Systemy ogrzewania podłogowego

Transkrypt

1 Systemy ogrzewania podłogowego Informacja techniczna TECHNIKA SANITARNA I GRZEWCZA

2 2 Spis treści 1. Informacje ogólne Konstrukcja grzejnika podłogowego Izolacja cieplna Izolacje brzegowe i dylatacje Izolacja przeciwwilgociowa Przewody grzejne Elementy mocujące przewody grzejne Warstwa grzejna Jastrych system mokry Płyty jastrychowe system suchy Wykładziny podłogowe Systemy układania wężownic Elementy uzupełniające instalacji ogrzewania podłogowego Rozdzielacze obiegów grzewczych Szafki rozdzielaczy Wytyczne montażowe ogrzewania podłogowego System mokry Kroki montażowe systemu mokrego System suchy Kroki montażowe systemu TBS Dopuszczalne tolerancje nierówności podłoża nośnego dla instalacji ogrzewania podłogowego Uruchomienie instalacji Zasady doboru grzejnika podłogowego Zapotrzebowanie na moc cieplną pomieszczenia Dopuszczalne temperatury powierzchni podłogi i graniczna moc cieplna Wymagana gęstość strumienia ciepła grzejnika podłogowego Parametry czynnika grzewczego Strumień ciepła przekazywany przez grzejnik podłogowy w kierunku dolnym Przepływ czynnika grzewczego Straty ciśnienia w obiegu grzewczym Regulacja instalacji ogrzewania podłogowego Pogodowa regulacja eksploatacyjna Regulacja temperatury w poszczególnych pomieszczeniach Komputerowe wspomaganie projektowania ogrzewania podłogowego Tabele i nomogramy System mokry Tabela wydajności cieplnej grzejnika podłogowego ceramika, kamień naturalny Tabela wydajności cieplnej grzejnika podłogowego tworzywo sztuczne Tabela wydajności cieplnej grzejnika podłogowego parkiet, średni dywan Tabela wydajności cieplnej grzejnika podłogowego gruby parkiet, gruby dywan Długość rur, ilość spinek i pojemność obwodu grzewczego Przepływ czynnika grzewczego System suchy Tabela wydajności cieplnej grzejnika podłogowego ceramika, kamień naturalny Tabela wydajności cieplnej grzejnika podłogowego tworzywo sztuczne Tabela wydajności cieplnej grzejnika podłogowego parkiet, średni dywan Tabela wydajności cieplnej grzejnika podłogowego gruby parkiet, gruby dywan Długość rur i pojemność obwodu grzewczego Przepływ czynnika grzewczego Spadek ciśnienia w wężownicy Technologia mokra Technologia sucha Spadek ciśnienia na rozdzielaczu Spadek ciśnienia na rozdzielaczu uniwersalnym Spadek ciśnienia na rozdzielaczu z przepływomierzami Przykład obliczeniowy Układy zasilania ogrzewania podłogowego i konwekcyjno-podłogowego z zastosowaniem stacji regulacyjnych RKR1 i RKRV Stacja regulacyjna RKR1 ogrzewanie podłogowe Stacja regulacyjna RKR1 ogrzewanie podłogowe i konwekcyjne Stacja regulacyjna RKRV ogrzewanie podłogowe Stacja regulacyjna RKRV ogrzewanie podłogowe i konwekcyjne...54

3 3 1. Informacje ogólne Instalacje ogrzewania podłogowego firmy ROTH należą do grupy wodnych, niskotemperaturowych instalacji centralnego ogrzewania. Mogą one pełnić zarówno funkcję ogrzewania podstawowego lub też być wykorzystywane jako ogrzewanie uzupełniające. Obszar zastosowania tych instalacji obejmuje budownictwo mieszkaniowe jedno i wielorodzinne. Instalacje tego typu można także z powodzeniem stosować w obiektach budownictwa ogólnego i przemysłowego. Rozkład temperatury powietrza w pomieszczeniach przy tego rodzaju instalacji grzewczej jest najbardziej zbliżony do idealnego. Rys Rozkład temperatury powietrza w pomieszczeniu 2,7m 1,8m 0,1m o C Ogrzewanie idealne Ogrzewanie podłogowe Ogrzewanie sufitowe Ogrzewanie grzejnikowe ściana zewnętrzna Ogrzewanie grzejnikowe ściana wewnętrzna Pomieszczenia w których zastosowano ogrzewanie podłogowe w przeciwieństwie do pomieszczeń ogrzewanych innymi systemami charakteryzują się podwyższoną temperaturą podłogi. Efektem tej cechy omawianych instalacji jest wyczuwalny szczególnie w przypadku podłóg z wykładzinami ceramicznymi, zmniejszony odpływ ciepła od stóp w kierunku podłogi. Wyeliminowanie zimnej powierzchni podłogi umożliwia uzyskiwanie komfortu cieplnego w pomieszczeniu przy temperaturach niższych o 1-2 C od temperatury otoczenia w analogicznym pomieszczeniu wyposażonym w inny system grzewczy. Wynika to z faktu wpływu na odczuwaną temperaturę w pomieszczeniu, temperatury powietrza wewnętrznego oraz średniej temperatury powierzchni otaczających przegród budowlanych, podwyższonej wskutek promieniowania ogrzewanej podłogi. Możliwe przy zachowaniu komfortu cieplnego, obniżenie temperatury powietrza wewnętrznego w pomieszczeniu o wspomniane wcze-

4 4 śniej 1-2 C przyczynia się do powstania oszczędności w postaci zmniejszenia zużycia energii na poziomie 6 12 %. Elementami składowymi instalacji wodnego ogrzewania podłogowego są: - źródło ciepła wraz z armaturą kontrolno zabezpieczającą, - pompa obiegowa, - sieć przewodów z armaturą, osprzętem i rozdzielaczami wężownic grzewczych, - wężownice grzewcze grzejników podłogowych, - urządzenia i armatura regulacyjno sterownicza. Temperatura czynnika grzewczego w instalacjach ogrzewania podłogowego zawiera się w przedziale C. Są to więc temperatury znacznie niższe niż stosowane w innych systemach grzewczych np. instalacjach ogrzewania grzejnikowego. Umożliwia to zastosowanie jako źródeł ciepła w omawianych instalacjach poza tradycyjnymi źródłami, np. niskotemperaturową kotłownią wodną, także niekonwencjonalnych, w pełni przyjaznych środowisku źródeł energii, takich jak pompy ciepła czy też stosowanych jako uzupełniające źródła ciepła w układach biwalentnych kolektorów słonecznych. W pełni efektywnymi źródłami energii cieplnej dla instalacji ogrzewania podłogowego są także kotły kondensacyjne. Do zalet ogrzewań podłogowych należą : - równomierny pionowy rozkład temperatury w pomieszczeniu, - oszczędność energii wynikająca z niższej temperatury czynnika grzewczego, - trwałość i niezawodność, - swoboda aranżacji wnętrza pomieszczeń, - brak prądów konwekcyjnych powietrza, - walory estetyczne podlegające na całkowitym ukryciu instalacji. Przy stosowaniu ogrzewań podłogowych należy jednak zdawać sobie sprawę z pewnych ograniczeń : - konieczność uwzględnienia sposobu ogrzewania już na etapie projektu budynku wraz ze szczegółowym ustaleniem konstrukcji grzejnika podłogowego, - brak możliwości późniejszych zmian powierzchni grzejnej; wymaga to precyzyjnego doboru powierzchni grzejników podłogowych oraz wyboru rodzaju wykładziny podłogowej na etapie projektowania.

5 5 2. Konstrukcja grzejnika podłogowego Grzejnik podłogowy składa się z następujących warstw : - izolacji cieplnej, - izolacji przeciwwilgociowej, - jastrychu, - wykładziny podłogowej. Typy rozwiązań konstrukcyjnych grzejników podłogowych określone są w DIN EN Firma ROTH oferuje instalacje ogrzewania podłogowego systemu mokrego i suchego. Stanowią one zgodnie z powyższą normą odpowiednio grzejniki podłogowe typu A i B. Zasadnicza różnicą pomiędzy obu typami grzejników jest odmienny sposób zabudowy wężownicy grzewczej. Ogólną ideę konstrukcji obu omawianych tu typów grzejników przedstawiono na rys 2.1. Rys Konstrukcja grzejników podłogowych system mokry typ A system suchy typ B W instalacjach ogrzewania podłogowego firmy ROTH budowanych w systemie mokrym stosuje się układane na warstwie izolacji cieplnej z systemowych płyt styropianowych FS20 dwa rodzaje rur o średnicy 17x2mm: - rury wielowarstwowej X-Pert S5+, składające się z rury bazowej z PERT, otoczonej warstwą antydyfuzyjną EVOH, a następnie warstwą ochronną również z PERT, pomiędzy poszczególnymi warstwami występuje spoiwo dodatkowo wzmacniające konstrukcję rury, - rury z polietylenu sieciowanego PEXc z warstwą antydyfuzyjną EVOH. Rury grzejne mocuje się do warstwy izolacji termicznej za pomocą wbijanych w nią spinek U-kształtowych. Powstałe z tych rur wężownice zalewane są następnie warstwą jastrychu. Instalacje systemu suchego bazują natomiast na rurze zespolonej AluLaserplus (lub AluPex), o średnicy 14x2mm, składającej się z rury bazowej PE-RT (lub PEXc) otoczonej zgrzewaną

6 6 laserowo powłoką aluminiową oraz ochronną warstwą również z PE-RT. Rura grzewcza montowana jest w warstwie izolacji termicznej z płyt systemowych TBS ze specjalnie przygotowanymi rowkami, dostosowanymi do meandrowych i ślimakowych układów wężownic. W celu poprawy warunków przekazywania ciepła, rury wężownic grzewczych układane są w wykonanych z ocynkowanej blachy stalowej gr. 0,6 mm lamelach, dostosowanych kształtem do formy rowków płyt izolacyjnych TBS. W zależności od przyjętego rozstawu rur wężownicy przewiduje się zastosowanie dwóch różniących się szerokością typów lameli: mm dla rozstawu rur 100 mm, mm dla rozstawów rur 200 mm i 300 mm. Długość obu typów lameli wynosi 1000 mm. W celu łatwego dostosowania ich długości do aktualnych potrzeb, każda z lameli posiada rozmieszczone w odstępach co 100 mm nacięcia na ich bocznych płaskich powierzchniach, a w zagłębieniach będących łożem dla rur stosowne wycięcia. Zabudowane w ten sposób wężownice przykrywane są warstwą folii PE gr 0,2 mm, pełniącej funkcję izolacji przeciwwilgociowej, a następnie układa się na nich płyty jastrychowe. Zaletą systemu suchego instalacji ogrzewania podłogowego jest szybki montaż kompletnej podłogi, nieznaczny ciężar i mniejsza wysokość warstwy grzewczej. Czas wiązania jastrychu anhydrytowego stosowanego do zalewania wężownic grzejników podłogowych systemu mokrego wynosi minimum 7 dni, jastrychu cementowego co najmniej 21 dni, natomiast po posadzce ogrzewania podłogowego wykonanego w systemie suchym można poruszać się praktycznie natychmiast po zakończeniu prac. Całkowita grubość warstw grzejnika podłogowego (bez warstwy wykończenia podłogi) w zależności od warunków temperaturowych miejsca jego usytuowania wynosi : - w systemie mokrym od 95 mm dla grzejników na stropie pomiędzy pomieszczeniami o tym samym przeznaczeniu do min. 155 mm dla grzejników na gruncie, - w systemie suchym od 60 mm dla grzejników na stropie pomiędzy pomieszczeniami o tym samym przeznaczeniu do min. 120 mm dla grzejników na gruncie.

7 Izolacja cieplna Wymagania izolacyjności cieplnej przegród i podłóg na gruncie oraz inne wymagania związane z oszczędnością energii określone są w załączniku do rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 75, poz. 690 : 2002r.). Wynikające stąd wartości współczynnika przenikania ciepła Uk(max) dla stropów, obliczone zgodnie z Polską Normą, dotyczącą obliczania oporu cieplnego i współczynnika przenikania ciepła nie mogą być większe niż : - stropy nad piwnicami nieogrzewanymi 0,60 W/(m 2 x K), - stropy nad przejazdami ( przy ti > 16ºC ) 0,30 W/(m 2 x K), - stropy międzykondygnacyjne ( dla ti 8ºC ) bez wymagań. Minimalna wartość sumy oporów cieplnych dla podłóg układanych na gruncie (dla ti > 16ºC) powinna wynosić co najmniej Rmin = 1,5 (m 2 x K)/W. Należy tutaj zauważyć, że w przypadku instalacji ogrzewania podłogowego do obliczania współczynnika Uk, jak i ustalaniu wartości R nie uwzględnia się wszystkich warstw przegrody ( stropu, podłogi), lecz tylko warstwy znajdujące się poniżej poziomu rur wężownicy grzejnika podłogowego. Jeżeli grzejnik podłogowy usytuowany jest na stropie można w obliczeniach współczynnika Uk uwzględnić opór przejmowania ciepła o wartości 0,17 (m 2 x K)/W. Drugim bezpośrednio związanym z instalacjami ogrzewania podłogowego przepisem jest norma DIN EN 1264 (DIN 4725) część 4. Wynikające stąd wymagania stawiane izolacyjności warstwy izolacji cieplnej znajdującej się pod powierzchnią grzewczą grzejnika podłogowego zestawiono w tabeli Tabela Wymagane minimalne opory cieplne warstw izolacji termicznej Przypadek 1 2 Miejsce zabudowy grzejnika podłogowego Strop nad pomieszczeniami o takim samym przeznaczeniu t = 0 C Strop nad pomieszczeniami o innym przeznaczeniu (np. nad pomieszczeniami ogrzewanymi okresowo) R min (m 2 x K)/W 0,75 1,25 3 Strop nad pomieszczeniami nie ogrzewanymi 1,50 4 Na gruncie 2,00

8 8 Rys Przypadki usytuowania grzejnika podłogowego W tabeli zamieszczono bazujące na znajdujących się w ofercie firmy ROTH materiałach, warianty izolacji termicznej w zależności od usytuowania grzejnika podłogowego. Przypadek R min (m 2 x K)/ W 1 0, Grubość całkowita mm Liczba warstw System Płyta izolacyjna 30 1 mokry Systemowa płyta izolacyjna FS20 30 mm 33 1 suchy Systemowa płyta izolacyjna TBS 33 mm 1, mokry Systemowa płyta izolacyjna FS20 50 mm 1, suchy 1, mokry 1, suchy 2, mokry 2, suchy Systemowa płyta izolacyjna TBS 33 mm styropian 20 kg/m 3 30 mm Systemowa płyta izolacyjna FS20 50 mm styropian 20 kg/m 3 20 mm Systemowa płyta izolacyjna TBS 33 mm styropian 20 kg/m 3 40 mm Systemowa płyta izolacyjna FS20 50 mm styropian 20 kg/m 3 40 mm Systemowa płyta izolacyjna TBS 33 mm styropian 20 kg/m 3 60 mm

9 9 Tabela Warianty warstw izolacji termicznej Jeżeli na stropie ułożono rury lub kable, izolację termiczną należy wykonać jako dwuwarstwową. Warstwa izolacji termicznej pełni również funkcję izolacji akustycznej. Ustalenie grubości warstwy izolacji w tym zakresie winno być przeprowadzone zgodnie z PN-87-B-02151/ 02 i 03. Aby uniknąć powstawiania mostków cieplnych, między płytami warstw izolacji termicznej nie mogą występować szczeliny. Do budowy izolacji termicznej firma ROTH stosuje płyty styropianowe o gęstości 20 kg/m 3 ( technologia mokra) i 30 kg/m 3 (technologia sucha TBS) Izolacje brzegowe i dylatacje Bardzo ważnym zagadnieniem jest zapewnienie dylatacji płyty grzejnika podłogowego od wszystkich ścian. Współczynnik rozszerzalności jastrychu stanowiącego górną warstwę konstrukcji grzejnika podłogowego budowanego metodą mokrą wynosi 0,012 mm/(m x K). Oznacza to, że płyta warstwy jastrychu o długości około 8 m wskutek ogrzania od 8 C do 50 C wydłuży się o 4 mm. Wydłużenie to winno być przejęte przez izolację brzegową. Zgodnie z normą warstwa jastrychu grzejnika podłogowego winna mieć możliwość swobodnego przemieszczania o 5 mm we wszystkich kierunkach. Jako izolację brzegową firma ROTH stosuje taśmę z miękkiej pianki polietylenowej o grubości 8 mm i wysokości 130 mm, do której przymocowana jest folia. Folię wykłada się na płyty styropianowe, aby uszczelnić przestrzeń pomiędzy izolacją brzegową i płytami styropianowymi, a tym samym zapobiec wnikaniu jastrychu w te szczeliny. Wysokość izolacji brzegowej powinna sięgać stropu konstrukcyjnego i górnej krawędzi wykładziny podłogowej. W przypadku stosowania dwuwarstwowej izolacji termicznej, taśma izolacji brzegowej winna być montowana przed ułożeniem górnej warstwy izolacji termicznej. W przypadku grzejników podłogowych charakteryzujących się : - powierzchnią płyty jastrychu przekraczającą 40 m 2, - stosunkiem długości boków płyty przekraczającym 1 2, - płytą o złożonym kształcie np. w formie litery L, należy przewidzieć dylatacje. Dylatacje takie winny być także zastosowane w obrębie otworów drzwiowych. Warunki stosowania dylatacji przedstawiono na rys Do wykonania dylatacji firma ROTH stosuje taśmę podobną do izolacji brzegowej w postaci profili dylatacyjnych o grubości 10 mm, wysokości 100 mm i długości 1800 mm. Omawiany profil montuje się do górnej warstwy izolacji termicznej. Przy przejściach przez dylatacje rur grzewczych, winny być one prowadzone w tulejach ochronnych o długości wynoszącej po

10 10 0,3 m z każdej strony profilu dylatacyjnego. Do wykonania tulei ochronnych firma ROTH stosuje karbowana rurę PE o średnicach 19/25 mm. Brak dylatacji może doprowadzić do zniszczenia zarówno jastrychu jak i rur grzewczych. W przypadkach zastosowania na powierzchniach grzejników podłogowych jako wykończenia podłogi płytek ceramicznych lub z kamienia naturalnego, ich ułożenie należy skorelować z rozmieszczeniem profili dylatacyjnych w taki sposób, aby fugi pomiędzy płytkami znalazły się bezpośrednio nad profilem dylatacyjnym. Do wypełnienia fug w tych miejscach stosować wyłącznie odporne na podwyższone temperatury (do 60 C) materiały trwale plastyczne. Rys Warunki rozmieszczania dylatacji Stosunek długości boków a/ b > 1/ 2 źle b maksymalna powierzchnia 40 m 2 dobrze a źle dobrze Obwody grzewcze należy tak zaplanować, aby liczba skrzyżowań rury z dylatacją była jak najmniejsza. szczelina dylatacyjna 2.3. Izolacja przeciwwilgociowa Wykonuje się ją z folii polietylenowej w celu niedopuszczenia do zawilgocenia izolacji cieplnej. W przypadku stosowania do wykonania izolacji cieplnej systemowych płyt firmy ROTH wraz z izolacyjną taśmą brzegową, dodatkowa izolacja przeciwwilgociowa jest zbędna. W przypadku układania grzejników podłogowych na gruncie lub podkładzie narażonym na zawilgocenie, izolację przeciwwilgociową należy zastosować pod warstwą izolacji cieplnej. Jako tę izolację stosować folię polietylenową o grubości 0,2 mm łączoną na zakładkę, przy ścianach wywiniętą do wysokości górnej płaszczyzny jastrychu. W przypadkach wykonania izolacji przeciwwilgociowej na bazie folii PCV lub materiałów bitumicznych należy ją bezwzględnie oddzielić od warstwy izolacji termicznej z płyt styropianowych za pomocą folii PE. Brak takiego oddzielenia może doprowadzić do zniszczenia izolacji termicznej.

11 2.4. Przewody grzejne Tabela Parametry techniczne rur grzejnych w instalacjach ogrzewania podłogowego firmy ROTH 1) d z - średnica zewnętrzna rury 2.5. Elementy mocujące przewody grzejne W przypadku grzejników podłogowych wykonywanych metodą mokrą jako elementy mocujące rury grzejne, stosuje się spinki U-kształtowe, wbijane za pomocą tackera bezpośrednio w warstwę izolacji termicznej. Na odcinkach prostych rur, odstępy pomiędzy spinkami powinny wynosić około 0,5 m. Na łukach rury należy mocować w co najmniej trzech punktach. W systemie suchym rury grzejne układane są w lamelach z blachy stalowej, ułożonych w warstwie izolacji termicznej wykonywanej z płyt systemowych TBS i nie wymagają mocowania. Nazwa parametru Instalacje ogrzewania podłogowego system mokry rura X-Pert S5+ 17x2 mm Rura PEXc 17x2mm Instalacje ogrzewania podłogowego system suchy Rura zespolona AluLaserplus (AluPex) 14x2mm Średnica zewnętrzna [mm] Średnica wewnętrzna [mm] Pojemność wodna [l/m] 0,13 0,13 0,079 Maksymalna temp. pracy [ C] Maksymalne ciśn. robocze [bar] Minimalny promień gięcia 5d z 1) 5d z 1) 5d z 1) Warstwa grzejna Zgodnie z normą PN-82/B Podstawowe obciążenia technologiczne i montażowe, charakterystyczne wartości obciążeń podłogi w budynkach są następujące : - pomieszczenia mieszkalne 1,5 kn/m 2, - pomieszczenia biurowe, pomieszczenia lekcyjne 2,0 kn/m 2, - sale wykładowe, restauracje, kawiarnie 3,0 kn/m 2, - obiekty handlowe, sale sportowe, hale dworcowe 5,0 kn/m 2. Warstwa grzejna instalacji ogrzewania podłogowego podlega tym samym wymaganiom wytrzymałościowym. W innego rodzaju obiektach mogą występować znacznie większe obciążenia użytkowe podłogi.

12 Jastrych system mokry W grzejnikach podłogowych budowanych tą metodą, rury grzejne po ukształtowaniu w wężownice, zamocowaniu do podłoża i pomyślnych próbach hydraulicznych zalewa się warstwą jastrychu. Grubość warstwy jastrychu uzależniona jest od wielkości przenoszonych obciążeń. Zgodnie z normą DIN dotyczącą jastrychów w instalacjach ogrzewania podłogowego w budynkach mieszkalnych o obciążeniu podłogi do 1,5 kn/m 2, w przypadkach systemów gdzie rury grzejne ułożone są bezpośrednio na warstwie izolacji termicznej, grubość warstwy jastrychu klasy 20 nad rurami powinna wynosić min. 45 mm. W instalacjach ogrzewania podłogowego systemu mokrego firmy ROTH całkowita grubość warstwy jastrychu, licząc od górnej płaszczyzny izolacji termicznej wynosi dla omawianych tu typowych warunków 65 mm. Do wykonania warstwy grzewczej zaleca się stosowanie jastrychu cementowego ZE20 który zgodnie z DIN powinien charakteryzować się uziarnieniem kruszywa do 8 mm, zawartością cementu kg na m 3 mieszanki betonowej, stosunkiem wody do betonu 0,45 i wytrzymałością 22,5 N/m 2. W celu minimalizacji jam kurczliwych w warstwie grzewczej, zredukowania ilości wody zarobowej w mieszance betonowej przy zachowaniu jej właściwej płynności (zapewniającej otoczenie rur grzejnych), jak i zwiększenia wytrzymałości płyty grzewczej, jastrych należy uszlachetnić poprzez dodanie do niego plastyfikatora. Współczynnik przewodzenia ciepła tak przygotowanego jastrychu wynosi λ = 1,2 W/(m x K). Do zalewania rur grzejnych instalacji ogrzewania podłogowego stosuje się także jastrych anhydrytowy. Charakteryzuje się on bardzo dobrą przewodność cieplną wynoszącą λ = 1,5 W/(m x K). Nie może być jednak stosowany w środowisku wilgotnym (łazienki, pływalnie). Coraz częściej, mimo wysokiej ceny, stosuje się jastrychy w postaci samopoziomujących mieszanek na bazie anhydrytu lub cementu. Przy ich wykorzystywaniu należy kierować się zaleceniami producentów tych mieszanek. Podczas układania jastrychu rury grzejne winny być wypełnione wodą i pozostawać pod ciśnieniem 0,3-0,4 MPa. Istotnym jest wówczas także odpowiednie zabezpieczenie rur przed uszkodzeniem np. w postaci ułożonych blatów po których odbywać się będzie mógł transport jastrychu taczkami. Jastrychy cementowe stosowane w instalacjach ogrzewania podłogowego nie wymagają zasadniczo zbrojenia. Jednak w przypadkach, gdy jako wykładzinę podłogową przewiduje się wykładziny kamienne bądź ceramiczne, wskazanym jest zastosowanie przejmującego naprężenia rozciągające zbrojenia, wykonanego z siatki stalowej o wielkości oczek 10 x 10 cm, z drutu o średnicy 3 mm. Zbrojenie to układa się nad rurami w górnej części warstwy jastrychu. Zbrojenie to należy przerwać w obszarze dylatacji warstw grzejnych.

13 Płyty jastrychowe system suchy W systemie suchym ROTH TBS, stosuje się gipsowe-włóknowe płyty jastrychowe grubości 25 mm. Składają się one z dwóch połączonych płyt o grubości 12,5 mm każda. Płyty osadzone są jedna na drugiej i przesunięte w stosunku do siebie o 50 mm, co powoduje powstanie zakładki. Te pokrywane są klejem, a w celu osiągnięcia odpowiedniego nacisku na zakładce elementy łączy się dodatkowo wkrętami. Łączenia wygładza się masą do spoin Wykładziny podłogowe Wymagania cieplne stawiane wykładzinom podłogowym w instalacjach ogrzewania podłogowego określone są przez DIN EN Opór cieplny tej warstwy grzejników podłogowych nie powinien przekraczać 0,15 (m 2 x K)/ W. Wykładziny podłogowe cechujące się dużym oporem cieplnym przyczyniają się bowiem do zwiększonego oddawania ciepła w głąb grzejnika i wymagają wyższej temperatury pracy instalacji. Jako wykładziny stosuje się szeroką gamę materiałów obejmującą : - kamień naturalny, - płytki ceramiczne, - wykładziny podłogowe z tworzywa sztucznego (linoleum, PCV), - wykładziny podłogowe dywanowe, - parkiet. Dla poszczególnych typów wykładzin przyjmuje się do obliczeń następujące wartości oporu cieplnego : - ceramika, kamień Rw = 0,00(m 2 x K)/W, - wykładziny podłogowe z tworzyw sztucznych Rw = 0,05(m 2 x K)/W, - parkiet o gr. całk. do 10 mm, wykł. dywanowa o gr. całk. do 6 mm Rw = 0,10(m 2 x K)/W, - gruba wykładzina dywanowa o grubości cał. do 10 mm Rw = 0,15(m 2 x K)/W. Ze względu na istotne znaczenie wykładziny na wydajność ogrzewania podłogowego, rodzaj wykładziny winien być znany już w fazie projektowania instalacji. Nie zawsze jednak na tym etapie jest już on ustalony. Wówczas zgodnie z wytycznymi DIN EN 1264 dla pomieszczeń stałego pobytu ludzi zakłada się opór cieplny wykładziny na poziomie Rw = 0,10(m 2 x K)/W.

14 14 Wszystkie omawiane rodzaje wykładzin winny być układane dopiero po wstępnym nagrzaniu jastrychu. Dopuszczalną zawartość wilgoci w warstwie grzewczej w zależności od rodzaju stosowanej wykładziny, jak i typu użytego jastrychu podano w tabeli Tabela Dopuszczalna zawartość wilgoci w warstwie grzewczej zmierzona przy temperaturze powietrza w pomieszczeniu t i = 20 C Wykładzina podłogowa Jastrych cementowy Jastrych anhydrytowy Wykładziny z kamienia naturalnego i płytek ceramicznych na cienkiej warstwie kleju lub zaprawy 2,0% 0,5% Wykładziny dywanowe 2,5% 1,0% Elastyczne wykładziny z tworzywa sztucznego 2,0% 0,5% Parkiet 2,0% 0,5% Zaprawy i kleje winny być odporne na długotrwałe działanie temperatury 60 C. Zarówno wykładziny jak i materiały klejące winny posiadać atest stwierdzający ich przydatność do stosowania w instalacjach ogrzewania podłogowego. Jeżeli płytki układa się na zaprawie o właściwościach jastrychu, to jej grubość stanowić może część wymaganej minimalnej grubości warstwy grzewczej. Wykładziny dywanowe i elastyczne wykładziny z tworzyw sztucznych (linoleum, PCV) układać na dokładnie wyrównanej poprzez szpachlowanie powierzchni, stosownie do wymagań DIN Wykładziny te winny być przyklejone do jastrychu na całej ich powierzchni. Nie należy stosować wykładzin dywanowych na podkładzie filcowym. Charakteryzują się one zbyt dużym oporem cieplnym, a ich podkład może być przyczyną powstawania wypukłości. Parkiet układać przy zastosowaniu odpowiednich mas wiążących spełniających te same co wyżej podane kryteria wytrzymałości temperaturowej. Wilgotność tego typu wykładzin stosowanych zarówno w formie mozaiki, klepki parkietowej, jak i gotowych paneli powinna wynosić nie więcej niż 9 % ± 2 %. Nie zaleca się układania parkietu w formie pływającej podłogi z warstwą podkładową z tektury falistej. W przypadku tego typu konstrukcji wykładziny należy bowiem liczyć się ze wzrostem oporu cieplnego o około 0,05 (m 2 x K)/W. Przy zastosowaniu parkietu bardzo istotne jest zachowanie pomiędzy tym typem wykładziny, a wszystkimi ścianami pomieszczenia min. 15 mm fug wypełnianych materiałem trwale plastycznym, odpornym na działanie podwyższonej temperatury.

15 Systemy układania wężownic Ze względu na sposób prowadzenia przewodów grzewczych w grzejnikach instalacji ogrzewania podłogowego rozróżnia się dwa podstawowe typy układów wężownic : - układ meandrowy, - układ ślimakowy. Przy meandrowym układzie rur grzejnych czynnik grzewczy o temperaturze zasilania obiegu, wprowadzany jest od strony ściany zewnętrznej pomieszczenia, a następnie ulega schłodzeniu przy przepływie przez kolejne ułożone w formie charakterystycznych meandrów (zakoli) partie wężownicy. W efekcie obszar początkowy wężownicy o najwyższej temperaturze czynnika grzewczego, cechuje się największą gęstością przekazywanego do pomieszczenia strumienia ciepła, jak i najwyższymi temperaturami powierzchni ogrzewanej podłogi. Pozwala to na uzyskiwanie zintensyfikowanego oddawania ciepła w strefie największych strat ciepła jaką są obszary przyokienne pomieszczeń. Postępujące wraz z kierunkiem przepływu, schłodzenie czynnika grzewczego w kolejnych partiach grzejnika podłogowego z wężownicą meandrową, prowadzi do zmniejszania gęstości strumienia cieplnego, przyczyniając się do liniowego obniżania temperatury powierzchni ogrzewanej podłogi. Rys Układ meandrowy Rozkład temperatury Temperatura powierzchni podłogi ( C) o

16 o 16 Przy układzie ślimakowym przewody zasilające i powrotne wężownicy ułożone są naprzemiennie obok siebie. Pozwala to na uzyskiwanie wyrównanej, praktycznie stałej temperatury na całej powierzchni ogrzewanej podłogi. Rys Układ ślimakowy Rozkład temperatury Temperatura powierzchni podłogi ( C) Wybór układu wężownicy nie wpływa na ogólną wydajność grzewczą grzejnika podłogowego, ma natomiast - co przedstawiono na rys i wpływ na rozkład temperatury jego powierzchni. Poza typowym meandrowym i ślimakowym układem wężownicy, rury grzewcze mogą być montowane w formie stanowiącej kombinację obu układów. Przykładem takiego rozwiązania przedstawionym na rys. nr , jest jednoczesne zastosowanie w grzejniku podłogowym obu układów połączonych szeregowo. Jest to rozwiązanie dość często spotykane w przypadku pomieszczeń ze znacznymi przeszkleniami w ścianach zewnętrznych. W takich przypadkach dopuszcza się podwyższenie temperatury podłogi w pasie tzw. strefy brzegowej o maksymalnej szerokości 1,0 m, usytuowanej wzdłuż ściany zewnętrznej. Dzięki temu możliwe jest skuteczne ogrzanie pomieszczenia.

17 17 Rys Kombinacja układu meandrowego i ślimakowego wężownicy Istnieje szereg podobnych kombinacji podstawowych typów układów wężownic. Pozwalają one na swobodne dostosowanie wężownicy do wymagań wynikających z charakteru pomieszczenia. Należy jednak zaznaczyć, że preferowanym, szczególnie w przypadku obszarów pomieszczeń stanowiących tzw. strefy przebywania, jest układ ślimakowy. Wynika to z uzyskiwania przez układ tego typu jednakowej gęstości strumienia cieplnego, przekazywanego przez poszczególne partie grzejnika podłogowego oraz wyrównanej temperatury całej podłogi. Poza typem układu wężownicy istotnym parametrem instalacji ogrzewania podłogowego jest rozstaw przewodów grzewczych. Jak można przypuszczać wielkość strumienia ciepła przekazywanego przez grzejnik podłogowy wzrasta wraz ze zmniejszaniem odległości pomiędzy poszczególnymi przewodami grzewczymi. To zmniejszenie odległości powoduje też w pełni pożądaną minimalizację różnic temperatur sąsiadujących partii grzejnika podłogowego. Jednakże wzrost wydajności mocy grzejnika nie jest wprost proporcjonalny do zmniejszanego rozstawu rur grzewczych wężownicy. W skrajnym przypadku nieznaczny wzrost wydajności cieplnej grzejnika podłogowego okupiony byłby nieuzasadnionym ekonomicznie wzrostem długości rur wężownicy. Dlatego też jako minimalny, zalecany rozstaw rur wężownic grzejnika podłogowego, firma ROTH przyjmuje 10 cm. Równocześnie wprowadzono ograniczenie maksymalnej wielkości rozstawu rur przyjmując, że nie powinien on przekraczać 30 cm. Ma to na celu minimalizację stopnia dyskomfortu wynikającego z wyczuwania przy zetknięciu stopy z podłogą jej miejsc cieplejszych i zimniejszych. Zjawisko to nabiera szczególnego zna-

18 18 czenia w przypadkach grzejników podłogowych z wykładzinami ceramicznymi. Odstęp skrajnych rur grzejników podłogowych o dowolnym typie układu wężownicy od ścian pomieszczenia winien być co najmniej równy połowie odległości zastosowanego rozstawu rur grzewczych. Powierzchnie podłogi zabudowane na stałe np. szafkami kuchennymi czy też przyborami sanitarnymi natrysk, wanna należy pominąć przy układaniu wężownicy. Firma ROTH przewiduje w przypadku instalacji ogrzewania podłogowego systemu mokrego budowę wężownic zarówno w układzie ślimakowym i meandrowym, natomiast w instalacjach systemu suchego wyłącznie jako układy meandrowe Elementy uzupełniające instalacji ogrzewania podłogowego Rozdzielacze obiegów grzewczych Rozdzielacze firmy ROTH produkowane są z mosiądzu. Kolektor zasilający i powrotny każdego z rozdzielaczy połączone są ze sobą uchwytami z ocynkowanej blachy stalowej służącymi do montażu rozdzielacza w szafce rozdzielacza. W celu połączenia rozdzielacza z siecią przewodów instalacji czynnika grzewczego, każdy kolektor wyposażony jest po obu jego stronach w wyjścia boczne z gwintem wewnętrznym 1. W ofercie firmy znajdują się dwa rodzaje rozdzielaczy: - rozdzielacz uniwersalny, - rozdzielacz z przepływomierzami. Rozdzielacz uniwersalny wyposażono we wbudowane w jego kolektor powrotny zawory odcinające z wkładkami termostatycznymi, przystosowane do montażu siłowników. Kolektor zasilający posiada natomiast zawory regulacyjno-odcinające. Regulacja wielkości przepływu dla poszczególnych obiegów grzewczych (wężownic) odbywa się w przypadku tego rodzaju rozdzielacza poprzez odpowiednie nastawy zaworów regulacyjnych na kolektorze zasilającym. Do wyposażenia należą dwie końcówki (osobno na zasilaniu i powrocie) umożliwiające napełnianie i opróżnianie, jak również odpowietrzanie obiegów grzewczych. Rozdzielacz z przepływomierzami wyposażono we wbudowane na kolektorze zasilającym przepływomierze o skali przepływu od 0,1 l/min do 6,0 l/min. Kolektor powrotny tego rozdzielacza posiada wbudowane zawory odcinające z wkładkami termostatycznymi. Zawory te dostosowane są do montażu siłowników. Do wyposażenia tego rozdzielacza należą również dwie końcówki (osobno na zasilaniu i powrocie) umożliwiające napełnianie i opróżnianie, jak również odpowietrzanie obiegów grzewczych. Nastawa wielkości przepływu dla każdego obiegu grzewczego odbywa się tutaj za pomocą klucza sześciokątnego umieszczanego w śrubie regulacyjnej znajdującej się w górnej części przepływomierza.

19 19 Oba rodzaje rozdzielaczy dostarczane są bez złączek do podłączenia rur grzejnych wężownic. Rodzaj złączki stanowiącej mosiężny śrubunek przyłączeniowy z gwintem wewnętrznym 3/4 zależy bowiem od średnicy zastosowanej rury grzewczej : 14x2 mm (system suchy), 17x2 mm (system mokry). Rozstaw króćców rozdzielaczy do przyłączenia obiegów grzewczych w przypadku obu ich rodzaji wynosi osiowo 55 mm. Długości rozdzielaczy podano w tabeli Każdy z rozdzielaczy firmy ROTH umożliwia przyłączenie od 2 do 12 obiegów grzewczych. Tabela Długości rozdzielaczy Liczba obiegów grzewczych Rozdzielacz uniwersalny Długość całkowita (bez zaśplepek) [mm] Rozdzielacz z przepływomierzami Długość całkowita (z końcówkami do napełniania, opróżniania i odpowietrzania) [mm] HK HK HK HK HK HK HK HK HK HK HK Szafki rozdzielaczy Rozdzielacze obiegów grzewczych umieszcza się w specjalnych szafkach dostosowanych do wielkości zastosowanego rozdzielacza. Firma ROTH oferuje szafki podtynkowe i nadtynkowe. Oba rodzaje szafek wykonane są z blachy stalowej, ocynkowanej malowanej proszkowo (RAL 9016). Tylna ścianka szafki wyposażona jest w szyny mocujące, ściany boczne z otworami na przewody zasilania i powrotu czynnika grzewczego. Fabryczne wyposażenie stanowią również stopy montażowe oraz śruby do mocowania rozdzielacza. Frontowe drzwiczki szafki można otwierać albo zdejmować. Szafki podtynkowe mają regulowaną w ograniczonym zakresie wysokość i głębokość.

20 20 Szafka do rozdzielacza podtynkowa Wymiar Ilość obw. Szerokość Wysokość Głębokość grzewczych [mm] [mm] [mm] O I II III Szafka do rozdzielacza nadtynkowa Wymiar Ilość obw. Szerokość Wysokość Głębokość grzewczych [mm] [mm] [mm] O I II III Wytyczne montażowe ogrzewania podłogowego Podstawową zasadą wykonywania ogrzewania podłogowego jest warunek, że płyta grzejna grzejnik podłogowy stanowi, tzw. element pływający, tzn. oddzielony od konstrukcji budynku szczelinami dylatacyjnymi System mokry 1. Budynek powinien być w stanie zamkniętym, tzn. winny być zamontowane okna i drzwi zewnętrzne. 2. Roboty tynkarskie powinny być zakończone, w przeciwnym wypadku niezbędne będzie późniejsze staranne zabezpieczenie powierzchni grzejnika podłogowego przed zabrudzeniem wynikającym z prowadzenia tego typu prac budowlanych. 3. Powierzchnia podłoża nośnego winna być równa i wolna od pęknięć oraz rys. Dopuszczalne tolerancje nierówności podłoża podano w pkt Do wykonania warstw wyrównujących podłoże nie można stosować materiałów sypkich. 4. W przypadku podłoży nośnych graniczących z gruntem lub narażonych na zawilgocenie, na całej takiej powierzchni należy zastosować izolację przeciwwilgociową zgodnie z wymogami pkt Ułożone na podłożu nośnym kable i przewody innych instalacji powinny być przymocowane. 6. Przy wszystkich ścianach, ościeżnicach, słupach należy ułożyć izolacyjną taśmę przyścienną zwaną też taśmą brzegową.

21 21 7. Ułożyć warstwę izolacji termicznej wykorzystując w tym celu systemowe styropianowe płyty izolacyjne FS20 z folią. Grubość izolacji winna być dostosowana do przypadku lokalizacji grzejnika podłogowego. Szczegółowe wytyczne w tym zakresie podano w pkt Przymocowany do taśmy brzegowej fartuch z folii PE wywinąć na warstwę izolacji termicznej. 9. W przypadkach gdy jest to niezbędne zamontować profile dylatacyjne, mocując je do wierzchniej warstwy izolacji termicznej. 10. Montaż przewodów grzewczych należy prowadzić ze zwoju lub bębna, dobierając długość rur tak, aby w warstwie grzejnika podłogowego nie było żadnych łączeń. Minimalny promień gięcia rur grzewczych wynosi 5dz, gdzie dz jest średnicą zewnętrzną rury. 11. Przejścia rur grzejnych przez profile dylatacyjne wykonać w tulejach ochronnych. 12. Przed zalaniem jastrychem wężownic grzewczych, instalację poddać próbie szczelności przy ciśnieniu 0,6 MPa przez okres 24 godzin. 13. Podczas wylewania jastrychu rury grzewcze winny być wypełnione wodą i pozostawać pod ciśnieniem 0,3 MPa. 14. Standardowa grubość jastrychu nad warstwą izolacji termicznej wynosi 65 mm. 15. Układanie warstwy wykończeniowej można rozpocząć po uruchomieniu instalacji, sezonowaniu jastrychu i sprawdzeniu zawartości pozostałej w nim wilgoci. Dopuszczalny stan zawilgocenia jastrychu w zależności od rodzaju stosowanej warstwy wykończeniowej podano w tabeli Kroki montażowe systemu mokrego

22 System suchy 1. Budynek i podłoże powinno spełniać wymagania jak w przypadku instalacji ogrzewania podłogowego systemu mokrego. 2. Taśmę brzegową ułożyć przy ścianach, ościeżnicach i słupach. 3. Ułożyć warstwę izolacji termicznej stosując w tym celu systemowe płyty izolacyjne TBS. Płyty te układać w taki sposób aby dzięki zakładkom tworzyły one jedną całość. Doboru grubości warstwy izolacji termicznej dokonać w oparciu o wytyczne pkt Fartuch z folii PE przymocowany do taśmy brzegowej wywinąć na warstwę płyt izolacyjnych. 5. W rowkach płyty izolacyjnej umieścić metalowe lamele. Ich typ powinien być dostosowany do planowanego rozstawu rur grzejnych. Lamele mogą być układane wyłącznie na prostych odcinkach z pominięciem obszaru zmiany kierunku prowadzenia rury grzewczej. Długość lamel dopasować do żądanego wymiaru. 6. Ułożyć rury grzejne umieszczając je w zagłębieniach lameli, a w obszarze zmiany kierunku prowadzenia w rowkach płyty TBS. Długość rur dobrać tak, aby nie dopuścić do stosowania w warstwie grzejnika złączek połączeniowych. 7. Przykryć całą powierzchnię grzejnika folią PE gr. 0,2 mm celem oddzielenia lameli z rurami grzejnymi od płyt jastrychowych. 8. Wężownice instalacji ogrzewania podłogowego poddać próbie szczelności podobnie jak w przypadku systemu mokrego. 9. Zamontować płyty jastrychowe, łącząc je na zakładkach klejem i wkrętami. Tak wykonane połączenia wygładzić masą do spoin Kroki montażowe systemu TBS

23 Dopuszczalne tolerancje nierówności podłoża nośnego dla instalacji ogrzewania podłogowego Odległość pomiędzy punktami pomiarowymi [m] System mokry Nierówności podłoża [mm] System suchy 0, Uruchomienie instalacji Pierwsze uruchomienie instalacji ogrzewania podłogowego systemu mokrego, w których do wykonania warstwy grzewczej zastosowano jastrych cementowy może być przeprowadzone po upływie co najmniej 21 dni procesu wiązania wylewki. Natomiast w przypadku stosowania jastrychu anhydrytowego jest to możliwe najwcześniej po 7 dniach, jeżeli jest to zgodne z wymaganiami producenta zastosowanej mieszanki. Instalację należy uruchamiać przy temperaturze zasilania 25 C. Proces wygrzewania posadzki przy tej temperaturze prowadzić przez okres 3 dni. Następnie temperaturę zasilania czynnika grzewczego należy podnieść do maksymalnej przewidywanej w projekcie i utrzymywać ją przez okres kolejnych 4 dni. W przypadku grzejników podłogowych systemu suchego uruchomienie instalacji możliwe jest bezpośrednio po zakończeniu prac montażowych. Na wykonawcy spoczywa obowiązek wystawienia protokołu uruchomienia instalacji zawierającego wszystkie istotne dane dla pracy ogrzewania podłogowego.

24 24 5. Zasady doboru grzejnika podłogowego 5.1. Zapotrzebowanie na moc cieplną pomieszczenia Podstawą zwymiarowania instalacji ogrzewania podłogowego jest określenie zgodnie z PN-B-03406:1994 strat ciepła ogrzewanych tym systemem pomieszczeń, pomniejszonych o składową przenikania ciepła przez powierzchnię ogrzewanych podłóg i ewentualnie wydajność dodatkowych źródeł ciepła. Wartości współczynników przenikania ciepła przegród budowlanych ogrzewanego budynku określone zgodnie z PN-EN ISO 6946 : 1999 powinny spełnić wymagania stawiane w załączniku do rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia r. (Dz. U. Nr 75, poz. 690 : 2000 r.) 5.2. Dopuszczalne temperatury powierzchni podłogi i graniczna moc cieplna Zgodnie z EN1264-2:1997, przy obliczeniowej temperaturze zewnętrznej, dopuszczalna temperatura powierzchni podłogi t Fmax nie powinna być wyższa niż : - strefa stałego przebywania ludzi (pomieszczenia mieszkalne, pokoje biurowe) 29 C - strefa brzegowa 35 C - łazienki (ti = 24 C) ti + 9 C = 33 C Dla miejsc stałej pracy w pozycji stojącej zaleca się maksymalną temperaturę powierzchni podłogi przyjmować się na poziomie 26 C. Dopuszczalne temperatury powierzchni podłóg stanowią podstawę do określenia dopuszczalnej granicznej mocy cieplnej grzejników podłogowych. Dla obliczeniowych temperatur wewnętrznych ogrzewanych pomieszczeń, wynoszących zgodnie z 134, pkt. 2 rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia r. (Dz. U. Nr 75, poz. 690 : 2002r.) odpowiednio: 20 C pomieszczenia mieszkalne, pokoje biurowe, 24 C łazienki, maksymalną graniczną gęstość strumienia cieplnego wyznacza się wg wzoru : qmax = 8,92 ( t Fmax t i ) 1,1 gdzie : qmax - maksymalny graniczny strumień cieplny W/m 2 t Fmax - maksymalna dopuszczalna temperatura powierzchni podłogi [ C] t i - obliczeniowa temperatura wewnętrzna ogrzewanego pomieszczenia [ C]

25 25 Zatem dla : - pomieszczeń mieszkalnych, pokoi biurowych qmax = 8,92 (29 20) 1,1 = 100 W/m 2 - strefy brzegowej qmax = 8,92 (35 20) 1,1 = 175 W/m 2 - łazienek qmax = 8,92 (33 24) 1,1 = 100 W/m Wymagana gęstość strumienia ciepła grzejnika podłogowego Wymagany jednostkowy strumień ciepła grzejnika podłogowego określa się z zależności : Q q = [W/m 2 ] F gdzie: Q całkowite zapotrzebowanie na ciepło pomieszczenia, pomniejszone o składową strat ciepła przez część podłogi stanowiącą grzejnik oraz ewentualnie wydajność dodatkowych źródeł ciepła zainstalowanych w pomieszczeniu. Q = Q obl Q p Q z [W] gdzie: Q obl obliczeniowe zapotrzebowanie na ciepło w pomieszczeniu wyznaczone zgodnie z PN-B-03406:1994 Q p składowa strat ciepła przez część podłogi stanowiącej grzejnik Q z wydajność dodatkowych źródeł ciepła w pomieszczeniu F powierzchnia podłogi przeznaczona na grzejnik [m 2 ] Norma EN :1997 dopuszcza wyższe temperatury powierzchni podłogi, a tym samym wyższe moce cieplne przy zimnych ścianach zewnętrznych albo przy ścianach z oknami o dużych powierzchniach. W tych miejscach, zwanych strefami brzegowymi rury grzejne układa się gęściej. Moc cieplną strefy brzegowej oblicza się z powierzchni tego obszaru pomieszczenia FSB i gęstości strumienia cieplnego odpowiadającego zastosowanemu tutaj rozkładowi rur. Q SB = q SB x F SB W celu obliczenia jednostkowej mocy cieplnej strefy stałego przebywania ludzi, całkowite zapotrzebowanie na ciepło pomieszczenia należy pomniejszyć o moc cieplną strefy brzegowej. Q SP = Q - Q SB Dzieląc uzyskaną moc przez pozostałą po odjęciu strefy brzegowej powierzchnię strefy stałego przebywania ludzi, otrzymujemy potrzebny strumień ciepła qsp q SP = Q SP F SP

26 26 Komentarza wymaga tutaj właściwe określenie powierzchni przeznaczonej na grzejnik podłogowy. Ponieważ przy układaniu rur grzejnych pomija się powierzchnie podłogi zabudowane na stałe, np. szafkami kuchennymi czy też przyborami sanitarnymi (natrysk, wanna), w związku z tym przy obliczeniach powierzchnię zabudowy należy bezwzględnie odjąć od całkowitej powierzchni pomieszczenia z grzejnikiem podłogowym. Wymagany jednostkowy strumień ciepła oblicza się zatem biorąc pod uwagę zapotrzebowanie na ciepło Q i nie zabudowaną powierzchnię podłogi Parametry czynnika grzewczego Maksymalna temperatura czynnika grzewczego na zasilaniu w instalacji ogrzewania podłogowego nie powinna przekraczać 55 C dla obliczeniowej temperatury zewnętrznej, przyjętej na etapie obliczenia zapotrzebowania na ciepło ogrzewanego pomieszczenia. W celu osiągania wyrównanej temperatury powierzchni podłogi różnica pomiędzy temperaturą zasilania i powrotu czynnika grzewczego w instalacjach ogrzewania podłogowego nie powinna być zbyt duża. Jednocześnie zbyt mała różnica tych temperatur powoduje wzrost przepływu czynnika grzewczego w instalacji przyczyniając się do wzrostu strat ciśnienia. Dlatego optymalny spadek temperatury wody grzewczej w wężownicach przyjmuje się na poziomie 10 C. Zalecane parametry temperaturowe czynnika grzewczego tz/tp wynoszą: 40/30 C, 45/35 C, 50/40 C i 55/45 C Strumień ciepła przekazywany przez grzejnik podłogowy w kierunku dolnym Poza strumieniem cieplnym przekazywanym do pomieszczenia, pracy grzejnika podłogowego towarzyszyć będzie także przekazywanie ciepła w kierunku izolacji termicznej, a więc w głąb jego konstrukcji. Tą część energii cieplnej nazwa się potocznie ciepłem traconym. Wielkość tego ciepła uzależniona jest od : - różnicy między temperaturą ogrzewanego pomieszczenia z grzejnikiem podłogowym, a temperaturą znajdującego się poniżej tego pomieszczenia innym pomieszczeniem, - parametrów cieplnych zastosowanej warstwy izolacji cieplnej w konstrukcji grzejnika, - rodzaju wykładziny wykończenia ogrzewanej podłogi, - oporności cieplnej podłoża nośnego. Gęstość strumienia ciepła przekazywanego przez grzejnik podłogowy w kierunku dolnym odpowiednio w obszarze strefy brzegowej, strefy stałego przebywania ludzi wyznacza się wg. wzoru : Ro ti - to qu SB/SP = [ + ] x q [W/m2 SB/SP ] Ru q SB / SP x Ru

27 27 gdzie : Ro opór cieplny warstw konstrukcyjnych grzejnika podłogowego powyżej warstwy izolacji cieplnej Ro = 1 + RλB a 1 a = 0,093 (m 2 x K)/W RλB opór cieplny warstwy grzejnej wraz z wykładziną podłogową Ru opór cieplny warstwy izolacji termicznej w konstrukcji grzejnika podłogowego wraz z warstwą podłoża nośnego Ru = Rw.izol + Rp.n + Rα gdzie : R w.izol opór cieplny warstwy zastosowanej w konstrukcji grzejnika podłogowego izolacji cieplnej Rp.n opór cieplny warstw podłoża nośnego Rα - opór przejmowania ciepła dla stropu Rα = 0,17 (m 2 x K)/W, dla gruntu Rα = 0,0 (m 2 x K)/W, dla pow. zewnętrznego Rα = 0,04 (m 2 x K)/W. ti obliczeniowa temperatura wewnętrzna w pomieszczeniu [ C] to temperatura pomieszczenia, obszaru poniżej grzejnika podłogowego [ C] q SB/SP strumień ciepła przekazywany przez wężownice w strefie brzegowej / strefie stałego przebywania ludzi wynikające z zastosowanego rozstawu rur grzejnych [W/m 2 ] 5.6. Przepływ czynnika grzewczego Strumień wody przepływającej przez wężownicę grzejnika podłogowego obliczamy wg. wzoru : Q F x 3600 Dtxc m = p x r 20 [l/h] gdzie : Q F całkowita moc cieplna przekazywana przez grzejnik podłogowy QF = q x F + qu x F q - strumień ciepła przekazywany przez grzejnik podłogowy do pomieszczenia [W/m 2 ] q u strumień ciepła przekazywany przez grzejnik podłogowy w kierunku dolnym [W/m 2 ] F powierzchnia podłogi zajęta przez grzejnik podłogowy [m 2 ] t spadek temperatury czynnika grzewczego w wężownicy t = t z t p [ C] c p ciepło właściwe wody [J/(kg x K)] c p = 4186 J/(kg x K) ρ20 gęstość wody w temperaturze 20 C ρ20 = 0,998 kg/l

28 Straty ciśnienia w obiegu grzewczym Straty ciśnienia w wężownicy grzejnika podłogowego określa się dla ustalonego wg pkt-u 5.6. przepływu, z nomogramów w pkt. 8.3., uwzględniając długość wężownicy i średnicę zastosowanej rury grzejnej. W celu ustalenia całkowitej straty ciśnienia w obiegu grzewczym instalacji ogrzewania podłogowego należy ustalić straty ciśnienia na zasilaniu i powrocie rozdzielacza. pc = p + prz+ prp Straty ciśnienia na rozdzielaczach podano w nomogramach : w pkt rozdzielacz uniwersalny, w pkt rozdzielacz z przepływomierzami. 6. Regulacja instalacji ogrzewania podłogowego Regulacja ogrzewania podłogowego ma na celu dostosowanie mocy grzejników do potrzeb cieplnych pomieszczeń, przy założeniu utrzymania na zadanym poziomie temperatury w pomieszczeniach. Wyróżnia się regulację wstępną i eksploatacyjną. Regulacja wstępna wężownic przeprowadzana jest dla warunków obliczeniowych na etapie projektowania ogrzewania podłogowego. Polega ona na wyrównaniu strat ciśnienia w wężownicach z działającymi w tych obiegach ciśnieniami czynnymi, przy założeniu obliczeniowych strumieni przepływającego czynnika grzewczego przez poszczególne wężownice. Podstawą regulacji wstępnej są obliczenia cieplne instalacji, na podstawie których określa się wielkości strumieni czynnika grzewczego przepływających przez wężownice, a następnie przeprowadza się obliczenia hydrauliczne. Celem tej regulacji jest doprowadzenie do każdego grzejnika podłogowego takiego strumienia czynnika grzewczego, jaki był przyjęty przy doborze wężownic. Wynikiem regulacji wstępnej jest dobór nastaw zamontowanych na rozdzielaczach elementów regulacyjnych, skutkujący wyrównaniem wielkości oporów przepływu w każdym, współpracującym z rozpatrywanym rozdzielaczem, obiegiem grzewczym. W przypadku rozdzielacza uniwersalnego zawory regulacyjne wbudowane są na kolektorze powrotnym, natomiast elementem regulacyjnym rozdzielacza z przepływomierzami są przepływomierze ze skalą pomiarową. Ustalenie wielkości nastaw na zaworach regulacyjnych rozdzielaczy uniwersalnych przeprowadza się w oparciu o charakterystykę podaną w pkt W przypadku rozdzielaczy z przepływomierzami wykorzystuje się charakterystykę hydrauliczną zamieszczoną w pkt