Grzejniki - niezbędne w instalacji centralnego ogrzewania

W centralnym ogrzewaniu ciepło jest rozprowadzane za pośrednictwem krążącej w instalacji gorącej wody, a następnie przekazywane do pomieszczeń przez grzejniki. Grzejniki wodne są niezbędne w instalacji c.o. Ich rodzaj, wygląd, jakość i, oczywiście, cena są dla przyszłych użytkowników bardzo ważne.

Wyposażenie instalacji centralnego ogrzewania w grzejniki stalowe płytowe to tylko jedna z możliwości, choć – trzeba przyznać – wybierana najchętniej. W sprzedaży są także grzejniki o innej konstrukcji, z innych materiałów i różniące się sposobem wymiany ciepła.

Grzejniki żeliwne członowe

Można jeszcze kupić grzejniki żeliwne dostępne w trzech rozmiarach: 0 – o wysokości 390 mm, 1 – o wysokości 590 lub 595 mm, i 4 – o wysokości 1090 lub 1095 mm. Są ciężkie i mają chropowatą powierzchnię, ale dzięki właściwościom żeliwa doskonale akumulują ciepło i są odporne na korozję.

Nowoczesne grzejniki żeliwne mają ciekawy kształt i niezwykłą dla tego rodzaju materiału gładkość powierzchni. Stosunkowo mała pojemność wodna zapewnia doskonałą dynamikę pracy układu ogrzewania. Dobrze współpracują z kotłami kondensacyjnymi. Można je wieszać na ścianach lub ustawiać na specjalnych stojakach przy ścianach. Żebra można malować, co umożliwia dopasowanie grzejnika do charakteru wnętrza. Niestety, są dość drogie, gdyż ich produkcja nie jest ani prosta, ani tania.

Grzejniki aluminiowe członowe

Są zbudowane z elementów odlanych ze stopu, z zewnątrz zabezpieczone lakierem przed korozją. Mają gładką, łatwą do utrzymania w czystości powierzchnię, są lekkie i niesprawiają kłopotów przy zawieszaniu. Ich wadą są widoczne boczne podłączenie oraz niebezpieczeństwo powstania ogniw korozji w miejscu połączenia z innymi metalami, zwłaszcza z miedzią.

Grzejniki aluminiowe standardowo produkowane są złożone z dziesięciu elementów o rozstawie osi od 350 do 800 mm, ale można zamówić także egzemplarze w dowolnym rozmiarze.

Grzejniki aluminiowe można montować w układach zamkniętych lub otwartych, nisko- lub wysokotemperaturowych. W miejscach połączeń z mosiężną armaturą trzeba stosować teflonowe przekładki, które zapobiegają korozji na styku dwóch metali. Aluminium jest dobrym przewodnikiem ciepła, dzięki czemu grzejniki szybko reagują na sygnały z układu regulacyjnego.

Grzejniki stalowe członowe

Wyglądem przypominają żeliwne, może z wyjątkiem gładkiej, łatwej do utrzymania w czystości powierzchni zewnętrznej. Są zgrzewane z wytłaczanych fragmentów blachy i łączone zwykle w zestawy po pięć-dziesięć elementów. Cechują je małe opory przepływu wody, więc mogą być montowane w tradycyjnych, grawitacyjnych instalacjach c.o.

Konwektory

Są zbudowane inaczej niż pozostałe grzejniki. Wymiana ciepła między wodą a powietrzem odbywa się przez specjalnie skonstruowany wymiennik, najczęściej z rur miedzianych z gęsto nałożonymi aluminiowymi lamelami, umieszczony w dolnej części obudowy grzejnika. Większość ciepła jest przekazywana przez konwekcję. W pomieszczeniu ogrzewanym przez konwektory może wystąpić niekorzystny rozkład temperatury. Pod sufitem gromadzi się ciepłe powietrze, a przy podłodze jest znacznie chłodniej niż w pomieszczeniach ogrzewanych przez grzejniki płytowe.

Grzejniki stalowe płytowe

To obecnie najpopularniejsze grzejniki. Są lekkie - dzięki materiałowi, z jakiego są wykonane, i specjalnej budowie; mają większą moc cieplną - dzięki wewnętrznemu ożebrowaniu; można je podłaczyć do instalacji w sposób niewidoczny z zewnątrz - dzięki specjalnej armaturze (tak zwanemu zespołowi zintegrowanemu).

• Konstrukcja - dwie wytłoczone w specjalnych prasach płyty stalowe po zgrzaniu tworzą kanał do przepływu wody grzewczej. Króćce przyłączeniowe umożliwiają połączenie grzejników z instalacją centralnego ogrzewania i przepływ wody w utworzonych kanałach, podczas którego następuje jej wychłodzenie i powrót do instalacji. Odpowiednie łączenie płyt pozwala tworzyć grzejniki płytowe także o dwóch lub trzech płytach. Każda z nich może mieć dodatkowo żebra konwekcyjne zwiększające powierzchnię wymiany ciepła. Grzejniki z ożebrowaniem konwekcyjnym mają moc blisko 60% większą niż nieożebrowane. Aby określić typ grzejnika, wprowadzono oznaczenie stosowane przez większość producentów. Dla grzejnika jednopłytowego bez żeber konwekcyjnych jest to liczba 10, z żebrami – 11. W ten sposób wiadomo, że grzejnik z oznaczeniem 21 ma dwie płyty, ale tylko jedna z nich ma żebra konwekcyjne, a typ 33 to grzejnik zbudowany z trzech płyt, z których każda ma dodatkowe żebra. Grzejniki typu 11 i inne dwu- lub trzypłytowe mają dodatkowe obudowy boczne i kratkę górną stanowiącą ich eleganckie wykończenie. Standardowo grzejniki są malowane na kolor biały RAL 9010 (czasem biały RAL 9019), ale można zamówić grzejnik w innym kolorze, zwykle dowolnym z palety RAL. Znajdujące się w sprzedaży grzejniki powinny mieć deklarację zgodności z Polską Normą PN-EN 442 lub deklarację zgodności z aprobatą techniczną, która została wystawiona przed wejściem w życie normy PN-EN 442.
• Sposób podłączenia do instalacji c.o. Grzejnik płytowy może być zaopatrzony w cztery króćce przyłączeniowe umożliwiające połączenie go z instalacją z lewej lub prawej strony. Łączy się go za pomocą specjalnej armatury albo bezpośrednio do pionów. Taki model grzejnika jest nazywany przez producentów Kompakt, Klasik lub C (na przykład Purmo C). Nazwa Integra, Purmo VK lub Ventil jest używana do określenia grzejników wyposażonych w fabrycznie wbudowany specjalny zespół przyłączeniowy z wmontowaną wkładką zaworową, która współpracując z głowicą termostatyczną zamontowaną na grzejniku, regpuje przepływ wody przez grzejnik. Standardowo montuje się taki zespół po prawej stronie, ale większość producentów na specjalne zamówienie dostarcza grzejniki z zespołem przyłączeniowym po lewej stronie. Grzejniki z zespołem zintegrowanym są gotowe do przyłączenia przewodów od dołu lub do rur ukrytych w ścianie. Dzięki takiemu rozwiązaniu instalacja rozprowadzająca wodę do grzejników jest niewidoczna w pomieszczeniu. O wyborze sposobu zasilania decydują: sposób rozprowadzenia instalacji, względy estetyczne i finansowe. Do instalacji centralnego ogrzewania rozprowadzonej w podłodze zwykle montuje się grzejniki zasilane od dołu, do prowadzonych tradycyjnie (w ścianach lub po wierzchu) przeważnie zasilane z boku.
• Rodzaj instalacji centralnego ogrzewania. Grzejniki stalowe płytowe są przeznaczone do wodnych instalacji centralnego ogrzewania wyposażonych w pompę obiegową. Do grawitacyjnych, ze względu na znaczne opory przepływu, lepiej wybrać inne, np. członowe. Instalacje powinny być zamknięte – wyposażone w przeponowe naczynia wzbiorcze. W instalacjach otwartych, gdzie woda ma stały kontakt z powietrzem, żywotność grzejników płytowych może się znacznie skrócić. Z tego samego powodu nie powinno się bez poważnego powodu opróżniać instalacji z wody. Częste uzupełnianie jej ubytków świeżą, bogatą w tlen wodą może także być przyczyną wzmożonej korozji grzejników. Ze względu na niebezpieczeństwo korozji lepiej zrezygnować również z instalowania grzejników płytowych w łazienkach i innych pomieszczeniach o dużej wilgotności, chociaż przy obecnym sposobie zabezpieczania ich powierzchni jest to znacznie mniej niebezpieczne niż dawniej. Instalacje wyposażone w grzejniki płytowe mogą być wykonane ze stali, z miedzi lub tworzywa sztucznego, ale z barierą antydyfuzyjną ograniczającą przenikanie tlenu do wody instalacyjnej.

Grzejniki dobrze podłączone

Usytuowanie grzejników ma duże znaczenie dla zużycia energii cieplnej. Złe może je niepotrzebnie zwiększyć. Zawsze, kiedy to możliwe, grzejniki montuje się pod oknami, bo w ten sposób ogrzane powietrze ma szansę dobrze się wymieszać z powietrzem w pomieszczeniu.

Grzejnik dobrze dobrany do instalacji c.o.

Nie znając parametrów instalacji c.o., nie bierzmy się do kupowania grzejników.

Na początek ciśnienie robocze. W domach jednorodzinnych, w których instalacje centralnego ogrzewania są zasilane przez nowoczesne kotły gazowe fabrycznie wyposażone w zawór bezpieczeństwa, ciśnienie nie przekracza 2,5 lub 3 barów (0,25 albo 0,3 MPa). Nie ma zatem potrzeby, aby grzejniki musiały wytrzymać wyższe ciśnienie. Ważniejsza jest więc temperatura obliczeniowa wody grzejnej. Kiedyś parametry wody w instalacji były narzucone odpowiednimi przepisami, teraz projektant może przyjąć takie, jakie uważa za najlepsze dla projektowanej instalacji. Instalacje z grzejnikami żeliwnymi zasilano kiedyś wodą o parametrach 95/70°C, a później 90/70°C. Piszę o tym nie dlatego, żeby pokazać historię parametrów wody grzejnej, ale po to, by nie podchodzić automatycznie do wymiany starych grzejników.

Jeżeli mamy zamiar wymienić grzejniki, najpierw ustalmy, dla jakich parametrów wody była zaprojektowana instalacja (trzeba określić obliczeniową moc cieplną), a dopiero wtedy spróbujmy przeliczyć moc starych grzejników na nowe parametry. Oczywiście najlepszym rozwiązaniem byłoby zlecenie przygotowania nowego projektu, ale decyduje się na to niewielu inwestorów. Powszechnie uważa się, że skoro instalacja dobrze grzała, to po wymianie grzejników nie ma prawa pracować źle. Niestety ma. Dlaczego? Dlatego że w zależności od temperatury zasilenia i temperatury powrotu (wychłodzenie wody w grzejniku) grzejniki będą miały inną moc cieplną.

Przede wszystkim należy zwrócić uwagę na tak zwaną katalogowa moc grzejników. Producenci podają ją w swoich katalogach (w odniesieniu do 1 m² grzejnika) dla parametrów 70/55/20°C i 55/45/20°C, a czasem również 90/70/20°C i 75/65/20°C (temperatura zasilania/temperatura powrotu/temperatura w pomieszczeniu). Problemy zaczynają się wtedy, gdy chcemy wymienić stare grzejniki, na przykład pracujące dotychczas w instalacji o parametrach 90/70/20°C, na nowe dobrane dla temperatury 75/65/20°C. Już samo porównanie średniej temperatury wody w grzejniku (70 zamiast 80°C) wskazuje, że jego moc będzie się różnić. Jeżeli wybierze się zbyt duże grzejniki, można to potem skorygować obniżeniem temperatury pracy kotła. Gorzej, gdy grzejniki będą zbyt małe: na przykład ich moc zostanie dobrana dla parametrów 90/70°C, a zamontowany w instalacji kocioł kondensacyjny będzie przygotowywał wodę grzejną o parametrach 55/45°C. Wtedy może się zdarzyć, że w czasie mrozu instalacja nie będzie w stanie zapewnić w pomieszczeniach wymaganej temperatury.

Często wymienia się stare grzejniki żeliwne na stalowe płytowe. W starych instalacjach z lat 70. dobierano je do instalacji centralnego ogrzewania o parametrach 90/70°C. Jeden człon (żeberko) grzejnika żeliwnego nr 1 ma powierzchnię grzejną około 0,25 m² i moc cieplną 110 kcal/h (130 W). W przypadku grzejnika nr 4 jest to odpowiednio 0,48 m² i 200 kcal/h (230 W). Jeśli nie dysponuje się innymi obliczeniami, można dobierać nowe grzejniki, przyjmując podane wartości mocy cieplnej. W katalogu trzeba odszukać grzejniki o podanej mocy, ale z uwzględnieniem nowych parametrów pracy instalacji c.o. Nie popełni się wtedy zbyt dużego błędu.