Ogrzewanie ogrodów zimowych

Systemy dedykowane: podłogowe i konwektorowe

Ogród zimowy to nie lada wyzwanie pod względem planowania oraz budowy, niejednokrotnie kosztowne. Zwłaszcza jeśli ma pełnić funkcję oranżerii, gdzie będą rosły egzotyczne lub tropikalne rośliny, którym należy zapewnić odpowiednią pielęgnację i właściwy mikroklimat.
Z drugiej strony trudno oprzeć się pokusie wypoczynku po męczącym dniu w prywatnym ogrodzie roztaczającym orzeźwiającą i kojącą woń toskańskiej przyrody z kieliszkiem Montepulciano w dłoni i to w środku trzaskającej mrozem polskiej zimy. Dlatego jeśli tylko pozwalają na to środki finansowe i uwarunkowania techniczne, warto rozważyć taką opcję ogrodu „na wyciągnięcie ręki”.

Przed podjęciem decyzji, należy przede wszystkim odpowiedzieć na pytanie, jaką funkcję ma pełnić ogród zimowy. Czy ma być miejscem całorocznego wypoczynku, czy też w okresie od wiosny do jesieni, a zimą zapewnić łagodniejsze warunki dla roślin doniczkowych, żeby mogły przetrwać ten czas. Ogród może być miejscem pracy lub służyć jako jadalnia. Może też łączyć funkcje użytkowe i umożliwić realizowanie pasji hodowli egzotycznych roślin. Jeśli ogród zimowy ma być rozszerzeniem bryły budynku, to usytuowanie względem stron świata determinuje jego funkcjonalność. Ponadto określa warunki wewnętrzne, takie jak temperatura i wilgotność, które muszą być spełnione, żeby zapewnić odpowiedni mikroklimat. Oznacza to, że pomieszczenie będzie trzeba wyposażyć w system ogrzewania i wentylacji o wysokiej efektywności, ochronę przed promieniami słonecznymi w postaci np. rolet zewnętrznych i nawadniania roślin. Sam dobór roślin też ma niebagatelne znaczenie, ponieważ wymagają one różnego stopnia nasłonecznienia, wilgotności oraz temperatury.

Ogród zimowy najlepiej jest przewidzieć jeszcze na etapie projektu domu i jego adaptacji na działce. Wówczas można odpowiednio przygotować konstrukcję budynku, np. fundamenty, które będą podparciem dla szklanej zabudowy. W istniejącym domu też można zrobić ogród zimowy, adaptując np. taras, ale wtedy należy taką decyzję skonsultować uprzednio z architektem lub firmą wykonawczą. Niestabilne podłoże może uszkodzić ciężką konstrukcję.

Jeżeli ogród będzie całoroczny, wtedy należy zastanowić się nad sposobem ogrzewania, ponieważ bez instalacji grzewczej temperatura wewnątrz będzie wynosiła zaledwie 5°C więcej od zewnętrznej. Najczęściej stosowanymi rozwiązaniami są ogrzewanie podłogowe wodne oraz grzejniki kanałowe lub konwektorowe. Na rynku dostępnych jest wiele opcji, jednak to pierwsze 3 są najbardziej funkcjonalne i efektywne. 

Wodne ogrzewanie podłogowe – najbardziej komfortowe? 

Ogrzewanie podłogowe jest najmniej kosztowne oraz najbardziej komfortowe i oszczędne w użytkowaniu, ponieważ pracuje na niskich parametrach wody zasilającej. Oddaje ciepło przez promieniowanie na dużej powierzchni, dlatego odczuwalna temperatura jest wyższa o 1-2 K. Zapewnia komfort w strefie przy podłodze i nie traci energii na ogrzewanie całej kubatury pomieszczenia. Dobrze akumuluje ciepło, dlatego nawet po przewietrzeniu ogrodu, a z racji podwyższonej wilgotności raz na jakiś czas tak się dzieje, powoli je oddaje i pomieszczenie wraca do poprzednich warunków, nie generując przy tym nadmiernych kosztów gwałtownego uruchamiania się kotła lub pompy ciepła. Nie jest jednak remedium na wszystkie bolączki, ponieważ większa bezwładność oznacza także powolne reagowanie na zyski ciepła od nasłonecznienia i jego częściowe przegrzewanie.

Kolejnym aspektem jest wykończenie podłogi, które może sprawić, że ogród zyska bardziej ciepły i przytulny charakter jeśli decyzja padnie np. na drewno egzotyczne lub chłodniejszy i rześki w przypadku kamienia. Dla grzejnika kanałowego wyzwaniem będzie w zasadzie wybór wyglądu kratki maskującej. Ogrzewanie podłogowe zdecydowanie nie spełni swojej roli w przypadku „egzotycznej podłogi”, której opór cieplny znacznie ograniczy jego wydajność. W odróżnieniu od innych pomieszczeń, w ogrodzie zimowym sprawdzą się wyłącznie materiały o wysokim współczynniku przewodzenia ciepła.

Największą zaletą obu grzejników konwektorowych/kanałowych jest niewątpliwie ich dynamika. Do podgrzania pomieszczenia wystarczy niespełna pół godziny, a szybka reakcja na zyski energii solarnej zapobiega przed przegrzewaniem.

Obserwując ostatnie okresy zimowe, można stwierdzić, że klimat zmierza w kierunku bardziej umiarkowanego, a temperatury w okolicach -20°C to już rzadkość, niemniej jednak powinno się zabezpieczyć na taką okoliczność i zamontować dodatkowe ogrzewanie, np. grzejnik konwektorowy, który zostanie załączony, jeżeli sama „podłogówka” nie pokryje całego zapotrzebowania na ciepło. Instalację ogrzewania podłogowego w ogrodzie zimowym z punktu widzenia montażu i wymagań technicznych należy traktować jako kolejne ogrzewane pomieszczenie.

Podłogówka w ogrodzie zimowych od strony instalacyjnej 

Technologia wykonania i zasada działania niczym się nie różni. Jest to podłoga pływająca oddzielona od konstrukcji budynku dylatacjami i izolacją. Z reguły domy jednorodzinne mają już instalację podłogową, dlatego dodanie jednego lub dwóch obwodów nie stanowi problemu. Rury w ogrodzie zimowym można podłączyć do tego samego rozdzielacza, co w pozostałej części domu, jednak zalecany jest osobny rozdzielacz, który zapewni większą swobodę w równoważeniu hydraulicznym. Pozwoli też ustawić większe przepływy, co przełoży się na większą moc i efektywność.

Ogrzewanie konwektorowe – dynamika ogrzewania przede wszystkim

Grzejniki konwektorowe mogą też stanowić wyłączne źródło ogrzewania. Te niewielkich rozmiarów urządzenia, które mają od 100 do 300 mm wysokości i szerokości oraz od 500 do 3000 mm długości, zgrabnie wkomponują się w aranżację wnętrza, stojąc na podłodze tuż pod oknami. Generują wystarczającą moc choć w większości przypadków oznacza to konieczność obudowania wszystkich okien. Jeżeli ogród zimowy ma drzwi z wyjściem do ogrodu, konieczne będzie zastosowanie w tym miejscu jeszcze innego produktu, czyli grzejnika kanałowego. Jest to również grzejnik konwektorowy, tylko zabudowany w podłodze w specjalnej wannie i przykryty kratką maskującą. Ciekawym rozwiązaniem jest możliwość wyposażenia grzejnika kanałowego w dodatkowy wentylator, który znacząco podnosi jego wydajność. Właśnie dzięki tej wersji może on stanowić wyłączne źródło ogrzewania w ogrodzie zimowym. Wymuszony ruch powietrza przy oknach zniweluje skutki podwyższonej wilgotności i parowania szyb.

Obliczeniowe straty ciepła dla ogrodu zimowego to w przybliżeniu ok. 150-200 W/m2, zakładając temperaturę wewnętrzną 20°C, czyli wymaganą z punktu widzenia komfortu cieplnego człowieka i niektórych roślin. Wydajność tradycyjnej podłogówki z wylewką cementową o grubości 6,5 cm i wykończeniem ceramicznym lub kamiennym to od 50 do 100 W/m2 przy temperaturze wody zasilającej 35-45°C. Widać zatem, że przy mrozie na poziomie -20°C samo ogrzewanie podłogowe nie wystarczy.

Dodatkową ciekawą funkcjonalnością grzejnika kanałowego jest możliwość chłodzenia pomieszczenia, co w okresie letnim ma niebagatelne znaczenie, zwłaszcza po bardzo słonecznych dniach. Niezbędne będzie źródło chłodu, jak np. pompa ciepła z funkcją chłodzenia. Instalację ogrzewania podłogowego też można wykorzystać do chłodzenia pomieszczeń, jednak nie w przypadku ogrodu zimowego, który jest pomieszczeniem o podwyższonej wilgotności. Zimna powierzchnia podłogi po pewnym czasie pokryłaby się parą wodną, podczas gdy grzejnik kanałowy ma instalację odprowadzania skroplin.

Charakterystyka energetyczna domu a ogród zimowy

Ogród zimowy, który stanowi integralną cześć budynku, wpływa na poprawę charakterystyki energetycznej. Paradoksalnie największe korzyści uzyskuje się, jeśli jest to ogród ogrzewany. Analiza obliczeń bilansu cieplnego dla domu bez ogrodu, z ogrodem nieogrzewanym lub ogrzewanym wykazuje, że dzięki znaczącym zyskom energii solarnej, ogród zimowy w ogólnym rozrachunku zmniejsza zapotrzebowanie na ciepło do 15-20%, przy założeniu, że jest on usytuowany od południowej strony. Żeby uzyskać takie wyniki, trzeba zadbać o właściwą technologię i materiały zastosowane do budowy ogrodu. Muszą to być okna zespolone o niskim współczynniku przenikania ciepła na poziomie 1 W/(m2 K). Przegroda przylegająca do ogrodu powinna być niezaizolowana i wykończona materiałem, który dobrze akumuluje ciepło, np. kamień w ciemnym kolorze. Jeszcze lepszy efekt zapewnią szklane drzwi. Warto rozważyć opcję wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła, czyli wyposażyć dom w rekuperator, który zmniejsza straty ciepła na wentylację pomieszczeń.

Jak regulować temperaturę w ogrodzie zimowym?

Wszystkimi powyżej opisanymi urządzeniami zarządza system sterujący, wyposażony w termostaty elektroniczne. Z reguły termostaty do sterowania ogrzewaniem podłogowym są zamontowane na ścianie. Jednak w ogrodzie zimowym ciężko jest znaleźć miejsce na ścianie, które nie będzie bezpośrednio wyeksponowane na działanie promieni słonecznych. Dlatego powinno się zastosować urządzenia z komunikacją radiową zasilane z baterii. Termostat można wtedy postawić w dowolnym zacienionym miejscu, dzięki czemu będzie prawidłowo odczytywał temperaturę powietrza.

Grzejnikiem konwektorowym może sterować tradycyjna głowica termostatyczna, ale warto rozważyć powszechnie dostępne już na rynku elektroniczne głowice zasilane bateriami, które mają funkcje zaawan- sowanych elektronicznych regulatorów. Popularyzacja rozwiązań i urządzeń smart z funkcją zdalnego zarządzania systemem z aplikacji nie ominęła oczywiście urządzeń grzewczych. Warto się nad nimi zastanowić, zwłaszcza w sytuacji wyjazdów na ferie zimowe. Oranżeria wymaga ciągłej pielęgnacji i podlewania, dbania o temperaturę, odpowiednie nasłonecznienie i wilgotność. Systemy i urządzenia, które nad tym czuwają i uruchamiają ogrzewanie, otwierają kratki wentylacyjne w celu zmniejszenia wilgotności, zasłaniają żaluzje, aby słońce nie poparzyło liści, działają automatycznie, ale powinny być nadzorowane przez właściciela. Niepodważalnym faktem jest, że we współczesnym świecie nie ma nic prostszego, jak skorzystanie z telefonu, żeby zobaczyć czy toskański ogród ma wszystko to, czego potrzebuje.

Instalnews - bezpłatny biuletyn e-czasopisma InstalReporter 6/2018 1/2018 12/2017