Ogrzewanie podłogowe w domach jednorodzinnych stało się standardem, a nie luksusem, jak było to jeszcze na początku XXI wieku. Coraz częściej inwestorzy biznesowi pytają się o możliwość zastosowania ogrzewania podłogowego w budynkach produkcyjnych, przemysłowych oraz magazynowych. Zastanawiają się, czy koszty związane z zastosowaniem tej technologii będą możliwe do akceptacji i przede wszystkim, czy osiągnie się komfortową temperaturę.
Rozważmy zatem pierwszy aspekt – finansowy. Jeżeli inwestor kalkuluje koszty wyłącznie w oparciu o koszt początkowy, to niestety ta inwestycja nie jest dla niego. Koszt instalacji ogrzewania podłogowego będzie wyższy.
Jeżeli jednak weźmie pod uwagę kilka istotnych cech systemu ogrzewania podłogowego, to prawdopodobnie zmieni zdanie. Poniżej przyjrzymy się niektórym z nich.
Dowolne źródło ciepła
Rok 2022 zmienił całkowicie nasze podejście do sytuacji na świecie i dostępności surowców energetycznych. To co jeszcze w ubiegłym roku wydawało się mało realne – zakręcenie kurka z gazem z kierunku wschodniego ma obecnie miejsce.
Przy ogrzewaniu podłogowym źródło ciepła, a zatem i nośnik energii, może być dowolne.
Dla porównania rozpatrzmy instalację opartą np. na nagrzewnicach wodnych lub gazowych. W przypadku nagrzewnic wodnych również źródło ciepła oraz nośnik energii może być dowolny. Jednak, aby wykorzystać w celu ogrzewania np. pompy ciepła w układzie kaskadowym (rys. 1) i aby ich praca była bardziej ekonomiczna, to temperatura zasilania instalacji powinna być jak najniższa, np. 40°C. To powoduje, że nagrzewnice wodne o mocy 25 kW (dla parametru 90/70°C) niestety będą niewystarczające. Można rozważyć zakup kolejnej jednostki, jednak wówczas zmienia się układ hydrauliczny. Powstałe dodatkowe opory hydrauliczne oraz zwiększone przepływy czynnika grzewczego negatywnie wpływają na funkcjonowanie całego systemu grzewczego.
Z kolei dla nagrzewnic gazowych jedynym nośnikiem energii jest gaz. W przypadku ogrzewania podłogowego źródło ciepła (kocioł gazowy, kocioł na pellet, pompa ciepła, czy kocioł na wodór) nie ma większego znaczenia. To samo dotyczy nośników energii. Ponadto przy niskim parametrze zasilania instalacji kocioł gazowy, a przede wszystkim pompa ciepła, wykazuje dużo wyższą sprawność, co bezpośrednio wpływa na obniżenie kosztów ogrzewania budynku (rys.2).
Koszty eksploatacyjne
W ogrzewaniu podłogowym koszty przeglądów i konserwacji związane są głównie ze źródłem ciepła. W zasadzie nie ma kosztów związanych z eksploatacją systemu płaszczyznowego. W przypadku z kolei nagrzewnic, trzeba liczyć się z kosztami przeglądów serwisowych, napraw itp.
Żywotność instalacji
W instalacjach nadmuchowych (np. nagrzewnic) lub grzejnikowych należy uwzględnić koszty związane z wymianą urządzeń na nowe po okresie eksploatacji. Okres używania grzejnika stalowego wynosi ok. 20 lat. To samo dotyczy nagrzewnic i innych źródeł ciepła nadmuchowych. W przypadku ogrzewania podłogowego producenci europejscy są zobligowani do produkcji rury zgodnie z normą ISO 22391 oraz do zapewnienia minimum 50 lat żywotności przy zachowaniu odpowiednich warunków pracy (rys. 3). Jak wynika z powyższych danych temperatura pracy ogrzewania podłogowego (np. 36°C) oraz standardowe ciśnienie w c.o. 1,5 bara wpływa znacząco na wydłużenie żywotności instalacji.
Awaryjność systemu ze względu na związki znajdujące się w czynniku grzewczym
Niestety często kotłownie i instalacje są zbudowane z różnych materiałów. I tak np. w przypadku instalacji wykonanej z miedzi zastosowane złączki i elementy mosiężne nie powodują powstawania tzw. elektrokorozji. Jednak często stosowane elementy ze stali ocynkowanej oraz elementów stalowych (z tego co mi wiadomo grzejniki stalowe nie są emaliowane od środka) powodują zwiększenie przewodności elektrycznej czynnika grzewczego, a to z kolei przyspiesza procesy korozyjne instalacji i źródeł ciepła, powodując m.in. zwiększenie kosztów serwisowych. W przypadku ogrzewania podłogowego i zastosowania rur z materiałów tworzywowych nie zostaje zwiększona przewodność elektryczna przez co cały układ działa sprawniej i bezawaryjnie przez wiele lat.
Komfort cieplny w pomieszczeniu
Jeżeli chodzi o aspekt dotyczący możliwości dogrzania pomieszczeń oraz komfort cieplny pracowników, to należy zdać sobie sprawę, że w systemach nadmuchowych komfortowa temperatura panuje przede wszystkim w przestrzeni obsługiwanej przez urządzenie (miejscowo). Mogłoby się wydawać, że tak powinno być. Jednak do komfortu potrzebny jest jeszcze przynajmniej jeden parametr związany z ruchem powietrza. Jeżeli przez 8 godzin pracy ruch powietrza byłby skierowany na pracownika, dyskomfort może być bardzo odczuwalny. W przypadku ogrzewania grzejnikowego najwyższa temperatura panuje pod sufitem, co jest niekorzystne. Ponadto najniższa temperatura jest na posadzce, gdzie nasze stopy będą odczuwać chłód.
W pracy spędzamy znaczną część życia i komfort przebywania w miejscu pracy ma coraz większe znaczenie. W przypadku ogrzewania podłogowego komfortowa temperatura znajduje się w przestrzeni przebywania ludzi (rys. 4).
Ogrzewanie podłogowe do hal – krótko o budowie
Przyjrzyjmy się zatem, jak jest zbudowany system ogrzewania podłogowego przeznaczony do hal produkcyjnych i przemysłowych.
Na rynku polskim są dostępne rozwiązania różnych firm, które gwarantują prawidłowe wykonanie systemu ogrzewania podłogowego w halach przemysłowych, np. system INDU firmy Giacomini (rys. 5).
Po podjęciu decyzji o wykonaniu ogrzewania podłogowego w hali produkcyjnej czy przemysłowej należy przede wszystkim wykonać jego projekt (rys. 6).
Następnie konieczne jest wykonanie ocieplenia posadzki z materiału o odpowiedniej gęstości, dobranej do planowanego obciążenia, np. XPS (polistyrenu ekstrudowanego). To samo dotyczy siatki zbrojeniowej. Warto zwrócić uwagę na dodatkowy aspekt. Aby zabezpieczyć posadzkę przed szkodliwym działaniem wody lub czynników niskoagresywnych, stosuje się folię o grubości ok. 0,3-0,4 mm ułożoną na zakład lub płyty systemowe (rys. 7, 8) oparte na powłoce z utwardzonego tworzywa sztucznego (PS).
W przypadku gdy może dojść do kontaktu z czynnikami bardziej agresywnymi stosuje się membrany chemoodporne. W rozwiązaniach opartych na płytach systemowych rury układa się w specjalnie formowanych wypustkach, co znacznie ułatwia i przyspiesza pracę. Następnie układa się warstwę zbrojenia w taki sposób, aby było ono w pełni zalane wylewką techniczną o odpowiedniej grubości.
Przy ogrzewaniu podłogowym występuje zwiększona bezwładność ze względu na zastosowanie większej warstwy betonu technicznego. Ponadto czasami konieczne jest użycie kamery termowizyjnej podczas montowania wyposażenia, np. regałów czy też maszyn do posadzki. Jednak są to stosunkowo niewielkie niedogodności, które można łatwo zniwelować, stosując odpowiednie sterowanie lub dostępną technologię.
[1] – kaskada pomp ciepła firmy Panasonic w zakładzie produkcyjnym – You Tube
[2] – charakterystyka powietrznej pompy ciepła – Vitocal 200 firmy Viessmann
www.tanie-ogrzewanie.pl
[3] – materiały techniczne firmy Giacomini
[4] – materiały techniczne firmy KAN
