Ogrzewanie podłogowe w okresach przejściowych

Sposób na ciepły dom niezależnie od pory roku, czyli o właściwym sterowaniu

Każdy kto mieszka w domu jednorodzinnym, w którym pracuje ogrzewanie podłogowe z automatyką pogodową wie, że w okresach przejściowych (późną wiosną i wczesną jesienią) są momenty, gdy ogrzewanie „nie nadąża” za szybkimi zmianami temperatury na zewnątrz i w domu jest czasami chłodno. Jaka jest tego przyczyna i jak zapewnić komfort cieplny także w tych okresach?

O pracy systemów niskotemperaturowych

Dlaczego pomimo zmiany klimatu na bardziej umiarkowany oraz mniejszej liczby mroźnych dni w okresie zimowym odczuwamy mniejszy komfort cieplny w domu? Teoretycznie jest to sprzeczne z logiką, lecz w praktyce wiele osób potwierdza fakt, że zwłaszcza w okresach przejściowych, czyli wrześniu, październiku, marcu i kwietniu czują, że w domu jest chłodniej i jeśli mają taką możliwość dogrzewają dom np. kominkiem. Taka sytuacja występuje zazwyczaj, gdy temperatura zewnętrzna oscyluje blisko 0°C i może wynikać z kilku czynników.

Przede wszystkim efekt zmniejszonego komfortu cieplnego jest bardziej odczuwalny przy systemach ogrzewania płaszczyznowego niż przy tradycyjnym ogrzewaniu grzejnikowym. Wynika to z faktu, że system płaszczyznowy pracuje przy niższych wartościach temperatury wody w instalacji c.o. Dla kotłów średnie parametry pracy wynoszą ok. 35°C (zasilanie 40°C, powrót 30°C), a przy pompach ciepła jeszcze mniej, czyli 30°C (zasilanie 34°C, powrót 26°C). Takie parametry są podyktowane chęcią uzyskania, jak najwyższej sprawności powyższych źródeł ciepła i zmniejszeniem konsumpcji energii oraz paliw niezbędnych do jej wytworzenia.

Wymienione wcześniej parametry pracy systemu płaszczyznowego wynikają z obowiązującej powszechnie praktyki i są dostosowane do sprawności energetycznej budynków i bilansu strat ciepła. Przy kalkulacji strat ciepła dla budynków przyjmuje się obliczeniowe wartości temperatury zewnętrznej, która waha się pomiędzy -16°C, a -24°C w zależności od regionu Polski. Obliczeniowe wartości temperatury wewnętrznej wynoszą zazwyczaj 20°C dla pomieszczeń stałego przebywania ludzi oraz 24°C dla łazienek. Upraszczając kwestię procesu wyliczenia strat ciepła na potrzeby niniejszego artykułu, można je opisać jako iloczyn różnicy temperatury zewnętrznej i wewnętrznej oraz współczynnika przenikania ciepła i powierzchni danej przegrody (ściana, strop, podłoga, stolarka).

Z powyższego wynika prosta i oczywista zależność pomiędzy temperaturą zewnętrzną a temperaturą wody w instalacji c.o., która powinna spadać lub rosnąć w zależności od wahań temperatury powietrza na zewnątrz. Dlatego też producenci urządzeń grzewczych, jak kotły czy pompy ciepła stosują w nich regulatory z funkcją sterowania pogodowego. Oznacza to, że regulator ma zaprogramowany algorytm, który poprzez odczyt temperatury zewnętrznej ustala wartość temperatury wody. Parametry tego algorytmu można zmieniać przez wybór odpowiedniej krzywej grzewczej. Co oznacza odpowiednia krzywa grzewcza? To zasadnicze pytanie, a odpowiedź nie jest prosta, a przynajmniej nie dla osób bez uprawnień lub doświadczenia. Ustawienie krzywej grzewczej to kluczowa sprawa i może stać się sednem problemu, który jest tematem przewodnim artykułu. Fachowiec dobierze ustawienia prawidłowo, uwzględniając różne czynniki w tym rodzaj instalacji grzewczej (grzejniki lub system płaszczyznowy).

Parametry krzywej grzewczej a komfort cieplny

Dlaczego parametry krzywej grzewczej mają tak istotny wpływ na komfort cieplny w budynku z ogrzewaniem podłogowym?
Po pierwsze, ogrzewanie płaszczyznowe pracuje na niskich parametrach, a każdy stopień C mniej lub więcej ma znaczący wpływ na jego moc.
Po drugie, średnia temperatura wody w rurach może mieć ok 25°C (zasilanie 29°C, a powrót 21°C), zakładając że źródło ciepła jest wyposażone w regulator pogodowy, a temperatura powietrza na zewnątrz wynosi koło 0°C. Przy takiej temperaturze wody w rurach ogrzewania podłogowego, średnia temperatura podłogi wynosi mniej więcej 22°C. Pomimo skompensowania strat ciepła w budynku i zapewnienia właściwej temperatury powietrza, rozkład pionowy nie jest idealny, a temperatura przy stopach nie wynosi 24°C.

Jak zatem zapewnić komfort cieplny w obiekcie z ogrzewaniem podłogowym?

Skoro zagadka zmniejszonego komfortu cieplnego w okresach przejściowych została już rozwikłana, co można zrobić, żeby ów komfort poprawić.
Ponieważ sedno problemu tkwi w krzywej grzewczej, można go rozwiązać na dwa sposoby.
Pierwszym z nich to wyłączenie regulacji pogodowej. Genialne w swojej prostocie, jednak… zwiększające zużycie energii, a więc raczej niewielu użytkowników się na nie zdecyduje.
Drugim rozwiązaniem jest skorygowanie krzywej grzewczej tak, aby dla temperatury powietrza na poziomie od -5 do +5°C jej przebieg był bardziej płaski, a średnia temperatura wody wynosiła co najmniej 27-28°C dla instalacji z pompami ciepła i odpowiednio 5°C więcej z kotłami. Takie rozwiązanie jest bardziej skomplikowane i wykona je tylko fachowiec, który zna się na danym modelu urządzenia i regulatora. Warto jednak taką opcję rozważyć, gdyż wzrost zużycia energii jest nieznacznie większy, a znacząco wpływa na poprawę komfortu cieplnego.

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