Dobór nowoczesnych instalacji grzewczych - Kotły gazowe i ogrzewanie grzejnikowe

październik 2011

Kotły gazowe

Do ogrzewania domów gazem jako źródłem zasilania kotła służy wiele urządzeń gazowych od prostych tanich kotłów atmosferycznych po najnowocześniejsze rozwiązania czyli kotły gazowe kondensacyjne. Technika kondensacyjna wkroczyła do kotłowni głównie z uwagi na możliwość ograniczania zużycia paliwa gazowego jak i stosowania systemów ogrzewania podłogowego, gdzie temperatura zasilania jest niższa niż w klasycznych kotłach gazowych czy na paliwa stałe i wynosi ok. 45–55°C.

Kocioł gazowy z otwartą komorą spalania (atmosferyczny)

Zalety takiego urządzenia to:
– stosunkowo niski koszt zakupu;
– brak przewodów doprowadzających powietrze do urządzenia;
– niewielkie wymiary, pozwalające na montaż nawet w małych mieszkaniach. Wady: mała ekonomika urządzenia, konieczność dobrej wentylacji pomieszczenia, zwiększone ryzyko użytkowania urządzenia (tlenek węgla).

Kocioł gazowy z zamkniętą komorą spalania

Zalety:
– niższy koszt zakupu niż kotła kondensacyjnego;
– bezobsługowa alternatywa dla kotłów na paliwa stałe;
– niewielka modułowa budowa pozwalająca montować kocioł np. w kuchni;
– brak wymogu wentylowanego pomieszczenia;
– cicha praca w porównaniu do kotła z otwartą komorą;
– idealna współpraca z tradycyjnymi grzejnikami lub grzejnikami podłogowymi. Wady: mała ekonomika urządzenia oraz możliwość produkcji tylko ciepła o wysokiej temperaturze (pow. 45°–55°C).

Kocioł kondensacyjny

Budową kocioł kondensacyjny przypomina zwykły kocioł. Dodatkową funkcją kotła kondensacyjnego, w porównaniu do zwykłego kotła z zamkniętą komorą spalania, jest odzysk ciepła ze skraplania pary wodnej uzyskanej ze spalin. Dlatego mówi się, iż sprawność kotła kondensacyjnego wynosi powyżej 100% (z reguły od 106 do 110%). By uzyskać temperaturę spalin poniżej tzw. punktu rosy, woda powracająca do kotła z instalacji musi być znacznie schłodzona. Dlatego idealnym typem odbiornika ciepła dla kotłów kondensacyjnych jest ogrzewanie podłogowe.


Doprowadzenie powietrza do kotła kondensacyjnego i odprowadzenie spalin odbywa się za pomocą rur koncentrycznych. O ile rury koncentryczne mogą być dowolnego producenta innego niż producent kotła, o tyle adapter do kotła z uwagi na szczelność połączenia zaleca się stosować w oryginale. Zakończenie komina z reguły wyprowadzone jest poprzez ścianę, na której wisi kocioł. Niska temperatura spalin pozwala na ich odprowadzanie na wysokości kotła kilka centymetrów od elewacji budynku.
Zasada kondensacji skraplania wody ze spalin powoduje, iż koszt użytkowania urządzenia są niższe do 30% w porównaniu do tradycyjnych kotłów gazowych.


Montaż. Montaż kotła kondensacyjnego jest identyczny jak w przypadku pozostałych kotłów gazowych i nie wymagaspecjalnych przeróbek instalacji.
Rury od instalacji grzewczej do momentu podłączenia do rozdzielacza powinny być wykonane najlepiej z miedzi. Jeżeli odległość kotła od rozdzielacza jest znaczna, w odległości ok. 1 m za kotłem przechodzimy z systemu miedzianego na tworzywowy – głównie aby obniżyć koszty inwestycji.
Kocioł kondensacyjny może być jedno- lub dwufunkcyjny. W przypadku kotła kondensacyjnego dwufunkcyjnego woda do produkcji ciepła do CO wytwarzana jest bez kondensacji, stąd też większość urządzeń tego typu jest jednofunkcyjna.
Do kotła jednofunkcyjnego podłączamy wg schematu hydraulicznego z projektu zasobnik ciepłej wody użytkowej, który może być wyposażony w podwójną wężownicę, odbierającą ciepło np. z kolektorów. Elektronika kotła włącza urządzenie w (tzw. priorytet c.w.u.) w momencie gdy temperatura w zasobniku jest niższa od zadanej pomimo pracy kolektorów i dogrzewawodę. W kotłach gazowych jednofunkcyjnych współpracujących z zasobnikiem c.w.u. należy zamontować zawór trójdrogowy (o ile nie stanowi integralnej części kotła) odpowiedzialny za przełączanie dostarczanego ciepła z kotła naprzemiennie do zbiornika c.w.u. i instalacji c.o.
Ciepło wyprodukowane przez kocioł lub dowolne inne urządzenie grzewcze w systemach z podłogówką lub grzejnikami doprowadzane jest do rozdzielacza. Rodzaj zastosowanego rozdzielacza zależy od ilości obiegów grzewczych w budynku. Montaż rozdzielacza należy wykonać powyżej poziomu ułożenia ogrzewania podłogowego z uwagi na odpowietrzenie całego układu. W przypadku gdy istnieje konieczność zamontowania rozdzielacza poniżej poziomu ułożenia podłogówki, należy wyprowadzić powyżej tego poziomu sam odpowietrznik. Pierwsze uruchomienie ogrzewania podłogowego z udziałem rozdzielacza zostało omówione w rozdziale pt. Ogrzewanie podłogowe.

Grzejniki

Podstawowe rodzaje to grzejniki: stalowe, aluminiowe, podłogowe, łazienkowe i dekoracyjne. Rynek najczęściej wykazuje zapotrzebowanie na trzy pierwsze do budownictwa jedno- i wielorodzinnego. Grzejniki podłogowe i dekoracyjne z reguły stosuje się, gdy inwestor poszukuje nowatorskich rozwiązań i niebanalnej stylistyki.

Grzejniki stalowe-panelowe

Najpopularniejszy rodzaj grzejnika na rynku produkowany jest w dwóch wersjach: boczno zasilanej (C) i dolno-zasilanej (V lub VK). Z uwagi na estetykę wykonania, łatwość montażu i pełną odwracalność grzejnika stosuje się częściej te drugie. Grzejnik dolno-zasilany lub w nomenklaturze instalacyjnej popularna V-ka (w skrócie VK) występuje w różnych konfiguracjach: jednopłytowy, dwupłytowy i trzypłytowy. Ilość płyt w grzejniku silnie związana jest z mocą grzejnika oraz z ilością czynnika grzewczego w kanałach wodnych grzejnika. Grzejniki stalowe mają głównie zastosowanie w instalacjach w układzie zamkniętym ze względu na brak dostępu tlenu do instalacji, w przeciwieństwie do instalacji w układzie otwartym (np. z kotłem na paliwo stałe jako źródło ciepła). Niektórzy producenci dopuszczają użycie grzejników w układzie otwartym, pomimo iż karta gwarancyjna stanowi inaczej.
Przykład: grzejnik V11/600/600 to podłączenie dolne /jedna płyta/ jeden radiator/ wysokość 600 mm i długość 600 mm. Grzejnik V33/900/400 to odpowiednio 3 płyty /3 radiatory/ wys. 900 mm i dł. 400 mm. Grzejnik w wersji 33 nie jest odwracalny. Po odwróceniu odległość ściany od króćców przyłączeniowych zwiększa się o grubość trzeciej płyty i radiatora. Grzejniki te mają zastosowanie tam, gdzie są duże kubatury lub w pomieszczeniach, w których nie można zastosować długich grzejników w wersji 22 lub innej. Aby rozróżnić grzejnik dobrej jakości od tańszego niemarkowego odpowiednika należy sprawdzić grubość stali, z jakiej został wykonany (powinna być nie mniejsza niż 1,25 mm) oraz grubość blachy radiatora (nie mniejsza niż 0,5 mm). Ważną różnicą między markowymi a nie markowymi grzejnikami jest wysokość radiatora przymocowanego do wewnętrznej strony grzejnika. Powinna ona być równa wysokości grzejnika minus 2–3 cm na górze i na dole (odległość od poziomego do pionowego kanału wodnego w grzejniku). Niektóre wyroby grzejniko-podobne mają radiator na 1/3 jego wysokości, przez co moc rzeczywista grzejnika jest mniejsza od mocy produktu tej samej długości i wysokości z pełnym radiatorem. Istotne jest również czy grzejnik jest malowany proszkowo czy zanurzeniowo. Malowanie proszkowe skuteczniej chroni grzejnik przed korozją. Obróbka po lakierowaniu nie ingeruje w grubość jego powłoki i jest równomierna na całym produkcie.

Podłączenia grzejników typu VK:

Króćce przyłączeniowe w grzejniku V lub VK 4 x ½” GW i 2 x ¾ GZ” lub 2 x ½”GW. Czynnik grzewczy, który dostaje się do grzejnika rozprowadzany jest równomiernie od góry do dołu. W grzejnikach typu C ciepła woda wchodzi do grzejnika najczęściej jednym z dwóch otworów górnych za pomocą pojedynczych zaworów kątowych lub prostych. W grzejniku V za pomocą jednego podłączenia dolnego najczęściej jest to podwójny zawór kątowy lub prosty. Ważnym jest aby przed montażem sprawdzić czy gwint w grzejniku jest zewnętrzny ¾” czy wewnętrzny ½” – od tej informacji zależy rodzaj śrubunku zaworów podłączeniowych. Drugą istotną rzeczą jest sprawdzenie czy podłączenie grzejnikowe jest na uszczelki płaskie czy stożkowe (Eurokonus). W przypadku zastosowania niewłaściwych uszczelek, na styku śrubunku i grzejnika będzie rosić się woda lub – w skrajnych przypadkach – strumień będzie na tyle silny, że pod grzejnikiem będzie gromadziła się woda. Trzeba pamiętać, że niewłaściwy montaż nie jest podstawą do roszczeń gwarancyjnych w przypadku pojawienia się korozji na grzejniku. Gwarancja na grzejniki stalowe wyłącza ich montaż w pomieszczeniach o podwyższonej wilgotności (łazienka, baseny etc.).


Ciepłą wodę zasilającą grzejnik zawsze będziemy podłączać do wewnętrznej stronyw modelu V lub VK. W przypadku pomyłki można zastosować specjalny zawór krzyżowy zamieniający krzyżowo strumień wody zasilającej i wychodzącej.


Dobór grzejnika. Aby wybrać odpowiedni grzejnik do pomieszczenia należy się kierować tylko dwoma najczęściej podawanymi parametrami z cennika. Moc grzejnika przy parametrze 70/55/20 dla źródeł wysokotemperaturowych i 55/45/20 dla źródeł typu kocioł kondensacyjny lub pompa ciepła. Pierwsza liczba mówi o temperaturze wchodzącej, druga wychodzącej z grzejnika i stały element 20°C w pomieszczeniu. Ciepła woda dostarczana do grzejnika za pomocą zaworu podłączeniowego dolnego prowadzona jest do górnej części grzejnika i stamtąd następnie rozchodzi się na całą powierzchnię płyty. W grzejniku podczas jego produkcji wybijane są specjalneotwory, do których mocowane są obustronnie garnitury podłączeniowe odpowiedzialne za równomierne rozprowadzanie ciepłej wody we wszystkich płytach grzejnika. Aby zwiększyć powierzchnię oddawania ciepła, na grzejnikach od wewnętrznej strony montuje się specjalną pofałdowaną blachę zwaną radiatorem. Kanały wodne w grzejniku, radiator i przestrzeń pomiędzy płytami gwarantują wytworzenie ciągu kominowego, który jest odpowiedzialny za wyprowadzenie ciepła z urządzenia na pomieszczenie. Efekt ten jest najbardziej widoczny po rocznym użytkowaniu grzejnika w postaci smug na ścianie będących efektem konwekcji.


Jeżeli grzejniki typu C, które będziemy chcieli podłączyć do instalacji c.o. w sposób zbliżony do grzejników typu V – istnieje możliwość zastosowania specjalnego „garniturka” przyłączeniowego. Dla zachowania estetyki najczęściej montowanym jest ten w wykonaniu chromowanym.

Prawidłowy montaż wkładek i głowic termostatycznych

Wewnątrz grzejnika typu V lub VK u większości producentów standardowo znajdziemy wkręconą fabrycznie wkładkę zaworową odpowiedzialną za dozowanie ilości dostającej się do grzejnika wody. To jeden z ważniejszych elementów grzejnika, dzięki jej nastawom możemy prawidłowo wyregulować przepływy w instalacji. W typowej wkładce znajdziemy oznaczenia od 0 do 6 lub N (neutralny) do 6, gdzie 0 lub N oznacza całkowicie otwarty przepływ wody, a 6 maksymalnie zdławiony.


Grzejniki montować pod oknem – grzejnik o tej samej mocy zamontowany po przeciwległej stronie pomieszczenia (nie pod oknem) będzie miał mniejszą sprawność ze względu na brak wymuszanej konwekcji.
Każdy z producentów grzejników stosuje inny rodzaj wkładki zaworowej, toteż ważne jest aby przed montażem grzejnika sprawdzić na karcie produktu załączonej do opakowania listę producentów głowic termostatycznych przypisanych do producenta grzejnika. Analogiczne informacje znajdują się na karcie produktu w opakowaniu głowic termostatycznych.

Głowice termostatyczne służą do płynnej regulacji temperatury w pomieszczeniu. Zmniejszają zużycie energii cieplnej do 20%. Głowice mogą być wyposażone w czujnik cieczowy lub gazowy. Bardziej precyzyjny czujnik cieczowy pod wpływem temperatury, a raczej ciecz w nim zwarta kurczy się lub rozszerza wymuszając ruch tłoczka, który przesuwa trzpień zaworu termostatycznego. Jego ruch otwiera lub zamyka dostawanie się odpowiedniej ilości cieczy do grzejnika i w konsekwencji powoduje utrzymanie właściwej temperatury w pomieszczeniu.

Montaż głowicy termostatycznej następuje poprzez nałożenie głowicy na wkładkę i dokręcenie będącej integralną częścią głowicy nakrętki mocującej.
Ważne jest aby głowica była zamontowana w sposób niezaburzający jej prawidłową pracę, tj. pozwalający na odczytywanie rzeczywistej temperatury pomieszczenia. Nie należy zakrywać głowicy, ani zabudowywać grzejnika żadnymi osłonami, gdyż takie postępowanie ograniczy konwekcję wokół grzejnika i głowicy oraz zafałszuje ich działanie, tj. utrzymywanie zadanej temperatury w pomieszczeniu.

W drugim przypadku ciepło emitowane przez rurę zasilającą fałszuje odczyt temperatury przez głowicę i automatycznie odcinany jest dopływ czynnika grzewczego do urządzenia. W pobliży głowic nie należy stawiać urządzeń emitujących ciepło, jak np. telewizor. Nie należy też eksponować głowicy na działanie promieni słonecznych.

Występują też głowice z zabezpieczeniem antykradzieżowym, np. do zastosowania w budynkach użyteczności publicznej. Jest to specjalna zatrzaskowa nakładka z tworzywa zdejmowana tylko specjalnym kluczem.
Większość głowic występujących na rynku posiada specjalne zabezpieczenie przeciw zamarzaniu. W przypadku spadku temperatury w pomieszczeniu w okolice 0°C zabezpieczenie wymusza minimalne otwarcie przepływu cieczy i utrzymanie w pomieszczeniu temp. ok. 7°C. Oznaczenie przeciw zamarzaniu na skali zaznaczone jest gwiazdką.
Dodatkową funkcją głowic oferowaną przez niektórych producentów jest możliwość blokowania ruchu głowicy do zadanych temperatur. Odbywa się to za pomocą przełożenia specjalnych szpilek widocznych dopiero po zdjęciu głowicy z zaworu. Ograniczamy wtedy możliwość osiągnięcia minimalnej i maksymalnej temperatury.

Mocowanie grzejnika do ściany

Najczęściej wykorzystywanym typem zawieszenia jest zawieszenie szynowe. Decyduje o tym szybkość montażu – wystarczy wykonać dwa górne otwory w ścianie w jednym poziomie, a pozostałych dwóch dziur nie trzeba już wiercić w ścianie. Ciężar powieszonego grzejnika odpowiednio dociśnie urządzenie do podłoża. Warto przy ścianach typu „Porotherm” stosować dłuższe kołki z uwagi na puste przestrzenie w tym rodzaju ściany (dla pewniejszego zakotwiczenia).
Zawieszenia starego typu (np. PVK) wymagają czterech wypoziomowanych otworów w ścianie, co jest sporym utrudnieniem dla wykonawcy i wydłuża czas montażu. Jedyną zaletą tego zawieszenia jest jego cena.

Grzejniki aluminiowe

Wskazówki montażowe i dobór – identycznie jak w przypadku grzejników stalowych. Różnią się od poprzednich wagą (są dużo lżejsze), ilością przyłączy, większą odpornością na korozję. Można stosować grzejniki aluminiowe w instalacji wykonanej z miedzi, pod warunkiem użycia nakładek teflonowych lub przyłączy uniemożliwiających styk aluminium z miedzią. Zaletą grzejnika aluminiowego jest na pewno szybsze przewodnictwo ciepła.

Grzejniki łazienkowe

Ze względu na kształt i proces produkcji jedyne grzejniki przeznaczone do pomieszczeń o podwyższonej wilgotności, które nie tracą gwarancji przy montażu np. w łazience. Grubsza stal o innej zawartości węgla w swojej strukturze oraz lakiery stosowane do ich malowania o większej odporności na ścieranie. Dobór mocy identyczny jak w przypadku pozostałych grzejników.

Grzejniki podłogowe (kanałowe)

Jeden z rodzajów grzejnika dekoracyjnego, umożliwiający tworzenie kurtyny powietrznej (przy dużych przeszkleniach, np. tarasów czy ogrodów zimowych) niezbędnej do oddzielenia zimnego powietrza – promieniującego od przeszkleń – od reszty pomieszczenia. Zapobiega roszeniu przy dużych powierzchniach okien. Nie ogranicza dostępu do okien lub parapetów – licuje się z podłogą. Może być używany jako alternatywa dla grzejników tradycyjnych lub podłogówki.
Pod kątem estetycznym możliwy jest dobór kratki ozdobnej, identycznej z fakturą lub kolorem podłogi (aluminium, drewno, stal). Ograniczeniem do stosowania tego rodzaju grzejników jest przygotowanie otworów montażowych w podłodze w przedziale od 7 do 60 cm, w zależności od mocy dobranego urządzenia oraz konieczność dostarczenia stosunkowo wysokiej temperatury zasilania (60–70°C).
Głowicę termostatyczną za pomocą kapilary wyprowadzamy poza grzejnik, np. na ścianę. Nie należy montować głowicy wewnątrz grzejnika ze względu na fałszywe odczyty temperatury.

Zakończenie

Pompy ciepła i inne nowoczesne urządzenia są na tyle skomplikowane, że ich prawidłowe stosowanie wymaga od instalatorów porządnego zaplecza technicznego oraz szerokiej, stale aktualizowanej wiedzy. Urządzenia te nie wybaczają uchybień przy doborze czy montażu, a każda poprawka w ramach reklamacji niesie za sobą ryzyko poniesienia ogromnych kosztów, niejednokrotnie wyższych niż zysk osiągnięty na pojedynczym zleceniu. Niezbędne jest też udokumentowane doświadczenie. Nie można się obyć bez różnych wymaganych prawem pozwoleń i uprawnień (jak na przykład te do wierceń).
Ważne jest i to, że w tym obszarze rynku budowlanego nie powinna mieć łatwego życia szara strefa. Tylko bardzo naiwni inwestorzy zechcą ponosić ryzyko wydania kwoty kilkunastu lub kilkudziesięciu tysięcy złotych, pozbawiając się praw do gwarancji i reklamacji w późniejszym czasie eksploatacji. Dodatkowo, przejrzystość rozliczeń obliguje każdego, kto będzie korzystał z unijnych dofinansowań.

Karol Lange
Koordynator działu
instalacyjno-grzewczego
Grupa PSB S.A.
Konsultacja:
Piotr Brzeźny (Ferroli)
Zbigniew Budnik (Wavin),
Marek Grabowski (Prandelli),
Dariusz Michalski (Kospel)
Marek Ostrowski (Herz),
Przemysław Radzikiewicz (Glen Dimplex)

Poprzedni

Dobór nowoczesnych instalacji grzewczych - Ogrzewanie niskotemperaturowe podłogowe (płaszczyznowe)

Dobór nowoczesnych instalacji grzewczych - Ogrzewanie niskotemperaturowe podłogowe (płaszczyznowe)
Następny
Nowy system zbiorników formowanych rotacyjnie - ACO dla ochrony środowiska

Nowy system zbiorników formowanych rotacyjnie - ACO dla ochrony środowiska