Trendy w wyborze urządzeń grzewczych w domach Polaków

Czego dowiesz się z artykułu?

• Jak dobrać system grzewczy do naszych potrzeb i możliwości?
• Czy warunki WT2021 i ekoprojekt ma wpływ na wybór systemu grzewczego?
• Jakie są wymagania użytkowników dla systemu grzewczego?
• Czy zmiana sposobu ogrzewania budynków będzie postępować i co ma na to wpływ?
• Jak cena paliw wpływa na wybór systemu ogrzewania domu?
• Jak wzrost cen paliw wpływa na akcję wymiany starych, szkodliwych dla środowiska, kotłów?
• Co ogranicza wybór ogrzewania?
• Jak porównywać kotły i pompy ciepła?
• Czy opłaca się ogrzewać dom gazem?
• Czy kotły na paliwo stałe jest dobrym rozwiązaniem dla każdego użytkownika?
• Co charakteryzuje pompy ciepła?
• Czy popularne jest ogrzewanie domu prądem?
• Jak dobrać grzejniki i ogrzewanie płaszczyznowe?
• Jak automatyka pomaga w pracy systemu grzewczego?
• Na czym polega regulacja hydrauliczna?

Nowy rok zaczął się od podwyżek cen energii i paliw. I powiedzmy sobie szczerze, że na razie nie ma widoków na odwrócenie tego trendu. Dlatego sposób ogrzewania domu i jego koszty znów stało się częstym tematem rozmów tych, którzy domy już mają lub dopiero planują budowę.

Wybór systemu grzewczego: potrzeby i możliwości

Zawsze powinniśmy zacząć od analizy potrzeb i możliwości. Trzeba uwzględniać nie tylko czynniki techniczne, ale też koszty inwestycji i eksploatacji, ewentualną uciążliwość obsługi itd.

Dlatego ważne jest czy to dopiero powstający budynek, w którym niemal wszystko możemy jeszcze zmieniać, czy dom już użytkowany, poddawany modernizacji. W tym drugim przypadku to my musimy się dostosować do sytuacji. Na ile jesteśmy gotowi zmieniać instalację grzewczą, uwzględniając przy tym nowe rozwiązania niepopularne, czy w ogóle nieznane np. 20 lat temu.

Na przykład, dostępne są lekkie systemy wodnego ogrzewania podłogowego, które nie stanowią nadmiernego obciążenia dla stropu, ale także specjalne rodzaje grzejników, dostosowane do niskiej temperatury zasilania. Te ostatnie mogą z powodzeniem współpracować nie tylko z kotłami kondensacyjnymi, ale również z typowymi, niskotemperaturowymi pompami ciepła. Z drugiej strony nie ma tak naprawdę żadnych technicznych przeciwwskazań, żeby podłogówkę zasilać z kotła na paliwo stałe. Ma się rozumieć, że nie bezpośrednio, lecz przez odpowiedni układ mieszający. Jednak w dzisiejszych czasach, każdy naprawdę dobry fachowiec wykona taki układ bez trudu.

Nie powinniśmy przy tym zapominać, że świat urządzeń grzewczych nie kończy się na grzejnikach i typowej podłogówce. Ciepło do wnętrz może przekazywać z powodzeniem również sufit lub ściany, grzejnik może być ukryty w ścianie, typowe ciężkie ogrzewanie podłogowe da się zastąpić bardzo lekką i cienką elektryczną matą lub folią grzewczą.

Możliwości jest tyle, że nawet nie sposób tu wszystkie wymienić. Dlatego właśnie planowanie nowej instalacji grzewczej lub remont istniejącej powinniśmy przede wszystkim skonsultować z dobrym fachowcem. W takiej sytuacji rola inwestora polega na wskazaniu czego oczekuje od działania instalacji grzewczej. Natomiast specjalista określi, czy jest to możliwe do zrobienia i jakim kosztem.

Kosztem nie tylko w sensie finansowym, bo trzeba też wziąć pod uwagę, że niektóre rozwiązania wymagają np. pewnego nakładu codziennej pracy od użytkownika. Może to być chociażby noszenie opału i regularne czyszczenie kotła. Nie każdemu będzie to odpowiadać, a np. dla osób starszych może być w ogóle nie do przyjęcia. Praktyka dowodzi zaś, że nawet bardzo dobre pod względem technicznym, ale zbyt uciążliwe dla właściciela domu ogrzewanie będzie po prostu utrapieniem. Bardzo prawdopodobne, że prędzej, czy późnej je zmieni. To zaś oznacza, że zupełnie bez sensu zapłaci faktycznie dwa razy za wykonanie instalacji.

Systemy grzewcze a WT 2021 i ekoprojekt

W przypadku nowych domów (budowanych lub dopiero projektowanych) musimy brać pod uwagę jeszcze ostrzejsze wymogi odnośnie energooszczędności, sprawności i czystości spalania związane z wprowadzeniem WT 2021 oraz ekoprojektu (dyrektywy Ecodesign). Z jednej strony oznacza to mniejsze zapotrzebowanie na ciepło (a więc i paliwo), ale z drugiej, bardzo wysokie wymagania odnośnie jakości kotłów i paliw, którymi mają być zasilane. Bo trzeba dobitnie powiedzieć, że nawet najlepszy kocioł nie będzie pracował dobrze - czysto, z wysoką sprawnością i dając odpowiednio dużo ciepła na paliwie marnej jakości, zostanie źle dobrany do potrzeb energetycznych budynku, czy wreszcie sterowanie jego pracą będzie nieodpowiednie. W takiej sytuacji potencjał nawet najlepszych urządzeń grzewczych zostanie zmarnowany.

Nowe wymagania użytkowników dotyczące ogrzewania domu

Wybierając urządzenia grzewcze oraz paliwo trzeba też uwzględnić, że zmienia się zarówno sam sposób budowania domów, jak i oczekiwania samych użytkowników. Dziś trudno byłoby kogoś przekonać, że kocioł do którego trzeba dokładać paliwo co 8, a nie 4 godziny, to szczyt marzeń. Co więcej, dla wielu osób fakt, że mogą sterować ogrzewaniem domu za pomocą smartfona, a w zasadzie wszystko dzieje się właściwie automatycznie, jest wręcz oczywisty.

Należy też wziąć pod uwagę, że w nowych domach coraz częściej nie ma wydzielonej kotłowni. W tej sytuacji szczególnego znaczenia nabiera cicha praca urządzeń umieszczanych w takich pomieszczeniach jak łazienka i kuchnia. Drugi czynnik z tym związany to ich estetyka. Tu warto zwrócić uwagę na urządzenia typu kompakt - ze zintegrowanym zasobnikiem c.w.u. oraz całym osprzętem zamkniętym w jednej obudowie.

Skuteczne działanie ogrzewania to nie jedyny wymóg. Coraz większą wagę przykładamy do estetyki elementów instalacji. (fot. Purmo)

Sposoby ogrzewania domu - zmian nie da się zatrzymać

Przez ostatnie lata wyraźnie promowano nowoczesne urządzenia grzewcze, takie jak pompy ciepła i gazowe kotły kondensacyjne. Nie chodzi przy tym wyłącznie o ofertę producentów, chociaż trzeba przyznać, że rozwijała się ona właśnie w tym kierunku i szczególnie pompy ciepła sprzedaje dziś wiele firm wcześniej w ogóle nie kojarzonych z tymi urządzeniami. Jednak można powiedzieć, że promocja takich rozwiązań miała też miejsce na wyższym szczeblu. Widać to jeżeli spojrzymy na warunki programu "Czyste Powietrze" oraz rosnącą liczbę uchwał antysmogowych, ograniczających możliwości korzystania z kotłów na paliwa stałe. To wszystko działo się trochę w oderwaniu od rzeczywistości, bo w naszym kraju najpopularniejszym paliwem wciąż pozostaje węgiel kamienny i ten stan rzeczy nie zmieni się z roku na rok. Obecny wzrost cen gazu ziemnego prawdopodobnie osłabi trend zmian, jednak go nie zatrzyma.

Po prostu nie ma już powrotu do sytuacji sprzed dekady, gdy na polskim rynku królowały najtańsze kotły zasypowe, teoretycznie na węgiel i drewno, a w praktyce bywało, że na wszystko, co tylko dało się spalić. Takie kotły często nie spełniały żadnych norm emisji spalin, bo nie było to wymagane.

Upowszechnienie pomp ciepła to jedna z najważniejszych zmian w ogrzewaniu domów w ciągu ostatnich 10 lat. (fot. Nibe-Biawar)

Może cię zainteresować

Podgrzewanie wody prądem - ile to kosztuje? Zbiorniki na gaz - dzierżawić czy kupić na własność? Jak ustalić moc kotła grzewczego? Zalety zastosowania podgrzewaczy (wymienników) wężownicowych Czy warto kupować droższy, certyfikowany pellet? Kocioł elektryczny czy pompa ciepła? Ból głowy inwestora Jak podłączyć sprzęgło hydrauliczne? Ile prądu zużywa piec na pellet? Jakie są możliwości otrzymania dofinansowania na zakup kotła na pellet? Jak ustawić piec na ekogroszek żeby nie było spieków? Najczęstsze pytania o spieki i konglomeraty kwarcowe Pompa obiegowa do wodnego ogrzewania podłogowego - na co zwrócić uwagę przy jej zakupie? Ergonomiczne podłączenie urządzeń grzewczych do instalacji centralnego ogrzewania Grupy pompowe duro system - kompaktowe rozwiązanie techniczne gotowe do montażu Elektryczne ogrzewanie domu. Jedno rozwiązanie, wiele korzyści Co oznacza, że kocioł na pellet drzewny jest o podwyższonym standardzie? Jak właściwie podzielić dom na strefy grzewcze? F-Power - nowa linia zaworów kulowych. Gdzie tkwi sekret niezawodności? Wiszące gazowe kotły kondensacyjne Condens 5700i WT i Condens 5300i WT Czym jest wartość energetyczna węgla i od czego zależy? Jak ustawić sterowniki w kotle klasy 5? Jakie ogrzewanie do domu w 2023? Czym ogrzewać dom zimą? Jak działa sterowanie EOS 6? 5 przykazań świadomego oszczędzania na ogrzewaniu Jak bezpiecznie korzystać z piecyka gazowego? Jak działa system kart gwarancyjnych Wolf? Kondensacyjne kotły gazowe SAS - komfortowe ogrzewanie domu Separatory magnetyczne dla ochrony instalacji grzewczych Nowoczesne kotły gazowe - furtka do rozbudowy systemu grzewczego o ekologiczne rozwiązania

Zobacz więcej Zwiń

Dzisiaj rynek urządzeń grzewczych wygląda inaczej. Nowoczesne kotły na węgiel to zupełnie inny świat i jakość. Ich sprawność przekracza nawet 90%, a emisja zanieczyszczeń jest kilkadziesiąt razy mniejsza niż w przypadku dawnych urządzeń bezklasowych. Wielokrotnie wzrosła też sprzedaż pomp ciepła, o których można powiedzieć, że stają się wreszcie urządzeniami powszechnego użytku.

Ale powtórzmy - sytuacja nie zmieni się z roku na rok. Przykładowo, dostęp do sieci gazowej, poza obszarem aglomeracji miejskich ma mniej niż 30% Polaków. Na dodatek na początku roku należąca do PGNiG Polska Spółka Gazownictwa, która zajmuje się wykonywaniem nowych przyłączy, ogłosiła, że na lata 2022-2023 budżet jest już rozdysponowany. Po prostu liczba wniosków o przyłączenie była tak duża, że firma nie będzie na razie przyjmować nowych. Sytuacja być może się zmieni i jednak nowe środki uda się znaleźć, jednak doskonale widać tu, że infrastruktury nie da się rozbudować w błyskawicznym tempie i bez naprawdę dużych nakładów.

Z kolei pompy ciepła wciąż są drogie, jak na budżet przeciętnej polskiej rodziny. Ponadto możliwości ogrzewania nimi starszych, gorzej ocieplonych budynków są ograniczone. Nie mówiąc już o tym, że już w zeszłym roku duży ogólnoświatowy popyt na pompy ciepła powodował, że na dostawy i montaż urządzeń trzeba było długo czekać.

Jednak wąskim gardłem w ich rozwoju może się okazać system elektroenergetyczny, bo już teraz coraz częściej balansujemy na krawędzi niedoborów mocy. Tak czy inaczej rynek urządzeń grzewczych zmienia się i będzie się dalej zmieniał, chociaż trzeba się liczyć z tym, że to proces trudny i długotrwały.

Ogrzewanie domu - cena ma znaczenie

Cena paliwa (energii) ma zasadnicze znaczenie we wszystkich domach. Chociaż szczególnie wyczuleni są na nią właściciele starszych budynków, w których straty ciepła są znacznie większe niż w nowych, z założenia energooszczędnych. Niestety, obecny sezon grzewczy upływa przede wszystkim pod znakiem wzrostu cen. Węgiel kamienny oraz gaz płynny (propan) wyraźnie drożały już jesienią 2021 r. W efekcie ceny w styczniu 2022 r. były mniej więcej o 50% wyższe niż rok wcześniej. Natomiast początek roku 2022 przyniósł ogromny wzrost cen gaz ziemnego, a także prądu. W taryfach dla gospodarstw domowych były to wzrosty mniej więcej o 60% (gaz ziemny) oraz o 25% (energia elektryczna).

Trzeba jednak podkreślić, że wzrost cen nośników energii dla gospodarstw domowych jest sztucznie hamowany, natomiast przedsiębiorcy dostali już rachunki wręcz obłędnej wysokości, wyższe nawet o kilkaset procent! To pokazuje skalę problemu i najlepiej świadczy o tym, że rzeczywista, rynkowa skala podwyżek cen jest o wiele większa niż na razie odczuli odbiorcy indywidualni (gospodarstwa domowe). Oczywiście, ostatecznie i tak wszyscy odczują i ten wzrost cen, bo przedsiębiorcy będą zmuszeni podnieść ceny towarów i usług. Przecież wzrost cen energii i paliw wpływa na cały rynek.

Wysokiej jakości węgiel spalany w nowoczesnym kotle to dobre źródło ciepła o umiarkowanej cenie. (fot. Energo)

Co możemy zrobić, żeby zbyt boleśnie nie odczuwać dalszego wzrostu cen paliw w przyszłości? Odpowiedź jest znana od dawna - przede wszystkim zadbać o to, żeby dom miał niskie zapotrzebowanie na ciepło. Chodzi nie tylko o standard jego izolacyjności, ale również o wielkość i wyposażenie w nowoczesne instalacje zmniejszające apetyt na energię. Może to być np. wentylacja z rekuperatorem, panele PV, kolektory słoneczne, pompa ciepła itd.

Po prostu utrzymanie energochłonnego domu zawsze będzie kosztowne, nawet jeżeli będziemy używać względnie taniego paliwa. Tu doskonale sprawdza się zasada, że najtańsza jest energia, której w ogóle nie zużywamy.

Zdecydowanie należy zaś odradzić nieprzemyślaną zmianę sposobu ogrzewania. Przejście na inne paliwo albo założenie pompy ciepła może być jak najbardziej uzasadnione, ale tak poważnych decyzji nie powinniśmy podejmować pochopnie. Konieczna jest dogłębna analiza uwarunkowań charakterystycznych dla konkretnego domu. Sama informacja, że sąsiad w domu z pompą ciepła płaci za ogrzewanie o połowę mniej niż my tak naprawdę nie ma wielkiej wartości. Bo w tym momencie ważne jest, jaki to jest dom, z jaką instalacją grzewczą itd. Po prostu budowa nowej instalacji grzewczej lub modernizacja istniejącej to zawsze zadanie dla solidnych fachowców, którzy potrafią wyważyć wszystkie czynniki i na tej podstawie zaproponować optymalne rozwiązanie.

Patologia drogich paliw

Dalszy wzrost cen paliw może spowodować, że wielu naszych rodaków zacznie bardzo starannie segregować śmieci - na te palone w dzień, oraz w nocy... A wtedy nic nie wyjdzie z ambitnych planów ograniczania niskiej emisji i smogu.

Już teraz mamy sygnały, że dochodzi do wielu negatywnych, wręcz niebezpiecznych zjawisk. Niektórzy zaczęli znów używać starych, od lat zapomnianych pieców i to nawet w centrum dużych miast. To czym i jak w nich palą to jedno. Ale skoro celem jest zmniejszenie rachunków, to raczej paliwem nie jest koks najwyższej jakości, albo dobrze wysezonowane drewno. Niebezpieczeństwo polega także na tym, że skoro te piece stały nieużywane przez lata, to ich stan, oraz stan przewodów kominowych może być bardzo zły. Ponadto wiele osób po prostu nie potrafi w bezpieczny sposób używać takich urządzeń, do pomieszczeń z piecami nie ma wystarczającego dopływu świeżego powietrza itd. Oby tylko nie okazało się, że tej zimy będziemy mieć skok liczby pożarów i zaczadzeń.

Kolejny problem to fakt, że wzrost cen paliw już zaszkodził popularności akcji wymiany starych bezklasowych kotłów, czyli tzw. kopciuchów, na nowoczesne urządzenia. Samorządowcy skarżą się, że ci, którzy już stare piece wymienili, zamiast być niejako żywą reklamą, narzekają na wyższe rachunki.

To wszystko jest skutkiem wzrostu cen paliw. Zaś nic tak dobrze nie służy ograniczeniu patologii w rodzaju palenia śmieci, jak możliwość zakupu dobrej jakości, czystego opału w rozsądnej cenie.

Wzrost cen gazu prądu oraz innych paliw spowodował, że niektórzy zaczęli znów używać starych, wyeksploatowanych już kotłów i pieców, w których da się palić praktycznie wszystkim. (fot. L. Jampolska)

Co ogranicza wybór ogrzewania?

Nie na każdej działce możemy wybrać dowolny rodzaj ogrzewania. Nie chodzi tylko o sprawy techniczne, ograniczenia mogą być zapisane w miejscowym planie zagospodarowania przestrzennego (MPZP) lub w decyzji o warunkach zabudowy. Pamiętajmy, że te dokumenty są dla nas wiążące, dlatego powinniśmy je sprawdzić jeszcze zanim kupimy działkę. Najczęściej spotykany jest zakaz stosowania paliw stałych (węgla, drewna, peletów).

Ponadto zasadnicze znaczenie ma dostępność mediów, czyli w tym przypadku gazociągu lub sieci ciepłowniczej.

Wreszcie czynnikiem ograniczającym może być sama wielkość i charakter działki. Na przykład na małej parceli nie bardzo znajdzie się miejsce na ułożenie kolektora poziomego gruntowej pompy ciepła. Jednak zamiast niego można wykonać odwierty pionowe lub kupić pompę typu powietrze/ woda.

Jeżeli chodzi zaś o wewnętrzną instalacje grzewczą, to w tym przypadku z rozmaitymi ograniczeniami muszą się liczyć przede wszystkim właściciele remontowanych domów. Wprawdzie niemal każdą zmianę da się ostatecznie przeprowadzić, jednak może to być na tyle trudne i kosztowne, że nie będzie miało uzasadnienia. Na szczęście obecnie wybór materiałów i rozwiązań technicznych jest tak duży, że niemal zawsze znajdziemy coś na miarę naszych potrzeb.

Jak porównywać kotły i pompy ciepła?

Wybór konkretnego rodzaju kotła lub pompy ciepła oznacza nie tylko, że będziemy wykorzystywać jakieś paliwo (droższy lub tańszy nośnik energii).

Każde urządzenie grzewcze ma pewne szczególne cechy:

• wymaga regularnej obsługi lub działa w pełni automatycznie;
• trzeba wydzielić na nie kotłownię lub można zainstalować je również w innym pomieszczeniu, takim jak kuchnia lub łazienka;
• wpływa na działanie wentylacji lub działa zupełnie niezależnie od tego jak wietrzymy pomieszczenia;
• lepiej lub gorzej współpracuje z ogrzewaniem wysokotemperaturowym (typowe grzejniki) oraz niskotemperaturowym (podłogówka i inne rodzaje ogrzewania płaszczyznowego).

Warto popatrzeć na urządzenia grzewcze (źródła ciepła) według tych praktycznych kryteriów. Dla zwykłego użytkownika, który nie zajmuje się na co dzień techniką grzewczą, będzie to miało znacznie większą wartość niż roztrząsanie technicznych szczegółów.

Gaz

Kotły gazowe mają mnóstwo zalet - działają w pełni automatycznie, nie musimy na nie wydzielać kotłowni, pod pewnymi warunkami mogą pracować niezależnie od rodzaju wentylacji i bez najmniejszego problemu współpracują zarówno z grzejnikami, jak i podłogówką. Przy tym są niezbyt drogie (od ok. 4000 zł), a ich rynkowa oferta jest ogromna.

Największy kłopot polega na tym, że sieć gazu ziemnego dostępna jest tylko na stosunkowo nielicznych działkach. Alternatywnym rozwiązaniem może być zasilanie kotła gazem płynnym, czyli propanem z przydomowego zbiornika. Jednak w tym przypadku trzeba wygospodarować miejsce na zbiornik na działce, zapewnić do niego możliwość dojazdu cysterny, spełnić określone przepisami wymogi bezpieczeństwa. Zakup zbiornika na własność to spory wydatek, wraz z wykonaniem instalacji przekraczający 10 000 zł. Alternatywą jest jego wydzierżawienie, ale wtedy wyraźnie więcej płacimy za gaz. Tak naprawdę nie dostajemy niczego za darmo - po prostu w ten sposób spłacamy koszt zbiornika.

Który wariant będzie dla nas korzystniejszy, musimy zadecydować po przeanalizowaniu nie tylko kosztu samego paliwa, bo np. dzierżawiąc zbiornik nie musimy się martwić o przeglądy techniczne, organizuje to za nas firma.

Warto dodać, że chociaż gaz płynny jest dość drogi, to jego cena nie rośnie ostatnio tak szybko jak cena gazu ziemnego. Atrakcyjność tego rozwiązania więc rośnie.

Gazowe kotły kondensacyjne to urządzenia o najwyższej sprawności, bezobsługowe i stosunkowo tanie. (fot. Termet)

Paliwa stałe

Węgiel i drewno to paliwa wciąż najpopularniejsze w polskich domach. Dość często używanym paliwem są także pelety produkowane z drewna, słomy i innej biomasy, a przeznaczone podobnie jak węgiel-groszek do kotłów z podajnikiem. Trzeba tu jednak podkreślić, że chociaż w kotłach automatycznych na węgiel da się spalać również pelety, to nie jest to godne polecenia, gdyż kocioł na takim zastępczym paliwie pracuje gorzej. Dodajmy jeszcze, że z kolei węglem nie można w ogóle palić w kotłach z palnikami na pelet.

Rynek urządzeń na paliwa stałe najbardziej się zmienił w ciągu ostatnich kilku lat. Dziś dominują na nim zautomatyzowane kotły o bardzo wysokiej sprawności, które w ogóle trudno porównywać z dawnymi kotłami zasypowymi.

Pomimo wszystko jednak trzeba pamiętać, że nawet najnowocześniejsze kotły na paliwo stałe wymagają jednak obsługi. Trzeba uzupełniać paliwo, wynosić popiół, czyścić kocioł. Na szczęście, wystarczy to zrobić raz na kilka dni. Nie dla każdego jednak taki poziom wysiłku i zaangażowania będzie jednak do przyjęcia.

Kotły na paliwo stałe zasadniczo wymagają wydzielonej kotłowni. Teoretycznie kocioł o mocy do 10 kW można zainstalować także w kuchni, ale takie rozwiązanie to rzadkość. Kotłownia musi mieć przy tym wentylację grawitacyjną. Jeżeli więc planujemy założyć w domu rekuperator, to kotłownia powinna być wydzielona szczelnymi drzwiami i mieć niezależną wentylację.

Kotły na paliwa stałe mogą zasilać zarówno grzejniki ścienne jak i niskotemperaturowe ogrzewanie podłogowe. Z zastrzeżeniem, że w tym drugim przypadku trzeba zastosować układ mieszający, który obniży temperaturę wody w tej części instalacji, bo sam kocioł wymaga do prawidłowej pracy wyższej temperatury wody w obiegu. Jednak trzeba podkreślić, że dodanie mieszacza nie jest problemem i jego obecność nie obniża sprawności kotła.

Warto jeszcze dodać, że współczesne kotły na paliwa stałe występują zarówno w wersjach przystosowanych do działania w tzw. układzie otwartym (z otwartym naczyniem wzbiorczym), jak i w układzie zamkniętym (z naczyniem przeponowym). Dawniej zaś dopuszczalne były tylko układy otwarte i tego rodzaju są wszystkie starsze instalacje z kotłami węglowymi. Do działania w układzie otwartym nie są zaś polecane popularne stalowe grzejniki płytowe, ze względu na większe ryzyko korozji.

Współczesne kotły na paliwa stałe to wyspecjalizowane urządzenia o najwyższej sprawności. (fot. SAS)

Pompy ciepła

Można powiedzieć, że w ostatnich latach pompy ciepła podbiły polski rynek. Występują w wielu odmianach, ale z praktycznego punktu widzenia najważniejszy jest podział ze względu na rodzaj tzw. źródła dolnego, czyli ten element otoczenia, z którego pompa pobiera ciepło przekazywane następnie do instalacji grzewczej budynku. Obecnie zdecydowanie dominują pompy typu powietrze/woda, czyli odbierające ciepło z powietrza zewnętrznego. Ich zasadniczą zaletą jest fakt, że nie wymagają wykonania instalacji po stronie źródła dolnego, gdyż powietrze przetłacza wbudowany w nie wentylator.

Pompy wykorzystujące ciepło gruntu, czyli z tzw. kolektorem poziomym, odwiertami oraz tzw. bezpośrednim odparowaniem (to też rodzaj kolektora poziomego), są znacznie mniej popularne, chociaż technicznie mają przewagę nad pompami powietrznymi, gdyż korzystają ze źródła dolnego o dość stabilnej temperaturze, co pozwala zachować wysoką sprawność nawet w największe mrozy. Jednak to właśnie pompy powietrze/woda podbiły rynek dzięki niższej cenie i łatwości montażu.

Pompa ciepła to dobre uzupełnienie nowoczesnego kotła na pelety. Dzięki niej nie trzeba rozpalać w kotle poza sezonem, tylko na potrzeby c.w.u. (fot. Galmet)

Wszystkie pompy ciepła to urządzenia zupełnie bezobsługowe. Nie wymagają wydzielenia kotłowni, ale lepiej umieścić je z dala od pomieszczeń, w których wymagamy ciszy. Dotyczy to również pomp typu monoblok, które instaluje się w całości poza budynkiem.

Pompy ciepła niczego nie spalają, ani nie potrzebują komina, nie ma więc jakichś szczególnych wymogów odnośnie wentylacji.

Pompy ciepła to w znakomitej większości urządzenia niskotemperaturowe. Dla większości z nich maksymalna temperatura wody wynosi zaledwie 55°C, a zalecana ok. 35°C. Nawet specjalne pompy, określane jako wysokotemperaturowe, najczęściej podgrzewają wodę do nie więcej niż 70°C. Przy czym trzeba podkreślić, że w żadnej innej kategorii urządzeń temperatura wody w obiegu nie wpływa tak bardzo na sprawność i moc. Dlatego w przypadku pomp ciepła tak bardzo polecane jest niskotemperaturowe ogrzewanie płaszczyznowe lub specjalne modele grzejników.

Grunt to znacznie lepsze źródło dolne niż powietrze. Jego temperatura pozostaje stabilna i dość wysoka nawet w czasie największych mrozów. (fot. De Dietrich)

Prąd

Elektryczne urządzenia grzewcze rzadko są w polskich domach jedynym źródłem ogrzewania. Przyczyną jest wysoka cena prądu jako nośnika energii. Jednak bardzo często ogrzewanie elektryczne uzupełnia jakiś inny system. Tym bardziej, że oferta urządzeń elektrycznych jest ogromna. Możemy kupić elektryczny kocioł lub dogrzewacz wody pracujący w typowym wodnym układzie c.o, rozmaite grzejniki elektryczne, przewody, maty i folie grzewcze przeznaczone do wykonania elektrycznego ogrzewania podłogowego.

Urządzenia elektryczne, oczywiście, nie wymagają wydzielonej kotłowni, ani komina. Nie wpływają też na wentylację. Ich atutem jest łatwość instalacji i bardzo niskie koszty ponoszone na etapie inwestycji. Natomiast koszty eksploatacyjne również da się zmniejszyć, np. dzięki wyposażeniu domu w instalację PV oraz wykorzystywaniu głównie tańszej, nocnej taryfy za prąd.

Instalacja PV pozwala znakomicie obniżyć koszty ogrzewania prądem. (fot. Elterm)

Grzejniki i ogrzewanie płaszczyznowe

Nie sposób opisać w takim tekście wszystkich dostępnych rodzajów grzejników, ani rodzajów ogrzewania płaszczyznowego. Przedstawimy tu tylko ich pewne najistotniejsze cechy, odgrywające szczególną rolę przy ich eksploatacji.

Podstawowy podział to rozróżnienie systemów wodnych i elektrycznych. Typowe układy c.o. to właśnie systemy wodne, w których kocioł lub pompa ciepła podgrzewa wodę, następnie kierowaną do grzejników lub pętli ogrzewania podłogowego. Zaletą wodnego c.o. jest np. możliwość zasilania z różnych źródeł ciepła nawet w jednej instalacji. Typowy przykład to choćby tani w eksploatacji, ale wymagający nadzoru kominek z płaszczem wodnym lub kocioł na drewno oraz bezobsługowy kocioł elektryczny. Ale równie dobrze może to być kocioł na paliwo stałe i pompa ciepła.

Technicznie wodne układy c.o są jednak dość skomplikowane, a ich prawidłowe wykonanie wymaga sporej wiedzy. Bez porównania prostszą budowę mają systemy elektryczne, zarówno grzejniki, jak i podłogówka. W ich przypadku ciepło wydzielane jest bezpośrednio na skutek przepływu prądu przez element grzejny (przewód, folię itp.). Dzięki temu ułożenie ogrzewania elektrycznego okazuje się najpraktyczniejszym rozwiązaniem na małych powierzchniach, szczególnie w pojedynczych pomieszczeniach. Na przykład w łazience matę grzejną można ułożyć bezpośrednio w warstwie kleju do płytek, nie podnosząc praktycznie poziomu podłogi i nie zwiększając jej ciężaru.

Jednak trzeba od razu uprzedzić, że systemy wodnego ogrzewania płaszczyznowego to dziś nie tylko klasyczny wariant z rurkami mocowanymi do styropianu na podłodze zalanymi grubą warstwą jastrychu. Tam gdzie nie można go zastosować, np. ze względu na zbyt duże obciążenie stropu, z powodzeniem stosuje się lekkie płyty systemowe z wyprofilowanymi zagłębieniami na rurki. Następnie takie płyty można pokryć płytami tzw. suchego jastrychu lub cieńszą warstwą wylewki. Takie lżejsze i łatwiejsze do wykonania typy podłogówki stosuje się z powodzeniem choćby w domach remontowanych.

Nie znaczy to, że klasyczny wariant z ciężką wylewką jest zły - wszystko zależy od tego, co chcemy osiągnąć. Duża masa bywa niekiedy nawet szczególnie pożądana. Jeżeli chcemy żeby podłoga pełniła funkcję akumulatora ciepła, to warstwę jastrychu celowo się pogrubia. Taki wariant sprawdza się bardzo dobrze np. w połączeniu z pompą ciepła.

Kable w grubej warstwie jastrychu mogą zapewnić skuteczne ogrzewanie akumulacyjne zasilane tylko w tańszej nocnej taryfie. (fot. Elektra)

Podłogówka współpracująca z pompą ciepła powinna mieć gęściej ułożone rurki, dzięki temu wystarczy woda o nieco niższej temperaturze. (fot. Ecopol-System)

Wybór typów grzejników wodnych jest ogromny. W ich przypadku powinniśmy przede wszystkim zastanowić się, czego oczekujemy i z jakim źródłem ciepła mają współpracować. Niektóre z nich są dość uniwersalne. Na przykład aluminiowe grzejniki członowe można z powodzeniem stosować zarówno w instalacjach typu zamkniętego, jak i otwartego, gdyż są niewrażliwe na korozję. Za to najpopularniejszych grzejników płytowych nie zaleca się do instalacji otwartych, ani do montażu w pomieszczeniach o podwyższonej wilgotności (łazienki, pralnie), właśnie ze względu na korozję.

Grzejniki aluminiowe są uniwersalne - można je stosować w połączeniu z dowolnym źródłem ciepła, zarówno w systemach zamkniętych, jak i otwartych. (fot. KFA Armatura)

Dobierając grzejniki powinniśmy przede wszystkim wziąć pod uwagę jaka będzie temperatura wody je zasilającej. Wszystko dlatego, że moc cieplna grzejnika nie jest stała. Bardzo szybko maleje wraz ze spadkiem temperatury wody zasilającej. Dlatego szczególnie w przypadku pomp ciepła, a w mniejszym stopniu kotłów kondensacyjnych, trzeba uwzględniać to zjawisko.

Generalnie, zwiększyć ilość ciepła przekazywanego do pomieszczenia możemy na trzy sposoby:

• podnosząc temperaturę grzejnika;
• zwiększając jego powierzchnię (powierzchnię wymiany ciepła);
• zwiększając intensywność wymiany ciepła z otoczeniem, np. przez dodanie wentylatora do grzejnika (intensywniejsza konwekcja).

W przypadku pompy ciepła z zasady unikamy pierwszej metody, bo bardzo spada wówczas sprawność pompy, a i same jej możliwości są tu bardzo ograniczone (niska maksymalna temperatura zasilania). Dwa pozostałe sposoby są już jak najbardziej do przyjęcia. Zasadę wymuszonej konwekcji wykorzystują np. grzejniki kanałowe, standardowo wyposażane w ciche wentylatory.

System pod pełną kontrolą

Sterowanie pracą instalacji grzewczej to element bardzo niedoceniany przez większość właścicieli domów, a często lekceważony nawet przez instalatorów. Tymczasem właściwie dobrane służy nie tylko wygodzie mieszkańców, ale może dawać także naprawdę duże oszczędności. Najprościej mówiąc dba o to żeby w domu nie było ani zbyt chłodno (brak komfortu), ani zbyt ciepło (marnowanie energii i często również dyskomfort). Równocześnie jednak nadzoruje urządzenia grzewcze - zarówno kocioł czy pompę ciepła jak i grzejniki lub podłogówkę.

Sterownik kotła lub pompy ciepła to niejako pierwsze ogniwo w łańcuchu sterowania instalacją grzewczą. Jego głównym zadaniem jest dbanie o to, żeby warunki pracy samego urządzenia grzewczego były jak najbardziej zbliżone do optymalnych, gdyż wtedy osiąga ono najwyższą sprawność, czystość spalania itd. (fot. SAS)

Poziom komplikacji układów sterowania może być różny, ale zawsze składają się one z kilku elementów o ściśle określonych funkcjach.

• Sterownik kotła lub pompy ciepła ma za zadanie utrzymywać optymalne parametry pracy samego źródła ciepła. To dzięki niemu np. sam proces spalania paliwa odbywa się w sposób czysty i z wysoką sprawnością.
• Regulator temperatury pokojowy lub pogodowy, sprawdza jaka temperatura panuje wewnątrz pomieszczeń albo na zewnątrz (niekiedy kontroluje obie) i porównuje te wartości z zapisanym wzorcem. Dzięki temu wiadomo czy ogrzewanie jest w ogóle potrzebne w danej chwili i jak intensywne powinno być. Używając regulatora użytkownik może ustawić pożądaną temperaturę w domu.
• Głowice termostatyczne kontrolują przepływ wody przez grzejniki lub poszczególne pętle ogrzewania podłogowego. Dzięki nim możliwa jest miejscowa korekta temperatury już na poziomie poszczególnych wnętrz.
• Aplikacja na smartfonie, tablecie itp. służy komunikacji użytkownika z systemem grzewczym, pozwala monitorować sposób jej pracy, zobrazować zużycie energii i jej koszty itd.

Regulator temperatury może współpracować z wewnętrznym lub zewnętrznym czujnikiem temperatury. To on decyduje czy ogrzewanie jest w ogóle w danym momencie potrzebne. (fot. Uponor)

Głowice termostatyczne na grzejnikach są końcowymi elementami układu sterowania temperaturą. Nadzorują ją indywidualnie w poszczególnych wnętrzach. (fot. Regulus-System)

Nowoczesne urządzenia i instalacje grzewcze mogą działać w pełni automatycznie. W każdej chwili możemy je jednak monitorować i w razie potrzeby modyfikować ustawienia, choćby za pomocą smartfona. (fot. Viessmann)

Układy sterowania bywają mniej lub bardziej złożone, ale przede wszystkim muszą być dopasowane do specyfiki danego obiektu. Nie chodzi tylko o to jaka moc grzewcza jest potrzebna, żeby pokryć straty ciepła w zależności od mniej lub bardziej mroźnej pogody. Trzeba uwzględniać również takie cechy jak szybkość nagrzewania się budynku, to ile ciepła jest w stanie wchłonąć, jak szybko odczuwalny jest efekt wyłączenia ogrzewania.

Na przykład, jeżeli w domu mamy tylko grzejniki ścienne, a jego konstrukcja jest lekka (szczególnie domy szkieletowe), to możliwe będzie bardzo dynamiczne sterowanie temperaturą. Na to żebyśmy odczuli efekt włączenia grzejników wystarcza zaledwie kilkanaście minut. Ma więc sens nawet krótkotrwałe wyłączenie ogrzewania lub zmniejszenie jego intensywności, gdy zechcemy obniżyć temperaturę, bo np. wszyscy domownicy akurat gdzieś wyszli.

Natomiast w budynku o ciężkiej murowanej konstrukcji, np. z dobrze ocieplonymi ścianami z silikatów oraz z typowym ogrzewaniem podłogowym (ciężka wylewka), próby obniżania temperatury na 2-3 godziny i tak nic nie dadzą. Bo nawet jeżeli całkowicie wyłączymy ogrzewanie to po takim czasie temperatura w pomieszczeniach nie zmieni się w ogóle lub zmieni się nieodczuwalnie, zaledwie o ułamek stopnia.

Z tych względów dobranie właściwej automatyki wcale nie jest prostą sprawą, to zadanie dla naprawdę dobrego fachowca, który w pełni rozumie działanie i specyficzne cechy zarówno samych układów sterowania, jak i poświęci czas, żeby dopasować wszystko do cech konkretnego domu i upodobań jego mieszkańców. Inaczej może się okazać, że wydaliśmy mnóstwo pieniędzy na bardzo skomplikowane sterowanie, które faktycznie nie przynosi wymiernych korzyści. Albo dla odmiany nie wykorzystujemy potencjału nowoczesnego kotła lub pompy ciepła, bo jedyne co potrafi założony regulator to utrzymywać stałą temperaturę wody w obiegu.

Rodzaj i jakość użytych materiałów ma ogromne znaczenie dla działania ogrzewania. Jeżeli zmienimy średnicę rur w pętli ogrzewania podłogowego to zmianie ulegnie przepływ wody. Dlatego nie wolno pochopnie robić zmian w projekcie. (fot. John Guest)

Na czym polega regulacja hydrauliczna?

Jakiekolwiek sterowanie instalacją grzewczą ma jednak sens tylko wówczas, gdy sam przepływ wody jest w niej prawidłowo wyregulowany. To znaczy, że wszystkie grzejniki lub pętle ogrzewania podłogowego dostają rzeczywiście taką ilość ciepłej wody, że są w stanie osiągnąć wymaganą temperaturę i moc.

Wadliwe ustawienia wcale nie są rzadkością. Wówczas jedne grzejniki są zawsze nawet za gorące, a inne zbyt zimne i w efekcie niektóre wnętrza pozostają niedogrzane. Wbrew dość rozpowszechnionej opinii, nie oznacza to wcale, że te zimniejsze grzejniki są zbyt małe i trzeba je wymienić. Ich niewydolność to zwykle właśnie efekt braku właściwej regulacji przepływu wody. Żeby cały układ został zrównoważony hydraulicznie trzeba nieco stłumić przepływ przez te najgorętsze grzejniki, a za to zwiększyć ilość wody trafiającej do chłodniejszych. Można to zrobić zmieniając wstępne nastawy zaworów grzejnikowych czy zaworów na rozdzielaczach.

Czasem konieczna jest również zmiana ustawień pompy obiegowej. Dlatego w dobrym projekcie instalacji grzewczej takie nastawy powinny być obliczone i podane. Niestety, wielu instalatorów po prostu nie chce poświęcać czasu na porządną regulację, a wtedy instalacja nigdy nie działa zupełnie dobrze. Trzeba też pamiętać, że elementy instalacji wpływają na siebie wzajemnie i np. wymiana części grzejników powoduje, że przepływy w całym systemie trzeba ustawić na nowo.

Redaktor: Jarosław Antkiewicz
fot. otwierająca: Uponor