Wodne ogrzewanie podłogowe. Porady montażowe

Rosnące ceny energii zmuszają nas do szukania rozwiązań grzewczych, zapewniających niskie koszty eksploatacyjne oraz nieobciążających środowiska naturalnego. Jednym z takich rozwiązań jest system wodnego ogrzewania płaszczyznowego – szczególnie ogrzewanie podłogowe. W budownictwie mieszkaniowym zdobywa ono coraz większą popularność. Wykonując taką instalację, należy przestrzegać kilka istotnych zasad – aby instalacja zachowała energooszczędny charakter i służyła nam przez lata.

Za wyborem ogrzewania podłogowego przemawia przede wszystkim komfort i energooszczędność. Dzięki równomiernemu rozkładowi temperatury na całej powierzchni podłogi, możemy zmniejszyć temperaturę wody grzewczej. Niska temperatura zasilania instalacji nie powoduje tak dużych strat ciepła, jakie mogą występować w instalacjach grzejnikowych. Nie powinniśmy pomijać także walorów estetycznych – ogrzewanie podłogowe jest niewidoczne, mamy dowolną aranżację pomieszczenia. W pomieszczeniu ograniczona jest cyrkulacja powietrza (brak krążenia i osiadania kurzu). Cyrkulację powodują grzejniki konwekcyjne, nagrzewając powietrze do wysokiej temperatury.

Parametry pracy grzejnika podłogowego

Wodne ogrzewanie podłogowe jest zaliczane do systemów niskotemperaturowych. Maksymalna temperatura zasilania wody grzewczej wynosi 55°C. Typowe parametry wody zasilającej i powracającej z wężownic wynoszą:

  • 55/45°C
  • 50/40°C
  • 45/35°C
  • 40/30°C

Przy takich parametrach instalacja ogrzewania podłogowego może współpracować z niskotemperaturowymi źródłami ciepła tj. kotły kondensacyjne czy pompy ciepła.  W przypadku tradycyjnych systemów grzewczych, ogrzewanie podłogowe może współpracować z instalacją grzejnikową za pośrednictwem układów mieszających montowanych w szafkach rozdzielaczowych – obniżających temperaturę wody grzewczej.

Ogrzewanie podłogowe – konstrukcja podłogi

Warunkiem prawidłowej pracy wodnego ogrzewania podłogowego jest jego właściwe zaprojektowanie oraz wykonanie.  Taki system planujemy na etapie projektowania budynku – wtedy bez przeszkód możemy podnieść poziom podłogi. Z trudnościami możemy się spotkać w przypadku istniejącego budynku, który jest w stanie surowym – gdzie do dyspozycji mamy ograniczoną rezerwę wysokości. W takim przypadku w pierwszej kolejności należy ustalić grubość warstwy wykończeniowej podłogi, później od całkowitej rezerwy wysokości odejmujemy grubość warstwy klejowej pod płytami oraz grubość jastrychu. W ten sposób otrzymujemy pozostałą wysokość na wykonanie warstwy izolacyjnej.

Zdj. 1. Przekrój wodnego ogrzewania podłogowego

Typowy grzejnik podłogowy składa się z następujących warstw:

  1. Strop lub podkład betonowy

Przy wykonywaniu ogrzewania podłogowego ważną rolę odgrywa podłoże – musi być wyrównane i idealnie poziomie. Jeżeli płyty izolacyjne nie będą przylegać do niego na całej powierzchni, może dochodzić do pękania kolejnej warstwy (jastrychu) – w której będą zatopione rury.

  1. Warstwa izolacji termicznej (z izolacją przeciwwilgociową lub bez)

Izolacja termiczna zapobiega stratom ciepła do podłoża, dzięki niej ciepło kierowane jest do pomieszczenia. Izolację termiczną wykonuje się ze styropianu EPS lub polistyrenu ekstrudowanego XPS – przeznaczone do zastosowań podłogowych. Grubość warstwy izolacyjnej powinna być obliczona przez projektanta. W podłodze na gruncie ma ona zwykle 8-10 cm. Na stropie nad parterem wystarcza 5 cm. Jeżeli na podłożu ułożono rury bądź kable, izolację należy układać w dwóch warstwach. Na podłożu gruntowym układamy izolację przeciwwilgociową pod izolacją termiczną.

  1. Warstwa jastrychu

Jastrych jest warstwą, która pokrywa rury wodnego ogrzewania podłogowego i rozprowadza ciepło w pomieszczeniu. Z reguły stosuje się jastrychy płynne – samopoziomujące, którymi zalewa się rury grzewcze. Warstwa jastrychu nad rurami powinna mieć grubość 4,5 cm, a jej całkowita grubość (wraz z rurami) powinna wynosić 6-7 cm. Każdy dodatkowy centymetr jastrychu to większa bezwładność cieplna podłogi. Dlatego przy nadmiarze wysokości lepiej jest zwiększyć grubość izolacji, niż zdecydować się na grubszą warstwę jastrychu. Podkład pracuje, czyli rozszerza się i kurczy pod wpływem zmiany temperatury – aby zapobiec pękaniu i deformacjom płyty grzewczej, trzeba wzdłuż ścian ułożyć taśmę brzegową oraz stosować dylatacje.

  1. Warstwa wierzchnia podłogi

Decyzję o tym, czym wykańczamy podłogę powinna zapaść na etapie projektu. Każdy materiał inaczej przewodzi ciepło – rodzaj posadzki decyduje o doborze średnic i rozstawie rur wodnego ogrzewania podłogowego. Ogrzewanie podłogowe najlepiej współpracuje z płytkami ceramicznymi i kamieniem naturalnym (marmurem i grantem). Podłogę można również wykończyć panelami drewnianymi i laminowanymi – chyba, że producent zastrzegł taką możliwości. W przypadku litego drewna, unikajmy gatunków o niskim współczynniku przewodzenia ciepła oraz o wysokim współczynniku skurczu. Lepiej od litych desek sprawdzą się warstwowe, w których praca drewna jest ograniczona w wyniku krzyżowego ułożenia słoi.

Układanie pętli grzewczych

Sposób układania pętli grzewczych zależy od charakteru pomieszczenia, jego potrzeb cieplnych, konstrukcji grzejnika podłogowego oraz od techniki mocowania rur. W technice instalacyjnej stosowany jest układ ślimakowy oraz meandrowy. Wybór układu wężownicy nie ma wpływu na ogólną wydajność cieplną grzejnika płaszczyznowego w pomieszczeniu – jednak decyduje o rozkładzie temperatury na jego powierzchni.

Zdj. 2 Wężownica ogrzewania podłogowego w układzie ślimakowym

Układ ślimakowy pozwala uzyskać na całej powierzchni podłogi równomierny rozkład temperatury, ponieważ przewody zasilające i powrotne ułożone są obok siebie. Dobrze nadaje się do pomieszczeń, w których strefy brzegowe występują w nieznacznym stopniu np. hol czy łazienka wewnątrz mieszkania.

Zdj.3. Wężownica ogrzewania podłogowego w układzie meandrowym

W układzie meandrowym na początku wężownicy temperatura czynnika jest największa, temperatura wężownicy obniża się wraz z odległością od ściany wskutek schłodzenia. Dlatego początek wężownicy meandrowej należy układać przy przegrodach o największych stratach ciepła (przy ścianach zewnętrznych, oknach i tarasach). Rozstaw pętli w takich miejscach powinno się również zagęszczać, tworząc tzw. strefy brzegowe. Pamiętajmy, że pętli grzewczych nie powinno się układać pod elementami stałej zabudowy (szafki kuchenne, wanny itp.).

Istotnym parametrem grzejnika płaszczyznowego jest rozstaw rur grzewczych wężownicy – decyduje on o strumieniu ciepła oddawanego do pomieszczenia oraz o temperaturze powierzchni podłogi. Dobrze dobrane rozstawy pętli ogrzewania podłogowego nie powodują przegrzania podłogi powyżej 29°C w pomieszczeniach mieszkalnych i 34°C w łazienkach. Standardowe odległości rur grzewczych to 15, 20 i 25 cm, w strefach brzegowych rozstaw wężownicy zwęża się do 10 cm. Finalny rozstaw jest zawsze wypadkową parametrów wody grzewczej i oporu cieplnego warstwy wykończeniowej.

Sterowanie ogrzewaniem podłogowym

Wadą wodnego ogrzewania płaszczyznowego jest duża bezwładność cieplna, wolno się rozgrzewa i wolno stygnie. Aby rozsądnie gospodarować energią cieplną – ogrzewanie podłogowe wymaga odpowiedniego systemu sterowania, reagującego na zmienne warunki wewnętrzne i zewnętrzne. Szczytowa temperatura wody grzewczej 45-55°C przewidziana jest dla okresu, kiedy temperatura na zewnątrz spada do projektowej temperatury zewnętrznej (np. przyjmowania dla zakopanego, strefa V wynosi -24°C). Jeżeli na zewnątrz będziemy mieć temperaturę charakterystyczną dla okresu przejściowego np. 0-5°C, a w instalacji podłogowej czynnik o temperaturze 50°C, doprowadzi to do przegrzania pomieszczeń. Z powodu dużej bezwładności cieplnej, nawet jeżeli odetniemy zasilanie pętli, rozgrzana podłoga jeszcze przez długi czas będzie oddawać ciepło.

Z tego względu wodnym ogrzewaniem podłogowym powinno się sterować centralnie, z poziomu źródła ciepła (np. przy udziale regulatora pogodowego). Można też oddzielnie regulować temperaturą w każdym pomieszczeniu poprzez zawory termostatyczne z siłownikami umieszczone w rozdzielaczach obwodów grzewczych (regulacja miejscowa). Najlepszy efekt dla komfortu i oszczędności energii daje połączenie regulacji miejscowej z centralną.

 

Zdj. 3 Przewodowa automatyka KAN‑therm w ogrzewaniu płaszczyznowym

Aby wodne ogrzewanie podłogowe pracowało efektownie i ekonomiczne, powinniśmy zadbać o takie elementy jak:

  1. Rozdzielacz z pompowym układem mieszającym

Rozdzielacz umożliwia podłączenie kilku obiegów grzewczych (np. na jednej kondygnacji) do wspólnej szafki instalacyjnej. Maksymalna temperatura wody zasilającej nie powinna przekraczać 55°C, ten warunek może być niespełniony – jeżeli źródło ciepła współpracuje również z tradycyjnym ogrzewaniem grzejnikowym. W takim przypadku rozdzielacz należy wyposaży w układ mieszający, pozwalający na zmieszanie wody grzewczej płynącej ze źródła ciepła z wodą powrotną instalacji ogrzewania płaszczyznowego. Jeżeli ogrzewanie podłogowe występuje w całym budynku, ale źródłem ciepła jest wysokotemperaturowe źródło ciepła (np. piec na pellet) – wówczas lepszym rozwiązaniem jest montaż centralnego układy zmieszania.

  1. Siłowniki elektryczne

Siłownik elektryczny połączony z termostatem pokojowym reguluje temperaturę pojedynczej pętli ogrzewania podłogowego. Siłownik odpowiada za otwarcie lub zamknięcie przepływu czynnika grzewczego w pętli grzewczej zapewniając użytkownikowi kontrolę nad temperaturą w pomieszczeniu.

  1. Listwa elektryczna

Przyłączeniowe listwy elektryczne umożliwiają szybkie i wygodne podłączenie w jednym miejscu (np. w szafce instalacyjnej nad rozdzielaczem) siłowników, termostatów, zegarów sterujących oraz podłączenie zasilania (230 lub 24V). Niektóre modele listew występują z modułem pompowym, który steruje pracą pompy układu mieszającego. Niektóre modele listew elektronicznych możemy podłączyć do sieci do sieci domowej lub bezpośrednio do komputera przy użyciu kabla sieciowego – uzyskamy w ten sposób zdalne sterowanie komfortem w domu.

  1. Termostaty pokojowe

Elektroniczne termostaty pokojowe służą do sterowania elementami wykonawczymi – siłownikami elektrycznymi w ogrzewaniu płaszczyznowym i umożliwiają indywidualną regulację temperatury w pomieszczeniach. Termostaty – w zależności od standardu, mogą być wyposażone w wyskalowane pokrętło lub w wyświetlacz LCD. Termostat może być montowany w puszce podtynkowej lub bezpośrednio na ścianie. Dodatkowym wyposażeniem termostatów jest funkcja programowania tygodniowego oraz złącze czujnika temperatury podłogi. Termostaty mogą występować w wersjach 230 i 24 V oraz wersjach przewodowych i radiowych. Urządzenia 24V należy stosować tam, gdzie wymagane jest napięcie bezpieczne (np. w łazienkach lub w budynkach użyteczności publicznej).

Ogrzewanie ścienne zamiast podłogowego?

Podsumowanie

  • Ogrzewanie podłogowe cechuje najbardziej zbliżony do idealnego dla człowieka rozkład temperatury w pomieszczeniu. Oznacza to przyjemne ciepło w okolicach stóp i korzystny chłód na poziomie głowy. Ze względu na komfort i energooszczędność ten typ ogrzewania coraz częściej znajduje zastosowanie w budownictwie jednorodzinnym.
  • Typowy grzejnik podłogowy składa się z warstwy izolacji termicznej, warstwy rozprowadzającej ciepło w postaci jastrychu wylewanego oraz z warstwy wykończeniowej.
  • Jastrych musi mieć odpowiednią grubość gwarantującą wytrzymałość na zakładane obciążenia mechaniczne, musi charakteryzować się małą porowatością i dobrą przewodnością cieplną oraz plastycznością podczas układania.
  • Pętle grzewcze układamy w wersji ślimakowej (spiralnej) lub meandrowym.
  • Wodne ogrzewanie podłogowe wymaga przemyślanego systemu regulacji sterowania – aby zapewnić komfort cieplny w ogrzewanych pomieszczeniach przy optymalnym wykorzystaniu energii.
  • Warunkiem prawidłowej pracy systemu jest projekt wykonawczy instalacji ogrzewania podłogowego oparty o obliczenia projektowego obciążenia cieplnego budynku OZC – sporządzony przez uprawnionego projektanta.

Powyższy artykuł powstał przy współpracy z firmą System KAN-therm. Oferuje ona nowoczesne rozwiązania techniczne, umożliwiające budowę energooszczędnych i trwałych systemów wodnego ogrzewania płaszczyznowego. 

Zdjęcia: fotolia.pl, kan-therm.com

Damian Czernik

Absolwent Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie, projektant instalacji sanitarnych, autor bloga

8 komentarzy na temat “Wodne ogrzewanie podłogowe. Porady montażowe”

  1. Bardzo mi się marzy ten typ ogrzewania w domu. W końcu w domu miałabym ciepło – szczególnie w łazience gdy po wyjściu z wanny podłoga wydaje się taka zimna, że ma się ochotę z powrotem wskoczyć pod prysznic 😉 Własnego domu jeszcze się nie doczekałam, więc może za parę lat rozważę wykorzystanie ogrzewania podłogowego.

  2. witam,
    mam pytanie odnośnie wodnego ogrzewania podłogowego w mieszkaniu. Deweloper proponuje nam wykonanie właśnie takiego ogrzewania w naszym mieszkaniu na najwyższym , 3. piętrze budynku. Czytałam różne opinie na ten temat i nadal mam wątpliwości , czy to dobre rozwiązanie, gdyż bardzo zależy mi na tym, by podłoga wykończona była panelami , a w pokojach nie wyobrażam sobie nie mieć dywanu. Płytki, które najlepeij przewodzą ciepło planuję mieć tylko w łazience i przedpokoju. Bardzo proszę o poradę jak Pan to widzi- okiem inżyniera 😉

    1. Dzień dobry Pani Ewo,
      nie widzę problemu przy wykończeniu podłogi drewnem, od strony projektowej należy w takim m przypadku zagęścić pętle grzewcze. Zdecydowanie odradzam dywany, utrudniamy pracę powierzchni grzewczej. Pozdrawiam!

  3. Dzień dobry.
    W tym roku mam nadzieję skończyć budowę naszego domu. Gaz do budynku doprowadzą mi nie wcześniej niż w przyszłym roku. Planuję ogrzewanie podłogowe w całym domu (parter i piętro). W tym roku podłogówkę planuję zasilać kominkiem z płaszczem wodnym, z wężownicą schładzającą ( powietrze z zewnątrz) 22kw (powierzchnia całkowita domu 200m, a użytkowa 150m). a w przyszłym roku spiąć kominek z kotłem kondensacyjnym na gaz. W związku z tym mam pytanie do Pana, Panie Damianie. Jak Pan widzi ogrzewanie podłogowe zasilane kominkiem, jakiej automatyki użyć, żeby wszystko działało bezbłędnie, na co zwrócić uwagę, żeby nie popełnić błędów. Pozdrawiam Janek

    1. Dzień dobry Janku,
      kominek z płaszczem wodnym wpiąć do bufora 200 l, obieg grzewczy między buforem a kominkiem wyposażyć w pompę obiegową. Bufor powinien być wyposażony w drugą wężownicę, do której włączymy w niedalekiej przyszłości obieg grzewczy z kotłem gazowym. Na wyjściu z bufora ciepła (do instalacji c.o. podłogowego) zawór trójdrogowy mieszający i pompa obiegowa. Na tym obiegu wpinamy wszystkie rozdzielacze podłogowe z automatyką sterującą.

  4. Jasne i konkretne informacje. Na pewno warto zamontować ten rodzaj ogrzewania i cieszyć się niezwykłą atmosferą. Pozdrawiam.

  5. wydaje mi się że ogrzewanie podłogowe jest mało praktyczne, przynajmniej tak twierdzą znajomi którzy sobie takie ogrzewanie sprawili i nie są zadowoleni z tej decyzji.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *