O doborze średnic, regulacji pętli i usuwaniu uszkodzeń w ogrzewaniu podłogowym

Choć ogrzewanie płaszczyznowe jest znane już od wielu lat, wciąż potrafi przysporzyć kłopotów zarówno w projektowaniu, j wykonawstwie. W niniejszym artykule przedstawię kilka aspektów nurtujących projektantów i instalatorów.

Odpowiedzi udzielił:

Marcin Kotarski
Menadżer Produktu
Ogrzewanie podłogowe i system rurowy CLEVERFIT
Rettig Heating

Dobór średnicy rury

Producenci rur d płaszczyznowego oferują bogaty zakres średnic – od 10 do 25 mm. W budownictwie mieszkaniowym lub użytkowym najczęściej stosuje się średnice 14, 16, 17, 18, 20 mm. Dominującym materiałem jest PE-X (polietylen sieciowany), PE-RT (polietylen uszlachetniony) oraz rury z wkładką aluminiową PE-X/AL/PE-X i PE-RT/AL/PE-RT. Dobierając rurę warto wiedzieć, że jej średnica ma niewielki wpływ na moc grzejnika podłogowego, natomiast jest kluczowym czynnikiem przy długości pojedynczej pętli grzejnej.

Zakładając typowe warunki pracy ogrzewania płaszczyznowego, tj. temperatura powietrza około 20^oC, temperatura zasilania 35-45^oC, schłodzenie 8-10 K, można przyjąć, że długość pojedynczego obwodu grzejnego dla danej średnicy będzie wynosić kolejno:
– 14×2 mm – 80 mb,
– 16×2 mm – 100 mb,
– 17×2 mm – 120 mb,
– 20×2 mm – 150 mb.

W typowych instalacjach, jak ogrzewanie w domach, stosowanie tych zasad zapewni właściwe działanie systemu. Dla systemów niestandardowych wykonanie projektu będzie nieodzowne, a wtedy należy zwrócić uwagę na maksymalne opory przepływu, które nie powinny przekraczać 25 kPa dla jednego obwodu.
Jeśli dom ma być ogrzewany w całości systemem płaszczyznowym, idealnym rozwiązaniem będzie rurka o średnicy 17×2 mm. Przede wszystkim daje dodatkowe 20 mb w stosunku do rozwiązania z rurą 16 mm, oferując przy tym dużą elastyczność i podobną cenę. Ułatwia projektowanie i montaż, umożliwia dotarcie do pomieszczeń znajdujących się w dużej odległości od rozdzielacza, pozwala tworzyć większe pola grzewcze i, co najważniejsze, zmniejsza liczbę obiegów grzewczych, dzięki czemu można zastosować krótszy i tańszy rozdzielacz.

Korzyści te będą szczególnie widoczne, jeśli źródłem jest pompa ciepła, ponieważ  system ogrzewania płaszczyznowego zużywa wtedy około 30% więcej rur w porównaniu do systemu z kotłem (większe zużycie rur to efekt ich mniejszego rozstawu).

Jak wyregulować pętlę na rozdzielaczu bez projektu?

Ogrzewanie płaszczyznowe wymaga, podobnie jak grzejniki, prawidłowej regulacji hydraulicznej. Grzejniki zazwyczaj mają już wbudowane zawory termostatyczne, natomiast podłogówkę reguluje się na rozdzielaczu. Zapewnienie równej długości pętli ogrzewania płaszczyznowego w praktyce jest bardzo trudne zarówno w fazie projektowania, jak i montażu. Ich długość przeważnie waha się od 40 do 100 mb rury. Dla zapewnienia równomiernej mocy każdego obiegu, należy odpowiednio ustawić zawory termostatyczne na rozdzielaczu, żeby strumień wody przepływającej przez daną pętlę był adekwatny do jej długości. Nie oznacza to, że każdy obieg, bez względu na jego długość, ma mieć taką samą wartość przepływu. Wręcz przeciwnie. Należy pamiętać, że musimy zapewnić takie samo schłodzenie wody (8-10 K), a z tego wynika, że przepływy będą mniejsze w krótkich obiegach i będą rosnąć wraz z ich długością. Wymaga to zrównoważenia oporów przepływu, które są większe, im dłuższy jest obieg.

Zatem prawidłowe zrównoważenie obiegów ogrzewania płaszczyznowego należy rozpocząć od pełnego otwarcia wszystkich zaworów termostatycznych na rozdzielaczu. Jeśli był wykonany projekt instalacji, mamy podane na tacy nastawy wstępne na zaworach, co upraszcza cały proces. Jeśli nie – a w domach jednorodzinnych rzadko spotyka się projekty systemów płaszczyznowych – to instalator jest zdany na własną wiedzę i doświadczenie. Warto wtedy wyposażyć instalację w rozdzielacz ze wskaźnikami przepływu, który natychmiast reaguje na zmiany nastawy wstępnej i pozwala błyskawicznie zrównoważyć „podłogówkę”. Warto również zapisać długości poszczególnych obiegów – przyda się to do określania przepływów.

Po otwarciu wszystkich zaworów należy zlokalizować najkrótszy obwód i ustawić na nim najmniejszą wartość przepływu, obserwując przypisany do niego wskaźnik. Można wtedy zaobserwować wzrost przepływów na pozostałych obiegach. Następnie przeprowadza się regulację przepływów na kolejnych, zwiększając przepływ wraz ze wzrostem długości. Ostatni najdłuższy obieg zazwyczaj zostawia się w pełni otwarty – powinien mieć on wtedy największy przepływ. Aby w pełni zakończyć proces równoważenia hydraulicznego, należy jeszcze skorygować przepływy, które mogły ulec niewielkim zmianom – jest to normalne, ponieważ zmiana przepływu na jednym obiegu wpływa również na zmiany we wszystkich pozostałych.

W przypadku typowych instalacji w domach jednorodzinnych lub niedużych budynkach użytkowych wartości przepływów wahają się pomiędzy 1-3 l/min. W przypadku większych instalacji wykonywanych na rurze 20 mm, strumień wody może sięgać do 6 l/min, jeśli długość takiego obiegu wynosi 150-180 mb.

Lokalizacja uszkodzonej rury ogrzewania podłogowego, naprawa uszkodzenia

Lokalizacja uszkodzonej rury ogrzewania podłogowego jest trudna. Wyciek wody może się ujawnić w innym miejscu niż faktycznie wystąpił, co łatwo może zmylić. Dla uniknięcia rozkuwania całej podłogi w poszukiwaniu szczęścia, warto wykonać najpierw kilka czynności, które pomogą ustalić potencjalne miejsce wycieku. Pierwszym krokiem powinno być ustalenie, z którego obiegu następuje wyciek wody. Warto zrobić najpierw wywiad z właścicielem czy nie były przeprowadzane jakieś prace remontowe lub montażowe. Jeżeli nie, to najprawdopodobniej uszkodzenie rury nastąpiło w trakcie wylewania jastrychu, a ujawniło się dopiero pod wpływem pracy instalacji (temperatura i ciśnienie). Mogło dojść również do przemrożenia rur wypełnionych wodą, które ujawniło się później, jeżeli ścianka rury nie została przebita od razu. W takiej sytuacji można być prawie pewnym, że będzie kilka potencjalnych miejsc przecieku. Jeżeli mogło dojść do zamrożenia rur grzejnych, lepiej będzie wymienić całą instalację. Jest to bardzo kosztowna operacja, ale daje pełną gwarancje jej naprawy. Zanim jednak określi się przyczynę uszkodzenia, trzeba je namierzyć.
Do wykonania tego zadania będzie potrzebna pompka do prób ciśnieniowych. Należy ją podłączyć do rozdzielacza i sprawdzać spadek ciśnienia obieg po obiegu. To działanie nie jest skuteczne w 100%. Przy małych wyciekach spadek ciśnienia jest niemal niezauważalny w krótkim okresie czasu, jednak przy większych daje dobre rezultaty.

Po ustaleniu uszkodzonego obwodu należy przejść do dokładnej lokalizacji uszkodzenia. To zadanie jest jeszcze trudniejsze i wymaga użycia bardziej zaawansowanego sprzętu, jak np. kamera termowizyjna lub stetofon. Kamera jest w stanie precyzyjnie oznaczyć miejsce wycieku pod warunkiem, że instalacja pracuje pod temperaturą, a przeciek nie jest duży (wtedy na wyświetlaczu widać tylko dużą plamę). Stetofon jest urządzeniem dedykowanym raczej do lokalizacji wycieków w zewnętrznych sieciach wodociągowych – wyłapuje szumy powstałe przez wypływającą wodę. Jednak przy większych przeciekach może się okazać skuteczniejszy niż kamera termowizyjna.

Jeżeli miejsce uszkodzenia jest już znane, wystarczy odkryć nieduży fragment podłogi i przystąpić do naprawy rury. W przypadku, kiedy uszkodzenie jest duże, najlepiej wyciąć większy fragment rury i zamiast niego wstawić nowy, stosując dwie złączki naprawcze. Przy małym uszkodzeniu, rurę wystarczy przeciąć i połączyć jedną złączką naprawczą. Należy pamiętać, że do naprawy uszkodzonych rur w ogrzewaniu płaszczyznowym stosuje się połączenia nierozłączne, jak np. zaprasowywane, z naciąganym pierścieniem lub wciskane. Nie stosuje się połączeń skręcanych. Dodatkowo miejsce naprawy powinno się zabezpieczyć i umieścić w peszlu, który ochroni przed rozszerzaniem się płyty grzewczej. Kiedy nie udaje się ustalić przyczyny uszkodzenia rury, wycięty fragment przesyła się do producenta, który przeprowadza ekspertyzę. W momencie, gdy okazuje się, że wynika ono z wady fabrycznej, poważny producent pokryje koszty zlokalizowania usterki oraz naprawy. Przy zdefiniowaniu przyczyny w postaci zamrożenia instalacji, problem inwestora może przybrać spory wymiar.