Elektryczne ogrzewanie podłogowe

Elektryczne ogrzewanie podłogowe jest nowoczesnym i niezawodnym sposobem ogrzewania pomieszczeń, którego największą zaletą jest równomierny rozkład temperatury w całym pomieszczeniu.

Wodróżnieniu od innych sposobów ogrzewania, polegających na konwekcyjnym rozchodzeniu się ciepła, ogrzewanie podłogowe oparte jest przede wszystkim na promieniowaniu. W rezultacie nie powstają ruchy powietrza powodujące podrywanie kurzu i jego propagację w pomieszczeniu, co jest bardzo korzystne dla dzieci, osób starszych i z alergią. Pewną niewygodą może być ograniczenie powierzchni zastawionej meblami. Ogrzewanie podłogowe charakteryzuje znaczna bezwładność cieplna ze względu na to, że warstwy izolacyjne w podłodze akumulują ciepło, przedłużając czas nagrzewania i stygnięcia. Powoduje to pewne trudności w szybkim obniżaniu lub podwyższaniu temperatury, np. w nocy.

Ogrzewanie podłogowe może być powszechnie stosowane zarówno w obiektach nowo wznoszonych, jak i remontowanych czy modernizowanych, w budynkach przemysłowych, mieszkalnych i użyteczności publicznej.

Elektryczne rezystancyjne ogrzewanie podłogowe charakteryzuje: » brak produktów spalania, » łatwość regulacji i sterowania, » duża sprawność przemiany, » bezpieczeństwo eksploatacji, » swoboda projektowania kształtów i zastosowań, » niski koszt inwestycji, » niskie koszty eksploatacji, » wysoki komfort cieplny, » brak czynności konserwacyjnych.

Ogrzewanie podłogowe najczęściej stosowane jest w łazienkach, kuchniach i przedpokojach, gdzie podłogi pokryte są terakotą, gresem lub kamieniem, które są naturalnie zimne. W pokojach dziecięcych zalecane jest dogrzewanie także podłóg drewnianych i pokrytych wykładziną.

Elektryczne rezystancyjne ogrzewanie podłogowe można wykorzystać jako ogrzewanie podstawowe w poszczególnych pomieszczeniach lub w całych budynkach albo jako ogrzewanie uzupełniające. Ogrzewanie podłogowe daje przyjemne uczucie ciepłej podłogi, zwłaszcza w łazienkach, i stwarza bardzo korzystny rozkład temperatur w pomieszczeniu. Elektryczne ogrzewanie podłogowe jest najbardziej komfortowym rozwiązaniem ogrzewania pomieszczeń, zapewniającym odpowiednią temperaturę powietrza na każdej wysokości. Ciepło emitowane przez powierzchnię podłogi unosi się stopniowo, zapewniając optymalne warunki odpowiadające fizjologii człowieka. Podłogowe systemy grzejne, oprócz wymienionych wcześniej właściwości ogrzewania elektrycznego, umożliwiają swobodną aranżację wnętrz, dzięki ukryciu elementów grzejnych

Fot. Opoczno

Elektryczne

ogrzewanie podłogowe

W budownictwie elektryczne ogrzewanie przewodowe rezystancyjne stosowane jest zwłaszcza do ogrzewania: » pomieszczeń (w postaci ogrzewania podłogowego), » podjazdów, chodników, schodów i tarasów, » dachów, rynien i rur spustowych, » rurociągów, » mechanizmów napędowych bram. w podłodze, oraz zwalniają z jakichkolwiek czynności obsługowych i konserwacyjnych z wyjątkiem ustawienia żądanej temperatury na regulatorze.

Ogrzewanie podłogowe może być realizowane przy użyciu: » przewodów grzejnych stałorezystancyjnych zatopionych w wylewce betonowej, » mat grzejnych instalowanych bezpośrednio w kleju pod terrakotą, » folii podłogowych instalowanych pod panelami podłogowymi.

Przewody grzejne przeznaczone do ogrzewania podłogowego produkowane są zazwyczaj w gotowych zestawach na napięcie zasilania 230 lub 400 V prądu przemiennego i mocach liniowych od 7 do 25 W/m, jednostronnie lub dwustronnie zasilane. Ogrzewanie podłogowe wykonuje się w zasadzie jako bezpośrednie, chociaż niekiedy spotyka się ogrzewanie akumulacyjne. W takich przypadkach masa podłogi powinna być znacznie większa niż normalnie, a izolacja cieplna tak wykonana, aby zapewnić jednokierunkowy przepływ ciepła. Jeżeli ogrzewane pomieszczenie i pomieszczenie poniżej należą do tego samego użytkownika, to nie jest potrzebna izolacja cieplna chroniąca przed przepływem ciepła do pomieszczenia poni

żej i tworzy się wówczas ogrzewanie podłogowo-sufitowe.

Aby uzyskać optymalne warunki cieplne, trzeba brać pod uwagę parametry cieplne budynku i lokalne warunki klimatyczne. Zapotrzebowanie na moc wyjściową zależy od charakteru pomieszczeń, współczynnika izolacyjności ścian, stropów i okien oraz przede wszystkim materiałów wykończeniowych podłóg. Przewody grzejne instaluje się na siatce montażowej ułożonej na izolacji cieplnej i następnie zalewa się wylewką o grubości około 5 cm.

Ogrzewanie podłogowe a wykończenie podłogi

Płytki ceramiczne z gresu, terakoty itp. są najbardziej korzystne z punktu widzenia przewodzenia ciepła. W takim przypadku ogrzewanie może być zrealizowane w dwojaki sposób: » przez ułożenie przewodu grzejnego o mocy liniowej od 10 do 25 W/m w wylewce betonowej o grubości 4–6 cm. Moc zainstalowana powinna być w granicach od 100 do 170 W/m2 powierzchni grzejnej. Im moc zainstalowana będzie większa, tym szybciej podłoga uzyska oczekiwaną temperaturę. W łazienkach moc grzejna przewodów może być nieco większa, nawet do 200 W/m2; » przez ułożenie maty grzejnej w warstwie kleju pod płytkami. Maty grzejne produkowane są o stałych mocach jednostkowych od 120 do 170 W/m2 . W pomieszczeniach mieszkalnych (w pokojach, kuchni czy przedpokoju) zwykle wystarczająca jest moc maty grzejnej 120 W/m2 . W łazienkach, gdzie zapotrzebowanie na ciepło jest większe, zazwyczaj instaluje się maty o mocy do 170

W/m2. W szerokiej ofercie rynkowej znajdują się gotowe zestawy mat grzejnych z regulatorami temperatury do samodzielnego montażu.

Panele podłogowe należą do grupy materiałów słabo akumulujących ciepło i z zasady zimnych. Charakteryzuje je niewielka odporność na znaczne i szybkie wahania temperatury. Konieczne są w tym przypadku rozwiązania ogrzewania polegające na powolnym, równomiernym podnoszeniu temperatury na powierzchni podłogi. Mata grzejna nie powinna osiągać temperatury wyższej niż 28 do 31°C, co zapewnia na powierzchni paneli temperaturę w granicach od 22 do 24°C. Takie temperatury utrzymują tzw. ciepło dotyku i powodują lepszy rozkład ciepła w całym pomieszczeniu. Do ogrzewania podłóg panelowych można wykorzystać przewody grzejne zatopione w warstwie wylewki. Moc zainstalowana przewodów nie powinna przekraczać 100 W/m2. Odpowiedni rozkład ciepła zapewnią przewody o mocy liniowej 10 W/m. Przy przewodach grzejnych zainstalowanych w wylewce należy między wylewką a panelami położyć warstwę z pianki amortyzująco-tłumiącej. Zarówno panele, jak i pianka powinny być atestowane do ogrzewania podłogowego. Jeżeli wylewka jest już zrobiona i nie można układać przewodów grzejnych, to pod panelami można zainstalować maty grzejne aluminiowe o mocy dobranej do ogrzewania podłóg panelowych i wynoszącej zazwyczaj 60 W/m2. Folia aluminiowa zapewnia równomierny rozkład ciepła i bardzo oszczędne zużycie energii elektrycznej.

Do ogrzewania podłóg panelowych mogą być również wykorzystywane folie grzejne zamontowane bezpośrednio pod panelami.

Podłogi drewniane mogą być ogrzewane tylko wtedy, gdy producent dopuszcza ich montaż na elementach grzejnych. W przypadku podłóg drewnianych ogrzewanie podłogowe nie może być stosowane jako główne źródło ciepła do ogrzewania pomieszczenia, ale tylko do ogrzania podłogi w celu uzyskania efektu ciepłej podłogi. Moc zainstalowana nie może w tym przypadku być większa niż 60–80 W/m2. Pod podłogą drewnianą temperatura nie powinna przekraczać 27°C. Do ogrzewania podłóg drewnianych przystosowanych do ogrzewania zazwyczaj wykorzystuje się przewody grzejne o mocy liniowej 10 W/m ułożone na siatce metalowej między legarami. Siatka powinna być zainstalowana 2–3 cm nad warstwą izolacji cieplnej.

Sufity i lustra. Do ogrzewania sufitowego wykorzystuje się elektryczne folie grzejne zainstalowane nad płytą gipsowo-kartonową. Folie grzejne mogą być również wykorzystywane do ogrzewania podłogowego pod panelami laminowanymi i drewnianymi.

W łazience do ochrony luster przed zaparowaniem stosuje się gotowe folie grzejne samoprzylepne, które umieszcza się na tylnej powierzchni lustra. Folia chroni lustro przed zaparowaniem np. w czasie kąpieli. Folię najlepiej włączać wraz z oświetleniem lustra. Pracuje ona bez termostatu.

Sterowanie i regulacja

Dobór odpowiedniego do funkcji sterowania ogrzewaniem podłogowym zapewnia optymalne, ekonomiczne i bezpieczne jego działanie z wykorzystaniem wszystkich jego walorów. Przed wyborem rodzaju sterowania należy określić funkcje i częstotliwość użytkowania ogrzewania podłogowego. Najczęściej ogrzewanie podłogowe ma zapewnić komfort cieplny podłogi, więc należy wybrać termostat (regulator) z czujnikiem podłogowym. Jeżeli z ogrzewania korzysta się tylko w określonych godzinach, np. rano i wieczorem, to najkorzystniej będzie zastosować regulator programowalny. Termostaty programowalne zazwyczaj mają funkcję automatycznej korekcji czasu załączania i wyłączania, co umożliwia programowanie w czasie rzeczywistym. W praktyce powoduje to, że ogrzewanie jest załączane odpowiednio wcześniej, aby uzyskać wymaganą temperaturę o zaplanowanej godzinie.

Gdy ogrzewanie podłogowe pełni funkcję ogrzewania podstawowego całego pomieszczenia, zasadne jest wykorzystywanie termostatu z czujnikami powietrznym i podłogowym. Ze względu na znaczną bezwładność

cieplną podłogi termostaty powinny mieć minimalną histerezę i być bardzo dokładne. Spełnienie tego wymagania zapewniają tylko termostaty elektroniczne.

W elektrycznym ogrzewaniu podłogowym rozróżnia się szereg typów sterowania (regulacji). Najpopularniejsze to: » grupowe względem temperatury otoczenia – polegające na samoczynnym załączaniu systemu grzejnego przy temperaturze otoczenia niższej od temperatury granicznej nastawionej na regulatorze zewnętrznym, np. 10°C, » pogodowe względem temperatury otoczenia i wilgotności – polegające na samoczynnym załączaniu systemu grzejnego przy temperaturze otoczenia niższej od temperatury granicznej nastawionej na regulatorze zewnętrznym, np. 5°C, » samoregulacji – przewodów grzejnych tak dobranych, że nie wymagają regulacji zewnętrznej.

Regulatory temperatury

Zadaniem regulatorów temperatury współpracujących z elementami grzejnymi i zabezpieczeniami nadprądowymi obwodów zasilających jest zapewnienie bezpieczeństwa użytkowników, zabezpieczenie przed przegrzaniem i zapewnienie komfortu cieplnego przez stałe utrzymywanie nastawionej temperatury. Regulacja i sterowanie są również podstawowymi warunkami obniżenia kosztów eksploatacji systemów grzejnych.

Można wyróżnić następujące rodzaje regulatorów temperatury: » regulatory elektromechaniczne – stosowane głównie w pomieszczeniach, w których nie jest wymagana precyzyjna regulacja temperatury. Bezwładność tego rodzaju regulatorów zazwyczaj nie przekracza 5°C.

Regulatory wyposażone w akceleratory termiczne mają zwiększoną dokładność pomiaru do 0,5°C. Wyposażone są tylko w czujniki powietrzne, przeznaczone są do montażu natynkowego; » regulatory elektroniczne, których zaletą jest duża dokładność regulacji temperatury (0,3 do 0,1°C). Wyposażone mogą być w czujnik powietrzny, podłogowy lub w obydwa jednocześnie. Zabezpiecza to podłogę przed przegrzaniem. Instalowane mogą być na tynku lub pod tynkiem.

Ich obciążalność wynosi 3600 W. Mogą współpracować z zegarem sterującym; » regulatory programowalne – mają zalety regulatorów elektronicznych i inteligentnych układów sterujących. Mogą mieć programowaną temperaturę w cyklu dobowym lub tygodniowym. Na wyświetlaczu

LCD odczytywane są wszystkie ważniejsze parametry. Mogą współpracować z zegarem sterującym. Ich obciążalność wynosi do 3600 W. Są instalowane na tynku lub pod tynkiem; » regulatory na szynę DIN – są to regulatory temperatury z regulowaną histerezą, współpracujące z detektorami wilgoci. Ich zastosowanie jest bardzo szerokie – od kontroli temperatury w budynkach mieszkalnych, układów chroniących przed lodem i śniegiem (rynny, rury spustowe, zawory, podjazdy, bramy, schody) do systemów grzewczych instalacji technologicznych.

Inteligentne sterowniki

Do sterowania domowymi systemami ogrzewania elektrycznego podłogowego w bardzo wymagających aplikacjach przewidziane są inteligentne sterowniki. Sterownik tego rodzaju instalowany jest w centralnym punkcie budynku i steruje wszystkimi systemami ogrzewania elektrycznego na podstawie porównania zebranych danych z czujników i wartości zadanych, odpowiadających preferencjom użytkowników.

reklama