Wodne ogrzewanie podłogowe . Jak je dobrać i eksploatować?

W ostatnich latach rośnie popularność wodnego ogrzewania podłogowego w budownictwie mieszkaniowym. Jednym z najważniejszych powodów stojących za wyborem tego rozwiązania jest dążenie do uzyskania, jak najwyższej sprawności instalacji, a przez to niskiego zużycia energii, np. przez kocioł gazowy czy pompę ciepła. Zastosowanie ogrzewania podłogowego ułatwia również aranżację wnętrz i ustawienie mebli, zwłaszcza w pomieszczeniach o niedużej powierzchni. W połączeniu z pompą ciepła instalacja podłogowa może służyć również do częściowego schłodzenia pomieszczeń w okresie letnim.

Ogrzewanie podłogowe jest również przyjazne dla alergików. Oddawanie ciepła przez promieniowanie wiąże się z nieznaczną cyrkulacją powietrza, co z kolei minimalizuje unoszenie kurzu.

29oC to maksymalna temperatura podgrzewanej podłogi w pokojach

Czy projekt instalacji zawsze jest potrzebny?

Odpowiedź brzmi tak, aczkolwiek z prawnego punktu widzenia nie jesteśmy do niego zobligowani, tak jak jest to w przypadku projektów instalacji gazowej czy przyłączy doprowadzających media do budynku. Wykonanie systemu podłogowego jedynie na podstawie fachowej wiedzy instalatora niesie ze sobą pewne ryzyko, np. późniejszych kłopotów z ogrzaniem części pomieszczeń. Instalacja tego typu wymaga skrupulatnego projektu i bezbłędnego montażu.

Modyfikacja niepoprawnie wykonanego ogrzewania podłogowego jest po zakończeniu inwestycji praktycznie niemożliwa. Nie można zwiększyć ani zmniejszyć ilości rur. Jeżeli po ułożeniu posadzki albo jeszcze na etapie wylewek okaże się, że wielkość grzejnika podłogowego została źle dobrana, ilość oraz długość pojedynczych pętli zostały nieprawidłowo oszacowane bądź elementy grzejne są niewłaściwie rozmieszczone, rozwiązanie tego problemu może okazać się nierealne.

Dodatkowo, nie można zapominać, że ogrzewanie płaszczyznowe wymaga - podobnie jak grzejniki - prawidłowej regulacji hydraulicznej. Tradycyjne grzejniki zazwyczaj mają już wbudowane zawory regulacyjne i termostatyczne, natomiast ogrzewanie podłogowe reguluje się za pomocą zawór umieszczonych w tzw. rozdzielaczu, do którego podłączone są wszystkie rury. W tej sytuacji również ułatwieniem jest wykonany projekt wraz z doborem nastaw wstępnych nastaw zaworów, co upraszcza cały proces i pozwala na sprawne przygotowanie instalacji do pracy. Jeśli nie, to i tym razem instalator jest zdany na własną wiedzę i doświadczenie. Wydłuża się czas pracy, a ryzyko niepowodzenia wzrasta.

W aspekcie kosztów, mając projekt instalacji łatwo na jego podstawie przygotować konkretne zestawienie materiałów, z którym udamy się prosto do hurtowni czy producenta. Wówczas mamy pewność, że zamówimy tylko taką ilość materiałów, jaka faktycznie jest nam potrzebna. Ewentualnie, możemy próbować dojść do porozumienia w kwestii zwrotu niewykorzystanego materiału, ale niestety nie zawsze jest to możliwe i czasem wymaga dobrej woli sprzedającego.

Decyzję o wyborze instalacji podłogowej najlepiej, aby inwestor podjął już na etapie projektowania budynku. Wiąże się to z koniecznością zastosowania odpowiedniej grubości izolacji pod całą powierzchnią podłogi. Niezbędne jest też uwzględnienie wysokości instalacji grzewczej wraz z wylewką przy określaniu wysokości pomieszczeń oraz poziomów otworów drzwiowych i okiennych. Gotowy projekt domu zakupiony od pracowni architektonicznej zawiera w pakiecie projekt instalacji grzewczej, ale do tej pory częściej była to instalacja z grzejnikami niż podłogowa. Jeżeli tak, konieczne będą zmiany projektowe, które powinniśmy zlecić projektantowi instalacji, choć coraz częściej istnieje możliwość dokupienia projektu instalacji podłogowej dla gotowego projektu architektonicznego. Sprawa komplikuje się, gdy wprowadzane są zmiany w stosunku do pierwotnego projektu budynku, jak chociażby zmiana ilości czy wielkości okien, układu pomieszczeń itp. Oczywiście o tym należy poinformować projektanta ogrzewania. O ile w przypadku tradycyjnych grzejników niedokładne oszacowanie zapotrzebowania na ciepło nie jest dużym problemem (zwiększenie lub zmniejszenie ilości/wielkości grzejników jest możliwe nawet po wykończeniu wnętrz), o tyle przy instalacji podłogowej nie ma już odwrotu. Najdotkliwszym skutkiem nieodpowiednio zaprojektowanej instalacji mogą być kłopoty z ogrzaniem części pomieszczeń.

Natomiast, jeżeli budujemy dom według indywidualnego projektu i decydujemy się na ogrzewanie podłogowe, najlepiej zaplanujmy to od razu. Projektant będzie mógł optymalnie dobrać wszystkie elementy, poczynając od źródła ciepła, na sposobie wykonania podłogi kończąc, bez konieczności wprowadzania zmian na późniejszym etapie budowy.

Dobrze wykonany projekt uwzględniający wszystkie elementy w odniesieniu do parametrów budynku i oczekiwań użytkowników, to znaczne ułatwienie dla instalatora.

Wodne ogrzewanie wymaga jednak najpierw odpowiedniego zaprojektowania i wykonania, a później właściwej eksploatacji. Dzięki temu będzie działać bezawaryjnie przez długie lata.

Co powinien zawierać dobry projekt instalacji ogrzewania podłogowego?

Teczka Sander System – Projekt Instalacji - Projekt instalacji 4_Sander

Taego typu dokumentacja musi uwzględniać przede wszystkim:

•  wskazaną temperaturę pracy dla każdego pomieszczenia;
• wyznaczone maksymalne długości pętli (nie dłuższe niż 100 m);
• liczbę i rodzaj rozdzielaczy o określonej liczbie sekcji;
• zrównoważenie hydrauliczne tzn. dobór nastaw wstępnych na rozdzielaczu,
• szczegółowy opis techniczny i listę parametrów pracy każdego urządzenia w instalacji;
• rozmieszczenie dylatacji;
• szczegółowe rysunki, na których umieszczone będą niezbędne urządzenia wraz z ich opisem, a także rozrysowane pętle z rozmieszczonymi dylatacjami.

Jak widać podstawą efektywnej instalacji podłogowej jest jej odpowiedni projekt, a koszt jego sporządzenia jest nieporównywalny do korzyści jakie może przynieść. Dzięki temu będzie można zamówić np. odpowiednią ilość materiałów, skrócić czas wykonania systemu, a przede wszystkim mamy pewność uzyskania wymaganej temperatury w pomieszczeniach.

Czy ogrzewanie podłogowe zawsze pokryje straty ciepła? 

Ogrzewanie podłogowe dobrze sprawdzi się w nowobudowanym domu o wysokim standardzie izolacji termicznej, a co za tym idzie o niewielkich stratach ciepła. W starym budynku nieszczelne drzwi, okna czy liczne mostki termiczne będą potencjalnymi miejscami strat ciepła, a tym samym moc grzewcza instalacji podłogowej może nie być wystarczająca na pokrycie zapotrzebowania na ciepło. Należy go zatem w pierwszej kolejności poddać termomodernizacji.

Wodne ogrzewanie podłogowe to system, który może zapewnić optymalną temperaturę  w pomieszczeniach, pod warunkiem zlikwidowania wszystkich potencjalnych miejsc nadmiernych strat ciepła. W nowym budownictwie możliwość ich wystąpienia ograniczona jest do minimum, zaś w starych budynkach najpierw trzeba wykonać termomodernizację.

Pozostaje jeszcze kwestia rodzaju posadzki. Drewno jest dobrym izolatorem i ułożone na ogrzewaniu podłogowym znacznie ogranicza jego wydajność cieplną. Mimo wszystko stosowanie okładzin drewnianych, np. deski wielowarstwowej na powierzchni podłogi grzewczej jest możliwe. Ważne, aby dany system był przeznaczony do współpracy z instalacją podłogową. Oczywiście, w miarę możliwości najkorzystniejszym rozwiązaniem będzie zastosowanie okładzin podłogowych z materiałów dobrze przewodzących ciepło, np. płytek ceramicznych czy kamienia.

Ze względów technicznych i zdrowotnych temperatura podgrzewanej podłogi musi mieścić się w określonym zakresie. W pomieszczeniach mieszkalnych nie może przekraczać 29˚C, a w łazienkach, gdzie projektowa temperatura wewnętrzna jest wyższa, może wynosić maksymalnie 34˚C. Wzdłuż okien, w tzw. strefie brzegowej, gdzie straty ciepła są najwyższe, trzeba skierować większą ilość ciepła, stąd rury układa się w tym miejscu gęściej i temperatura podłogi może sięgać nawet 35˚C. Wskazane graniczne wartości temperatury są podstawą do projektowania instalacji. W zależności od rodzaju zastosowanych rur i sposobu ich ułożenia w podłodze, grubości wylewki oraz rodzaju posadzki, tak dobiera się temperaturę wody grzewczej, aby ich nie przekroczyć. Naturalną konsekwencją jest ograniczenie wydajności grzejnika podłogowego do ok. 80 W/m2. To, z nadmiarem, wystarczy, żeby ogrzewać wyłącznie za pomocą instalacji podłogowej domy spełniające obecne wymagania dotyczące izolacyjności cieplnej, ale często zbyt mało, aby pokryć zapotrzebowanie na ciepło w starszych, słabo izolowanych budynkach.

Trudności w ogrzaniu pomieszczeń wyłącznie za pomocą instalacji podłogowej mogą pojawić się również w pokoju o niestandardowej wysokości, np. w budynku z antresolą, w szczególności, gdy ścianę zewnętrzną wyposażono w okna o bardzo dużej powierzchni. Ograniczeniem czy utrudnieniem w ogrzaniu części pomieszczeń może być planowana trwała zabudowa ograniczająca powierzchnię instalacji podłogowej, jak meble w kuchni czy w łazience. Wyjściem awaryjnym w tej sytuacji może być zastosowywanie ogrzewania ściennego jako dodatek do ogrzewania podłogowego. W związku z tym, że użytkownicy pomieszczeń nie mają bezpośredniego kontaktu z będącą źródłem energii ścianą, ilość ciepła emitowanego z jednego metra kwadratowego może być nawet dwa razy większa, niż z ogrzewania podłogowego. Ale i w wówczas ten rodzaj ogrzewania wymaga zaplanowania z uwzględnieniem przewidywanej aranżacji wnętrz przed jego montażem. 

Rozwiązaniem, które daje jeszcze większą elastyczną i w pewnym sensie niezależność od zmieniającego się układu mebli byłoby ogrzewanie sufitowe, ale nie zapewnia ono tak korzystnego rozkładu temperatury, jak podłogowe.

W pomieszczeniach wysokich, np. salon z przeszkoloną ścianą zewnętrzną uzupełnieniem instalacji podłogowej są czasami tzw. grzejniki kanałowe umieszczane w zagłębieniach, tuż przed ścianą zewnętrzną. Przy czym ciągły rozwój technologiczny i spadek współczynnika przenikania ciepła współczesnych okien sprawia, że coraz rzadziej niezbędne jest stosowanie tego rozwiązania zamiast typowego zagęszczenia rur instalacji podłogowej w pobliżu okien.

Jakie rury powinny zostać wybrane? 

Rury stosowane w instalacji podłogowej muszę spełniać różne wymagania. Przede wszystkim muszą cechować się długą żywotnością, a z drugiej strony zapewnić skuteczne przekazywanie ciepła. Dodatkowo w celu zabezpieczenia instalacji przed korozją i powstawaniem osadów rura powinna uniemożliwiać przenikanie tlenu do wody w systemie. Od strony technicznej korzystnym rozwiązaniem byłoby zastosowanie elastycznej rury miedzianej w cienkościennej warstwie ochronnej z tworzywa sztucznego. Rozwiązanie to jest jednak jednym z najdroższych, stąd o wiele częstszym rozwiązaniem jest zastosowanie rur z tworzyw sztucznych. Obecnie są rury wykonane, np. z polietylenu sieciowanego czy polibutylenu. Z reguły są to rury wielowarstwowe, czasem nawet pięciowarstwowe. Dzięki temu możliwe jest zarówno zapewnienie odpowiedniej skuteczności przenikania ciepła, jak i zabezpieczenia rur przed uszkodzeniami mechanicznymi, a także przed przedostaniem się powietrza do wnętrza instalacji.

Wybór konkretnego rodzaju rur nie jest prostym zadaniem. Jeśli zależy nam przede wszystkim na trwałości i uzyskaniu wieloletniej gwarancji, wówczas można skorzystać oferty części producentów, którzy zapewniają, np. 10-15 lat gwarancji na cały system. Jest to dostatecznie długi okres na wykrycie ewentualnych wad fabrycznych. Najczęściej jednak źródłem problemów w eksploatacji instalacji są popełnione błędy przez wykonawców na etapie montażu. Są to zwykle mechaniczne uszkodzenia rur czy też połączenie rur wewnątrz wylewki. Dlatego powinniśmy zwrócić uwagę przede wszystkim na poprawny montaż i wykonanie próby ciśnieniowej przed pracami posadzkowymi, a w trakcie tych prac należy unikać obciążania rur czy uderzania w nie narzędziami budowlanymi.

Dokonując wyboru rur do instalacji podłogowej mamy do dyspozycji nie tylko wyroby wykonane z różnych materiałów, ale również rury o różnej średnicy zewnętrznej. Najbardziej popularne są rury o średnicy 16 mm. To typowe rozwiązanie stosowane w wylewce o standardowej grubości. Natomiast w suchej zabudowie, w której zależy nam na niewielkiej grubości wszystkich warstw stosuje się rury o średnicy 14 mm, a czasem nawet około 10 mm.    

Jeśli w instalcji niezbędne jest wykonanie szczególnie długich pętli, projektant może zdecydować się na zastosowanie rur o większej średnicy, np. 17, 18 czy 20 mm (w zależności od oferty poszczególnych producentów). W dobrze izolowanym budynku, gdy długość pętli nie przekracza 80-100 m, zatem zastosowanie rur o średnicy 16 mm jest rozwiązaniem, które zapewni odpowiednią efektywność systemu i redukcję oporów hydraulicznych.

Jak zapobiec przegrzewaniu się posadzki? 

Dla uzyskania najwyższego komfortu i płynnej regulacji temperatury wody w instalacji podłogowej optymalnym rozwiązaniem jest zasilanie systemu z osobnej grupy pompowej wyposażonej w tzw. zawór mieszający. Jak wskazuje nazwa element ten ma możliwość mieszania wody gorącej płynącej z kotła lub pompy ciepła z chłodniejszą wodą wracającą z instalacji. Dzięki temu istnieje możliwość płynnego dostosowania temperatury wody do aktualnych potrzeb budynku. Przy czym pracą zaworu mieszającego zarządza regulator pogodowy, który mierzy temperaturę zewnętrzną i ustala wymaganą temperaturę wody w instalacji. Następnie sprawdza czy system jest w danej chwili zasilany wodą o odpowiedniej temperaturze i w razie potrzeby dokonuje korekty ustawienia zaworu mieszającego, dopuszczając większą lub mniejszą ilość wody z kotła lub pompy ciepła.

Istnieją również tańsze rozwiązania i zestawy, w których stosuje się termostatyczne zawory mieszające, dążące do osiągnięcia stałej, ustawionej za pomocą pokrętła temperatury zasilania. Rozwiązanie to nie zapewnia jednak wysokiego komfortu eksploatacji, gdyż wymaga zastosowania regulacji miejscowej w każdym pomieszczeniu.  

W prostej instalacji, w której w budynku występuje tylko ogrzewanie podłogowe i jest ono zasilane bezpośrednio z kotła lub pompy ciepła, sterownik pogodowy reguluje temperaturę wody już na wyjściu z urządzenia grzewczego. Nie ma wówczas potrzeby stosowanie dodatkowej grupy pompowej i zaworu mieszającego. Ważne, aby sterownik pogodowy miał możliwość cyfrowej komunikacji z kotłem lub pompą ciepła co zapewni płynną pracę urządzenia.

Jeszcze inny wariant polega na montażu termostatu przylgowego umieszczanego na rurze zasilającej instalację. Element ten wyłącza kocioł lub pompę ciepła, gdy np. z jakichś powodów dojdzie do zablokowanie zaworu mieszającego przez zanieczyszczenia w wodzie lub do nadmiernego wzrostu temperatury.

Wylewka cementowa czy anhydrytowa – którą wybrać? 

Nie zawsze zdajemy sobie z tego sprawę, jak niebagatelny wpływ na efektywność instalacji ogrzewania podłogowego ma rodzaj zastosowanego podkładu, zwanego również wylewką czy jastrychem. Zacznijmy od tego, jaką pełni funkcję. Przede wszystkim stanowi płaskie i trwałe podłoże pod materiały posadzkowe. Natomiast w kontekście samej instalacji podkład akumuluje wytwarzane przez instalację podłogową ciepło, innymi słowy - pobiera ciepło z instalacji i wypromieniowuje je do pomieszczenia.

Do wyboru mamy wylewki cementowe (popularny „miksokret”) i anhydrytowe.

Jak wiadomo, nie ma rozwiązań ani technologii bez wad. Zatem porównamy właściwości obu rozwiązań, tak aby decyzja inwestora była w pełni świadoma i przemyślana, a nie podjęta pod wpływem chwytów marketingowych lub wyłącznie na podstawie opinii wykonawcy.

· Wartość współczynnika przewodzenia ciepła λ („lambda”).  To ważny parametr, który charakteryzuje m.in. materiały izolacyjne do wykonania ocieplenia domu. W takim zastosowaniu interesuje nas, jak najniższa jego wartość, zaś w przypadku wylewki jest odwrotnie - im λ wyższa, tym lepiej. Dla jastrychu cementowego współczynnik przewodzenia ciepła wynosi 1,0-1,4 W/m·K, natomiast dla anhydrytu 1,6-2,0 W/m·K. Reasumując, co to oznacza dla użytkowników. Otóż im wyższy współczynnik λ, tym posadzka szybciej się nagrzewa i oddaje ciepło do pomieszczenia. Dzięki temu automatyka może w krótszym czasie zareagować na zmiany pogodowe i dostosować temperaturę czynnika grzewczego do aktualnie panujących warunków, aby utrzymać komfort termiczny w pomieszczeniu. W wypadku jastrychu cementowego z racji dużej bezwładności cieplnej sterowanie jest opóźnione i może być trudniejsze do optymalnego ustawienia.

· Możliwość akumulacji ciepła. Jastrychy anhydrytowe mają niską pojemność cieplną, czyli nie mają zdolności do akumulowania ciepła i powolnego oddawania do otoczenia. Posadzka cementowa wręcz przeciwnie, stabilizuje temperaturę w pomieszczeniu i tworzy korzystne, w miarę stałe warunki pracy dla źródła ciepła. Dodatkowo ten rodzaj jastrychu pozwala akumulować zyski z promieniowania słonecznego w bardziej naświetlonych pomieszczeniach, co ma duże znaczenie w budynkach o lekkiej konstrukcji.

· Możliwość miejscowej regulacji temperatury. Ze względu na niską akumulacyjność podkładów anhydrytowych możliwe jest efektywne korzystanie z nowoczesnych systemów sterowania tzw. inteligentny dom/smart home, czyli programów, które m.in. pozwalają na okresowe obniżanie temperatury poszczególnych pomieszczeń - nocą lub podczas nieobecności mieszkańców - i szybki powrót do temperatury komfortowej. W szczególności w budynku o lekkiej konstrukcji, np. szkieletowym umożliwia to uzyskanie pewnych oszczędności w trakcie eksploatacji instalacji. Poza tym ułatwia dopasowanie wydajności instalacji do preferencji poszczególnych mieszkańców.

· Grubość wylewki. Dla jastrychu cementowego minimalna grubość wylewki nad rurką grzewczą wynosi 45 mm, dla anhydrytu - 35 mm. Sama konsystencja układanej mieszanki również ma znacznie. Wylewka cementowa jest półsucha, a anhydrytowa płynna, co ma wpływ na równomierność i dokładność wypełnienia przestrzeni między rurkami oraz na zachowanie poziomu uzyskanej wylewki - anhydryt ma właściwości samopoziomujące. Ten rodzaj jastrychu nie wymaga również użycia zbrojenia niezbędnego przy wylewce cementowej. To co również zachęca do wyboru wylewki anhydrytowej to znacznie krótszy czas schnięcia. Natomiast należy pamiętać, że kilka tygodni po wykonaniu wylewki wykonawca powinien usunąć tzw. mleczko anhydrytowe.

· Dylatacje. W wylewkach należy uwzględnić dylatacje, czyli szczeliny kompensujące naprężenia powstające w trakcie rozgrzewania się materiału, zwłaszcza w pomieszczeniach o dużej powierzchni. Dzięki dylatacjom podkłady nie popękają w niekontrolowany sposób, a przede wszystkim nie dojdzie pęknięcia ułożonych płytek czy kamienia. W tym kontekście dla anhydrytu minimalna powierzchnia pola dylatacyjnego jest większa niż dla wylewki cementowej.

· Miejsce zastosowania. Wylewek anhydrytowych nie zaleca się stosować w łazienkach oraz innych pomieszczeniach narażonych na wilgoć, czyli w tzw. pomieszczeniach mokrych. Anhydryt jest rodzajem gipsu, więc wskutek zachodzących procesów chemicznych w kontakcie z wodą może stracić swoje właściwości. Stosowanie anhydrytu w pomieszczeniach mokrych jest dopuszczalne, pod warunkiem, że zabezpieczymy wylewkę szczelną hydroizolacją. Jeśli planujemy w łazience np. odpływ liniowy, to na tej części powierzchni nie powinniśmy stosować anhydrytu, tylko wylewkę cementową.

Metoda sucha ułożenia instalacji – kiedy warto wziąć ją pod uwagę? 

Typowy system wodnego ogrzewania podłogowego z wylewką cechuje się oczywiście dużym ciężarem. Z tego względu nie zawsze możemy zastosować to rozwiązanie. Dotyczy to zwłaszcza pomieszczeń na piętrze budynku szkieletowego. Z reguły bowiem strop nie jest przystosowany do przeniesienia tak dużego obciążenia. Oczywiście na etapie wykonywania projektu budynku istnieje możliwość modyfikacji konstrukcji stropu, ale wiąże się to ze wzrostem kosztów budowy. Jeśli nie chcemy dokonywać modyfikacji konstrukcji stropu lub jeśli jest zbyt późno na taką decyzję, wówczas można rozważyć zastosowanie ogrzewania podłogowego wg metody suchej. Tego typu opcja jest oferowana przez wielu producentów i dostępna jest kilku odmianach, różniących się przede wszystkim grubością oraz możliwością akumulacji energii.

Przykładowo system o niewielkiej grubości, np. 25 mm składa się z izolacyjnej płyty styropianowej z wyprofilowanymi kanałami do montażu rury o małej średnicy, zazwyczaj 14 mm. W zależności od wymaganej wydajności projektant może wybrać płyty o odpowiednim rozstawie rur, np. co 75, 150 czy 225 mm. Dodatkowo dla zwiększenie efektywności przekazywania ciepła w płycie styropianowej mogą znajdować się specjalnie ukształtowane profile metalowe, który stykają się z rurą i rozprowadzają ciepło na dużej powierzchni. Na płycie z zamocowanymi profilami metalowymi i rurami możemy od razu układać ewentualną folię, np. w pomieszczeniach mokrych, a potem podłogę, np. panele o grubości 7 mm. Łączna grubość systemu, wraz z panelami, może nie przekraczać 33-35 mm, stąd to rozwiązanie jest stosowane również w budynkach modernizowanych, gdy chcemy zdemontować okładzinę podłogową i w jej miejsce zastosować ogrzewanie podłogowe.

Jeśli jesteśmy na etapie projektu budynku o lekkiej konstrukcji wówczas warto rozważyć zastosowanie na piętrze systemu suchej zabudowy o nieco większej grubości, z reguły do 50 mm. W systemie tym dodatkową warstwą są płyty suchego jastrychu układane na płytach izolacyjnych z rurami. Rozwiązanie to pozwala uzyskać możliwość akumulacji ciepła i poprawia skuteczność rozprowadzania energii po powierzchni podłogi.

Czy można ułożyć instalację na starej posadzce? 

Na starej posadzce można rozważyć zastosowanie systemu suchego, o ile w danym budynku możliwe będzie zwiększenie grubości podłogi o 25 mm. Innym rozwiązaniem, które stało się popularne w ostatnich latach jest zdjęcie okładziny podłogowej, np. paneli i frezowanie wylewki w celu wykonania kanalików o głębokości około 20 mm. W nich umieszcza się rury instalacji podłogowej, które zalewa się klejem wysokoplastycznym.

Od razu należy zaznaczyć, że na parterze rozwiązanie to powinno być stosowane tylko w przypadku, gdy pod wylewką znajduje się odpowiednia warstwa izolacji termicznej, co najmniej 10-15 cm. W przeciwnym razie wykonany system będzie generował wysokie straty ciepła do otoczenia. Poza tym nie w każdym materiale możemy dokonać frezowania. Jest możliwe w jastrychu cementowym (np. wykonanym za pomocą miksokreta) oraz jastrychu anhydrytowym. Nie zaleca się natomiast frezowania w betonie.

Jak najlepiej sterować ogrzewaniem podłogowym?

Przy ogrzewaniu podłogowym nie jesteśmy w stanie tak jak w tradycyjnym grzejniku zakręcić zaworu termostatycznego i po paru minutach osiągnąć oczekiwanego efektu w postaci zimnego grzejnika - podłoga nagrzewa się długo i długo też oddaje ciepło, nie pozwalając nam na natychmiastowe zmiany temperatury w pomieszczeniu. Z tego powodu sterowanie tym rodzajem ogrzewania wydaje się być niezwykle trudne.

Jednak korzystną cechą ogrzewania podłogowego jest zjawisko samoregulacji wydajności cieplnej. Im mniejsza jest różnica między temperaturą podłogi a jej otoczeniem, z tym mniejszą mocą jest wymieniane między nimi ciepło i odwrotnie. Ponieważ, temperatura podgrzewanej podłogi jest tylko o kilka stopni wyższa od temperatury powietrza w pomieszczeniu to wzrost temperatury w pomieszczeniu prawie natychmiast przekłada się na spadek ilości ciepła oddawanego z powierzchni podłogi. Przykładowo jeśli, np. z powodu większej ilości gości w domu czy wpływu promieni słonecznych temperatura powietrza w pomieszczeniu wzrośnie o 0,5-1oC, to bardzo szybko nastąpi spadek wydajność instalacji podłogowej nawet o kilkadziesiąt procent. W konsekwencji, pomimo problematycznego sterowania temperaturą podłogi jej bezwładność wyklucza, np. nagłe wahania temperatury z powodu wyżej opisanych sytuacji. Oczywiście nie oznacza to, że efekt samoregulacji zastępuje system sterowania, zarządzający pracą instalacji stosownie do aktualnej wartości strat ciepła budynku.

• Sterowanie pogodowe. Taki system sterowania w zależności od panujących, aktualnych warunków temperaturowych na zewnątrz budynku obniża lub zwiększa temperaturę wody krążącej w instalacji. Dzięki temu do instalacji podłogowej dopływa tylko taka ilość ciepła, jaką budynek oddaje do otoczenia. Zapewnia to użytkownikom stabilny komfort cieplny.

Przykładowo, jeśli temperatura na zewnątrz spada, w pomieszczeniach nie jest to od razu odczuwalne. Źródło ciepła otrzymuje jednak odpowiedni sygnał i od razu reaguje na wzrost strat ciepła budynku, podnosi temperaturę wody w instalacji grzewczej. W ten sposób instalacja podłogowa zdąży zareagować, zanim we wnętrzu domu mieszkańcy zaczną odczuwać dyskomfort i nieprzyjemny chłód. Sterowanie pogodowe niweluje więc do pewnego stopnia bezwładność cieplną ogrzewania podłogowego.

Ważną cechą systemu regulacji pogodowej jest również to, że źródło ciepła, np. kocioł gazowy czy pompa ciepła pracuje z najniższą temperaturą, jaka zapewni ogrzanie pomieszczeń. W budynku o niskich stratach ciepła może to być nawet temperatura w zakresie 24-35oC. Takie warunki pozwalają na osiągnięcie możliwie najwyższej sprawności kotła kondensacyjnego czy pompy ciepła.

• Sterowanie miejscowe. Oprócz centralnej regulacji temperatury w całym budynku za pomocą sterownika źródła ciepła część użytkowników oczekuje możliwości jej różnicowania w poszczególnych pomieszczeniach. W instalacji z tradycyjnymi grzejnikami służą do tego znajdujące się przy nich znane wszystkim głowice i zawory termostatyczne. W przypadku ogrzewania podłogowego zawory trzeba zamontować przy rozdzielaczu, a więc z dala od miejsca, w którym mają regulować temperaturę. Zatem potrzebne są termostaty komunikujące się z zaworami na odległość. Gotowe systemy sterujące do ogrzewania podłogowego składają się z jednostki centralnej i wysyłających do niej sygnały termostatów pokojowych. Termostaty pokojowe umożliwiają ustawienie przez użytkownika temperatury, jaka ma być utrzymywana w danym pomieszczeniu, bez konieczności przemieszczenia się do kotłowni. Jednostka centralna przetwarza je na sygnały wyjściowe dla siłowników elektrycznych przestawiających zawory przy rozdzielaczu, tym samym regulując przepływ wody w poszczególnych obiegach. Warto wspomnieć, że termostaty pokojowe można zamontować w całym budynku lub tylko w wybranych pomieszczeniach, np. w sypialniach, w których ze względów zdrowotnych rekomenduje się niższą wartość temperatury powietrza, szczególnie w porze nocnej. Termostaty montuje się też w pomieszczeniach nasłonecznionych, by wyłączały poszczególne części instalacji podłogowej w reakcji na wzrost temperatury w pomieszczeniu. Zredukujemy w ten sposób zużycie ciepła na początku i na końcu sezonu grzewczego.

Który zatem system regulacji wybrać, pogodowy czy miejscowy? Najkorzystniejszym rozwiązaniem wydaje się zastosowanie regulacji pogodowej i ewentualnie uzupełnienie go o regulację miejscową w pomieszczeniach, w których chcemy ograniczać temperaturę powietrza oraz w pomieszczeniach, w których mogą występować zyski ciepła od promieniowania słonecznego czy ludzi.

• Home. Obecnie coraz popularniejsze staje się inteligentne sterowanie ogrzewaniem, o którym wspomniano wcześniej. Centralny system sterowania ogrzewaniem daje możliwość zmiany temperatury w pomieszczeniach z dowolnego miejsca na świecie. Niezbędne jest jedynie posiadanie smartfona i zainstalowanie aplikacji, która pozwala ustalić harmonogram ogrzewania pomieszczeń, a następnie modyfikować go w zależności od aktualnych potrzeb mieszkańców. Co więcej, system został tak opracowany, aby wykrywać np. nagłe otwarcie okien. Ogrzewanie jest wówczas automatycznie wyłączane, a wietrzenie nie generuje zbędnych kosztów. Co ciekawsze, pod nieobecność domowników dom przechodzi w tryb ekonomiczny, w którym utrzymywana pozostaje określona wcześniej temperatura minimalna, co szczególnie w budynku o lekkiej konstrukcji, np. szkieletowym, pozwala uzyskać wymierne oszczędności. Wszystkie dane dotyczące temperatury można rejestrować i analizować, żeby jak najekonomiczniej zaplanować pracę systemu ogrzewania. Inteligentne sterowanie ciągle zbiera dane i uczy się, dzięki czemu system wie, kiedy rozpocząć ogrzewanie pomieszczenia, aby osiągnąć pożądaną temperaturę w określonym czasie, np. tuż przed naszym powrotem z pracy.

Czy warto wykorzystać podłogówkę poza sezonem grzewczym do schładzania pomieszczeń?

Instalację podłogową można wykorzystać również do częściowego schładzania pomieszczeń w okresie letnim. Częściowego, ponieważ moc z jaką instalacja podłogowa odprowadza ciepło z pomieszczeń jest niewielka i nie przekracza z reguły 20 W/m2. Natomiast ilość ciepła dopływającego do pomieszczeń na skutek działania promieniowania słonecznego czy też obecności mieszkańców orazi ich aktywności jest z reguły znacznie wyższa i może sięgać nawet 80 W/m2. Oczywiście dążąc do uzyskania, jak najlepszych efektów ekonomicznych w pierwszej kolejności warto zadbać o redukcję ilości ciepła dopływającego do pomieszczeń, np. poprzez stosowanie rolet, markiz czy żaluzji. Na etapie projektu budynku, z myślą o kolejnych latach, można również odpowiednio zaplanować nasadzenia 

Od strony ekonomicznej najkorzystniejszym rozwiązaniem jest połączenie instalacji podłogowej z gruntową pompą ciepła i tzw. modułem chłodzenia pasywnego. W systemie tym, w okresie letnim, ciepło odprowadzane z pomieszczeń trafia do gruntu wokół odwiertów, z którymi współpracuje pompa ciepła. Poza tym w trakcie pracy systemu chłodzenia pasywnego działają wyłącznie pompy obiegowe, więc zużycie prądu jest bardzo małe.

Za to we współpracy z powietrzną pompą ciepła, w której do pracy systemu chłodzenia niezbędna jest praca sprężarki, warto korzystać z funkcji chłodzenia w trakcie nocy lub gdy pracuje instalacja fotowoltaiczna. Nocą temperatura zewnętrzna jest niższa i pompa ciepła zużywa znacznie mniej prądu, by odprowadzić ciepło do otoczenia. W ciągu dnia, jeśli dysponujemy instalacją fotowoltaiczną, wówczas możemy wykorzystać generowaną energię wprost do zasilania pompy ciepła. Ważne, aby sterownik systemu pompy ciepła pozwalał na dostosowanie godzin pracy funkcji chłodzenia do naszych potrzeb.

Jednak najważniejszym parametrem o jakim musimy pamiętać, gdy wykorzystujemy system chłodzenia podłogowego, jest przeciwdziałanie wykraplaniu się wilgoci na powierzchni podłogi. W tym celu należy skorzystać z odpowiednich funkcji sterownika pompy ciepła. Z reguły umożliwia on ustawienie minimalnej temperatury wody w instalacji, np. na poziomie 18-20oC, a po przeniesieniu panelu sterującego do jednego z pokoi pozwala również na pomiar poziomu wilgotności powietrza i dostosowania temperatury wody do aktualnych warunków. Zdarza się, iż na skutek osiągnięcia wysokiego poziomu wilgotności względnej budynku, sterownik będzie wyznaczał stosunkowo wysoką temperaturę zasilania instalacji, np. na poziomie powyżej 20oC. Musimy zatem zdawać sobie sprawę, że chłodzenie podłogowe pozwala jedynie w niewielkim stopniu zredukować temperaturę we wnętrzach - zazwyczaj o 2-3oC. W przypadku chęci uzyskania wysokiego komfortu, a jednocześnie niskich kosztów eksploatacji korzystnym rozwiązaniem może być połączenie chłodzenia pasywnego we współpracy z gruntową pompą ciepła i tradycyjnego systemu klimatyzacji, który pracowałby w ciągu dnia, gdy działa instalacji fotowoltaiczna.