Ogrzewanie podłogowe: regulacja temperatury i regulacja hydrauliczna

Rozwój branży instalacyjnej skierowany jest głównie w stronę niskotemperaturowych systemów grzewczych mających na celu zminimalizowanie zużycia energii potrzebnej do ogrzewania pomieszczeń. Stąd też ogrzewanie podłogowe stało się obecnie standardem w nowoczesnych instalacjach centralnego ogrzewania. Jego charakterystycznymi cechami jest niski parametr czynnika znajdującego się w instalacji oraz duża bezwładność cieplna, czyli ograniczona w czasie reakcja na obniżanie lub zwiększanie temperatury powierzchni grzewczej. Te dwa elementy powodują, że popełnione błędy na etapie montażu i nieodpowiednie wyregulowanie instalacji skutkują nieprawidłowym działaniem podczas dalszej eksploatacji. Może prowadzić to do przegrzewów lub sytuacji przeciwnej, a więc niedogrzania pomieszczeń. Dlatego bardzo ważnymi elementami są: odpowiednia regulacja temperatury czynnika grzewczego, regulacja przepływów (zrównoważenie hydrauliczne) oraz regulacja temperatury pomieszczeń.

Załóżmy, że moc powierzchni grzewczych jest prawidłowo dobrana. Zacznijmy od zapewnienia w instalacji podłogowej odpowiedniej temperatury medium grzewczego. Należy przy tym pamiętać, że nie wystarczy nie przekraczać maksymalnej dopuszczalnej temperatury 45-48oC. Ważnym elementem jest dostosowanie jej do warunków panujących na zewnątrz budynku. Temperatura czynnika 45-48oC przewidziana jest dla okresów kiedy temperatura na zewnątrz jest najniższa w roku, czyli np. poniżej -20oC. Jeżeli na zewnątrz będziemy mieć temperaturę charakterystyczną dla okresu przejściowego np. 0-5oC, a w instalacji podłogowej czynnik o temperaturze 45oC, doprowadzi to do przegrzania pomieszczeń. Z powodu wspomnianej wcześniej dużej bezwładności cieplnej, nawet jeżeli sterowanie odetnie zasilanie pętli, rozgrzana podłoga jeszcze przez długi czas będzie oddawać ciepło. Chwilowe zyski cieplne będą wtedy wyższe niż straty.
Odwrotna sytuacja zaistnieje wtedy jeżeli na zewnątrz będzie poniżej -20oC, a parametr ogrzewania podłogowego będzie na poziomie +30oC. Wtedy straty na zewnątrz będą większe od zysków i wystąpi efekt niedogrzania.

  

Idealnie byłoby gdyby oczywiście starty równały się zyskom. Takiej równowagi nie jesteśmy jednak w stanie osiągnąć. Możemy natomiast się do niej zbliżyć, stosując np. zawory mieszające do ogrzewania podłogowego z ręczną nastawą temperatury (fot.1) lub zawory mieszające wyposażone w siłownik i podpięte do regulacji pogodowej (fot.2). W pierwszym przypadku użytkownik sam musi dokonywać zmian ustawień. Drugie rozwiązanie gwarantuje automatyczne dostosowanie parametru ogrzewania podłogowego do warunków atmosferycznych, minimalizując w ten sposób efekt przegrzania i niedogrzania.  W regulację pogodową wyposażona jest już większość nowoczesnych kotłów dostępnych na rynku.

Kolejnym istotnym elementem jest zrównoważenie hydrauliczne. Ponieważ pomieszczenia mają różne zapotrzebowanie na moc, każda pętla ogrzewania podłogowego ma inną długość, a co za tym idzie stanowi inny opór hydrauliczny dla poruszającego się medium grzewczego. Bardzo ważne jest aby odpowiednio zrównoważyć przepływy dla poszczególnych pętli. Służą do tego przepływomierze, w które powinien być wyposażony każdy rozdzielacz do ogrzewania podłogowego (fot.3). Bardzo często zdarza się, że prawidłowo wykonana instalacja nie została odpowiednio wyregulowana i pozostawiona na tzw. „nastawach fabrycznych”. Medium grzewcze popłynie tam gdzie jest „najłatwiej”, dlatego później użytkownik skarży się na niedogrzane pomieszczenia lub częściowo zimną podłogę.

Regulacja hydrauliczna pętli bez projektu, czyli… jak to się robi w praktyce

Wartości przepływów dla poszczególnych pętli powinien zawierać każdy profesjonalny projekt. Bardzo często zdarza się jednak, że takich danych nie ma i trzeba samemu dobrać te parametry. Należy przy tym postępować zgodnie z ogólnie przyjętymi zasadami: dławiąc pętle najkrótsze o najmniejszym oporze i zwiększając przepływ na pętlach najdłuższych o największym oporze hydraulicznym. Aby tę czynność wykonać odkręcamy wszystkie zawory i przepływomierze znajdujące się na belkach rozdzielacza. Patrzymy na wskazania przepływomierzy. Przy dużych różnicach w długościach pętli zaobserwujemy znaczne zróżnicowanie wskazań przepływomierzy. W pętlach najkrótszych przepływ będzie największy, w pętlach najdłuższych najmniejszy. Wybieramy najwyższe wskazanie i dławimy pętle do ustalonej „na wyczucie” wartości przepływu. Czynność tę powtarzamy dla kolejnych pętli, ustalając wartości proporcjonalnie.  Należy doprowadzić do sytuacji odwrotnej niż była na początku, czyli pętle najdłuższe powinny mieć największy przepływ, a najkrótsze najmniejszy.
Dzięki temu wszystkie pomieszczenia będą się nagrzewały równomiernie a różnica temperatury pomiędzy zasilaniem a powrotem we wszystkich pętlach będzie jednakowa. Sugerowana różnica temperatury zasilania i powrotu powinna wynosić 10oC. Jeżeli po ustabilizowaniu się warunków (po kilku godzinach) różnica jest większa należy zwiększyć przepływy w poszczególnych pętlach, odkręcając wszystkie przepływomierze o tą samą wartość lub zwiększyć ciśnienie dyspozycyjne pompy zmieniając jej bieg.

 

Aby w pełni cieszyć się z komfortu cieplnego w każdym pomieszczeniu w jakim zainstalowane jest ogrzewanie podłogowe należy zadbać o odpowiednie sterowanie. Może ono działać bezprzewodowo lub klasycznie przy pomocy przewodu elektrycznego.  Istotne jest aby było przyjazne dla użytkownika i bezpieczne dla urządzeń pracujących w instalacji.  Elementy sterowania ogrzewaniem podłogowym stanowią: głowica termoelektryczna (fot. 4) do montażu na zaworach termostatycznych (fot. 5), listwa sterująca (fot. 6) oraz regulator temperatury (fot.7). Regulator temperatury daje sygnał (przewodowo lub bezprzewodowo) do listwy sterującej, która z kolei przy pomocy głowicy termoelektrycznej zamyka lub otwiera pętle ogrzewania. Listwę montuje się zazwyczaj zaraz przy rozdzielaczu ponieważ połączenie głowica-listwa odbywa się przewodem elektrycznym. Każde niezależne pomieszczenie powinno być wyposażone w regulator temperatury, po to by móc zróżnicować nastawy według indywidualnych potrzeb.

Przy spełnieniu wszystkich wymagań dotyczących zasad montażu i regulacji instalacji podłogowej użytkownik może w pełni cieszyć się komfortem cieplnym jaki dostarcza mu jego nowoczesna instalacja.

Porady udzielił:

Łukasz Biernacki
Product Manager
Ferro SA

 

 

Instalnews - bezpłatny biuletyn e-czasopisma InstalReporter 1/2018 12/2017 4/2017