.
Bardzo ważną kwestią jest sam rodzaj instalacji c.o. Może być ona zabezpieczona przed nadmiernym wzrostem ciśnienia rozgrzewającej się wody otwartym (przelewowym) lub zamkniętym (ciśnieniowym) naczyniem wzbiorczym.
Naczynie otwarte to rozwiązanie tradycyjne, dawniej stosowane powszechnie, niezależnie od rodzaju kotła, ale i obecnie wciąż dominujące w instalacjach z kotłami na paliwo stałe.
Natomiast obecnie praktycznie tylko naczynia zamknięte stosuje się w systemach z kotłami gazowymi oraz pompami ciepła. Jedynie bardzo nieliczne nowe kotły gazowe można montować w układach otwartych.
Rodzaj naczynia wzbiorczego ma jednak znaczenie także dla grzejników. Żeliwne oraz aluminiowe (członowe) można bez obaw stosować zarówno w układach otwartych, jak i zamkniętych. Natomiast większość producentów stalowych grzejników płytowych dopuszcza ich pracę tylko w układach zamkniętych. Wprawdzie używa się ich z powodzeniem także w wielu systemach otwartych i nie niszczy ich tam korozja, jednak jeżeli jest to niezgodne z zaleceniami producenta, to możemy zapomnieć o gwarancji.
Kolejną kwestią jest to, czy grzejnik danego typu nadaje się do pracy w układzie grawitacyjnym, czyli bez pompy obiegowej. Wprawdzie nowe instalacje i tak nie są już zwykle wykonywane jako grawitacyjne, ale starsze powszechnie właśnie takie były. Nawet jeżeli potem dodano do nich pompę, to o ile została ona przyłączona w odpowiedni sposób, to w razie braku prądu ogrzewanie nadal może działać samoczynnie, w obiegu grawitacyjnym. Ale ze względu na duże opory wewnętrzne, do grawitacji i tak nie nadają się grzejniki płytowe. Mogą zaś w ten sposób pracować grzejniki członowe, zarówno żeliwne, jak i aluminiowe. Jednak nawet w ich przypadku musi być spełniony jeszcze jeden warunek. Mianowicie, nie mogą być wyposażone w typowe zawory i głowice termostatyczne, gdyż te zbytnio tłumią przepływ. Należy zamiast nich stosować specjalne zawory termostatyczne o dużym przepływie albo innego rodzaju (ręczne) zawory regulacyjne.
Typowe zawory termostatyczne uniemożliwiają pracę w układzie grawitacyjnym. (fot. Comap)
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.
1
