Ogrzewanie wodne czy elektryczne. Które jest lepsze?

Ogrzewanie wodne czy elektryczne? Zarówno ogrzewanie wodne, jak i elektryczne może zapewniać komfort cieplny w pomieszczeniach i działać niezawodnie. Jednak każdy z systemów grzewczych inaczej się projektuje i wykonuje. Różnią się też wymaganiami montażowymi czy sposobem zabezpieczenia i sterowania. Na który rodzaj ogrzewania więc się zdecydować? Od czego powinien zależeć nasz wybór? Podpowiadamy. Oto wszystko, co powinieneś wiedzieć o ogrzewaniu wodnym i elektrycznym.

Spis treści

1. Ogrzewanie wodne – komfort dla całego domu
2. Ogrzewanie elektryczne – niezależne i szybko reagujące na zmiany
3. Ciepła woda użytkowa
4. 1. Zasada działania
5. Ogrzewanie podłogowe wodne i elektryczne
6. Grzejniki w instalacji wodnej
7. Rodzaje grzejników elektrycznych
8. 2. Łatwość doboru
9. 3. Łatwość montażu
10. 4. Podatność na błędy
11. Bezpiecznie z prądem
12. 5. Wygoda sterowania
13. 6. Koszty
14. Korzystnie z fotowoltaiką

Zadaniem systemu grzewczego jest utrzymywanie komfortu cieplnego w pomieszczeniach, czyli temperatury mniej więcej 21-22^oC, niezależnie od warunków pogodowych. Mamy do wyboru różne możliwości ogrzewania domów jednorodzinnych, odmienne pod względem sposobu działania, łatwości wykonania, kosztów inwestycyjnych i eksploatacyjnych. Tym razem porównamy systemy wodne i elektryczne, które mogą występować w różnych wariantach i konfiguracjach. Które lepiej sprawdzą się w określonych sytuacjach?

Ogrzewanie wodne – komfort dla całego domu

Systemy wodne działają w oparciu o krążenie czynnika grzewczego, którym w domach jednorodzinnych jest zwykle woda, od źródła ciepła do jego odbiorników, czyli grzejników lub systemu ogrzewania podłogowego. Ciepło jest oddawane w pomieszczeniach przez promieniowanie lub konwekcję, a schłodzona woda trafia z powrotem do źródła ciepła, gdzie jest ponownie ogrzewana i kierowana do instalacji.

We współczesnych instalacjach woda krąży w obiegu zamkniętym, jej przepływ wymuszają pompy obiegowe. Systemy wodne planuje się i wykonuje dla całego budynku, a przepływy wody w instalacji muszą być obliczone dla konkretnego przypadku, wybranego źródła ciepła, założonych parametrów instalacji, a następnie na podstawie tych obliczeń – po zamontowaniu – odpowiednio wyregulowane. Mogą być zasilane nowoczesnym źródłem ciepła, korzystającym z energii odnawialnej, takim jak pompa ciepła lub kocioł na biomasę, w tym pelety. Standardowo współpracują też z różnymi rodzajami kotłów: gazowymi, olejowymi, na inne paliwa stałe. Decydując się na jedno z tych urządzeń, jesteśmy więc niejako skazani na instalację wodną. W zależności od tego, jakie paliwo zostanie wybrane, różne będą nie tylko koszty ogrzewania, ale też parametry pracy instalacji i stosowane w niej zabezpieczenia.

Warto pamiętać, że ogrzewanie wodne może występować w różnych wariantach, tak by jak najlepiej dopasować je do budynku, dostępnych mediów, potrzeb użytkowników: obok najprostszych układów z kotłem lub pompą ciepła do wyboru są układy hybrydowe, czyli zastosowanie w jednej instalacji więcej niż jednego źródła ciepła, rozbudowanie o odnawialne źródła energii, na przykład kolektory słoneczne. Ma to na celu z jednej strony zapewnienie niskich kosztów eksploatacji bez rezygnacji z komfortu, a z drugiej – zwiększenie udziału odnawialnych źródeł energii w ogrzewaniu budynków, co przyczynia się do zmniejszenia zużycia paliw kopalnych i ograniczenia negatywnych skutków ich stosowania.

Gdy instalacja ma być zasilana kotłem gazowym kondensacyjnym lub pompą ciepła, projektuje się ją na niskie parametry zasilania. Dzięki temu urządzenia pracują z wysoką efektywnością, a to przekłada się na niskie koszty eksploatacji systemu. Najczęściej wtedy jako odbiornik ciepła stosuje się ogrzewanie podłogowe. Dzięki dużej powierzchni grzewczej nawet przy niskich parametrach zasilania, jest w stanie pokryć zapotrzebowanie na ciepło w poszczególnych pomieszczeniach.

Ogrzewanie podłogowe ma wiele zalet. Zapewnia zbliżony do idealnego rozkład temperatury, czyli cieplej w okolicach podłogi, chłodniej – im bliżej sufitu. Dzięki temu w pomieszczeniu może być utrzymywana temperatura o 1-2oC niższa niż w przypadku systemów grzejnikowych. Dla mieszkańców będzie to praktycznie nieodczuwalne, ale pozwoli zaoszczędzić na kosztach eksploatacji nawet kilka procent w skali roku. Z kolei brak widocznych elementów grzewczych zapewnia swobodę w aranżacji pomieszczeń.

Ogrzewanie elektryczne – niezależne i szybko reagujące na zmiany

Jeszcze kilka lat temu ogrzewanie elektryczne nie było zbyt popularne. Wynikało to przede wszystkim z wysokich kosztów eksploatacji, które w porównaniu z innymi wariantami ogrzewania czyniło je nieatrakcyjnym. Jednak wraz z wprowadzeniem możliwości uzyskania dofinansowania na montaż fotowoltaiki i rozpowszechnieniem się jej w domach jednorodzinnych uległo to diametralnej zmianie. Korzystanie z darmowej energii słonecznej przetwarzanej na prąd do zasilania domowych urządzeń, w tym grzewczych, w połączeniu z niskimi kosztami inwestycyjnymi (sam zakup i montaż grzejników czy też systemu podłogowego elektrycznego, jest tańszy i mniej skomplikowany niż systemu wodnego), sprawiły, że ogrzewanie elektryczne stało się atrakcyjną alternatywą dla innych sposobów ogrzewania. W odpowiedzi na to zainteresowanie zwiększyła się też oferta tego rodzaju urządzeń grzewczych, na przykład grzejniki elektryczne o atrakcyjnym wyglądzie, które obok swojej podstawowej funkcji mogą być ozdobą współczesnych wnętrz.

Pod względem zestawiania różnych konfiguracji i zmian w trakcie użytkowania ogrzewanie elektryczne jest bardziej elastyczne niż system wodny. Można je zastosować w całym domu albo tylko w niektórych pomieszczeniach, zarówno w nowym budynku, jak i w już użytkowanym, uzupełniając istniejący system grzewczy. Co ważne, uruchamia się je zawsze, kiedy tego potrzebujemy, nie tylko w sezonie grzewczym. Zapewnia szybkie ogrzewanie poszczególnych pomieszczeń, niezależnie działające i regulowane.

Podobnie jak system wodny może mieć postać ogrzewania podłogowego wraz ze wszystkimi jego zaletami, takimi jak zapewnienie komfortu cieplnego czy brak widocznych elementów, ale też ograniczeniami dotyczącymi na przykład sposobu wykończenia podłogi. W remontowanym domu docenimy to, że niektóre systemy podłogowe są przewidziane do układania na istniejących posadzkach, bez konieczności ich zrywania, a dodatkowo montowane w cienkiej warstwie zaprawy klejowej lub na sucho i przy niewielkiej grubości elementów grzejnych, nie podnoszą zbytnio poziomu podłogi, ani też jej nie obciążają.

Ale elektryczne ogrzewanie płaszczyznowe układa się nie tylko w podłodze. Znajdziemy również systemy przeznaczone do montażu w ścianach, a nawet w suficie. Takie rozwiązanie sprawdzi się przy ograniczeniu powierzchni podłogi, którą można przeznaczyć na montaż w niej ogrzewania. Obok prostej i taniej instalacji systemy ogrzewania elektrycznego charakteryzują się też wysoką bezawaryjnością, szybką reakcją na zmiany ustawień, a także wysoką sprawnością urządzeń elektrycznych, która dochodzi do 100%, co oznacza, że energia elektryczna dostarczana do naszego domu jest zamieniana na ciepło niemal w całości, bez strat.

Pisaliśmy też: Ile kosztuje ogrzewanie podłogowe?

Ciepła woda użytkowa

Rozważając wybór sposobu ogrzewania, warto też zastanowić się, w jaki sposób będzie podgrzewana woda użytkowa. W przypadku systemów centralnego ogrzewania źródło ciepła może pracować zarówno na potrzeby ogrzewania, jak i ciepłej wody użytkowej. Użytkownicy często decydują się na takie rozwiązanie z uwagi na wygodę, ale też oszczędność przestrzeni. Mamy jedno urządzenie grzewcze, na które musimy znaleźć miejsce w domu, a później je serwisować i ponosić koszty eksploatacji. Jest z tym zwykle mniej kłopotu niż w przypadku osobnych urządzeń. Przeważnie montujemy je w wydzielonym pomieszczeniu. Pracą zarówno obiegu grzewczego, jak i c.w.u. steruje się jednym regulatorem, co pozwala maksymalnie wykorzystać możliwości źródła ciepła i zapewnić ekonomiczną pracę całego systemu.

W przypadku ogrzewania elektrycznego trzeba przewidzieć niezależny sposób podgrzewania wody do mycia i kąpieli. Można zdecydować się na jedno z urządzeń do przygotowywania c.w.u. – podgrzewacz pojemnościowy lub przepływowy, elektryczny lub gazowy, albo wybrać pompę ciepła pracującą tylko na potrzeby podgrzewania wody użytkowej. Jednym z plusów takiego rozwiązania jest możliwość montażu urządzeń do podgrzewania wody blisko punktów poboru.

1. Zasada działania

Wymiana ciepła między systemem grzewczym a otoczeniem może zachodzić na dwa sposoby – przez konwekcję (unoszenie ciepła) lub promieniowanie (emitowanie energii cieplnej, od której nagrzewają się przedmioty w najbliższym otoczeniu). Ogrzewanie podłogowe oddaje ciepło przede wszystkim przez promieniowanie, grzejnik – zależnie od jego rodzaju. Czym systemy wodne i elektryczne różnią się pod tym względem od siebie?

Ogrzewanie podłogowe wodne i elektryczne

Niezależnie, czy wodny, czy elektryczny, ten rodzaj ogrzewania oddaje ciepło głównie przez promieniowanie. Podłoga rozgrzana przez rury z wodą lub druty oporowe oddaje ciepło powolnie i równomiernie na całej powierzchni, a jej temperatura nie odbiega znacznie od temperatury naszej skóry. Z kolei temperatura powietrza jest zbliżona do średniej temperatury przegród (ścian, sufitu) i przedmiotów. To sprawia, że zachowane są warunki komfortu cieplnego.

Podgrzewanie podłogi jest pożądane zwłaszcza tam, gdzie posadzka jest z materiałów, które są zimne w dotyku, takich jak kamień, gres, ceramika. Gdy podłoga jest cieplejsza, z naszego ciała wypromieniowuje w jej kierunku mniej ciepła, a więc mniej ciepła z otoczenia potrzeba, by nie było nam zimno. W pomieszczeniu z ogrzewaniem podłogowym można zatem bez pogorszenia komfortu cieplnego utrzymywać temperaturę o mniej więcej 2°C niższą niż w ogrzewanym konwekcyjnie. Warto jednak zwrócić uwagę, że podłoga nie może mieć zbyt wysokiej temperatury, co trzeba uwzględnić przy projektowaniu i wykonywaniu ogrzewania podłogowego. Wskazane jest, by temperatura jej powierzchni nie przekraczała 29oC, jedynie w pobliżu okien, szczególnie tych sięgających podłogi, może być wyższa – maksymalnie 33oC. Taką temperaturę dopuszcza się też w łazienkach, gdzie przebywa się stosunkowo krótko, ale często chodząc boso. W strefie stałego przebywania ludzi temperatura podłogi nie powinna przekraczać 26oC. Wyższa nie jest wskazana ze względów zdrowotnych (może być na przykład powodem obrzęków nóg), ale też spowodować uszkodzenie lub pogorszenie trwałości materiałów, z których wykonana jest posadzka.

Czytaj też: 8 prawd i mitów dotyczących ogrzewania podłogowego w domu

Ze sposobu oddawania ciepła wynika jeszcze jedna zaleta ogrzewania podłogowego. Niska temperatura powierzchni grzejnej sprawia, że unika się cyrkulacji powietrza w pomieszczeniu, która jest warunkiem działania ogrzewania konwekcyjnego (ze zwykłymi grzejnikami). Dzięki temu w pomieszczeniach z ogrzewaniem podłogowym kurz nie unosi się tak intensywnie, jak w tych z grzejnikami, których temperatura jest wyższa. Nie występuje też zjawisko przypiekania kurzu, jakie może mieć miejsce w przypadku grzejników ściennych. Docenią to zwłaszcza alergicy.

Grzejniki w instalacji wodnej

Grzejniki do nowoczesnych instalacji grzewczych są lekkie, trwałe i szybko się nagrzewają. Dominującym sposobem oddawania ciepła przez grzejniki c.o. jest konwekcja. Powietrze wpływa do grzejnika od dołu, ogrzewa się przepływając między elementami grzejnymi, i jest kierowane do pomieszczenia przez otwory w górnej części obudowy grzejnika.

Grzejniki ścienne. Do zamontowania w nowoczesnych instalacjach wodnych można wybrać grzejniki stalowe płytowe, członowe aluminiowe, a także miedziano-aluminiowe. Grzejniki stalowe w najprostszej formie są jednopłytowe. W wersji dwu- i trzypłytowej przy takich samych wymiarach (wysokości i szerokości) pozwalają uzyskać większą moc (dla określonych parametrów pracy instalacji). Aby zwiększyć powierzchnię wymiany ciepła, a dzięki temu także moc grzejników, stosuje się dodatkowe ożebrowanie, czyli odpowiednio wyprofilowane elementy z blachy. Grzejnik stalowy może mieć ożebrowaną lub gładką powierzchnię przedniej płyty. Inną budowę mają grzejniki aluminiowe członowe. Składają się z członów, które łączy się w kilkuelementowe zestawy, w zależności do potrzebnej mocy grzejnika. W przedniej części członów są otwory, które zapewniają dobrą cyrkulację powietrza i kierują je w stronę pomieszczenia. Osobną grupę stanowią grzejniki aluminiowo-miedziane. Zbudowane są z rurek miedzianych, w których krąży woda, i aluminiowego wymiennika ciepła. Połączenie aluminium i miedzi jest suche, więc nie ma obawy o wystąpienie korozji elektrochemicznej. Z wyglądu przypominają modele płytowe.

Grzejniki kanałowe. Ich popularność rośnie wraz z modą na duże, sięgające podłogi przeszklenia, które utrudniają znalezienie miejsca na powieszenie grzejnika ściennego. Umieszcza się je w podłodze, wzdłuż przeszkleń. Grzejnik montuje się we wnęce wykonanej w warstwach podłogi i od góry przykrywa łatwo demontowalnym rusztem. Jest on zlicowany z podłogą i można po nim chodzić, jednocześnie nie przeszkadza w otwieraniu okien czy wyjściu na taras. Do wyboru są grzejniki z konwekcją naturalną lub wymuszoną, dzięki zamontowaniu wentylatora, co zapewnia większą intensywność wymiany ciepła. Niestety pracy wentylatora towarzyszą odgłosy, które nie dla każdego mogą być akceptowalne.

Rodzaje grzejników elektrycznych

Niektóre wiesza się na ścianie lub pod sufitem, inne ustawia na nóżkach i w razie potrzeby można je przenieść do innego pomieszczenia. Urządzenia przenośne często służą do szybkiego, okazjonalnego nagrzewania rzadziej użytkowanych pomieszczeń. Mogą to być różnego rodzaju mobilne grzejniki konwektorowe, termowentylatory, ale też grzejniki olejowe. Do ogrzewania całorocznego lepiej nadają się grzejniki konwektorowe, promiennikowe, piece akumulacyjne czy urządzenia na podczerwień. Poszczególne rodzaje różnią się budową i sposobem oddawania ciepła.

Grzejniki konwektorowe. W dolnej części obudowy znajduje się grzałka elektryczna, wokół której przepływa powietrze zasysane z pomieszczenia i po ogrzaniu jest z powrotem tam kierowane. Przepływ powietrza może być naturalny albo wymuszony przez wentylator. Są stosunkowo lekkie, można je powiesić na ścianie pod oknem, podobnie jak grzejniki c.o.

Urządzenia na podczerwień (infrared). Wykorzystują zjawisko promieniowania podczerwonego, a dokładnie znajdujące się w nich nanorurki węglowe emitujące ciepło, które nagrzewa znajdujące się w zasięgu promienników przedmioty i powierzchnie, takie jak podłoga, ściany, sufit. Dopiero od nich nagrzewa się powietrze. Ten sposób oddawania ciepła sprawia, że szybko odczuwa się wzrost temperatury w pomieszczeniu. Oferowane są jako lampy, promienniki, panele przystosowane do powieszenia na ścianie lub suficie. Mogą być też szklane, z lustrem lub malowane niczym obraz. Niektóre są przeznaczone do stosowania w pomieszczeniach o podwyższonej wilgotności.

Piece akumulacyjne. Zazwyczaj są to wolno stojące urządzenia o mocy od jednego do kilku kW. W ich obudowie znajdują są grzałki elektryczne, które nagrzewają przepływające przez piec powietrze. Wbudowane w piec elementy akumulujące ciepło (w postaci kształtek magnezytowych, cegieł szamotowych lub z innych materiałów o dużej pojemności cieplnej, nagrzewające się do nawet 650-700oCGrzejniki do nowoczesnych instalacji grzewczych są lekkie, trwałe i szybko się nagrzewają. Dominującym sposobem oddawania ciepła przez grzejniki c.o. jest konwekcja. Powietrze wpływa do grzejnika od dołu, ogrzewa się, przepływając między elementami grzejnymi, i jest kierowane do pomieszczenia przez otwory w górnej części obudowy grzejnika.

2. Łatwość doboru

Zaplanowanie systemu najlepiej powierzyć projektantowi instalacji sanitarnych. System wodny wymaga szczegółowych obliczeń i dokładnego projektu, dobór ogrzewania elektrycznego jest prostszy.

Dobór mocy. Grzejniki elektryczne mają określoną moc cieplną. Spośród oferowanych modeli dobiera się ten, który ma moc najbardziej zbliżoną do potrzebnej w konkretnym pomieszczeniu. Konieczne jest dopasowanie wymiarów do dostępnego miejsca i sprawdzenie wymagań montażowych.

Maty i folie grzewcze kupuje się w zestawach o określonej mocy z kompletem elementów montażowych. W przypadku kabli grzejnych sprawa już się komplikuje – powinno się wcześniej wiedzieć, ile i jakiej mocy kabla potrzeba, a także w jakim rozstawie ma być ułożony. W tym celu konieczne są obliczenia i dobór odpowiedniego rodzaju kabla.

Koniecznie z projektem. Bardziej skomplikowane są systemy wodne, zarówno z grzejnikami, jaki i systemem podłogowym. Układ musi być przeliczony i starannie zaprojektowany, a wykaz niezbędnych elementów powinien być wyszczególniony w projekcie (zestawienie materiałów). Na jego podstawie zamawia się elementy do jego wykonania. Nawet do podobnego domu może być inny, wystarczy że zmieni się aranżację pomieszczeń i lokalizację grzejników.

Moc grzejnika c.o. dobiera się do zapotrzebowania na ciepło w pomieszczeniu, uwzględniając parametry czynnika grzewczego, czyli temperaturę zasilania i powrotu, oraz temperaturę obliczeniową (można ją odczytać z projektu centralnego ogrzewania). Tak więc dla różnych wartości tych parametrów moc tego samego modelu grzejnika będzie inna. Przykładowo dla standardowego grzejnika stalowego dwupłytowego o wymiarach 60 cm (wysokość) x 80 cm (długość), przy temperaturach zasilania/powrotu/w pomieszczeniu wynoszących odpowiednio: 75/65/20, uzyskiwana moc grzewcza to ponad 1350 W. Taki sam grzejnik przy parametrach obliczeniowych instalacji odpowiednio: 50/40/20 wytworzy niecałe 540 W.

3. Łatwość montażu

Nowoczesne instalacje grzewcze wykonuje się w taki sposób, żeby nie psuły estetyki pomieszczeń. Często więc przewody prowadzi się w warstwach podłogi lub w ścianach. Dlatego niezmiernie istotne jest staranne prowadzenie prac instalacyjnych, ale też budowlanych i przestrzeganie zasad zapewniających bezpieczną i bezawaryjną pracę. Niedociągnięcia na tym etapie zwykle ujawniają się dopiero po pewnym czasie, a wówczas usunięcie usterek jest kłopotliwe i kosztowne. Zazwyczaj systemy elektryczne są mniej skomplikowane w montażu niż wodne.

Podłączenie grzejników elektrycznych

Najprościej zamontować grzejniki elektryczne. W zależności od rodzaju ustawia się je w wybranym pomieszczeniu lub zawiesza na elementach montażowych przeznaczonych do konkretnego modelu grzejnika i podłącza do gniazda elektrycznego. Urządzenia wymagające zasilania trójfazowego, takie jak niektóre piece akumulacyjne, łączy się na stałe w puszce elektrycznej. Trzeba przy tym bezwzględnie przestrzegać zaleceń producenta dotyczących zarówno zabezpieczeń w instalacji elektrycznej (zastosowanie wyłączników nadmiarowo- i różnicowoprądowych), jak i lokalizacji urządzenia, na przykład zadbać o pozostawienie odpowiednio dużo przestrzeni wokół, by zapewnić właściwą cyrkulację powietrza, czy też wystarczająco dużą odległość od elementów łatwo palnych. Szczególne wymagania będą dotyczyły łazienki, czyli pomieszczenia o podwyższonej wilgotności. Montaż urządzeń elektrycznych, chodzi tu przede wszystkim o różnego typu grzejniki, jest w niej możliwy, ale tylko pod warunkiem przestrzegania zasad bezpieczeństwa. Muszą mieć obudowy o odpowiednim stopniu ochrony, a także znajdować się w określonej odległości od wanny, kabiny prysznicowej czy umywalki, by nie były narażone na zachlapanie i zalewanie.

Montaż elektrycznego ogrzewania podłogowego

Najłatwiejsze w instalacji są maty i folie grzewcze, wystarczy je rozłożyć w zaplanowanych miejscach i zamocować.

Maty to elastyczne siatki z tworzywa, do których kabel grzejny przytwierdzony jest fabrycznie, w określonych odstępach. Jest to drut oporowy w powłoce ochronnej, zasilany jedno- lub dwustronnie. Aby dopasować matę do kształtu pomieszczenia, można przycinać samą siatkę, trzeba przy tym uważać, by nie uszkodzić kabla. Maty podłącza się do zasilania (230 V) przez tak zwany przewód zimny, o długości kilku metrów. Mają niewielką grubość (2,5-3 mm), układa się je w cienkiej warstwie zaprawy klejowej lub w masie samopoziomującej na przygotowanym wcześniej podłożu.

Folie grzewcze mają inną budowę – między dwiema warstwami cienkiej folii poliestrowej zatopione są przewodzące prąd paski grafitu. Działają na zasadzie emisji promieniowania podczerwonego, grzeją całą swoją powierzchnią. Mają zaledwie 0,3-0,4 mm grubości. Układa się je na podkładzie betonowym, bezpośrednio pod posadzką, w technologii suchej. Nie podnoszą znacząco jej poziomu. Dopuszczalne jest ich przycinanie wzdłuż zaznaczonych linii między paskami grafitu.

Można również spotkać folie z ultracienkiego przewodu grzejnego zamocowanego do siatki z włókna szklanego pokrytej warstwą folii aluminiowej.

Bardziej pracochłonny jest montaż kabli grzewczych. Kupuje się je w zwoju i rozkłada w pomieszczeniu, formując pętle i zachowując odpowiednie odstępy między nimi. Ma to jednak też swoje plusy, można je zagęścić, gdy jest taka potrzeba, na przykład w strefie podokiennej. Łatwiej też jest je ułożyć w pomieszczeniach niewielkich lub o nieregularnym kształcie, w których trudno byłoby rozplanować maty grzewcze. Ogrzewanie elektryczne można wykonać w wersji akumulacyjnej, przykrywa się je wówczas grubszą warstwą wylewki podłogowej (co najmniej 7 cm) i dobiera przewody o większej mocy, by nagrzewały masę akumulacyjną w możliwie krótkim czasie.

Układanie wodnego ogrzewania podłogowego

Jak już wspominaliśmy, system musi być zaprojektowany dla konkretnego budynku. Trzeba zaplanować miejsce montażu źródła ciepła zgodne z wymaganiami dla konkretnego urządzenia – innymi przy zasilaniu gazem, a innymi dla paliw stałych, a zupełnie odmiennymi dla pomp ciepła. W przypadku kotłów potrzebny jest komin odprowadzający spaliny lub dym i zapewnienie dopływu powietrza do spalania, a także wentylacja. Dla przyjętych parametrów pracy instalacji określa się wydajność ogrzewania podłogowego, a następnie – uwzględniając między innymi aranżację pomieszczeń i lokalizację przeszkleń – rozplanowuje układ przewodów grzewczych i miejsca montażu rozdzielaczy. Od rozdzielaczy prowadzi się pętle o długości maksymalnie 150 m (w przeciwnym razie straty ciśnienie byłby zbyt duże), układając je w spirale lub meandry, tak by zapewnić ogrzewanie całej przestrzeni w budynku.

W wodnym ogrzewaniu podłogowym stosuje się elastyczne rury ze zwoju, które przycina się podczas montażu do wymaganych długości. Poszczególne pętle wykonuje się z jednego odcinka przewodu, którego końce podłącza się do rozdzielacza.

Dzięki temu można uniknąć łączenia rur w podłodze, a to miejsca potencjalnie narażone na występowanie nieszczelności. Najczęściej wybiera się rury z tworzywa przeznaczone do systemów podłogowych, zabezpieczone barierą antydyfuzyjną przeciwko przenikaniu tlenu. Można też stosować elastyczne rury miedziane w osłonie z tworzywa sztucznego. Odstęp między przewodami powinien wynosić od 0,1 do 0,3 m (dokładną wartość trzeba obliczyć, zależy ona od zapotrzebowania na ciepło w pomieszczeniu i od parametrów wody grzewczej). Dzięki temu powierzchnia podłogi jest równomiernie ciepła, unika się powstawania miejsc cieplejszych i zimniejszych.

Odpowiedni kształt pętli i odstępy między przewodami uzyskuje się przez zamocowanie ich za pomocą specjalnych spinek wbijanych bezpośrednio w warstwę izolacji albo klipsów zaczepianych do siatki mocującej ułożonej na warstwie izolacji.

Dostępne są też rozwiązania systemowe, na przykład płyty z wgłębieniami, w które wciska się rurę – nie trzeba jej wtedy dodatkowo mocować.

Rozdzielacze stosowane w instalacji ogrzewania podłogowego umieszcza się w szafkach – natynkowych lub podtynkowych, zwykle wystarcza jeden na kondygnację. Lokalizuje się go centralnie, tak, by zachować podobną długość pętli grzewczych, bo wtedy łatwiej hydraulicznie zrównoważyć cały układ grzewczy. Do regulacji przepływu w poszczególnych pętlach służą zamocowane na rozdzielaczu powrotnym przepływomierze (rotametry). Rozdzielacze powinny być wyposażone w automatyczne odpowietrzniki, a także mieć możliwość odcięcia przepływu. Po ułożeniu rur instalację przez 24 godz. poddaje się próbie szczelności przy ciśnieniu 0,6 MPa. Jeśli próba wypadnie pomyślnie, można przystąpić do układania kolejnych warstw podłogi.

Wykonanie wodnego ogrzewania podłogowego wymaga nie tylko staranności, ale też wiedzy, doświadczenia i skrupulatnego przestrzegania wytycznych montażowych.

Instalacja grzejników c.o.

W przypadku grzejników c.o. podobnie jak w ogrzewaniu podłogowym stosuje się system rozdzielaczowy. Na każdej kondygnacji montuje się rozdzielacz, najlepiej w jej centralnej części i od niego prowadzi rury (zasilającą i powrotną) do miejsc, w których zaplanowano grzejniki. Standardowo można podłączyć przewody z prawej lub lewej strony grzejnika, rzadziej spotykane są modele z podłączeniem na środku (w osi grzejnika). Na tym etapie warto zadbać o estetykę połączenia – najlepiej, by prawie w ogóle nie było go widać. Z tego powodu rury wyprowadza się tuż za grzejnikiem, mniej więcej 20 cm nad podłogą i łączy za pomocą odpowiednich zestawów.

Instalację wykonuje się przed ułożeniem podłogi, grzejniki wiesza się po wykończeniu wnętrz. W przypadku grzejników kanałowych rury prowadzi się w podobny sposób, z tym, że doprowadza się je do wnęki w podłodze, w której umieszczony będzie grzejnik.

4. Podatność na błędy

Przy wykonywaniu instalacji wodnych jest więcej możliwości popełnienia błędów, a ich nieprzyjemne skutki są bardziej odczuwalne i kłopotliwe do usunięcia. Z kolei w przypadku ogrzewania elektrycznego koniecznie trzeba zwrócić uwagę na kwestie bezpieczeństwa związanego z instalacją elektryczną.

Błędy w instalacji wodnej mogą wynikać z niestaranności przy jej wykonaniu. Skutkiem tego może być pojawienie się nieszczelności w układzie grzewczym. Uniemożliwia to prawidłowe funkcjonowanie ogrzewania, ale też powoduje wiele kłopotliwych zjawisk, począwszy od pojawiających się wilgotnych plam na podłodze, ścianach, sufitach aż po groźne naruszenie struktury budynku. Niestety nieszczelności, szczególnie w rurach ukrytych w warstwach podłogi, są niezmiernie ciężkie do wykrycia, ale również do usunięcia.

Nieprawidłowe działanie ogrzewania wodnego może też wynikać ze zmian w projekcie, nieuzgodnionych z jego twórcą. Aby ogrzewanie działało bezawaryjnie i zapewniało komfort zgodnie z oczekiwaniami, powinno być wykonane zgodnie z projektem, w którym są obliczone wszystkie jego parametry. Jednak w trakcie budowy często wprowadza się różne modyfikacje – zmienia się układ pomieszczeń, przesuwa ściany, zmienia lokalizację przeszkleń, ich wielkość. Nie jest to bez znaczenia dla systemu grzewczego, wymaga przesunięcia grzejników czy też zmian w układzie ogrzewania podłogowego. Zwykle przeprowadza je wykonawca instalacji, bezpośrednio na placu budowy, bez szczegółowego projektu. To błąd. Powinno się przynajmniej przeliczyć jeszcze raz instalację z uwzględnieniem wprowadzonych zmian. Tylko wówczas będziemy mieć pewność, że system będzie pracował jak należy i nie pojawią się strefy niedogrzane. Trzeba pamiętać, że ogrzewanie to układ precyzyjnie dobranych elementów, niektóre zmiany są dopuszczalne, a inne pociągają za sobą różne konsekwencje.

Na przykład ułożenie dłuższych niż w projekcie pętli ogrzewania podłogowego może spowodować tak duże opory przepływu, że dobrana pompa obiegowa nie będzie w stanie ich pokonać i fragmenty podłogi pozostaną wtedy zimne.

Istotne w przypadku ogrzewania wodnego jest też zabezpieczenie instalacji na wypadek spadku temperatury. Pozostawienie budynku bez ogrzewania w czasie mrozów może doprowadzić do zamarznięcia wody w przewodach, a skutkiem tego może być uszkodzenie instalacji spowodowane wzrostem jej objętości.

Bezpiecznie z prądem

Wykonanie instalacji ogrzewania elektrycznego jest znacznie łatwiejsze, a błędy uniemożliwiające jego prawidłowe działanie zdarzają się raczej rzadko. Najważniejszą kwestią są kwestie właściwego wykonania instalacji elektrycznej i bezpiecznego połączenia z nią urządzeń, szczególnie większej mocy. Najlepiej powierzyć to elektrykowi z uprawnieniami (oprócz oczywiście grzejników wyposażonych w kabel z wtyczką, podłączanych do zwykłego gniazda).

Niewątpliwą zaletą elektrycznego ogrzewania podłogowego jest mało skomplikowany montaż. Większość prac – wyłączając podłączenie do instalacji elektrycznej, które powinna zrobić osoba z uprawnieniami – można wykonać samodzielnie. Jeśli planujemy tak zrobić, warto upewnić się, czy taką możliwość dopuszcza producent wybranego przez nas systemu ogrzewania i jakie są warunki gwarancji.

Zawsze trzeba skrupulatnie przestrzegać wytycznych producenta danego systemu. W trakcie montażu konieczny jest na przykład kilkukrotny pomiar rezystancji systemu i odnotowanie wyników pomiarów. Pozwala to na szybkie wykrycie nieprawidłowości, na przykład przez przypadkowe uszkodzenie któregoś elementu grzejnego, zanim jeszcze zakryje się ogrzewanie i wykończy podłogę. Ważne jest również odpowiednie zlokalizowanie czujników temperatury podłogi, który zabezpiecza system przed nadmiernym nagrzewaniem, a także czujników powietrza, które dostarczają dane do termostatu.

5. Wygoda sterowania

Automatyczne, zdalnie sterowane ogrzewanie to dzisiaj jedno z podstawowych oczekiwań inwestorów. Chcą mieć możliwość monitorowania pracy systemu w czasie rzeczywistym, analizy kosztów, wykorzystania energii odnawialnej i osiąganych dzięki temu oszczędności, a wszystko w aplikacji na smartfonie lub tablecie. Jakie możliwości w tym względzie dają systemy wodne, a co oferują systemy elektryczne?

Kompleksowe zarządzanie

Regulacja systemu wodnego ogrzewania może się odbywać na kilku poziomach, ale szczególnie w przypadku ogrzewania podłogowego wymaga wyregulowania, ustawienia krzywej grzewczej dla danego budynku. Robi to instalator na podstawie wyliczeń znajdujących się w projekcie ogrzewania. Niekiedy potrzebne są kilkukrotne korekty w dłuższym czasie, zanim się je dobrze ustawi.

Podstawowym jest automatyka źródła ciepła – standardem jest wyposażanie nowoczesnych kotłów i pomp ciepła w regulatory, które pozwalają na zmianę parametrów wody w całej instalacji lub w poszczególnych jej częściach. Aby system pracował optymalnie, może on współpracować z regulatorem pogodowym i/lub pomieszczeniowym. W wariancie pogodowym ustawienia będą zmieniały się zależnie od temperatury zewnętrznej, w pomieszczeniowym – zależnie od ustawień regulatora pokojowego. Odpowiednio dobrane sterowniki mogą zautomatyzować pracę źródła ciepła, ale też osprzętu instalacyjnego, takiego jak pompy obiegowe, zawory mieszające, elektrozawory zamontowane przy grzejnikach lub na pętlach ogrzewania podłogowego. Dzięki temu nie będą potrzebne wizyty w kotłowni, żeby zmienić ustawienia, bo system będzie robił to automatycznie. Termostaty pokojowe pozwalają na sterowanie temperaturą we wnętrzach lub wybranych strefach domu (w zależności od tego, jak został zaprojektowany system).

Można dzięki nim z jednego miejsca obniżać temperaturę w nieużywanych pomieszczeniach albo w całym domu na czas naszej nieobecności.

Zaawansowane układy sterowania ogrzewaniem pozwalają wspólnie zarządzać nie tylko systemem grzewczym, ale też energią elektryczną, w tym pozyskaną na przykład przez instalację fotowoltaiczną. Dzięki temu można zoptymalizować pracę systemu i zapewnić najniższe z możliwych koszty ogrzewania.

Termostaty o kilku funkcjach

Sterowanie ogrzewaniem elektrycznym jest zdecydowanie mniej skomplikowane.

W przypadku grzejników elektrycznych oprócz dostosowywania temperatury za pomocą regulatorów na obudowie może też być możliwość sterowania zdalne – pilotem lub z poziomu aplikacji mobilnej. W przypadku systemów elektrycznych podłogowych do wyboru mamy kilka wariantów termostatów – od najprostszych modeli z przyciskami na panelu naściennym po inteligentne termostaty z dotykowymi ekranami i opcją zdalnego sterowania, dające możliwość regulacji temperatury w kilku pomieszczeniach niezależnie od siebie, a także analizy statystyk zużycia energii.

Na zaawansowanych regulatorach można programować pracę ogrzewania w cyklu dziennym lub tygodniowym, dopasowywać ustawienia do rozkładu dnia mieszkańców, a funkcja otwartego okna pilnuje, by ogrzewanie wyłączało się na czas wietrzenia pomieszczeń.

6. Koszty

Analizując różnice między systemem wodnym a elektrycznym nie sposób pominąć kwestii kosztów. W szacunkach dotyczących ogrzewania trzeba przy tym porównać nie tylko koszty zakupu i montażu urządzeń, czyli inwestycyjne, ale przede wszystkim koszty eksploatacji systemu, które będziemy ponosić przez wszystkie lata jego użytkowania. Najlepiej takie obliczenia przeprowadzić dla swojego konkretnego przypadku i porównać wyniki, co da obraz opłacalności poszczególnych przedsięwzięć.

Na pewno na zakup wszystkich elementów systemu wodnego wydamy więcej niż na ogrzewanie elektryczne, a dodatkowo musimy jeszcze doliczyć koszty wykonania instalacji. Składowe wydatków to nie tylko rury, kształtki, grzejniki, rozdzielacze, ale też cały osprzęt instalacyjny zapewniający jej bezawaryjną pracę, jak naczynia wzbiorcze, zawory bezpieczeństwa, pompy obiegowe, a w bardziej rozbudowanych instalacjach zawory mieszające czy sprzęgła hydrauliczne, a przede wszystkim źródło ciepła, często także zbiornik buforowy czy zasobnik wody. W przypadku kotłów trzeba też doliczyć koszt budowy komina dostosowanego do rodzaju spalanego paliwa. Wpływ na cenę ma także marka urządzeń i renoma producenta. Możemy więc na taką instalację wydać od kilkudziesięciu do ponad 100 tys. zł. Wydatki te mają nam zrekompensować niskie koszty eksploatacji. Z szacunkowych obliczeń wynika, że najniższe będą dla instalacji zasilanej pompą ciepła i w energooszczędnym domu o powierzchni około 100 m2 mogą wynosić mniej więcej 2-3 tys. zł rocznie.

Korzystnie z fotowoltaiką

Ogrzewanie elektryczne ma mnóstwo zalet, ale też podstawową wadę – gdy będzie zasilane z sieci elektroenergetycznej jego użytkowanie to wysokie koszty, nawet kilka razy większe niż przy ogrzewaniu pompą ciepła (dla bardzo dobrze ocieplonego domu 100 m2 blisko 6 tys. zł rocznie, a przy standardowym ociepleniu nawet dwa razy więcej).

Zakup ogrzewania elektrycznego zależy od liczby i rodzaju grzejników. Elektryczny grzejnik płytowy kosztuje 300-600 zł, droższe są piece akumulacyjne – to wydatek kilku tys. zł za sztukę. Trzeba też doliczyć koszt urządzenia do podgrzewania wody użytkowej.

Sposobem na obniżenie kosztów użytkowania systemów elektrycznych może być montaż fotowoltaiki, ale to z kolei wiąże się z dodatkowymi wydatkami (nawet kilkanaście tysięcy zł).

Można też spojrzeć na to inaczej – gdy zdecydowaliśmy się już na montaż fotowoltaiki, przy obecnych zasadach jej odsprzedaży opłacalne staje się zwiększenie autokonsumpcji i wykorzystanie w jak największym stopniu energii pozyskanej dzięki niej na miejscu. Dobrym sposobem na to będzie wykorzystanie jej do zasilania ogrzewania elektrycznego.

Murowane starcie

Ogrzewanie – podłogowe czy grzejniki? MUROWANE STARCIE

Agata Kosiarska