Wykonanie skutecznego i ekonomicznego systemu ogrzewania jest podstawą komfortu każdego domu. A w każdej instalacji grzejniki są elementami przekazującymi energię cieplną i dlatego ważny jest ich odpowiedni dobór.
(fot. Vasco)
Na rynku dostępnych jest wiele rodzajów grzejników dostosowanych do różnych typów instalacji, umiejscowienia i sposobu montażu. Te współczesne są ekonomiczne i komfortowe w użyciu.
Grzejniki wykonuje się z wielu różnych materiałów, począwszy od taniej i popularnej blachy stalowej, przez aluminium, żeliwo, miedź, aż po specjalne rodzaje betonu i granulaty kamienia naturalnego.
Ich działanie odbywa się na zasadzie:
konwekcji, czyli unoszenia i przemieszczania się powietrza, które ogrzewając się od grzejników, krąży w pomieszczeniu;
promieniowania, czyli ogrzewania przedmiotów i ludzi znajdujących się w zasięgu emitowanych fal elektromagnetycznych. Powietrze wtórnie ogrzewa się od nagrzanych ścian czy mebli i w niewielkim stopniu przez konwekcję.
W zasadzie niemal wszystkie grzejniki oddają ciepło w sposób mieszany – przez konwekcję i przez promieniowanie (łącznie z grzejnikami płaszczyznowymi: podłogowymi i ściennymi). Proporcja udziału konwekcji do promieniowania zmienia się wraz ze zmianą temperatury czynnika grzejnego.
Dobór mocy grzewczej
Wybierając grzejniki, należy zacząć od określenia czynnika grzewczego i rodzaju instalacji. Najpopularniejsze są układy wodne podłączone do kotła gazowego, olejowego, elektrycznego, na paliwa stałe lub do pompy ciepła.
Określając moc grzejników, należy uwzględnić następujące kryteria:
temperaturę czynnika grzewczego, czyli wody zasilającej i powrotnej oraz oczekiwaną temperaturę panującą w pomieszczeniu (np. 80/60/20°C lub 70/50/20°C);
straty ciepła, związane z izolacyjnością termiczną przegród budowlanych, wentylacją, liczbą i wielkością okien;
usytuowanie budynku względem stron świata (pomieszczenia z oknami w fasadzie południowej potrzebują mniej ciepła, a w północnej – więcej);
przeznaczenie pomieszczeń – w niedużych kuchniach, spiżarniach, garderobach często w ogóle nie potrzeba ogrzewania (grzejników), za to w łazienkach powinna być utrzymywana wyższa temperatura niż w pokojach (przynajmniej podczas kąpieli i dlatego wskazane są dwa grzejniki: główny oraz uzupełniający);
rodzaj urządzenia grzewczego – np. w układach otwartych, zasilanych przez kotły na paliwa stałe, należy stosować grzejniki odporne na korozję, czyli żeliwne, aluminiowe, miedziane, natomiast w układach zamkniętych mogą być w nich stosowane wszystkie rodzaje grzejników.
Precyzyjne obliczenia są niezbędne w domach energooszczędnych, w których wskaźnik mocy potrzebnej do ogrzewania nie może przekraczać 20–30 W/m2. To dlatego, że w takich budynkach bierne pozyskanie energii cieplnej od promieniowania słonecznego, urządzeń RTV i AGD, wentylacji, mieszkańców dochodzi do około 40% całkowitego zapotrzebowania na ciepło. Inaczej jest w typowych domach jednorodzinnych budowanych zgodnie z obowiązującymi normami. Moc grzejników określana jest dla zewnętrznej temperatury obliczeniowej od -16°C do -24°C, która występuje rzadko i zwykle dość krótko. Z tego względu wystarczające jest przyjmowanie przybliżonych wskaźników obliczeniowych na poziomie 50–70 W/m2. Poza tym można korzystać z tabel opracowanych przez producentów grzejników (patrz tabela na następnej stronie).
Warto natomiast uwzględnić tzw. dynamikę, czyli bezwładność cieplną, która zależy od masy grzejnika i zawartej w nich wody oraz rodzaju materiału, z jakiego jest zrobiony. Urządzenia lekkie z niewielką ilością wody bardzo szybko nagrzewają się i stygną. Takie dynamiczne systemy grzewcze zapewniają natychmiastowe reagowanie na wszelkie zmiany pochodzące od nasłonecznienia czy ciepła bytowego.
Zatem powinny być stosowane w nowoczesnych, doskonale izolowanych budynkach energooszczędnych, w których w bilansie cieplnym niebagatelną rolę odgrywają zyski ciepła: w tym ciepło pochodzące od urządzeń domowych. Z kolei grzejniki ciężkie o dużej pojemności wody lepiej sprawdzają się w domach o nieco gorszej izolacyjności, lub gdy instalację zasila prosty kocioł bez automatyki. Wtedy duża bezwładność cieplna urządzeń chroni pomieszczenia przed dużymi wahaniami temperatury.
