Kotłem grzewczym

 jest urządzenie z 

paleniskiem przeznaczone do podgrzewania 
wody lub wytwarzania pary  ciepłem 
wywiązującym się w procesie spalania paliw, 
którego moc cieplna nie przekracza 1 MW. W 
kotłach wodnych temperatura wody na wylocie 
(na zasilaniu instalacji c.o.) nie przekracza 
115°C, a w kotłach parowych ciśnienie pary nie 
przekracza 70 kPa. Wszystkie elementy 
wyposażenia kotła trwale z nim związane 
stanowią części składowe kotła, np. palenisko, 
osprzęt, płaszcz ochronny.

Kotłami wodnymi

 są naczynia ciśnieniowe, 

których zadaniem jest podgrzanie wody bez 
zmiany jej stanu skupienia, tj. utrzymanie fazy 
ciekłej bez wytworzenia pary. 

Kotłami parowymi

 są naczynia ciśnieniowe, w 

których wytwarza się z wody, jako cieczy 
energetycznej, parę o ciśnieniu wyższym od 
atmosferycznego  przeznaczoną do użytkowania 
wewnątrz lub na zewnątrz naczynia.

 

 

Palenisko 

jest tą częścią kotła, w której spala się 

paliwo, wytwarzając ciepło potrzebne do 
podgrzania wody o odpowiednią temperaturę lub 
do zamiany wody na parę oraz ewentualnie jej 
przegrzanie w kotłach parowych. 

Komora paleniskowa

 zwana często także 

komorą spalania jest przestrzenią, w której 
odbywa się spalanie, przy czym ściany 
ograniczające komorę przejmują ciepło głównie 
przez promieniowanie. 

Ruszt 

jest konstrukcją podtrzymującą  paliwo 

stałe oraz umożliwiającą przepływ powietrza 
przez warstwę paliwa ułożonego lub zarzucanego 
 na rusztowiny. 

W kotłach spalających paliwa ciekłe lub gazowe 
do komory paleniskowej mogą być zamontowane: 
palniki olejowe, gazowe lub dwupaliwowe (olej-
gaz), a w kotłach większych także palniki pyłowe 
współpracujące z młynami węglowymi.

 

 

Powierzchnia ogrzewania

 jest powierzchnią 

wszystkich ścian omywanych bezpośrednio z 
jednej strony spalinami, a z drugiej strony wodą 
lub parą. Przez tę powierzchnię następuje 
przepływ strumienia cieplnego z czynnika 
ogrzewającego do ogrzewanego. Powierzchnię 
ogrzewalną oblicza się po stronie czynnika 
ogrzewającego, czyli spalin. 
Rozwiązania konstrukcyjne:
1)spaliny płyną w rurach stalowych 
tworzących płomienicę (wewnątrz niej jest 
zazwyczaj komora paleniskowa) i zespół 
płomieniówek, na zewnątrz których znajduje 
się czynnik ogrzewany, np. woda;
2)spaliny przepływają przez odpowiednio 
ukształtowane kanały żeliwnego lub stalowego 
kotła grzewczego i omywają ścianki, za którymi 
znajduje się czynnik ogrzewany;
3)czynnik ogrzewany przepływa wewnątrz rur 
stalowych zwanych opłomkami, a spaliny 
przepływają wokół tych rur.

 

 

z lewej

;

;

 

 

 

 

 

 

Powierzchnia ogrzewania

 jest powierzchnią 

wszystkich ścian omywanych bezpośrednio z 
jednej strony spalinami, a z drugiej strony wodą 
lub parą. Przez tę powierzchnię następuje 
przepływ strumienia cieplnego z czynnika 
ogrzewającego do ogrzewanego. Powierzchnię 
ogrzewalną oblicza się po stronie czynnika 
ogrzewającego, czyli spalin. 
Rozwiązania konstrukcyjne:
1)spaliny płyną w rurach stalowych tworzących 
płomienicę (wewnątrz niej jest zazwyczaj komora 
paleniskowa) i zespół płomieniówek, na zewnątrz 
których znajduje się czynnik ogrzewany, np. woda;
2)spaliny przepływają przez odpowiednio 
ukształtowane kanały żeliwnego lub 
stalowego kotła grzewczego i omywają 
ścianki, za którymi znajduje się czynnik 
ogrzewany;
3)czynnik ogrzewany przepływa wewnątrz rur 
stalowych zwanych opłomkami, a spaliny 
przepływają wokół tych rur.

 

 

Żeliwny kocioł członowy

 

 

 

 

Powierzchnia ogrzewania

 jest powierzchnią 

wszystkich ścian omywanych bezpośrednio z 
jednej strony spalinami, a z drugiej strony wodą 
lub parą. Przez tę powierzchnię następuje 
przepływ strumienia cieplnego z czynnika 
ogrzewającego do ogrzewanego. Powierzchnię 
ogrzewalną oblicza się po stronie czynnika 
ogrzewającego, czyli spalin. 
Rozwiązania konstrukcyjne:
1)spaliny płyną w rurach stalowych tworzących 
płomienicę (wewnątrz niej jest zazwyczaj komora 
paleniskowa) i zespół płomieniówek, na zewnątrz 
których znajduje się czynnik ogrzewany, np. woda;
2)spaliny przepływają przez odpowiednio 
ukształtowane kanały żeliwnego lub stalowego 
kotła grzewczego i omywają ścianki, za którymi 
znajduje się czynnik ogrzewany;
3)czynnik ogrzewany przepływa wewnątrz rur 
stalowych zwanych opłomkami, a spaliny 
przepływają wokół tych rur.

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1 1

1 2

1 3

1 5

1 4

1 6

1 2

a

b

c

ll

w

h

d

e

f

g

g

i

j

k

m

n

o

1 7

1 5

1 8

r y s . 1 S c h e m a t b u d o w y k o t ł a z t y p o s z e r e g u S .

1 . K o m o r a p a l e n i s k o w a

1 . K o m o r a p a l e n i s k o w a

1 . K o m o r a p a l e n i s k o w a
2 . R u s z t
3 . R u s z t o g n i o w y
4 . O p ł o m k i
5 . O k n o w y l o t o w e s p a l i n
6 . K a n a ł y k o n w e k c y j n e
7 . C z o p u c h
8 . D r z w i c z k i p a l e n i s k o w e
9 . D r z w i c z k i p a l e n i s k o w o - p o p i e l n i k o w e

1 9 . Ś r ó b a r e g u l a c y j n a

1 9

1 0

1 0 . K o m o r a p o p i e l n i k o w a

1 1 . P r z e p u s t n i c a s p a l i n
1 2 . P o k r y w y o t w o r ó w w y c z y s t n y c h
1 3 . I z o l a c j a c i e p l n a
1 4 . K r ó c i e c z a s i l a j ą c y
1 5 . K r ó c i e c w y l o t o w y w o d y z k o t ł a
1 6 . K r ó c i e c s p u s t o w y
1 7 . K r ó c i e c t e r m o m e t r u
1 8 . P r z e p u s t n i c a p o w i e t r z a p i e r w o t n e g o

 

 

Obciążenie cieplne powierzchni ogrzewalnej

 

kotła określa ilość ciepła przejmowaną przez 1 
m² tej powierzchni w jednostce czasu i wyrażone 
jest w kW/m². 

Płaszczyzną spalinową

 jest płaszczyzna 

przechodząca przez najwyżej położony punkt 
powierzchni ogrzewalnej parownika, który z 
jednej strony styka się ze spalinami, a z drugiej z 
woda. 

Linią spalinową

(ogniową) parownika jest 

linia przecięcia się płaszczyzny spalinowej z 
powierzchnią ogrzewalną parownika. 

Najniższy poziom wody

 w kotle - poziom, 

poniżej którego nie powinno obniżyć się lustro 
wody kotłowej ze względu na osiągnięcie, przez 
ścianki parownika, temperatury przekraczającej 
obliczeniową. 

Najwyższy poziom wody

 - poziom, który ze 

względu na prawidłowa pracę kotła nie powinien 
zostać przekroczony. (nie dotyczy parowych 
kotłów przepływowych)

 

 

Temperatura czynnika ogrzewanego

 (woda, 

para nasycona lub przegrzana) [°C] :
1)temperaturą obliczeniową danego elementu 
kotłowego jest najwyższa temperatura jaką mogą 
osiągnąć jego ścianki podczas pracy kotła;
2)temperaturą dopuszczalną jest najwyższa 
temperatura, na którą  kocioł został dopuszczony 
przez organa dozoru technicznego. W kotłach 
wodnych niskotemperaturowych jest 100°C, a w 
średniotemperaturowych wynosi od 100 do 
115°C.
3)temperatura robocza (np. 50-95°C) zakres 
temperatur wody, przy których kocioł grzewczy 
może być eksploatowany zgodnie z wskazaniami 
producenta;
4) temperatura wody na wylocie, czyli zasilaniu 
instalacji c.o może wynosić 90/60°C ( obecnie 
raczej 75/55°C), a na powrocie, czyli wpływająca 
z instalacji c.o do kotła, jest niższa o 10-25

o

.

 

 

Ciśnienie czynnika ogrzewanego

 i 

cyrkulującego w kotle (woda, para nasycona i 
para przegrzana) [MPa, bar] :
1)

ciśnienie obliczeniowe

 - najwyższe ciśnienie 

czynnika, działające na ściankę powierz. ogrzew. 
w czasie eksploatacji;
2)

ciśnienie dopuszczalne

 - najwyższe ciśnienie, 

na jakie został dopuszczony kocioł przez  dozór 
techniczny;
3)

ciśnienie próbne

 - ciśnienie, któremu 

poddawane są podczas prób kotły i ich elementy 
składowe w trakcie  produkcji i ich montażu.

Opór hydrauliczny kotła

 po stronie wody 

określa stratę ciśnienia w kotle wodnym, 
mierzoną miedzy króćcem wlotowym a 
wylotowym przy strumieniu wody 
odpowiadającym mocy cieplnej nominalnej kotła 
dla określonego przyrostu temperatury wody w 
kotle.

 

 

Pojemność wodna

 określa zawartość wody w 

przestrzeni ciśnieniowej kotła przy temperaturze 
ścianek ok. 20°C. W kotłach parowych liczona 
jest przy najwyższym poziomie wody w 
parowniku. [m³, dm³]

Pojemność paliwowa

 - zawartość paliwa 

stałego w zasobniku lub w komorze paleniskowej 
[m³]

Okres stałopalności

 - czas spalania paliwa 

wypełniającego zasobnik, podczas którego kocioł 
grzewczy pracuje z określona mocą cieplną bez 
obsługi, ( pozostała reszta żaru musi wystarczyć 
do rozpalenia ponownie zarzuconego paliwa)
Osprzęt kotła i armatura 
(termometry,manometry,wodowska- zy, zasuwy, 
przepustnice,wzierniki, zawory sygnalizujące).
Urządzenia zasilające kocioł w wodę (pompy )
Urządzenia zabezpieczające przed wzrostem 
ciśnienia (zawory bezpieczeństwa,wyrzutniki 
wody,sygnalizacja akustyczna).

 

 

Czopuchem

 kotła nazywa się jego część  

stanowiącą połącze-nie otworu wylotu spalin z 
kotła z kanałem kominowym. 

Przepustnica 

spalin

 jest elementem regulującym, 

umożliwiającym zmiany wolnego przekroju 
kanału lub otworu wlotowego doprowadzającego 
powietrze do paleniska. 

Zapotrzebowanie 

ciągu

 to parametr określający wymagane 

podciśnienie potrzebne dla uzyskania ustalonej 
przez projektanta mocy cieplnej kotła, mierzone 
w czopuchu kotła przy całkowicie otwartych 
przepustnicach spalin i powietrza. 

Moc cieplna kotła

 jest ilością ciepła użytecznie 

przekazaną czynnikowi w jednostce czasu 
[MW,kW]

Wydajność masowa kotła

 jest ilością 

produkowanej pary w jednostce czasu 
[kg/s,kg/h,t/h]

Sprawnością cieplną kotła

 nazywamy stosunek 

strumienia ciepła przekazywanego czynnikowi do 
strumienia energii chemicznej paliwa 
doprowadzonego do paleniska kotła

 

 























s

s

p

p

t

t

hg

C

273

273

273





%

100

)

(

w

w

p

BQ

h

h

D







%

100

)

(

1

2

w

w

w

w

BQ

t

t

Gc







          Zapotrzebowanie ciągu [Pa]

                        Sprawność cieplna kotła

      parowego

wodnego

 B - strumień spalanego paliwa [kg/s];     c

w

 - średnie ciepło właściwe

Q

w

 - wartość opałowa paliwa [kJ/kg]    wody w przedziale występujących 

D - strumień masy pary [kg/s]                      temperatur [kJ/kgK]
G - strumień wody przepływającej przez kocioł [kg/s]

h - wysokość mierzona od 
     poziomu rusztu do wylotu
     komina [m]


p,s

- gestości [kg/m

3

] w warunkach 

   umownych(0

o

C,1013,25hPa)

 

 

Automatyka kotła

 - zespół urządzeń biorących 

bezpośredni i pośredni udział w samoczynnym 
regulowaniu przebiegu jednego lub kilku 
podstawowych procesów związanych z 
działaniem kotła (spalanie, zasilanie wodą, 
dostarczanie paliwa) oraz  samoczynnym 
regulowaniu jednego lub kilku parametrów 
charakterystycznych dla pracy kotła (ciśnienie, 
temperatura wody i pary, ciśnienie w komorze 
paleniskowej, poziom wody w walczaku kotła 
parowego). Automatyką kotła według zadanego 
programu steruje zespół programujący.

Płaszcz ochronny kotła stanowi jego obudowę, 
która zabezpiecza izolację cieplną.

 

 

Podział kotłów centralnego 

ogrzewania:

według zastosowanego materiału:

 

- żeliwne, 

stalowe, ze stali stopowych;

według ciśnienia roboczego:

 

- kotły niskoprężne 

(p< 0,07 MPa nadciśnienia, względnie t<115°C); - 
kotły wysokoprężne (p> 0,07 MPa względnie t 
>115°C)

według wydajności:

 

- kotły małej, średniej, dużej 

wydajności;

według rodzaju konstrukcji/typu:

 

- kotły 

olejowe, gazowe, na paliwo stałe, elektryczne; - kotły 
o przestawnym spalaniu; 
- o przemiennym spalaniu z 1 lub 2 komorami 
spalania; - kotły 
z podgrzewaczami wody użytkowej; - kotły 
niskotemperaturowe (NT) i kotły kondensacyjne; - 
kombinacje kotłowe, czyli zespoły kotłowe na 
olej/gaz   i paliwo stałe;   - kotły specjalne z 
paleniskiem na olej lub gaz;

 

 

według nośnika ciepła

 : 

- kotły wodne o 

temperaturach wody do 115°C; - i  t >115°C; - kotły 
parowe nisko- i wysokoprężne, - kotły termoolejowe

według sposobu odprowadzania spalin:

 

- w 

paleniskach na olej i gaz: dwuciągowy, trójciągowy 
niesymetryczny, nawrotny oraz ich kombinacje, - 
przy paliwach stałych: z dolnym spalaniem, z 
górnym spalaniem;

według temperatury spalin: 

- bez lub ze 

skraplaniem pary wodnej w spalinach

według sposobu doprowadzania paliwa i 
powietrza:

 

- przy opalaniu gazem: z dmuchawą i 

bez; - przy opalaniu olejem: z palnikami z 
rozpyleniem lub odprowadzeniem oleju;

według ciśnienia w komorze spalania:

 

- kotły 

z naturalnym ciągiem; - kotły z nadciśnieniem;

według sposobu podgrzewania wody 
użytkowej

 - kotły grzejne: 

- z pojemnościowym 

podgrzewaczem wody użytkowej
z przepływowymi podgrzewaczami wody użytkowej.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kocioł grzejny: z górnym                         z dolnym spalaniem
spalaniem,                                                  

 

 

Zasada przeciwprądowej wymiany ciepła w stalowym kotle
 trzyciągowym

, 

niskotemperaturowym

 

 

 

 

palnik z
nadmuchem

wziernik

rama

drzwi przednie

ogniowa 
komora
paleniskowa

dodatkowa
powierzchnia
ogrzewania (ciąg 2)

(ciąg 3)

izolacja termiczna

chłodzona wodą komora nawracania

Stalowy kocioł grzewczy
niskotemperaturowy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Stanowisko do badań kotłów na biomasę

 

 

Stanowisko do badań kominków

 

 

 

 

Wkład kominkowy z zespołem 

wodnym typu ENka

 

 

6 4 0

1

1

2

9

0

5

2

0

2

3

3

4

5

5

6

6

7

8

8

9

1 2

1 2

1 2

8

1 2

1 0

1 1

1 0

1 0

Legenda:
 
1-Korpus
2-Podstawa paleniskowa
3-Drzwiczki paleniskowe
4-Płaska szyba żaroodporna
5-Zeliwne ekrany żarowe
6- Kierownica spalin
7-Pionowy ruszt
8-Komora konwekcyjna z 
czopuchem
9- Przepustnica powietrza 
pierwotnego
10- Uchwyt przepustnicy (9)
11- Kierownica powietrza na 
szybę
12-Elementy wsporcze

Schemat   konstrukcyjny żeliwnego 

wkładu kominkowego typu FireWal 

 

 

1

4

6

0

6 3 6

6 7 0

1

2

3

3

4

5

6

7

8

9

1 0

1 1

1 2

1 3

1 4

1 4

1 4

1 3

1 3

1 1

9

9

1 1

1 2

1 0

1 1

1 3

1 5

1 5

1 7

1 7

1 6 ( 1 8 )

1 6 ( 1 8 )

9

1 9

1 9

1 9

1 9

1 9

1 9

4

3

1 5

1 5

8

8

Legenda:
 
1-Korpus
2-Komora spalania
3-Drzwiczki paleniskowe
4-Panoramiczna szyba 

żaroodporna

5-Zeliwne ekrany żarowe
6-Masa szamotowa
7-Kierownica spalin
8-Opłomki
9-Czopuch
10-Przepustnica powietrza 

pierwotnego

11-Uchwyt przepustnicy (10)
12- Przepustnica powietrza 

dodatkowego

13- Uchwyt przepustnicy (12)
14-Cokół
15-Wężownica z zaworem 

termicznego 

zabezpieczenia odpływu
16-Króciec powrotu
17-Króciec zasilania
18-Króciec kurka spustowego
19-Elementy wsporcze

 

Schemat   konstrukcyjny wkładu 

kominkowego typu

           FIREWAL z zespołem 

wodnym.

 

 

13. Komora spalania
14. Drzwiczki dolne
15. Ruszt pionowy
16. Przepustnica powietrza

      pierwotnego

17. Rusztowiny wyłożone

      betonem ogniotrwałym

18. Dolne wieko wyczystne
19. Pionowy kanał ujścia spalin

20. Ujście spalin
21. Wejście wody grzewczej
22. Zawór spustowy
23. Komora popielnikowa
24. Dolna komora wyczystna
25. Ujście widy skraplanej

13

3

14

1.   Miarownik spalania 

2.   Wyjście wody grzewczej
3.   Pozioma komora ujścia

4.   Wieko wyczystne

5.   Klapa zamykająca krótki obieg
6.   Wieko wyczystne
7.   Czopuch kominowy
8.   Kanał wylotowy spalin
9.   Dźwignia klapy krótkiego

      obiegu

10. Drzwiczki górne 
11. Uchwyt zamykania/ otwierania

      drzwiczek 

12. komora załadowcza (spalania)

18

16

15

12

8

11

10

9

2

1

19

25

24

23

20

22

21

6

5

4

7

17

Kocioł typu 

EleoTerm 

opalany 

drewnem 

odpadowym

 

 

Kocioł PyroLing 25 opalany drewnem z zastosowaniem komory 

pirolitycznej

 

 

Schemat konstrukcyjny prototypu  kotła opalanego 

drewnem 

(25 kW)-widok ogólny i pierwsza wersja 

konstrukcyjna

9

6

7

8

1 0

W e r s ja " a " - d y s z a s z c z e lin o w a

1 K o r p u s k o t ł a

2 P ł y t a c e r a m i c z n a d y s z y s z c z e l i n o w e j

3 K a n a ł y p o w i e t r z a w t ó r n e g o

4 S k r z y n i a d y s z y c y l i n d r y c z n e j

5 S k r z y n k a d y s z y d y f u z o r o w e j

6 P ł y t a z a m y k a j ą c a p r z e d n i a

7 D r z w i c z k i

8 D ź w i g n i a p r z e p u s t n i c y r o z r u c h o w e j

9 K r ó c i e c p o w i e t r z a p i e r w o t n e g o

1 0 K o m o r a z a s y p o w a

2

3

7

1 3

1 1

1 2

1 4

1

1 3

1 1 C e r a m i c z n a k o m o r a s p a l a n i a

1 2 P ó ł k a c e r a m i a c z n a n a w r o t u s p a l i n

1 3 K r ó c i e c z a s i l a j ą c y

1 4 K r ó c i e c p o w r o t n y

L E G E N D A

 

 

Automatyczny Zespół Spalania Rozdrobnionego Drewna- AZSD-50 i 

AZSD-100

 

 

Automatyczny Zespół Spalania Rozdrobnionego Drewna- AZSD-250 i AZSD-500

 

 

Przykład konstrukcji komory paleniskowej z szeregowym spalaniem 

balotów

 

 

1 0 0 0

2 2 0 0

2 4 0 0

N a g r z e w n ic a p o w ie t r z a N P A - 5 0 0

3 9 0 0

3 0 5 0

W y m a g a n y c i ą g k o m i n o w y

M a s a z e s p o ł u ( b e z w e n t y l . )

M o c z n a m i o n o w a / m a k s y m a l n a

P o w i e r z c h n i a g r z e w c z a

6 .

7 .

5 .

4 .

3 5 - 6 0

~ 4 2 0 0

P a

k g

2

m

7 5

4 5 0 / 4 7 0 k W

T e m p e r a t u r a p o w i e t r z a

C i ś n i e n i e r o b o c z e ( m a x )

C H A R A K T E R Y S T Y K A T E C H N I C Z N A

M a s a p a l i w a w 1 z a ł a d u n k u

2 .

3 .

1 .

2 0 / 1 2 0 ° C

k g

~ 5 0 0

P a

7 0 0

3

2

0

0

3 0 0 0

4

3

0

ø 1

5 0

0

ø 8

8 ,

9

4

3

0

4 0 0

6 0 0

4 0 0

4

0

0

í 2

0 0

0

2 0 0 0

4

0

0

5

6

9

 

 

 Ciągnik załadowczy i baloty przygotowane do spalania. 

 

 

Przykład konstrukcji komory paleniskowej z szeregowym spalaniem kostek

 

 

Drzwi załadowcze kotłów oraz plac manewrowy ciągnika załadowczego. 

 

 

 

 

Z

D

 

 

 Podział kotłowni ze względu na 
charakter wymagań

Kotłownie na paliwa:
                                         - stałe dla kotłów do 25 
kW i powyżej 25 kW
                                         

- gazowe dla kotłów do 30 

kW, od 30 do 60 kW
   na paliwo                                           i powyżej 60 
kW
- cięższe od powietrza,

     

- olejowe

- lżejsze od powietrza

     

Zakres wymagań budowlano-

instalacyjnych

- 

usytuowanie kotłowni c.o. w stosunku do 

odbiorców ciepła,

- oświetlenie naturalne i sztuczne,

- wyjścia ewakuacyjne, wymiary i konstrukcja 
drzwi,

- odporność ogniowa elementów 
konstrukcyjnych,

- przejścia przewodów i instalacji 
elektrycznych,

- wyposażenie w instalacje wodociągowo-
kanalizacyjne,

- rozdzielni elektrycznej,

- wentylacji kotłowni.  

 

 

 

 

p

L 

– straty ciśnienia na

 doprowadzenie powietrza 
do kotła
p

W

 – straty ciśnienia na 

przepływie spalin przez 
kocioł
p

A

 – straty ciśnienia przy 

przepływie przez czopuch

p

H

=C – zapotrzebowanie 

          ciągu

 

 

p

Z 

= p

H

 – p

E

p

Z

 



 p

L

 + p

W

 + p

A

]

m

[

H

n

Q

,

A

.

2

6

2





strat ciśnienia

ciśnienie atmosferyczne

wzór Redentbachera

H

Q

a

A

.



wzór Sandera

n = 900 - drewno
n = 1800 - gaz, olej
n = 1600 - koks 

a = (0,015 – 0,035) – zależy od 
                  rodzaju komina paliwa

w

m

A

sp

.





średnia prędkość spalin

strumień masy spalin

1000

65

0

5

0

.

.

Q

)

,

,

(

m





 

 

W zależności od siły napędowej obiegu 
wody rozróżnia się:
Ogrzewanie grawitacyjne i pompowe;
W zależności od sposobu rozprowadzenia 
wody dzielimy na:
Ogrzewanie wodne jednorurowe i 
dwururowe;
W zależności od sposobu rozprowadzania 
rozróżnia się:
Ogrzewanie wodne z rozdziałem górnym 
i dolnym;
W zależności od sposobu połączenia 
układu rur z atmosferą:
Ogrzewanie systemu otwartego i 
zamkniętego.

 

 

 

 

Grawitacyjne jednorurowe ogrzewanie wodne systemu otwartego
1 - odpowietrzenie, 2 - wznośna rura bezpieczeństwa,
3 - opadowa rura bezpieczeństwa, 4 - przewód przelewowy

 

 

 

 

 

1- duże ubytki wody przez odparowanie,
1’- napowietrzanie wody w otwartym
    naczyniu wzbiorczym.
2- intensywne krążenie wody tzw. 
    „martwy obieg”.

3- pionowe rozregulowanie hydraulicz.
4- ubytki wody przy odpowietrzaniu
5- krążenie wody w sieci odpowietrzają-
    cej między pionami.
6- zróżnicowane schłodzenie wody na
    zasilaniu-rozregulowanie cieplne inst.
7- zapowietrzanie grzejników na najwyż-
    szych kondygnacjach.
8- znaczące i nieefektywne zyski ciepła
    od przewodów prowadzonych po 
    wierzchu ścian.
9- ubytki wody na dławicach zaworów
10- ubytki wody na dławicach pomp
      obiegowych.

1’

 

 

1- samoczynne zawory odpowietrzające

2- mniejsze średnice pionów i gałązek

3- zawory bezdławicowe z głowicami
    termostatycznymi

4- hermetyczne (bezdławicowe) pompy
    obiegowe z regulowaną automatycz-
    nie prędkością obrotową

5- przeponowe naczynie wzbiorcze

6- źródło ciepła o właściwej charakte-
    rystyce regulacyjnej (hydraulicznej
    i cieplnej)   

 

 

Klasyfikacja grzejników

Kryterium zastosowanego nośnika energii 
cieplnej:
             

wodne, parowe, elektryczne, gazowe

Kryterium sposobu przekazywania ciepła do 
pomieszczenia:
     

konwekcyjne   

                                

promieniujące

- płytowe i płytowo-konwekto-      - płaszczyznowe 
sufitowe, podłogowe

  

rowe wykonane ze stali,                 i ścienne,

- członowe stalowe, żeliwne          - taśmy 
promieniujące,
    i aluminiowe,                            - promienniki 
podczerwieni gazowe
- rurowe wykonane z rur gład-          i elektryczne.
  kich i ożebrowanych w tym
  grzejniki łazienkowe.          

 

 

Żeliwny grzejnik członowy

podział grzejników centralnego 

ogrzewania

 

 

Aluminiowy grzejnik członowy

podział grzejników centralnego 

ogrzewania

 

 

Stalowy grzejnik panelowy

podział grzejników centralnego 

ogrzewania

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

element urządzenia ogrzewczego przekazujący ciepło 
dostarczane za pośrednictwem czynnika grzejnego do 
ogrzewanego  pomieszczenia;  jest  to  najczęściej 
przeponowy  wymiennik  ciepła.  Przekazywanie  ciepła 
przez  grzejnik  odbywa  się  zawsze  na  drodze 
promieniowania  i  konwekcji,  nigdy  zaś  wyłącznie  na 
drodze tylko jednego z tych zjawisk.

 

Grzejnik:

DEFINICJE, OKREŚLENIA

 

 

całkowita  ilość  ciepła  oddawana  w  jednostce  czasu 
przez  grzejnik;  równa  się  ona  strumieniowi  ciepła 
oddawanego  przez  wodę  przepływającą  wewnątrz 
grzejnika,  w  warunkach  ustabilizowanej  wymiany 
ciepła grzejnika z otoczeniem.

gdzie:
    h

1

  - entalpia wody na dopływie grzejnika, [J/kg]

    h

2

  - entalpia wody na odpływie grzejnika, [J/kg]

    q

m

 - strumień masy wody, [kg/s]





]

W

[

,

h

h

q

m

2

1







Moc (wydajność) cieplna grzejnika 



:

definicje, 

określenia

 

 

moc  cieplna  grzejnika  określona  w  warunkach 
normalnych.

Normalna moc cieplna grzejnika 



s

:

Warunki normalne badań cieplnych:

wybrane 

wartości 

parametrów 

czynnika 

grzejnego 

i 

temperatury obliczeniowej wewnętrznej, do których odnosi się 
moc cieplną różnych grzejników w celu porównań; 
wg aktualnej normy PN-EN 442-2:1999 wynoszą one:

t

1

 = 75 

o

C;

t

2

 = 65 

o

C;

t

r

 = 20 

o

C

gdzie:
    t

1

 - temperatura czynnika grzejnego na dopływie do grzejnika

    t

2

 - temperatura czynnika grzejnego na odpływie z grzejnika

    t

r

 - temperatura obliczeniowa wewnętrzna (powietrza)

definicje, 

określenia

 

 

określa  zmienność  mocy  cieplnej  grzejnika  w 
zależności  od  różnicy  pomiędzy  średnią  temperaturą 
czynnika  grzejnego  i  temperaturą  wewnętrzną 
pomieszczenia  oraz  od  strumienia  masy  czynnika; 
opisana jest funkcją:

]

W

[

,

q

T

K

c

m

n

T











gdzie:
    K

T

- stała dla danego modelu grzejnika

T - średnia różnica temperatury, [K]

    n

- wykładnik potęgowy równania charakterystyki 

cieplnej
    c

- współczynnik wyznaczany z badań (dla radiatorów c 

= 0)
    q

m

- strumień masy wody, [kg/s]

Charakterystyka cieplna grzejnika:

definicje, 

określenia

 

 

różnica  średniej  temperatury  czynnika  grzejnego  na 
dopływie  i  odpływie  z  grzejnika  oraz  temperatury 
obliczeniowej wewnętrznej, obliczana ze wzoru:





]

K

[

,

t

t

t

T

r









2

2

1

Średnia różnica temperatur T:

definicje, 

określenia

gdzie:
     t

1

 - temperatura wody na dopływie, [ K ]

     t

2

 - temperatura wody na odpływie, [ K ]

     t

r

 - temperatura powietrza w punkcie wzorcowym, [ K ]



T = 50 K, 60 K i 30 

K.

 

 

3
0

5
0

6
0



60



S



30

T [K]



[W]

moc

średnia różnica temperatur

Wykres charakterystyki cieplnej grzejnika

 

 

Maksymalna moc (wydajność) cieplna grzejnika

]

W

[

Q

S

O

P

U

T

.

max















    - obliczeniowe zapotrzebowanie na moc cieplną 
pomieszcz.
     - wsp. uwzględniający zastosowanie zaworu 
termost. (1,15)
     - wsp. uwzgl. wpływ usytuowania grzejnika (1-
1,25)
    - wsp. uwzgl. sposób włączenia grzejnika do 
instalacji, jeżeli nie jest zgodny z tym, dla którego 
sporządzono charakterystyki cieplne; grzejnik 
płytowy      =1, grzejnik rurowy w zależności od 
liczby elementów 1,05-1,33
     - wsp. uwzgl. wpływ  obudowy (zabudowy) 0,98-
1,4
     - wsp. uwzgl. wpływ ochłodzenia wody w 
przewodach (największe wartości - rozległe 
instalacje w wysokich budynkach        =1,17

T



U



P



O



S



.

Q

P



S



 

 

      Powierzchnia ogrzewalna grzejnika

)

(

)

(

2

1

1

2

max

t

t

n

K

T

t

t

A

T

n

n



















1

2

1

2

t

t

t

t

t

t

r

r















t

1

 – temperatura wody na dopływie, [

0

C]

t

2

 – temperatura wody na odpływie, [

0

C]

t

r

 – temperatura powietrza w pomieszczeniu, [

0

C]

  n - wykładnik potęgowy równania 

charakterystyki cieplnej

K

T

- stała dla danego modelu grzejnika

 

 

Dobór grzejników dla ogrzewań dwururowych i parametrów 
pracy różnych od katalogowych

]

[

max

'

max

W

f







n

T

f



















1

60

Dobór grzejników dla ogrzewań jednorurowych

]

[

max

'

max

W









 



 

- współczynnik korekcyjny, uwzględniający warunki temperaturowe 

   pracy danego grzejnika w układzie jednorurowym

c

n

c

n

i

i

i

n

t

























2

1

1

względne ochłodzenie wody przepływającej w obiegu



 -współczynnik rozpływu (0,33-0,5)

stosunek strumienia masy wody przepływającej
przez grzejnik do strumienia masy wody
przepływającej w poziomie kondygnacyjnym

 

 

 

 

 

 

 

Termostatyczny regulator grzejnikowy – przeznaczony do indywidualnej

 stabilizacji temperatury w pomieszczeniach ogrzewanych wodnym c.o.
 Jest regulatorem temperatury o bezpośrednim działaniu ciągłym
 i charakterystyce proporcjonalnej, pracującym bez energii pomocniczej.
 Składa się z:
- zespołu wykonawczego (zaworu grzejnikowego) z element. nastawczym

-zespołu sterującego (głowicy termostatycznej) z czujnikiem i zadajnikiem
Czujniki do uruchomienia zadajnika (popychacza) wykorzystują zjawiska
 fizyczne zachodzące pod wpływem zmiany temperatury:
 - parowy – zmiana prężności pary nasyconej nad powierzchnią cieczy,
 - cieczowy – zmiana objętości cieczy wskutek rozszerzalności cieplnej,
 - woskowy – zmiana objętości substancji w czasie przemiany fazowej,
 - stały – zmiana wymiarów ciała wskutek rozszerzalności cieplnej.
Wymagania w stosunku do czynnika reagującego na zmiany temperatury
 - wysoki, zależny liniowo od zmian temp., współczynnik (rozszerzalności
 objętościowej, liniowej, prężności pary nasyconej) w zakresie nastaw,
 - niski stosunek masy do czynnej wymiany ciepła, obojętność chemiczna,
 - szeroki przedział temperatur, w którym następuje przemiana fazowa*,
 - znikoma ściśliwość* 

 

 

1

5

6

7

8

9

1
0

1
1

2

3

4

 

 

 

 

 

 

Ze względu na kształt korpusu zaworu, a co za tym 
idzie kierunek przepływu czynnika grzewczego, 
wyróżnić można:
      · zawory proste,
      · osiowe,
      · kątowe,
      · narożnikowe.
Ze względu na wzajemne usytuowanie i sposób 
połączenia czujnika,  nastawnika wartości 
regulowanej oraz elementu wykonawczego 
wyróżniamy  zawory:
      · z czujnikiem i zadajnikiem wbudowanymi w 
głowicę termostatyczną  zamontowaną bezpośrednio 
na korpusie zaworu,
      · z czujnikiem zdalnie działającym, połączonym 
kapilarą z głowicą 
      termostatyczną,
      · z głowicą zdalnie działającą, połączoną kapilarą 
z nasadką zaworową  zawierającą jedynie element 
popychacza,
      · z rozdzielonym zdalnym czujnikiem i zdalnym 
zadajnikiem oraz ich odrębne  połączenie z nasadką 
systemem przewodów kapilarnych - jest to odmiana  
trzeciego modelu, rzadko stosowana w praktyce. 

 

 

         Zalety ogrzewań promieniowych



 mała bezwładność instalacji 

(ogrzewanie 

dorywcze i okresowe)

ↂ  ograniczenie cyrkulacji powietrza



  uzyskanie identycznego odczucia komfortu 

cielnego przy      niższej temperaturze 
powietrza



 równomierny rozkład temperatury  w 

przekroju pionowym  pomieszczenia



  możliwość kierowania strumienia w 

określone miejsca
囙  możliwość strefowania temp. w 
pomieszcz. o dużej kubat.



 samoregulacja wynikająca z faktu, że przy 

wzroście temp.  powierzchni otaczających 
zmniejsza się oddawanie ciepła    przez 
promieniowanie, a jednocześnie obniżenie 
temp. powietrza zwiększa oddawanie ciepła 
przez konwekcję



 znaczne oszczędności energetyczne 15-40% 

i więcej w przypadku ogrzewania dorywczego

 

  

 

 

 

 

Ogrzewanie podłogowe

, jest 

niskotemperaturowym systemem centralnego 
ogrzewania pomieszczeń (temperatura wody 
ogrzewającej, płynącej w instalacji jest w zakresie 
35-55

0

C, a temperatura na powierzchni podłogi nie 

powinna przekraczać 29

0

C), działającym na 

zasadzie promieniowania cieplnego powierzchni.
Rozróżniamy dwa typy ogrzewania podłogowego:
1.     wodne – czynnikiem ogrzewanym jest woda 
przepływająca przez wężownicę umieszczoną w 
podłodze;
2.     elektryczne – czynnikiem wytwarzającym 
ciepło jest prąd elektryczny.
W systemie ogrzewania podłogowego 70% energii 
cieplnej przekazywane jest przez promieniowanie, 
a 30% przez konwekcję 
Stosowanie systemów ogrzewania podłogowego 
podlega  wielu ograniczeniom dotyczącym m.in. 
maksymalnej jednostkowej wydajności cieplnej ( w 
strefie przebywania człowieka wynosi 100 [W/m

2

]), 

stosowanych warstw wykończeniowych oraz 
wymogów termoizolacyjnych. 

 

 

1-wykończeniowa warstwa podłogi; 2-wylewka 
betonowa; 3-izolacja brzegowa; 4-rura grzejna; 5-
szyna montażowa; 6-płyta izolacyjna; 7-strop.

 

 

Układ równoległy pojedynczy 

Układ równoległy podwójny 

Układ spiralny 

 

 

 1 - Pompa 
cyrkulacyjna
 - 2 - Zbiornik 
zapewniający                
                               
stały poziom

 3 - Kocioł elektryczny

 4 - Urządzenie 
mieszające

 5 - Przelew

 6 - Zawór

 7 - Badany grzejnik

 8 - Zawór regulujący 
przepływ

 9 - Wymiennik ciepła

10 - Zawór

11 - Zawór

12 - Punkty pomiaru 
temperatury

13 - Naczynie 
pomiarowe

 

 

 

 

 

 

 

 

I

T

G

S

 

-

 

R

a

d

o

m

2

4

-

0

1

-

9

7

 

1

6

:

4

7

:

0

3

 

4

0

.

0

 

9

0

.

0

°

C

4

0

5

0

6

0

7

0

8

0

9

0

 

 

 

 

 

I

T

G

S

 

-

 

R

a

d

o

m

2

4

-

0

1

-

9

7

 

1

4

:

2

8

:

1

9

 

4

0

.

0

 

9

0

.

0

°

C

4

0

5

0

6

0

7

0

8

0

9

0

  ITGS - Radom

15-01-97 19:04:26

 40.0

 90.0 °C

40

50

60

70

80

90

 ITGS - Radom

15-01-97 20:30:47

 40.0

 90.0 °C

40

50

60

70

80

90

ITGS - Radom

09-01-97 22:18:02

 20.0

 60.0 °C

20

30

40

50

60

ITGS - Radom

05-02-97 20:57:48

 20.0

 60.0 °C

20

30

40

50

60

  1

2

3

4

5

6

 

 

Efektywna moc promieniowania 

o' 

docierającego do obiektywu kamery 
termograficznej z powierzchni 
badanego obiektu składa się z 
następujących składników :
       efektywnej mocy promieniowania 

emitowanego przez badany obiekt,
       promieniowania tła odbitego od 

obiektu,
       promieniowania własnego 

atmosfery

.

 

 

ITGS - Radom

09-01-97 22:29:19

 40.0

 60.0°C

40

45

50

55

60

40

45

50

55

60

ITGS - Radom

05-02-97 21:05:28

 40.0

 60.0°C

40

45

50

55

60

40

45

50

55

60

  IR - I0000000.002  

08-01-97 14:24:14

 30.0

 60.0 °C

30

35

40

45

50

55

60

30

35

40

45

50

55

60

1

2

3

4

 

 

 

  IR - I0000000.042  

05-02-97 16:31:33

 60.0

 90.0

°C

60

65

70

75

80

85

90

   

0.0

0.1

4.1

12.0

14.1

17.5

15.8

16.2

16.5

3.6

0.1

0.0

 90.0

 87.0

 84.0

 81.0

 78.0

 75.0

 72.0

 69.0

 66.0

 63.0

 60.0

 

 

 

 

 

  IR - I0000000.045  

05-02-97 17:12:56

 60.0

 90.0

°C

60

65

70

75

80

85

90

   

0.0

0.0

3.9

13.4

16.8

20.4

16.7

18.6

9.6

0.5

0.2

0.0

 90.0

 87.0

 84.0

 81.0

 78.0

 75.0

 72.0

 69.0

 66.0

 63.0

 60.0

 

 

A) 

 

B)

) 

 

T, 

o

C

  

[=[oC] 

T,

o

C

  

[=[oC] 

[%]

   

Termogramy 
grzejnika 
płytowego bez 
ekranu 
zagrzejnikowego 
(А) i       z ekranem 
(В); temperatura 
wody na zasilaniu 
A/B (91.2/91,1)  i 
powrocie 
(70,2/72,2);
temperatura w 
środku grzejnika 
(74,6/75,5); 
średnia 
temperatura 
powierzchni 
grzejnika 
(40,2±1,/37,8±2.6)
; temperatura w 
pomieszczeniu 
(22,1)

 

 

 

 

 

8,0°C

15,0°C

8

9

10

11

12

13

14

15

8,0°C

15,0°C

8

9

10

11

12

13

14

15

8,0°C

15,0°C

8

9

10

11

12

13

14

15

8,0°C

15,0°C

8

9

10

11

12

13

14

15

8,0°C

15,0°C

8

9

10

11

12

13

14

15

8,0°C

15,0°C

8

9

10

11

12

13

14

15

8,0°C

17,0°C

8

10

12

14

16

1

6

5

4

3

2

7

 

 

0,0°C

6,5°C

0

1

2

3

4

5

6

 

-1,0°C

6,5°C

-1

0

1

2

3

4

5

6

a)

b)

0,0°C

6,5°C

0

1

2

3

4

5

6

 

-1,0°C

6,5°C

-1

0

1

2

3

4

5

6