WYKŁAD 4
Ogrzewanie elektryczne
Większość stosowanych systemów grzewczych przekazuje ciepło do otoczenia, zarówno w drodze konwekcji, jak i promieniowania. Konwekcja to zjawisko przenoszenia ciepłego powietrza, ogrzanego grzejnikiem (a więc lżejszego) w górę pomieszczenia oraz zimnego (a więc cięższego) w dół. W rezultacie, w pomieszczeniu tworzy się cyrkulacja powietrza, a temperatura powietrza jest wyższa od temperatury ścian, podłogi i sufitu.
Z kolei promieniowanie polega na tym, że źródło ciepła emituje promienie cieplne, które padając na wszelkie elementy stałe takie jak np. ściany, podłoga, sufit czy meble, nagrzewając je. W tym sposobie ogrzewania średnia temperatura otaczających przegród budowlanych jest o 2-3 oC wyższa od temperatury powietrza w pomieszczeniu. W rezultacie, aby uzyskać komfort cieplny (czyli subiektywne odczuwanie ciepła) na poziomie 20-22oC temperatura powietrza nie musi przekraczać 17-19oC. Każdy stopień obniżenia temperatury daje oszczędności ok. 5% energii, co w tym przypadku przekłada się na redukcję zużycia o ok. 15%. Istotny jest również fakt lepszego rozkładu temperatur niż w przypadku konwekcji.
Ogrzewanie elektryczne można podzielić na:
- ogrzewanie konwekcyjne z zastosowaniem grzejników konwektorowych,
- ogrzewanie promiennikowe,
- ogrzewanie akumulacyjne,
- ogrzewanie podłogowe.
1) Ogrzewanie konwekcyjne
Grzejniki konwektorowe, reprezentujące najliczniejszą grupę grzejników na rynku, oddają ciepło poprzez konwekcję. Zasada działania takiego grzejnika polega na tym, iż ogrzewane jest krążące po pomieszczeniu powietrze. Ciepłe powietrze jest lżejsze od zimnego, więc unosi się do góry. Sam grzejnik zaś spełnia rolę "komina", wokół którego powstaje naturalny ciąg. Dolną kratką zasysane jest zimne powietrze, które ogrzane elementem grzejnym, wydostaje się górną kratką. Na rynku spotkać można różne rodzaje grzejników konwektorowych. Wysokie, niskie, wąskie, grube, długie, krótkie, z kratką z przodu lub u góry. Każdy grzejnik jest dobry i spełnia swoje zadanie. Jednak nie każdy grzejnik nadaje się do danego pomieszczenia. Grzejniki różnią się nie tylko wielkością lecz również , co jest najważniejsze, elementem regulującym temperaturę. Ogólnie stosuje się trzy rodzaje termoregulatorów : bimetaliczne, cieczowe i elektroniczne. Grzejniki z termostatami bimetalowymi są najtańsze w zakupie (od 200 do 500 zł) lecz najdroższe w eksploatacji. Najbardziej energooszczędnymi grzejnikami są te, wyposażone w elektroniczną regulację temperatury z samo aklimatyzującymi się procesorami, dobierający liniowo moc grzewczą (od 500 do 1200 zł). Grzejniki konwekcyjne różnią się również zainstalowanym elementem grzewczym. Powszechnie stosuje się grzałki niskotemperaturowe, nie powodujące spalania kurzu. Na ogół wykonane są z przewodu grzejnego osłoniętego rurką ze stali szlachetnej, na które nałożone jest ożebrowanie zwiększające powierzchnię grzejną. Jednym z ważnych czynników, na które należy zwrócić uwagę przy doborze grzejnika, jest jego stosunek długości do mocy. Jest to ważne przy kosztach eksploatacji. Można to sobie wyobrazić na przykładzie, jak długo napełnimy wannę wodą, rurą o przekroju 2 cm, 10 cm i 50 cm przy założeniu, że w każdym przypadku ciśnienie wody jest jednakowe. W pierwszym przypadku woda która poleciała na początku, przy napełnieniu całości zdąży wystygnąć, natomiast przy 50 cm woda nam się przeleje, bo nie zdążymy zamknąć zaworu. Jak więc widać dobór grzejnika do ogrzewanego pomieszczenia jest bardzo ważny. Dobrze dobrany typ, moc i wielkość grzejnika jest odczuwalny przy płaceniu rachunków za energię.
2) Ogrzewanie promiennikowe
Przy ogrzewaniu konwekcyjnym grzejniki, umieszczone wewnątrz a czasem nawet na zewnątrz pomieszczenia, ogrzewają najpierw powietrze wewnętrzne, które z kolei oddaje ciepło przegrodom i innym przedmiotom w pomieszczeniu. Temperatura powierza jest przy ogrzewaniu konwekcyjnym wyższa niż temperatura powierzchni przegród. Przy ogrzewaniu przez promieniowanie tylko niewielka część ciepła zużyta zostaje na ogrzanie przez konwekcję powietrza w pomieszczeniu, natomiast w większym stopniu wykorzystywane jest promieniowanie źródeł ciepła, które bezpośrednio (tzn. bez pośrednictwa powietrza) ogrzewają otaczające przegrody. Dlatego też temperatura powierzchni przegród przy ogrzewaniu przez promieniowanie jest wyższa niż temperatura powietrza w ogrzewanym pomieszczeniu. Zgodnie z powyższą definicją pierwszymi sztucznie stworzonymi urządzeniami ogrzewania przez promieniowanie były ogniska w szałasach ludzi pierwotnych, jak również dotychczas spotykane kominki. W zasadzie nowoczesne promienniki podczerwieni podobne są do tych starych sposobów ogrzewania. Bardziej udoskonalonym sposobem ogrzewania przez promieniowanie było znane w starożytnym Rzymie ogrzewanie ścianne w łaźniach (w kanałach ściennych przepływało ciepłe powietrze) oraz stosowane od paru stuleci piece kaflowe, które można zaliczyć do urządzeń ogrzewania przez promieniowanie z umiarkowaną temperaturą powierzchni. Można więc powiedzieć, że ogrzewanie przez promieniowanie ma już długą historię. Zwykle jednak uważa się, że rozwój nowoczesnego ogrzewania przez promieniowanie datuje się od 1906 r., w którym Anglik A.H. Barker zastosował do ogrzewania płaskie płyty ścienne z rurkami grzejnymi umieszczonymi w gipsowym tynku. W krótkim czasie powstało z nich ogrzewanie sufitowe a następnie podłogowe (system Crittal). Później (na krótko przed drugą woją światową) opracowano metalowe płyty promieniujące, które nadają się szczególnie do ogrzewania wysokich pomieszczeń (hal fabrycznych). Ostatnim słowem techniki w tej dziedzinie są promienniki podczerwieni (gazowe i elektryczne), które na większą skalę zaczęto stosować dopiero w 1950 r.
Największą zaletą ogrzewania przez promieniowanie jest możliwość skierowania strumienia ciepła tylko na te miejsca, które chcemy ogrzać oraz to, że nie zachodzi potrzeba ogrzewania powietrza w pomieszczeniu. Dzięki wykorzystaniu tych właściwości ogrzewania przez promieniowanie obniża się znacznie zużycie ciepła oraz istnieje możliwość stosowania ogrzewania na wolnej przestrzeni, której ni można ogrzać w inny sposób. Bardzo cenną zaletą jest mała bezwładność cieplna układów ogrzewana promiennikowego, co pozwala na ich stosowanie przy ogrzewaniu dorywczym; promienniki podobnie jak oświetlenie elektryczne dają żądany efekt natychmiast po włączeniu. Ogrzewanie przez promieniowanie jest również bardzo ważne ze względów higienicznych i fizjologicznych. Jest rzeczą ogólnie znaną, że lepiej czujemy się w chłodnym powietrzu i gorących ścianach niż w odwrotnych warunkach cieplnych. Przyjemniej jest bowiem wdychać chłodne powietrze, a przy tym w takich warunkach wydajność pracy wzrasta, o ile oczywiście zachowana jest równowaga cieplna organizmu ludzkiego. Dalszą zaletą ogrzewania przez promieniowanie jest to, że w odróżnieniu od ogrzwania konwekcyjnego nie powoduje ono cyrkulacji powietrza a tym samym unoszenia się kurzu i pyłu. Wiszące promienniki podczerwieni nadają się więc do pomieszczeń przemysłowych, charakteryzujących się dużym zapyleniem. Zbędne jest pomieszczenie kotłowni.
3) Piece akumulacyjne
Idea ogrzewania akumulacyjnego polega na wykorzystaniu do celów grzewczych powstającego głównie w nocy nadmiaru produkowanej energii elektrycznej. Jako okresowo zbyteczna, sprzedawana jest przez producenta dla potrzeb ogrzewania w znacznie niższej cenie (taryfa nocna).
Jednym ze sposobów ogrzewania z wykorzystaniem energii elektrycznej jest wykorzystanie piecy akumulacyjnych. Nazwa „ogrzewanie akumulacyjne” wynika z zasady działania tego ogrzewania. Specjalne piece akumulacyjne (gromadzą) ciepło w okresach, gdy energia elektryczna jest sprzedawana odbiorcom po niższej cenie, a następnie oddają ciepło w zależności od potrzeb w ciągu dnia, ogrzewając pomieszczenie i zapewniając przy tym pożądaną temperaturę wewnętrzną.
W zasadzie rozróżniamy dwa typy pieców akumulacyjnych:
Statyczne - oddają ciepło wykorzystując naturalną konwekcję, bez wewnętrznej dmuchawy, z możliwością regulacji temperatury
Dynamiczne - magazynującymi ciepło wewnątrz a w razie potrzeby oddają je za pomocą wewnętrznych cichych wentylatorów, z możliwością instalacji bardziej rozbudowanych systemów regulacyjnych
W przypadku pieców akumulacyjnych z dynamicznym rozładowaniem nagrzewa się ich rdzeń. Ciepło oddawane jest do otoczenia w obiegu wymuszonym - przez wbudowany wentylator promieniowy, cicho wydmuchujący ciepłe powietrze z pieca. W piecach dynamicznych zastosowano układy sterujące, zapewniające oddawanie ciepła w sposób całkowicie kontrolowany. Materiałem akumulującym ciepło są elementy wykonane z magnezytu, który charakteryzuje się dobrymi właściwościami akumulowania zgromadzonej energii cieplnej. Dobra izolacja termiczna (najczęściej stosowane materiały to virmiculit i microtherm) zapobiega stratom ciepła i pozwala na utrzymanie bezpiecznej temperatury na zewnątrz urządzenia. Wkłady magnezytowe rozgrzewają się do temperatury powyżej 600oC. Natomiast na zewnątrz obudowy - przy ok. 2,5 cm grubości materiału izolacyjnego - temperatura umożliwia nie tylko umieszczenie pieca bezpośrednio na ścianie (wersja pieców płaskich o szerokości ok. 18 cm do zawieszenia), ale także na zupełnie bezpieczne dotknięcie obudowy. W dolnej części obudowy pieca znajduje się komora, w której następuje mieszanie zimnego i gorącego (po przejściu przez nagrzany rdzeń) powietrza. Stąd ciepło dostarczane jest do otoczenia. Część rozwiązań konstrukcyjnych umożliwia zamontowanie filtra na wlocie zimnego powietrza (zasysane z boku pieca), który wyłapując drobinki pyłu i kurzu umożliwia oczyszczanie powietrza w mieszkaniu.
Piece akumulacyjne zapewniają równie precyzyjną możliwość regulacji jak inne nowoczesne systemy grzewcze, oferując jednak o wiele większe możliwości. Niezależne pomiary zużycia wykazały przewagę ogrzewania akumulacyjnego nad centralnymi systemami wykorzystującymi inne paliwa. Wynika to z następujących czynników:
- ciepło wytwarzane jest wyłącznie tam, gdzie jest potrzebne,
- brak strat ciepła w długich instalacjach rurowych,
- ciepło wytwarzane jest wyłącznie w takiej ilości, w jakiej jest potrzebne; osoby korzystające z ogrzewania na prąd mają większy wpływ na sposób wykorzystania energii grzewczej,
- w miejscu wykorzystania energii nie powstają żadne produkty spalania, jakie tworzą się w przypadku wytwarzania tej samej ilości ciepła w gospodarstwach ogrzewanych za pomocą instalacji zasilanej olejem opałowym, węglem, gazem czy drewnem.
Elektryczne piece akumulacyjne są urządzeniami stacjonarnymi. Stosowanymi coraz powszechniej jako podstawowy system ogrzewania pomieszczeń. W sprzedaży są powszechnie dostępne piece z tzw. Dynamicznym rozładowaniem. Ich działaniem steruje zwykle bardzo prosty w obsłudze regulator. Użytkownik pieca musi tylko nastawić żądaną temperaturę. Potem nie trzeba już pamiętać o eksploatacji sprzętu. O wszystko zadba elektroniczna aparatura zamontowana w urządzeniu. „Inteligentne” czujniki analizują nawet różnicę pomiędzy temperaturą na zewnątrz pomieszczenia a tą, którą chcemy uzyskać w pokoju.
Cechą pieców z dynamicznym rozładowaniem jest również to, że w przypadku niewykorzystania ciepła w jednym cyklu jego rozładowania, w następnym okresie uzupełniają one tylko niezbędną porcję energii (możliwość taką zapewnia odpowiedni regulator). Dostępne na rynku urządzenia posiadają moc od 1,6 (czasem 1,2) do 7 kW. Istotną sprawą jest odpowiednie, indywidualne dobranie parametrów pieca do danego pomieszczenia, aby zapewnić najbardziej ekonomiczne wykorzystanie możliwości urządzenia. Przy termostatach bimetalicznych występują nieznaczne wahania temperatury. Nowsze elektroniczne termostaty pozwalają na regulację prędkości obrotowej wentylatora i bardziej precyzyjną kontrolę temperatury wewnętrznej. Aby uzyskać wstępny dobór wielkości , mocy i typu pieca akumulacyjnego należy podać niezbędne dane o ogrzewanych pomieszczeniach :
wielkość pomieszczeń w m2
wysokość pomieszczeń
wielkość okna/okien w danym pomieszczeniu w m2
pomieszczenia są na parterze , poddaszu czy w środku kondygnacji
żądana temperatura w pomieszczeniu.
Wadą ogrzewania akumulacyjnego jest duży ciężar urządzeń wynoszący średnio ok. 40 kg na 1 kW mocy zainstalowanej i duże gabaryty. Zastosowanie pieców akumulacyjnych dynamicznych powoduje, że praktycznie 100% zużywanej energii elektrycznej w okresie zimowym przypada na okresy obowiązywania niskiej stawki w rozliczeniach dwutaryfowych (godziny nocne i czasami doładowanie pieca w okresie tzw. południowej doliny obciążenia). Jest to istotna przesłanka powodująca znaczące obniżenie kosztów ogrzewania elektrycznego w porównaniu z ogrzewaniem bezpośrednim. W przypadku pieców akumulacyjnych dynamicznych, zastosowane urządzenia do regulacji temperatury pozwalają na zauważalne zmniejszenie zużycia energii elektrycznej. Procesami ładowania pieców sterują regulatory pogodowe zapewniające optymalny poziom gromadzenia ciepła z uwzględnieniem zmian energii elektrycznej. Przy wyższych temperaturach zewnętrznych zużywają odpowiednio mniej energii elektrycznej. W przypadku zastosowania efektywnych regulatorów pogodowych do sterowania pracą pieców dynamicznych urządzenia te pobierają tylko tyle energii, ile potrzeba do spełnienia wymogów użytkowników. Oszczędności energii elektrycznej mogą sięgać nawet 30%. Mniejsze są także dobowe wahania temperatury w ogrzewanym pomieszczeniu i nie dochodzi do ich przegrzewania. Współpraca ogrzewania akumulacyjnego.
Ważna informacja przed zakupem pieca akumulacyjnego :
większość pieców zasilana jest prądem trójfazowym
niejednokrotnie potrzebna jest dwunasto-przewodowa instalacja elektryczna
piece wraz z wkładem magnetytowym lub feolitowym mogą ważyć do 380 kg
niektóre typy można montować do ściany.
Dynamiczne piece akumulacyjne działają w oparciu o dwutaryfowe rozliczenie kosztów zużycia energii elektrycznej. Każdy użytkownik ma prawo wystąpić do terenowo właściwego Rejonu Energetycznego z wnioskiem o przydział mocy dla celów ogrzewania elektrycznego i zainstalowania dwutaryfowego licznika energii elektrycznej. Ze względów technicznych, instalacja zasilająca powinna spełniać określone wymogi. W miejscu montażu ogrzewacza, po jego prawej stronie, należy przygotować dwa połączenia elektryczne:
- instalacji trójfazowej lub - dla pieców o mocy do 2kW - instalacji jednofazowej, załączanej poprzez stycznik w okresach tańszej taryfy zakupu energii elektrycznej. (zalecany przewód: 5 x 2,5 mm2 - jednorazowo),
- instalacji jednofazowej, o ciągłym zasilaniu, niezależnie od taryfy zakupu energii (zalecany przewód: 3 x 1,5 mm2).
Ponadto przewidzieć należy przewodowe połączenie ogrzewacza z regulatorem temperatury (zalecany przewód: 3 x 0,5 mm2).
Chcąc uniknąć nad tynkowego położenia tego przewodu, należy położyć peszel do przeprowadzenia go podtynkowo. Lokalizacja regulatora powinna umożliwiać pomiar średniej temp. w pomieszczeniu, nie powinna być narażona na działanie promieni słonecznych. Zalecana wysokość montażu - ok. 100 - 140 cm od podłogi.
Do regulowania temperatury w pomieszczeniu wykorzystuje się sterowniki:
- zewnętrzne regulatory analogowe, bez możliwości programowania czasu pracy,
- zewnętrzne regulatory elektroniczne, z możliwością programowania czasu pracy i poziomu temperatury,
- wbudowane regulatory termomechaniczne bez możliwości programowania czasu pracy,
Możliwe jest również zastosowanie innych dostępnych w handlu regulatorów temperatury pomieszczenia z powietrznym czujnikiem temperatury.
4) Ogrzewanie podłogowe
System elektrycznego ogrzewania podłogowego można stosować praktycznie we wszystkich rodzajach pomieszczeń. W domu, biurze, warsztacie, hali magazynowej, sklepie, hali sportowej, oraz wszędzie tam gdzie wymagany jest komfort cieplny. Systemami tymi podgrzewa się jezdnie autostrad oraz płyty lotnisk przed oblodzeniami. Do ogrzewania podłogowego w pomieszczeniach użytkowych stosuje się maty grzewcze lub kable grzewcze. Jednym z rozwiązań są dwużyłowe kable grzewcze, jako urządzenia bardziej ekologiczne. Promieniowanie pola elektromagnetycznego takich kabli nie wychodzi ponad powierzchnię posadzki. Ogrzewanie podłogowe może być stosowane we wszystkich typach podłóg. System ten jest zalany szlichtą betonową lub ukryty między legarami pod deskami, jest więc niewidoczny.
Ogrzewanie podłogowe bezpośrednie
System ten działa natychmiast po włączeniu, gdyż kable grzewcze umieszczone są tuż pod płytami posadzki w warstwie zaprawy klejącej. W związku z tym, regulator temperatury na bieżąco włącza i wyłącza ogrzewanie, aby utrzymać w pomieszczeniu temperaturę zadaną przez użytkownika.
Charakterystyka:
praca w systemie jedno- lub dwutaryfowym,
moc jednostkowa od 80 do 160 W/m2,
możliwość regulacji temperatury pomieszczenia i jej okresowego obniżania.
Ogrzewanie podłogowe akumulacyjne
System ten działa na zasadzie ładowania ciepłem wylewki betonowej w czasie, gdy energia elektryczna ma niższą cenę (z reguły 8 godzin w nocy i 2 godziny po południu) i stopniowym oddawaniem ciepła do pomieszczenia. W odróżnieniu od bezpośredniego ogrzewania podłogowego tutaj kable grzewcze nie znajdują się tuż pod powierzchnia, lecz maja nad sobą 7 do 10 centymetrów betonowej wylewki, która jest akumulatorem ciepła. Dlatego w tym systemie nie ma możliwości bezpośredniej regulacji temperatury. Ciepła zmagazynowanego w podłodze nie da się zatrzymać i czasem powoduje to niepotrzebny wzrost temperatury w pomieszczeniu. Jedyna możliwość zapanowania nad zużyciem energii, to regulacja czasu ładowania. Układ sterowania ładowaniem w zależności od warunków pogodowych ustala potrzebny czas ładowania. Brak możliwości dokładnej regulacji temperatury w pomieszczeniu jest niewątpliwie wadą tego rozwiązania, ale kompensowana jest ona faktem, że akumulacyjne ogrzewanie podłogowe zużywa energie elektryczną w taryfie nocnej, która jest w przybliżeniu o połowę tańsza.
Charakterystyka:
praca w systemie dwutaryfowym,
moc jednostkowa od 100 do 160 W/m2,
brak jakiejkolwiek możliwości regulacji temperatury pomieszczenia,
pogodowa automatyki ładowania.
Pomieszczenie jest ogrzewane równomiernie w każdym miejscu. Zalecane są kable grzewcze, których producenci obliczają ich trwałość jak budynku, w którym zostały zamontowane. Nie wymagają żadnej konserwacji przez cały okres użytkowania. Do kontroli temperatury ogrzewania podłogowego wykorzystuje się termostaty elektroniczne z czujnikiem podłogowym lub podłogowo-powietrzne. Ważnym czynnikiem jest dobór mocy grzewczej dla poszczególnych pomieszczeń. Ponieważ kable grzewcze produkowane są w zestawach (nie na metry) o odpowiedniej mocy całkowitej i określonej długości, dopasowane do napięcia zasilania 230V, należy tak dobrać kabel grzewczy, aby nie był ani zbyt długi, ani zbyt krótki i aby jego moc grzewcza nie była zbyt mała ani za duża. Montaż kabli grzewczych w pomieszczeniach użytkowych najlepiej rozpocząć już w trakcie projektu budynku. Należy uwzględnić przeznaczenie pomieszczeń, przypuszczalny rozkład armatury, urządzeń i mebli, uwzględnić w projekcie instalację elektryczną. Montaż podłogowego ogrzewania akumulacyjnego rozpoczynamy od ułożenia na podłożu warstwy termoizolacyjnej. Można stosować styropian twardy (M30), twardą wełnę mineralną lub inne. Można zastosować ekstrudowaną piankę polistyrenową (w kolorze niebieskim) ze względu na trzykrotnie lepszy współczynnik przenikalności termicznej od styropianu, sześciokrotnie większej twardości i nie wchłaniania wilgoci. Grubość warstwy termoizolacyjnej powinien wynosić : przy styropianie co najmniej 10 cm, przy piance polistyrenowej 3 - 5 cm. W pomieszczeniach wilgotnych należy uwzględnić również izolację przeciwwilgociową. Następnie wykonuje się wylewkę betonową o grubości co najmniej 3 cm, w której zalane są kable grzewcze. Cały proces montażowy jest bardzo skomplikowany i wymaga sporej wiedzy na ten temat. Należy dostosować jakość wylewki betonowej, zastosować odpowiednie uszlachetniacze i plastyfikatory, dopasować i rozmieścić dylatacje, odpowiednio rozmieścić kable grzewcze, itp. Jakikolwiek mały błąd w czasie montażu ogrzewania podłogowego może okazać się tragiczny w skutkach. Nasza posadzka może przestać grzać po dwóch lub trzech latach użytkowania i to wcale nie z winy złego kabla grzewczego, tylko błędu w trakcie montażu. Dlatego też montaż ogrzewania podłogowego najlepiej zlecić fachowcom z doświadczeniem w tej dziedzinie.
Kable grzewcze
Przewód grzejny charakteryzuje wyjątkowa giętkość pozwalająca na łatwe dopasowanie instalacji grzejnej do geometrii pomieszczenia. Dwuwarstwowa izolacja przewodu wykonana jest z teflonu i poliamidu, ekran w postaci oplotu z cienkich drutów miedzianych, ocynowanych, powloką ochronna z ciepłoodpornego PCV. Instalacje wykonuje się w podłożu betonowym pod wszelkiego rodzaju materiałami posadzkowymi przeznaczonymi do ogrzewania podłogowego. Przewód ten może być stosowany zarówno w pomieszczeniach suchych jak i wilgotnych. Zestawy grzejne zakończone są tzw. "zimnym przewodem" o długości 4 m połączonym fabrycznie i zapewniającym stałą średnice przewodu na całej długości. Przy pomocy przewodu TV HC 30 VC można wykonać instalacje ogrzewcze o mocy od ok. 85 W/m! do 170 W/m1 z zachowaniem warunków komfortu cieplnego. Przewód może być stosowany w ogrzewaniu bezpośrednim i akumulacyjnym. Kable zainstalowane w pomieszczeniach mieszkalnych powinny zapewniać moc jednostkową od 70 do 100 W/m2. Moc jednostkowa zależy też od stopnia izolacji termicznej i warunków klimatycznych. Moc zainstalowana powinna być o około 30% wyższa od wyliczonej, całkowitej mocy dla danego pomieszczenia. Zapewnia to szybką reakcję systemu przy spadkach temperatury. W łazienkach stosujemy moc jednostkową wyższą: od 100 do 120 W/m2. Ograniczone możliwości montażu kabla na całej powierzchni pomieszczenia związane z występowaniem elementów stałej zabudowy wymagają zainstalowania większej mocy na dostępnej powierzchni.
Grzejniki marmurowe
Grzejniki marmurowe tworzą energooszczędny system grzewczy polegający na wykorzystaniu właściwości cieplnych naturalnego kamienia, w tym jego zdolności do akumulacji ciepła. Sposób ogrzewania pomieszczeń polega na wypromieniowywaniu ciepła. Podobnie odbywało się to niegdyś w piecach kaflowych. Dzięki temu rozkład temperatury w pomieszczeniu jest bardzo korzystny - nie występuje niepotrzebne przegrzewanie warstw przysufitowych pomieszczenia. Szczególnie jest to zauważalne w porównaniu z grzejnikami typu konwekcyjnego.
W pomieszczeniach ogrzewanych płytami marmurowymi utrzymywany jest przyjemny mikroklimat. W wyniku ograniczenia konwekcji powietrze nie wysusza się, zmniejszone jest także unoszenie kurzu i pyłu. Jest to szczególnie istotne dla osób ze skłonnościami do alergii. Ogrzewanie poprzez promieniowanie ciepłem ma także inne znaczące walory. Ciepło jest akumulowane nie tylko przez płytę grzejną, ale także ściany i sprzęty. Stygnięcie pomieszczenia jest dużo powolniejsze niż w przypadku ogrzewań z nadmuchem ( np. grawitacyjnym - konwektory, lub wymuszonym - np. "farelki"). W związku z powyższym oszczędność energii, w pomieszczeniach ogrzewanych przez grzejniki marmurowe, w porównaniu z innymi elektrycznymi systemami grzewczymi sięga nawet do 25%.
|
|
Grzejniki kamienne Termar stosowane są w wielu krajach na świecie - nie tylko w Polsce, ale także w Niemczech, Austrii, Szwajcarii, Holandii, Francji, Hiszpanii, i w Turcji. Nie jesteśmy jedynym producentem grzejników kamiennych ( w samych Niemczech jest około 15 firm produkcyjnych), ale na tle konkurencji wyróżniamy się bardzo wysoką jakością produktów (gwarancja na grzejniki wynosi 10 lat) i dużym doświadczeniem - zajmujemy się ogrzewaniem marmurowym od 1990 r.
Opis systemu
Grzejniki kamienne wykorzystują swoje naturalne właściwości do akumulacji ciepła (nawet do 2,5 godziny po wyłączeniu), co odróżnia je zarówno od grzejników konwekcyjnych, jak i od innych, nie kamiennych płyt czy grzejników wypromieniowujących ciepło.
Grzejnik marmurowy standardowo wyposażony jest w precyzyjny, dwufunkcyjny termostat sterujący nadrzędnie temperaturą pomieszczenia i podrzędnie płyty grzewczej. Grzejnik rozgrzewa się do temp. 65°C, ale w przypadku niskich temperatur zewnętrznych przestawia się go na temperaturę 85°C (zgodnie z Polską Normą i normami międzynarodowymi). Nawet, jeżeli płyta grzewcza nastawiona jest na temperaturę maksymalną, nigdy nie włączy się, jeżeli temperatura pomieszczenia jest zgodna z żądaną. Do 85°C grzejnik rozgrzewa się po około 30 - 40 minutach. Następnie wchodzi w fazę tzw. dynamicznej akumulacji ciepła, czyli około 6 - 8 minut grzeje, a potem 8 - 10 minut oddaje zakumulowane ciepło. Ten cykl powtarza się w zależności od stopnia wyziębienia pomieszczenia, aż do osiągnięcia żądanej temperatury wewnętrznej. Wtedy grzejnik wyłącza się, nadal oddając zakumulowane ciepło i powtórnie włącza się, gdy temperatura w pomieszczeniu zaczyna się obniżać. System ogrzewania marmurowego należy do tzw. systemów "niecentralnych", czyli w każdym pomieszczeniu można precyzyjnie nastawić taką temperaturę, jaka nam odpowiada. Można również całkowicie "odłączyć" pomieszczenie, które nie jest ogrzewane. Można także w tzw. sezonie przejściowym włączyć na przykład tylko ogrzewanie pokoju dziecięcego lub łazienki. Możliwe jest także zastosowanie nadrzędnego, centralnego termostatu programowalnego, który służy do obniżek temperatury w nocy lub w czasie nieobecności domowników. Producenci tego typu termostatów podają, że ich zastosowanie pozwala dodatkowo zaoszczędzić do 30% kosztów eksploatacji.
Uproszczone, orientacyjne zasady doboru mocy grzewczej do kubatury pomieszczeń |
|
Typ pomieszczenia |
Moc |
Mieszkania, domy budowane współcześnie, wszystkie ściany, podłoga, sufit - dobrze izolowane, okna - zespolone z szybami termoizolacyjnymi |
30 |
Mieszkania, domy budowane w latach 80 - tych z dodatkową izolacją |
35 |
Mieszkania, domy budowane w latach 80 - tych i wcześniej z oknami tradycyjnymi, średnio ciepłe |
40 |
Mieszkania i domy o słabej i bardzo słabej izolacyjności, okna stare - nieszczelne, pomieszczenia na poddaszu |
45÷55 |
Miejscowości górskie i w rejonach północno - wschodnich Polski należy zwiększyć przelicznik |
+5 |
ZESTAWIENIE KOSZTÓW INWESTYCJI I EKSPLOATACJI |
|||||
Powierzchnia |
Współczynnik przenikalności cieplnej(izolacja) |
Moc(kW) |
Koszt inwestycji (z montażem) |
Przybliżony miesięczny koszt eksploatacji |
Przybliżony miesięczny koszt eksploatacji |
90 |
U0=0,28 |
7,5 |
12436,- |
323,- |
291,- |
105 |
U0=0,28 |
8,4 |
14168,- |
362,- |
326,- |
120 |
U0=0,28 |
10,0 |
16689,- |
431,- |
388,- |
130 |
U0=0,28 |
10,9 |
18380,- |
470,- |
423,- |
150 |
U0=0,28 |
12,9 |
20321,- |
556,- |
501,- |
160 |
U0=0,28 |
15,6 |
23623,- |
673,- |
606,- |
190 |
U0=0,28 |
15,5 |
20889,- |
669,- |
602,- |
200 |
U0=0,28 |
15,7 |
23068,- |
677,- |
610,- |
|
|||||
Grzejniki marmurowe produkowane są w Polsce od 1990 r. Od tego też czasu ani jeden grzejnik nie uległ tzw. „przepaleniu”. Elementy grzewcze są hermetycznie izolowane od otoczenia zewnętrznego poprzez masę ceramiczną, która jednocześnie w optymalny sposób odbiera ciepło i przekazuje do marmuru. Na wnętrze grzejnika nie ma wpływu ani wilgoć, ani powietrze. Temperatura rzeczywista elementu grzejnego jest ponad 2 razy niższa od tej, do której jest on maksymalnie przeznaczony. Nawet wielka powódź, która nawiedziła Dolny Śląsk w 1997 roku nie spowodowała uszkodzenia zalanych grzejników ( z wyjątkiem termostatów - jako zewnętrzne elementy elektroniczne musiały zostać wymienione). Po przeprowadzonych testach trwałościowych można ocenić okres eksploatacji na minimum 30 lat.
Dla przykładu grzejnik:
Moc grzejnika |
Wymiary (cm) |
Prąd (A) |
Napięcie (V) |
Waga ( kg ) |
300 |
50 x 35 |
1,3 |
230 |
15 |
Systemy przeciwoblodzeniowe
Zimowa eksploatacja nawierzchni przeznaczonych dla ruchu kołowego i pieszego związana jest z koniecznością zabezpieczenia ich przed oblodzeniem i zaleganiem śniegu. Tradycyjne metody podejmowane są po wystąpieniu opadów i oblodzeniu. Zalegający lód i śnieg są przyczyną powstawania uszkodzeń nawierzchni i wypadków. Są również przyczyną uszkodzeń dachów i niedrożności instalacji rynnowych. Spadające sople, nawisy śniegu stanowią zagrożenie dla zdrowia i życia przechodniów. Systemy przeciwoblodzeniowe zapobiegają powstawaniu oblodzenia i zalegania śniegu. Zapewniają bezpieczeństwo użytkowania ciągów kołowych i pieszych. Likwidują przyczyny, a nie skutki powyższych zjawisk. |
Instalację i uruchomienie systemu należy powierzyć specjalistom. To fachowiec dokona właściwego wyboru kabla grzejnego, kontrolerów, czujników, regulatorów temperatury. Profesjonalnie wykona instalację, a zwłaszcza jej podłączenie i uruchomienie. |
Instalację elektryczną zasilającą system przeciwoblodzeniowy należy bezwzględnie zabezpieczyć wyłącznikiem przeciwporażeniowym. W widocznych miejscach przy schodach należy bezwzględnie umieścić tabliczki ostrzegawcze, iż schody ogrzewane są kablem grzewczym pod napięciem 230V.
Systemy przeciwoblodzeniowe składają się z kabli grzejnych stałooporowych lub samoregulujących, mat grzejnych, termostatów oraz akcesoriów instalacyjnych. Stosowane są do usuwania śniegu i lodu z dachów, rynien, rur spustowych ,podjazdów, schodów, mostów i innych konstrukcji. Na obszarze, pod którym ułożono system grzejny, nie występuje oblodzenie i nie zalega śnieg. W związku z powyższym nie występują uszkodzenia nawierzchni i budynków spowodowane przez zamarzającą wodę. Zmniejsza się także prawdopodobieństwo wypadków spowodowane przez śliskość nawierzchni i nawisy śnieżne.