Wytyczne projektowe i wykonawcze dla ogrzewania podłogowego Instalacja grzewcza ma na celu zapewnienie komfortu cieplnego w pomieszczeniu. Ciężko jednak konkretnie określić wszystkie cechy, jakimi powinien charakteryzować się taki komfort cieplny, ponieważ oprócz parametrów powietrza wpływ na niego mają czynniki związane z cechami indywidualnymi ludzi przebywających w danym pomieszczeniu. Na pewno możemy ustalić najkorzystniejsze dla samopoczucia człowieka parametry powietrza, do których zaliczamy rozkład temperatur w pionie i poziomie, temperaturę powierzchni otaczających przegród, ruch powietrza w pomieszczeniu oraz wilgotność. Ogrzewanie podłogowe to system ogrzewania płaszczyznowego, w którym elementem oddającym ciepło jest powierzchnia podłogi. Działanie takiego systemu opiera się na umieszczonych w warstwach podłogi rurach grzejnych, ułożonych na odpowiedniej warstwie izolacyjnej, która ogranicza straty ciepła do ziemi lub pomieszczeń znajdujących się poniżej. Zalety ogrzewania podłogowego: równomierny rozkład temperatury w pomieszczeniu, niska temperatura zasilania, obniżenie temperatury otoczenia o 1-2 C, co daje oszczędność energii o około 6-12%, brak występowania przesuszania powietrza w pomieszczeniu, brak występowania zawirowań powietrza, swoboda możliwość aranżacji wnętrz. Wady ogrzewania podłogowego: duża bezwładność cieplna, konieczność wyboru sposobu ogrzewania już w fazie projektowej obiektu, brak możliwości zmian powierzchni grzewczej oraz rodzaju wykładziny podłogowej po wykonaniu instalacji. Ogrzewanie podłogowe to system instalacji grzewczej, którego rozkład temperatury powietrza w pomieszczeniu jest najbardziej zbliżony do idealnego rozkładu.
Rozkład temperatury w pomieszczeniu (Źródło: materiały produktowe firmy Roth). ELEMENTY SKŁADOWE OGRZEWANIA PODŁOGOWEGO Ogrzewanie podłogowe polega na bezpośrednim zalaniu rur w warstwie jastrychu. Po podłączeniu ich do źródła ciepła i dostarczeniu czynnika grzewczego otrzymujemy grzejnik, którym jest posadzka podłogi. Grzejnik podłogowy składa się z następujących warstw: warstwa izolacji termicznej leżąca bezpośrednio na konstrukcji stropu, warstwa przeciwwilgociowa chroniąca izolację, warstwa rozprowadzająca ciepło w postaci jastrychu wylewanego lub suchego, warstwa wykończeniowa podłogi. Elementy ogrzewania podłogowego (Źródło: materiały firmy KAN-therm): 1. Rury grzejne. 2. Izolacja brzegowa. 3. Izolacja termiczna i przeciwwilgociowa. 4. Jastrych grzejny. 5 Rozdzielacz do ogrzewania podłogowego. 6. Szafka instalacyjna mieszcząca rozdzielacz.
Rury grzewcze Rury do ogrzewania podłogowego mogą być wykonane: z polietylenu sieciowanego (PE-X), z polipropylenu (PP), z polibutylenu (PB), wielowarstwowe, z wkładką z aluminium (na przykład PE-X/Al/ PE-X). Powinny charakteryzować się wytrzymałością, odpornością na korozję oraz nieprzepuszczalnością dla tlenu, który powoduje korozję stalowych elementów instalacji. Do ogrzewania podłogowego używa się rur giętkich w zwojach, które umożliwiają ułożenie poszczególnych pętli grzewczych z jednego odcinka, bez połączeń w warstwie wylewki. Taśma izolacji brzegowej (dylatacyjnej) Rozwiązanie dylatacji stosuje się w celu: przejęcia rozszerzalności cieplnej wylewki betonowej, w której ułożone są rury grzewcze, izolacji powierzchni grzejnej od sąsiadujących elementów konstrukcyjnych w zakresie cieplnym i akustycznym, dylatacji poszczególnych obiegów grzewczych instalacji. Izolacja przeciwwilgociowa Jej wykonanie jest zalecane w przypadku przekroczenia 3% wilgotności podłoża, na którym zostanie wykonana instalacja ogrzewania podłogowego. Istotną cechą izolacji przeciwwilgociowej musi być brak możliwości wydzielania jakichkolwiek substancji organicznych oraz wpływu destrukcyjnego na warstwę izolacji cieplnej. Izolacja termiczna Wymagania dla izolacji cieplnej według normy PN-EN 1264: R = 0,75 [m²k/w] - wymagany opór cieplny izolacji nad pomieszczeniem ogrzewanym, R = 1,25 [m²k/w] - wymagany opór cieplny izolacji nad pomieszczeniem nieogrzewanym lub na gruncie (Tz 0 C), R = 2,00 [m²k/w] - wymagany opór cieplny izolacji na gruncie (-5 C Tz -15 C). Jastrychy grzewcze Wylewka pełniąca dwie funkcje: 1. konstrukcyjna, przejmująca naprężenia mechaniczne wynikające z obciążeń użytkowych i naprężeń wynikających z wydłużeń termicznych, 2. odprowadzająca ciepło do pomieszczenia.
W ogrzewaniu podłogowym mogą być stosowane wszystkie rodzaje jastrychów używanych do wykonania posadzek w budownictwie: jastrych cementowy, anhydrytowy (gipsowy). Jastrych powinien charakteryzować się odpowiednią grubością gwarantującą wytrzymałość na zakładane obciążenia mechaniczne, małą porowatością i dobrą przewodnością cieplną oraz plastycznością podczas układania, umożliwiającą pełny kontakt wylewki z rurami grzewczymi. Przy określaniu wymaganej grubości jastrychu należy stosować zależność: gdzie: hpos - wysokość warstwy jastrychu [mm], d zewr - średnica zewnętrzna rury [mm]. h pos = 45 + d zewr + 2 [mm] Rozdzielacze obiegów grzewczych Element służący do dokładnej regulacji hydraulicznej poszczególnych obiegów grzewczych, zapewniający oddawanie obliczeniowej ilości ciepła. Działanie rozdzielacza polega na wyrównaniu oporów przepływu przez poszczególne wężownice w celu osiągnięcia wymaganego rozpływu wody. TECHNOLOGIA OGRZEWANIA PODŁOGOWEGO MOKRA I SUCHA Technologia mokra ogrzewania podłogowego polega na układaniu rur grzejnych ukształtowanych w wężownice, zamocowaniu ich do podłoża, przeprowadzeniu pomyślnie prób szczelności i zalaniu ich warstwą jastrychu. Każda podłoga grzewcza wykonana jest jako pływająca ze względu na oddzielenie warstwy jastrychu od podłoża nośnego za pomocą izolacji cieplnej. Technologia sucha ogrzewania podłogowego polega na układaniu rur w warstwie izolacji cieplnej w płytach ze specjalnie ukształtowanymi rowkami. W technologii tej zamiast zalewania jastrychem nad warstwą izolacji, w której są ułożone rury układa się gipsowe-włóknowe płyty jastrychowe. Rury w tym systemie układane są w specjalnych lamelach grzewczych, które mają na celu utrzymanie rury w sztywnej konstrukcji oraz ułatwienie rozprowadzania ciepła. W technologii mokrej naprężenia wywołane przez wydłużanie rur są przenoszone przez beton, o tyle w technologii suchej rury maja możliwość przesuwania się w rowkach płyty. ODPOWIEDNIE WARTOŚCI TEMPERATURY PODŁOGI Po wykonaniu ogrzewania podłogowego w budynku, korekta ewentualnych błędów jest niemalże niemożliwa, dlatego przy doborze rozwiązania ogrzewania podłogowego należy powierzyć projektowanie instalacji projektantom specjalizującym się w tej dziedzinie. Wstępnym etapem projektowania ogrzewania podłogowego jest dokładne wyliczenie zapotrzebowania na ciepło dla danego obiektu oraz uzyskanie informacji dotyczących zastosowania
wykładzin podłogowych. Istotne jest, by pamiętać, że górna powierzchnia podłogi powinna mieć odpowiednią temperaturę, która nie wpłynie na dyskomfort cieplny. Zalecane maksymalne wartości temperatur: 28 C w strefach stałego pobytu, 27 C w pomieszczeniach pracy stojącej, 33 C w łazienkach i basenach, 35 C w strefach brzegowych. Przy projektowaniu systemu ogrzewania podłogowe wykorzystuje się także tabele wydajności w zależności od średniej temperatury wody sieciowej, rozstawu rur oraz rodzaju wykładziny wierzchniej. Ogrzewanie podłogowe należy do systemu grzewczego niskotemperaturowego. Maksymalna temperatura zasilania wody grzewczej wynosi 55 C, a optymalny spadek temperatury wody w wężownicach wynosi średnio 10 C. Typowe parametry wody zasilającej i powracającej z wężownic wynoszą: 55 C/45 C 50 C/40 C 45 C/35 C 40 C/30 C ZALECENIA PROJEKTOWE Ogrzewanie płaszczyznowe może być stosowane w budynkach, w których wartości współczynników przenikania ciepła przegród budowlanych określone zgodnie z PN-EN ISO 6946 : 2008 spełniają wymagania stawiane w rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 6.11.2008 r. (Dz. U. Nr 201, poz. 1239 : 2008 r.). Obliczenie zapotrzebowania na ciepło należy przeprowadzić zgodnie z normą PN-EN 12831:2006 Instalacje ogrzewcze w budynkach - Metoda obliczania projektowego obciążenia cieplnego wraz z załącznikami krajowymi tejże normy. Jakie są zalecenia projektowe? wydzielone strefy brzegowe, ślimakowe prowadzenie rur, usytuowanie rozdzielaczy obiegów grzewczych blisko źródła ciepła, centralnie w stosunku do zasilania obiegów grzewczych, prowadzenie instalacji, który zapewni jej prawidłowe odpowietrzenie.
BŁĘDY PROJEKTOWE obwody obiegów grzewczych dłuższe niż 100 110 mb, rozstaw rur grzewczych większy niż 30 centymetrów, obwody obsługujące więcej niż około 32 m2 biorąc pod uwagę jeden obieg i o boku dłuższym niż 8mb. REALIZACJA INSTALACJI OGRZEWANIA PODŁOGOWEGO O CZYM PAMIĘTAĆ? 1. Ogrzewanie podłogowe powinno być układane na powierzchni czystej i wypoziomowanej. W momencie zapotrzebowania należy wykonać izolację przeciwwilgociową. 2. Użytkowane taśmy izolacji brzegowej i dylatacyjnej muszą być usztywnione i rozmieszczone wzdłuż ścian i wszystkich elementów konstrukcyjnych budynku. 3. Rury obiegów grzewczych nie mogą ulegać załamywaniom podczas formowania i układania instalacji ogrzewania podłogowego. 4. Wszelkie przejścia przez przegrody budowlane, dylatacje oraz rury dobiegowe należy prowadzić w rurach osłonowych. 5. Wylewka betonowa powinna zostać wykonana zgodnie z instrukcjami dostarczonymi wraz z plastyfikatorem, całymi polami grzejnymi po wcześniejszym wykonaniu próby szczelności z uzyskanym pozytywnym wynikiem. 6. Próba szczelności instalacji ogrzewania podłogowego powinna zostać przeprowadzona zgodnie z wytycznymi określonymi dla rurociągów z tworzyw sztucznych. Zalecane ciśnienie próby to 10 bar. 7. Instalację należy uruchamiać sukcesywnie, podwyższając stopniowo temperaturę zasilania do wartości przyjętych obliczeniowo. Po ustabilizowaniu warunków pracy należy przystąpić do nastawiania i regulacji instalacji. 8. Wskazaniem końcowym jest wykonanie inwentaryzacji powykonawczej. Literatura: 1. Strzyżewski J., Grzejnictwo elektryczne Poradnik, Oficyna Wydawnicza Polcen, Warszawa, 2012. 2. Materiały produktowe Dlaczego warto wybrać ogrzewanie podłogowe? firmy Danfoss. 3. Materiały produktowe Projektowanie systemów wodnego ogrzewania podłogowego firmy Danfoss. 4. Materiały produktowe firmy Comap. System ogrzewania podłogowego BIOfloor. 5. Materiały produktowe Ogrzewanie podłogowe w Systemie KAN-therm. 6. Materiały produktowe Ogrzewanie i chłodzenie płaszczyznowe firmy Rehau. Opracowanie redakcja, www.klimatyzacja.pl, www.ogrzewnictwo.pl [AJ] Materiał objęty prawem autorskim. Publikacja w części lub w całości wyłącznie za zgodą autora. Foto: Elektrotermia