Kategoria: Ogrzewanie podłogowe

Ogólne zasady podczas projektowania instalacji ogrzewania podłogowego

projekt sanitarny

Instalacje ogrzewania płaszczyznowego warto odpowiednio przemyśleć jeszcze na etapie projektowania budynku. Pozwoli to na dowolne dobieranie zarówno rodzaju i technologii wykonania systemu jak i chociażby grubości warstw, z których się składa.

Przykładowo planowanie instalacji podłogówki w momencie, kiedy w budynku wykonano stolarkę drzwiową i okienną, może spowodować, że koszty związane z instalacją ogrzewania płaszczyznowego będą znacznie większe.

Całkowita wysokość podłogi z ogrzewaniem płaszczyznowym zależy między innymi od:

  • izolacji termicznej – rodzaj i grubość warstwy izolacji termicznej określa norma PN-EN 1264, a nieodpowiednie dobranie materiałów będzie wpływało na efektywność ogrzewania oraz koszty z nim związane
  • warstwy jastrychu – rodzaj i właściwości wylewek powinien zostać dobrany na podstawie normy PN-EN 1264, nieodpowiednie wykonanie wylewek będzie wpływało na ich wytrzymałość oraz pojemność cieplną
  • wykończenia podłogi – rodzaj i właściwości warstwy wykończeń podłogi określa norma PN- EN 1264, nieodpowiednie dobranie i wykonanie warstw podłogi przełoży się na pojemność cieplną, a także trwałość (np.: przy wykończeniach z drewna wybranie gatunku o nieodpowiednim współczynniku skurczu i rozkurczu może doprowadzić do powstawania szczelin na elementach styku)
  • systemy ogrzewania płaszczyznowego – na rynku dostępnych jest wiele systemów ogrzewania płaszczyznowego, a każdy z nich cechuje się unikalnymi właściwościami, jeśli więc zamierzamy wykorzystać podłogówkę do skutecznego chłodzenia, należy taką instalację odpowiednio zaprojektować.

Chłodzenie pomieszczeń poprzez system ogrzewania płaszczyznowego tzw. podłogówkę

ogrzewanie podłogowe

Nie od dziś wiadomo, że instalacje ogrzewania podłogowego są wręcz stworzone do pracy z pompami ciepła. Pompy ciepła są z kolei urządzeniami, które poza funkcją grzania, mają możliwość pracy w trybie rewersyjnym, czyli inaczej mówiąc chłodzenia.

Jak ma się zatem możliwość wytwarzania „wody lodowej” przez pompę do ogrzewania płaszczyznowego? W tym wpisie omówię ten temat.

Producent systemów ogrzewania Purmo deklaruje, że kombinowana instalacja ogrzewania płaszczyznowego do grzania i chłodzenia pomieszczeń, w zależności od temperatury pomieszczeń, konstrukcji podłogi i parametru zasilania wody lodowej, jest w stanie osiągnąć moc chłodniczą na poziomie do 50 W/m2.

Obliczenie wydajności chłodzenia podłogówką

Czy taka moc wystarczy, żeby schłodzić pomieszczenia do komfortowej temperatury 22 stopni Celsjusza? Policzmy to:

  • pomieszczenie o powierzchni 20 m2 i standardowej wysokości 2,7 m
  • nowe budownictwo dobra izolacja, przyjmijmy zapotrzebowanie na poziomie 30 W/m3
  • instalacja podłogowa na powierzchni 20 m2

Moc wygenerowana przez podłogówkę = 20 * 50 = 1kW

Zapotrzebowanie pomieszczenia: 20 * 2,7 * 30 = 1,6kW

Dość szybko dochodzimy do wniosku, że podłogówka nie będzie w stanie samodzielnie pokryć całego zapotrzebowania energetycznego. Nie oznacza to jednak, że w ogóle nie będzie w stanie obniżyć temperatury w pomieszczeniu.

Zakładając, że wyliczona wartość zapotrzebowania na ciepło 1,6kW odpowiada niesprzyjającym warunkom atmosferycznym, należy przyjąć, że faktycznie ciężko będzie w pomieszczeniu znajdującym się na poddaszu, usytuowany na południe z dużym przeszkleniem obniżyć temperaturę tak skutecznie jak przy użyciu instalacji klimatyzacji.

Kiedy jednak dodatkowo w nowoczesnym budownictwie zastosuje się:

wentylację mechaniczną z odzyskiem ciepła, która będzie w stanie wdmuchiwać do budynku świeże powietrze, a dzięki wymiennikowi będzie ono miało temperaturę niższą niż ta na zewnątrz,

gruntowy wymienniki ciepła, który dodatkowo obniży temperaturę powietrza zaciąganego z zewnątrz uzyskując np.: stałe 12 stopni Celsjusza w okresie letnim,

okaże się, że połączenie kilku systemów jest w stanie w każdych warunkach atmosferycznych stworzyć wewnątrz budynku pełen komfort temperaturowy, bez konieczności stosowania dodatkowych urządzeń w postaci klimatyzatorów.

Jak więc wygląda kombinowany system ogrzewania płaszczyznowego?

W pierwszej kolejności należy zdać sobie sprawę, że nie każdy projekt instalacji ogrzewania podłogowego będzie odpowiedni do współpracy z pompą ciepła w trybie chłodzenia.

Obliczenia rozstawu rur dla ogrzewania płaszczyznowego, powinny być poszerzone o dodatkowe założenie tj. 

obliczenie temperatury zasilania zależnej od wilgotności względnej pomieszczeń

Zazwyczaj temperatura zasilania wynosi około 15°C. Należy jednakowo zachować zależność mówiącą o tym, że różnica pomiędzy zasilaniem a powrotem czynnika nie powinna być większa niż 2-3K.

Najczęściej rozstaw rur nie przekracza 100-150mm.

Nie projektuje się kombinowanych instalacji ogrzewania płaszczyznowego w pomieszczeniach o podwyższonej wilgotności np.: łazienki.

Poza przemyślanym projektem, należy poszerzyć samą instalację o dodatkowe elementy.

Jednym z nich jest czujnik zainstalowany na rozdzielaczu, który sprawdza poziom kondensacji pary wodnej na powierzchni rozdzielacza i przekazuje sygnał do termostatów pokojowych, które w każdym z pomieszczeń podnoszą temperaturę zasilania, zapobiegając wykraplaniu się wilgoci na powierzchniach posadzki, ścian czy sufitów.

Oczywiście termostaty sterujące przepływem cieczy przez konkretne pętle ogrzewania powinny mieć możliwość pracy w obu trybach tj. grzania i chłodzenia.

Dylatacje przy ogrzewaniu płaszczyznowym

ogrzewanie podłogowe

Ogrzewanie płaszczyznowesystemie mokrym pokrywane jest warstwą wylewki. Zgodnie z tym co nakazuje norma, płyta betonowa musi mieć możliwość swobodnego przemieszczania się w dowolnym kierunku, stąd konieczność stosowania szczelin dylatacyjnych.

Nie przestrzeganie zaleceń dotyczących szczelin dylatacyjnych może skutkować uszkodzeniem warstwy wylewki, a nawet rur.

Istnieje szereg wytycznych określających sposób wykonania jastrychu oraz przygotowania instalacji ogrzewania podłogowego. Poniżej przedstawie kilka z nich.

Jak wspomniałem już wcześniej, w normie zapisane jest, że 

płyta musi mieć możliwość swobodnego przemieszczania o 5 mm w dowolnym kierunku.

Najczęstszą praktyką dla zachowania tego warunku jest stosowanie taśmy brzegowej, która powinna być układana przy ścianach wzdłuż całego obwodu podłogi, jeszcze przed ułożeniem izolacji cieplnej.

Taśma brzegowa to nic innego jak cienka warstwa izolacyjna wykonana z pianki polietylenowej, do której przymocowana jest folia, którą należy wyłożyć na płytę styropianową, dzięki czemu zapobiegniemy dostaniu się wylewki w szczelinę między taśmą a izolacją.

warto już na etapie projektowym dobrze przemyśleć miejsca przebiegania szczelin dylatacyjnych, a także wykończenia podłóg

Jeśli duże powierzchnie muszą być podzielone na kilka części, a pomiędzy nimi występują szczeliny dylatacyjne, należy zwrócić uwagę na fakt, że wykończenie tych powierzchni w sposób nieodpowiedni będzie prowadziło do pękania płytek ceramicznych lub wykończeń z kamienia.

Konieczność dzielenia jastrychu na części występuje kiedy:

  • powierzchnia płyty jastrychu przekracza 40 m²
  • jedna z krawędzi płyty jest dłuższa niż 8 m
  • stosunek długości krawędzi płyty jest większy niż 2:1
  • pomieszczenie ma kształt złożony np. L, C lub Z

Oczywiście nie wolno zapominać o otworach drzwiowych, w których zaleca się stosowanie specjalnych profili i taśm dylatacyjnych.

źródło: https://www.purmo.com/docs/Purmo-Poradnik-techniczny-systemy-ogrzewania-i-chlodzenia-plaszczyznowego-05-2016_PL.pdf

Ogrzewanie ścienne i sufitowe

ogrzewanie ścienne

Instalacje ścienne / sufitowe znajdują zastosowanie wszędzie tam, gdzie nie ma możliwości ingerencji w posadzki (zabytkowe kamienice), w pomieszczeniach gdzie ogrzewanie podłogi byłoby szkodliwe, a także w sytuacji kiedy instalacja podłogowa nie pokrywa zapotrzebowania na ciepło.

Warto zdać sobie sprawę z faktu, że ogrzewanie ścienne / sufitowe mają wydajność ogrzewania zbliżoną, a czasami nawet i większą niż podłogówka, a wynika to choćby z faktu zastosowania mniejszej grubości tynku w stosunku do wylewki.

Ponadto ogrzewanie to może pracować z czynnikami o wyższej temperaturze. W typowych pomieszczeniach najczęściej wystarczy ogrzewanie dwóch ścian dla pokrycia zapotrzebowania cieplnego.

Ogrzewanie płaszczyznowe ścienne i sufitowe może być wykonywane zarówno w systemie mokrym jak i suchym.

System mokry System suchy

Mokry system ogrzewania podłogowego

ogrzewanie ścienne

Mokry system ogrzewania podłogowego to najczęściej wykonywane instalacje ogrzewania płaszczyznowego spotykane w domach jednorodzinnych.

Instalacje ogrzewania podłogowego w systemie mokrym z powodzeniem sprawdzają się wszędzie tam, gdzie występuje ciężkie konstrukcje budynku z betonowym stropem. Ponieważ takie rozwiązanie cechuje możliwość przenoszenia dużych obciążeń użytkowych, możliwe jest zastosowanie tradycyjnych wylewek betonowych.

Występują co najmniej dwa warianty systemów mokrych dla instalacji ogrzewania płaszczyznowego:

Instalacje układane na płaskich płytach izolacyjnych
  • możliwość dowolnego rozmieszczenia pętli ogrzewania
  • konieczność stosowania dodatkowych narzędzi do montażu
  • dłuższy czas montażu
  • podatność na uszkodzenia mechaniczne przed zalaniem warstwą jastrychu
  • niższa cena materiałów
Instalacje układane na płytach izolacyjnych z wypustkami
  • ograniczona możliwość rozmieszczania pętli ogrzewania
  • prosty montaż bez dodatkowych narzędzi
  • krótszy czas montażu
  • zabezpieczenie przed mechanicznymi uszkodzeniami również przed zalaniem warstwą jastrychu
  • wyższa cena materiałów
  • zredukowanie ilości wylewki o około 20-30%

Ogrzewanie płaszczyznowe w systemie mokrym, wykonywane są zarówno na stropach jak i ściennie lub sufitowo.

Instalacje ścienne / sufitowe znajdują zastosowanie wszędzie tam, gdzie nie ma możliwości ingerencji w posadzki (zabytkowe kamienice), w pomieszczeniach gdzie ogrzewanie podłogi byłoby szkodliwe, a także w sytuacji kiedy instalacja podłogowa nie pokrywa zapotrzebowania na ciepło. Warto zdać sobie sprawę z faktu, że ogrzewanie ścienne / sufitowe mają wydajność ogrzewania zbliżoną, a czasami nawet i większą niż podłogówka, a wynika to choćby z faktu zastosowania mniejszej grubości tynku w stosunku do wylewki. Ponadto ogrzewanie to może pracować z czynnikami o wyższej temperaturze. W typowych pomieszczeniach najczęściej wystarczy ogrzewanie dwóch ścian dla pokrycia zapotrzebowania cieplnego.

Suchy system ogrzewania podłogowego

ogrzewanie podłogowe

Suchy system ogrzewania podłogowego stanowi alternatywę dla częściej wykonywanych instalacji ogrzewania płaszczyznowego w systemie mokrym.

Instalacje ogrzewania podłogowego w systemie suchym z powodzeniem sprawdzają się wszędzie tam, gdzie występuje lekka konstrukcja budynku z drewnianym stropem na legarach. Ponieważ takie rozwiązanie cechuje możliwość przenoszenia niewielkich obciążeń użytkowych, zastosowanie tradycyjnych wylewek betonowych jest niemożliwe.

Ogrzewanie podłogowe w systemie suchym jest lekkie i wytrzymałe. Orientacyjne parametry rozwiązań dostępnych na rynku to zaledwie 40kg/m2 (wylewka betonowa to aż 130kg/m2), oraz wytrzymałość na obciążenia na poziomie 150kg/m2.

System suchy charakteryzuje się także niewielką grubością, stąd świetnie sprawdza się wszędzie tam, gdzie ograniczeniem jest wysokość podłogi. Łączna grubość ogrzewania podłogowego w systemie suchym może wynosić nawet 50mm, z czego połowa izolator w postaci płyt styropianowych.

Suchy system ogrzewania podłogowego ma jeszcze jedną zaletę, od razu po zakończeniu prac wykonawczych i przeprowadzeniu próby ciśnieniowej jest gotowy do dalszych prac, czego nie można powiedzieć o rozwiązaniu mokrym, gdzie po wykonaniu instalacji robione są wylewki, które wymagają min. 3 tygodniowego okresu wiązania, a następnie minimum 8 dni wygrzewania.