Hypocaustum, czyli starożytne ogrzewanie domu w nowoczesnej formie
Zamiast kierować powietrze ogrzane w kominku bezpośrednio do pomieszczeń, można nim ogrzewać ściany. Taki układ, w którym nie ma wylotów ciepłego powietrza, nazywa się hypocaustum. Kanałami pod podłogą ogrzewano domy starożytnego Rzymu. Dziś to rozwiązanie wraca jako oferta dla inwestorów szukających alternatywnych sposobów ogrzewania.
Autor: GRUM KOMINKI
W hypocaustum obudowa kominka oraz ściany z kanałami powietrznymi nagrzewają się, a potem długo oddają ciepło (fot. GRUM KOMINKI).
Sercem hypocaustum jest wkład piecowy. Dzięki jego specjalnej budowie drewno spala się w temperaturze nie 300°C jak w kominku, lecz nawet 800-1000°C! Wkład piecowy ma sprawność do 85%. Powietrze nagrzewa masę akumulacyjną, którą może być szamotowa obudowa kominka, ściana z kafli ceramicznych lub podłoga. Zimą wystarczy napalić rano i wieczorem, by ciepło hypocaustum równomiernie ogrzewało wnętrze. Nad procesem spalania (ograniczania dopływu powietrza) czuwa automatyka, ale urządzenie można też obsługiwać ręcznie.
Są w Polsce firmy budujące hypocaustum. Decyzję o wyborze tego typu ogrzewania trzeba podjąć jeszcze przed budową domu. System waży od jednej do dwóch ton, więc piec z kanałami akumulacyjnymi nie może stać na stropie ani nawet podłodze ocieplonej styropianem – niezbędny jest fundament.
Ile to kosztuje - markowe palenisko - około 15 tys. zł; obudowa akumulacyjna - około 10 tys. zł; elektroniczne sterowanie – 4500 zł; robocizna - 10-20 tys. zł.
Ile zyskasz - tam gdzie zwykły kominek potrzebuje w sezonie 10 m3 drewna, hypocaustum ogrzeje dom połową tego zapasu paliwa. Plusem jest to, że urządzenie działa jak piec – nagrzewa powietrze, ale go nie wysusza. Minusem jest cena – to sposób ogrzewania z najwyższej półki, więc trzeba będzie długo czekać na zwrot poniesionych kosztów.
Ogrzewanie fazowe, czyli grzejące ściany
Czym się różni ogrzewanie fazowe od typowego ogrzewania podłogowego? W podłogówce najważniejszą funkcję pełni woda lub inny płyn wypełniający setki metrów rur ułożonych gęsto w posadzce po to, żeby zapewnić właściwą temperaturę podłogi (między 20 a 29°C). W systemie ściennym płyn jest również niezbędny, lecz jego rola polega na dostarczeniu energii potrzebnej do zainicjowania i podtrzymania reakcji przemiany fazowej (odparowania), której ulega czynnik roboczy zamknięty w panelu grzewczym. W panelach ukrytych pod tynkiem następuje powtarzający się proces: pod ciśnieniem czynnik roboczy paruje, a następnie skraplając się na ściankach rurek, oddaje ciepło do pomieszczenia. Ciepło niezbędne do wyzwolenia procesu parowania dostarcza woda podgrzewana przez tradycyjne źródło ciepła, na przykład kocioł gazowy. Zwykle wystarczą już 22°C (maksymalnie 28°C), by panele wytworzyły ciepło potrzebne do uzyskania w pomieszczeniu odczuwalnej temperatury 20°C. Jak to możliwe? Producent tłumaczy, że ściany z ukrytymi panelami promieniują ciepłem równomiernie. 90% ciepła jest skierowane do wnętrza pomieszczenia, a 10% grzeje ścianę. Promieniowanie sprawia, że osoby w pomieszczeniu odczuwają komfort cieplny. Nie jest im zimno, chociaż temperatura powietrza jest o kilka stopni niższa, niż byłaby przy ogrzewaniu grzejnikami konwekcyjnymi (podobnie jest, gdy słońce grzeje w mroźny dzień na stoku góry). A niższa temperatura przekłada się na mniejsze straty ciepła. Przewaga nad podłogówką?
W pokoju o powierzchni 10 m2 ogrzewanie podłogowe składa się z 36 m rur, w których krąży 7,2 l wody o temperaturze około 35°C. System fazowy dostarczy tyle samo ciepła z panelu o powierzchni 3 m2. Na instalację składa się 6 m rur i 1,4 l wody o temperaturze maksymalnie 28°C.
Panele pokrywa się jak zwykłą ścianę tynkiem gipsowym lub cementowo- -wapiennym. Decyzję o wyborze tego rodzaju ogrzewania musisz podjąć najpóźniej na etapie montażu instalacji.
Ile to kosztuje – producent podaje, że ogrzewanie fazowe jest droższe od podłogowego o minimum 35%, ale ta różnica zwraca się już po pierwszym sezonie grzewczym.
Ile zyskasz - w systemie krąży nawet osiem razy mniej wody niż w klasycznych systemach ogrzewania – z tego bierze się oszczędność. Także kocioł do grzania wody będzie miał mniejszą moc niż w przypadku rozwiązań tradycyjnych. Producent podaje, że można zaoszczędzić 24% energii w porównaniu z typowym ogrzewaniem podłogowym. Jednak jest to rozwiązanie nowe – w sieci toczy się wiele dyskusji na temat tego, czy system fazowy rzeczywiście jest skuteczny i trwały.
Ogrzewanie z rekuperatorem, czyli dodatek do wentylacji
Początkiem tego ogrzewania jest... dom energooszczędny. Z założenia zapotrzebowanie na moc cieplną jest w nim bardzo małe – wynosi parę kilowatów. Taki budynek można ogrzewać na dowolne sposoby, ale na pewno nie warto inwestować w kocioł i centralne ogrzewanie. Wystarczy małe i tanie dodatkowe źródło ciepła.
Oto przykład takiego właśnie rozwiązania sprawdzony w użytkowanym już domu energooszczędnym o powierzchni 110 m2 (pisaliśmy o nim w nr. 12/2011 „Muratora”). Niewielka ilość dodatkowego ciepła jest dostarczana przez nagrzewnicę elektryczną umieszczoną za wymiennikiem ciepła w rekuperatorze.
Prześledźmy, jak to działa. Powietrze dostarczane do budynku przechodzi przez gruntowy wymiennik ciepła (rura o długości 40 m zakopana w ziemi), dalej jest ogrzewane powietrzem wywiewanym z budynku – w wymienniku ciepła rekuperatora (wydajność wentylacji 270 m3/h). W tym miejscu jest już ogrzane do minimum 16ºC. Końcowym elementem systemu jest nagrzewnica elektryczna o mocy zaledwie 3 kW. Powietrze zostaje podgrzane do temperatury 40ºC. Efekt? Zimą przy –20ºC na zewnątrz w domu temperatura jest stabilna i wynosi 20ºC. System zaprojektowano tak, by czas pracy nagrzewnicy był jak najkrótszy. Wymiana powietrza w pomieszczeniach odbywa się przez 20 minut w ciągu każdej godziny. Przez pozostałe 40 minut powietrze krąży w obiegu zamkniętym. Jego jakość jest bez zarzutu.
Ile to kosztuje - nagrzewnica elektryczna o mocy 3 kW – około 1400 zł. energia elektryczna do ogrzewania i zaspokojenia wszystkich innych potrzeb jednego mieszkańca – 1500 zł w sezonie 2010/2011..
Ile zyskasz - zaoszczędzisz przede wszystkim na niższych kosztach instalacji grzewczej, których nie poniesiesz, jeśli nie będziesz budować centralnego ogrzewania. Uwaga! Ogrzewanie rekuperatorem z nagrzewnicą sprawdzi się w małym domu. W takim o powierzchni powyżej 200 m2, nawet przy dobrym ociepleniu, straty ciepła będą na tyle duże, że koszty budowy, a potem działania systemu zdecydowanie wzrosną. Radą może być zapasowe źródło ciepła – kominek lub dodatkowe ogrzewanie (na przykład elektryczne podłogowe) – przynajmniej w łazience i kuchni.
