Ogrzewanie elektryczne. Komfortowe, choć kosztowne. Grzejniki, podłogówka a może na podczerwień?

Presja na zmniejszenie zanieczyszczenia powietrza i zwiększenie bezpieczeństwa energetycznego powoduje, że maleje zainteresowanie ogrzewaniem opartym na paliwach kopalnych, czyli węglu, gazie i oleju opałowym, a rośnie takim, które wykorzystuje energię elektryczną, bo ta w coraz większym stopniu będzie pochodzić ze źródeł odnawialnych. Poza tym jest to rozwiązanie tanie w zakupie, łatwe do zamontowania i bardzo wygodne w eksploatacji. Jeśli ktoś chciałby z niego skorzystać, będzie miał do wyboru różne urządzenia: promienniki podczerwieni, grzejniki konwektorowe, piece akumulacyjne, kocioł elektryczny oraz elektryczne ogrzewanie podłogowe. Każde ma inne wady i zalety.

Promienniki podczerwieni – komfortowe, ale drogie

Na początek warto wiedzieć, że istnieją trzy sposoby wymiany ciepła: przez przewodzenie, konwekcję i promieniowanie. W praktyce zawsze odbywa się to jednocześnie na te trzy sposoby, lecz z różną intensywnością. W przypadku promienników dominuje właśnie promieniowanie podczerwone, ale i zwykły grzejnik centralnego ogrzewania również je emituje. Bo emitują je wszystkie przedmioty i substancje, których temperatura jest wyższa od zera bezwzględnego, czyli –273,15°C (0 K). Tyle tylko, że konstrukcja tradycyjnych grzejników jest tak pomyślana, żeby wokół nich intensywnie poruszało się powietrze. Służą do tego ukształtowane w nich kanały czy ożebrowanie, które sprawiają, że powierzchnia kontaktu powietrza z grzejnikiem jest większa, niż gdyby był on płaską płytą, ale też zaburzają przepływ powietrza. Prowadzi to do tego, że więcej ciepła grzejnik oddaje przez konwekcję, czyli ruch powietrza, niż przez promieniowanie. Jeszcze bardziej intensywna konwekcja następuje, gdy ruch powietrza wokół grzejnika wymusza wentylator.

Jaka jest korzyść z zastosowania promienników zamiast grzejników konwekcyjnych? Nagrzewają bezpośrednio ludzi, meble, wszystkie przedmioty i powierzchnie, które znajdują się w zasięgu emitowanego przez nie promieniowania. Nie trzeba czekać, aż nagrzeje się całe powietrze wypełniające pomieszczenie, ciepło odczuwamy od razu w chwili włączenia urządzenia. Jego grzałki chwilę po uruchomieniu osiągają wysoką temperaturę i szybko ogrzewają wszystkie przedmioty znajdujące się w zasięgu promieniowania. Wrażenie jest podobne do tego w momencie wyjścia z cienia na słońce. Ponadto, co ważne dla alergików, działanie promienników nie powoduje cyrkulacji powietrza unoszącego przypiekany na grzejniku kurz.

Polecamy też: Wstrzymane dofinansowanie w Czystym Powietrzu. Sprawdzą czy ekologiczny piec jest naprawdę ekologiczny

Promienniki mogą być przenośne – halogenowe lub ceramiczne. Są przeznaczone przede wszystkim do sporadycznego dogrzewania niedużych przestrzeni. Natomiast do ciągłego ogrzewania pomieszczeń są przeznaczone tak zwane panele na podczerwień (infrared), czyli cienkie płyty o dużej powierzchni. Ich elementy grzejne są osłonięte i nie osiągają tak wysokiej temperatury jak żarniki promienników przenośnych. Najlepiej mocować je na suficie, wówczas zasięg ich działania może objąć całe pomieszczenie, które jest wtedy ogrzewane równomiernie. Panele są wykończone tak, że przypominają tynk i nie rzucają się w oczy.

Panele na podczerwień są reklamowane jako ogrzewanie bardzo efektywne i tanie w eksploatacji. Ma to wynikać z tego, że zapewniają komfort cieplny przy niższej temperaturze powietrza w pomieszczeniu niż w przypadku ogrzewania konwencjonalnymi grzejnikami konwekcyjnymi. To prawda, jest to charakterystyczna cecha ogrzewania przez promieniowanie, ale trzeba mieć świadomość, że różnica w ilości zużywanej energii to w najlepszym razie kilkanaście, a zwykle tylko kilka procent. Największą korzyść przynosi zainstalowanie promienników w wysokich pomieszczeniach, w których ciepłe powietrze gromadzi się nad strefą przebywania ludzi, oraz tam, gdzie zachodzi intensywna wymiana powietrza, czyli często są otwierane drzwi lub okna, albo jest dużo nieszczelności.

Za wadę paneli na podczerwień trzeba uznać ich stosunkowo wysoką cenę. Pojedynczy panel o mocy 700-900 W kosztuje 1,2-1,9 tys. zł, a całkowity koszt systemu grzewczego opartego na panelach dla domu o powierzchni 100 m2 to blisko 20 tys. zł.

Elektryczne ogrzewanie podłogowe – do nowego domu

To rozwiązanie do domów, w których nie ma jeszcze gotowej posadzki, albo do takich, w których chcemy ją wymienić.

Ogrzewana podłoga oddaje ciepło głównie przez promieniowanie, czego zalety opisaliśmy wcześniej – są takie same jak w przypadku grzejników promiennikowych. A przy tym zapewnia jeszcze zbliżony do idealnego rozkład temperatury, w którym ciepło jest w okolicach nóg, a chłodniej na wysokości głowy. Ogrzewanie podłogowe docenimy przede wszystkim wtedy, gdy posadzka jest z kamienia lub ceramiki, bo w kontakcie z nią unikniemy nieprzyjemnego wrażenia chłodu. Zaletą jest też to, że nie zajmuje miejsca i jest niewidoczne.

Elektryczne ogrzewanie podłogowe wykonuje się z zaizolowanego drutu oporowego, mat z przymocowanym do nich na stałe kablem albo folii z przewodzącymi prąd paskami grafitu. Można je ułożyć na starej posadzce, ale spowoduje to podniesienie poziomu posadzki o 2 cm. Podłożem mogą być drewno, płyty g-k, OSB, terakota albo beton. Mata może być umieszczona w warstwie zaprawy klejowej mocującej nową okładzinę – gres lub terakotę. Jeżeli posadzka ma być z innego materiału, zamiast zaprawy klejowej stosuje się samopoziomującą masę betonową. W przypadku podłóg drewnianych na legarach przewody można ułożyć na mocowanej do nich siatce tak, by znajdowały się co najmniej 3 cm pod deskami. Legary trzeba zabezpieczyć przed bezpośrednim kontaktem z przewodami na przykład folią aluminiową. W ten sposób powstaje system, w którym grzejnikiem jest cała podłoga.

Elementy grzejne są tu zwykle stałooporowe, czyli działają ze stałą mocą, więc steruje się nimi na zasadzie włączania i wyłączania. Służą do tego termostaty z czujnikami, które reagują na temperaturę powietrza w pomieszczeniu.

Koszt wykonania elektrycznego ogrzewania podłogowego to 200-300 zł/m2, więc taki system grzewczy jest znacznie droższy niż zbudowany z najtańszych grzejników elektrycznych.

Grzejniki konwektorowe – najtańsze

Oddają ciepło, ogrzewając mające z nimi kontakt powietrze, które w wyniku tego się unosi i dzięki temu cyrkuluje w pomieszczeniu, zapewniając oczekiwaną temperaturę w całym wnętrzu. Elektryczne grzejniki konwektorowe to urządzenia przenośne lub mocowane do ściany. Powietrze jest zasysane u dołu obudowy grzejnika i po podgrzaniu wypływa przez poziomą kratkę umieszczoną na górze. Ruch powietrza odbywa się dzięki naturalnej cyrkulacji, ale może być też wymuszany przez wentylator. Grzejnik generuje wtedy większą moc grzewczą i ciepłe powietrze szybciej wypełnia pomieszczenie. Prędkość przepływu powietrza poruszanego przez wentylator nie jest duża, dlatego urządzenie pracuje cicho, ale nie bezgłośnie.

Grzejniki konwektorowe mają wbudowany termostat umożliwiający utrzymywanie w pomieszczeniu wybranej temperatury przez automatyczne włączanie i wyłączanie grzałki. Zwykle jest też możliwość regulacji mocy grzałek. Maksymalna przydaje się, gdy chcemy szybko ogrzać pomieszczenie. A kiedy już jest w nim ciepło, można ją zmniejszyć. Grzałka pracuje wtedy w dłuższych cyklach, ale powietrze wypływające z grzejnika ma niższą temperaturę, co korzystnie wpływa na odczuwanie przez nas komfortu cieplnego i pobór prądu. Niektóre modele mają wbudowany zegar umożliwiający zaprogramowanie czasu, w którym grzejnik ma działać.

Najprostsze modele przenośnych elektrycznych grzejników konwektorowych o mocy 1-2 kW można kupić za mniej niż 100 zł. Najdroższe ścienne z elektronicznym sterowaniem kosztują już znacznie więcej. Mimo wszystko, jeżeli szukamy najtańszego rozwiązania, to znajdziemy je w tej kategorii grzejników elektrycznych.

Piece akumulacyjne – niższe rachunki

Elektryczne piece akumulacyjne to urządzenia, które przekazują ciepło do pomieszczenia tak jak grzejniki konwektorowe, ale do tego magazynują je w ceramicznych lub magnezytowych blokach. Dzięki temu mogą pobierać prąd tylko w czasie obowiązywania tańszej jego ceny, a grzać przez całą dobę. Wymaga to rozliczania się z zakładem energetycznym w taryfie dwustrefowej G12 albo G12W. Wówczas, przy optymalnym doborze pieców, można liczyć na rachunki za ogrzewanie niższe o 30% niż w przypadku ogrzewania zwykłymi grzejnikami konwektorowymi, bo w tej chwili średnio o tyle jest tańszy prąd poza godzinami szczytu energetycznego w taryfie dwustrefowej od tego w taryfie całodobowej.

Żeby wkład akumulacyjny rozgrzewał się do wysokiej temperatury w dostatecznie krótkim czasie, moc grzałek pieca powinna być ponad dwa razy większa od zapotrzebowania na ciepło w pomieszczeniu, które ogrzewa. Ze względu na duży pobór mocy, może być wymagane zasilanie o napięciu 400 V. Zaleca się podłączanie pieców do wydzielonych obwodów elektrycznych, więc ich zastosowanie wiąże się ze specjalnym przygotowaniem instalacji elektrycznej w domu.

Rozgrzewanie bloku akumulacyjnego nazywa się ładowaniem pieca. Gdy się zakończy, pomieszczenie jest ogrzewane ciepłem stopniowo oddawanym przez wkład akumulacyjny – jest to faza rozładowywania. Ciepła powinno być zgromadzone tyle, żeby go wystarczyło do utrzymywania w pomieszczeniu żądanej temperatury do czasu, aż znowu zacznie obowiązywać niższa stawka opłaty za energię, czyli zwykle na siedem godzin.

Ogrzewacze akumulacyjne mogą być statyczne i – znacznie droższe – dynamiczne. Te pierwsze podczas rozładowywania oddają ciepło z mocą wynikającą z naturalnej cyrkulacji powietrza wokół bloku akumulacyjnego. W dynamicznych wkład akumulacyjny jest odizolowany cieplnie od otoczenia, a przepływ powietrza wymusza sterowany elektronicznie wentylator, który przyspiesza, gdy potrzebna jest większa moc cieplna. Gdy wentylator nie pracuje, wkład oddaje ciepło w minimalnej ilości. Dzięki czujnikom temperatury i tak zwanego ciepła resztkowego oraz zegarowi sterującemu regulator pieca może optymalizować pobór energii elektrycznej tak, aby temperatura w pomieszczeniu osiągnęła żądaną wartość w czasie obowiązywania niższej ceny prądu i utrzymywała się na wymaganym poziomie w czasie, gdy prąd jest droższy.

Piece akumulacyjne są stosunkowo drogie – kosztują od 2 do blisko 4 tys. zł.

Ich stosowanie opłaca się, jeżeli rozliczamy się z zakładem energetycznym w taryfie dwustrefowej, bo wtedy odniesiemy znaczące korzyści z ich zdolności do akumulacji ciepła.

Kocioł elektryczny – zamiast węglowego

To najprostsze i najtańsze rozwiązanie, gdy w domu jest już centralne ogrzewanie wodne, a chcemy wymienić tylko źródło ciepła. Może zastąpić kocioł paliwowy (węglowy, na drewno, gazowy lub olejowy) bez konieczności kosztownej modernizacji instalacji. W podstawowej wersji z grzałkami oporowymi kosztuje 4-6 tys. zł z montażem. Znacznie droższe są elektryczne kotły elektrodowe albo indukcyjne, ale trudno doszukać się powodu, dla którego warto byłoby dopłacić do takiego rozwiązania.

Natomiast jeżeli budujemy nowy dom i szukamy do niego systemu grzewczego, to wyposażenie go w kosztowną i skomplikowaną instalację centralnego ogrzewania wodnego tylko po to, by zasilać ją ciepłem z kotła elektrycznego, trudno uznać za rozsądny wariant. Na pewno taniej i prościej jest zainstalować elektryczne grzejniki.

Kocioł elektryczny można jednak uznać za dobre uzupełnienie systemu, w którym źródłem ciepła jest kocioł na drewno. Wówczas możemy korzystać z tego taniego paliwa, ciesząc się niskimi kosztami ogrzewania, a drogi w eksploatacji kocioł elektryczny włączać tylko w sytuacjach wyjątkowych, gdy nie mamy możliwości palenia drewnem. Na przykład wtedy, gdy opuszczamy dom na kilka dni.