Centralne ogrzewanie - budowa układu w domu

Zadaniem układu centralnego ogrzewania (c.o.) jest wytworzenie i dostarczenie ciepła do pomieszczeń budynku. Centralne ogrzewanie składa się z kilku podstawowych elementów: źródła ciepła, systemu dystrybuowania oraz odbiorników ciepła. Najczęściej spotykanym rodzajem centralnego ogrzewania jest ogrzewanie wodne. W takich instalacjach źródłem ciepła mogą być kotły, kominki z płaszczem wodnym, pompy ciepła. Ciepło przekazywane jest do pomieszczeń za pośrednictwem wody przepływającej przez odbiorniki takie jak grzejniki czy instalacje płaszczyznowe, np. podłogowe, klimakonwektory.

Schemat instalacji centralnego ogrzewania

Wśród wodnych systemów grzewczych wyróżnić można instalacje centralnego ogrzewania grawitacyjne (otwarte) oraz pompowe (zamknięte). Działanie centralnego ogrzewania grawitacyjnego polega na wykorzystaniu zjawiska zmiany gęstości wody, związanego ze zmianą jej temperatury – gorąca woda o niższej gęstości przepływa w górę instalacji, z kolei ochłodzona w odbiornikach grawitacyjnie przepływa w dół. W takim systemie nie ma konieczności stosowania pomp obiegowych, ważne jest jednak zachowanie odpowiednio małych oporów instalacji. W tym celu stosuje się rury o odpowiednich przekrojach, duże grzejniki, projektuje się odpowiednie spadki. Instalacje grawitacyjne najczęściej stosowane były w połączeniu z kotłami stałopalnymi (na drewno, koks, węgiel).

W instalacjach pompowych, które są obecnie stosowane najczęściej, przepływ wody wymuszany jest poprzez pracę pomp obiegowych. Zaletą tego typu systemów ogrzewania centralnego jest możliwość pokonywania znacznie większych oporów hydraulicznych, co umożliwia stosowanie rur o mniejszych średnicach oraz projektowanie większych i bardziej rozległych układów centralnego ogrzewania. Dodatkowymi zaletami są szybkość rozprowadzania ciepła i mniejsza bezwładność instalacji, co pozwala na szybsze osiągnięcie komfortu cieplnego w pomieszczeniach i daje większą elastyczność regulacji. W układach centralnego ogrzewania z pompą ciepła zalecane jest stosowanie układów pompowych.

Rodzaje odbiorników w instalacji centralnego ogrzewania

W instalacjach centralnego ogrzewania można wyróżnić kilka sposobów przekazywania ciepła do pomieszczeń. To, jaki rodzaj odbiorników będzie najlepszy w danym budynku, zależne będzie od m.in. źródła ciepła, parametrów jego pracy, warunków komfortu cieplnego mieszkańców, sposobu wykorzystania i budowy poszczególnych pomieszczeń. Wyróżnia się kilka rodzajów odbiorników, m.in. systemy ogrzewania płaszczyznowego, instalacje grzejnikowe oraz klimakonwektory.

Ogrzewanie płaszczyznowe w centralnym ogrzewaniu

Ogrzewanie płaszczyznowe to wodny, niskotemperaturowy system ogrzewania pomieszczeń. Ciepło przekazywane jest za pośrednictwem wody przepływającej przez rury ułożone w odstępach pod powierzchnią podłogi, ścian lub sufitów. Z uwagi na niski parametr zasilania tych odbiorników, stosowanie ich pozwala na wykorzystanie w największym stopniu potencjału pompy ciepła. Niski parametr zasilania powoduje, że pompa może uzyskać znacznie większą sprawność niż w przypadku grzejników. Ciepło z odbiorników płaszczyznowych oddawane jest przez promieniowanie i częściowo przez konwekcję, co pozwala na uzyskanie stabilnej i równomiernej temperatury w całym pomieszczeniu.

Instalacje grzejnikowe w centralnym ogrzewaniu

W domach już istniejących, gdy często nie ma już możliwości ułożenia odbiorników płaszczyznowych, najczęściej spotykane są odbiorniki ciepła w postaci grzejników. W zależności od powierzchni wymiany ciepła można wyróżnić grzejniki pracujące na parametrze o niskiej lub wysokiej temperaturze. Grzejniki niskotemperaturowe pozwalają na uzyskiwanie przez pompę ciepła sprawności równie wysokich jak w przypadku odbiorników płaszczyznowych. Różnicę stanowią jednak mniejsza bezwładność cieplna takiego systemu oraz fakt, że grzejniki zajmują pewną przestrzeń w ogrzewanym pomieszczeniu. Grzejniki pracujące na wyższych parametrach wciąż mogą być stosowane z pompami ciepła. Warto jednak pamiętać, że zwiększenie temperatury zasilania spowoduje obniżenie efektywności pracy pompy ciepła. Dlatego w przypadku grzejników warto wziąć pod uwagę możliwość zainstalowania odbiorników o większej powierzchni, co pozwoli na obniżenie temperatury zasilania przy zachowaniu tej samej mocy grzewczej.

Klimakonwektory w centralnym ogrzewaniu

Alternatywę dla grzejników stanowią klimakonwektory. Są to urządzenia spełniające rolę grzejników, ale też klimatyzatorów. Zbudowane są z wymiennika ciepła, który może być zasilany wodą grzewczą, jak i lodową. Dodatkowo posiadają wentylator, który intensyfikuje przepływ powietrza, a tym samym wymianę ciepła. Klimakonwektory mogą być instalowane na wiele sposobów – naściennie, przysufitowo, przypodłogowo, kanałowo (do montażu np. w suficie podwieszanym). Poza możliwością wykorzystywania ich w celach grzewczych oraz chłodniczych zaletą klimakonwektorów jest również możliwość pracy na niskim parametrze wody grzewczej, dzięki czemu pompa ciepła jest w stanie pracować z wysoką efektywnością cieplną.

Rysunek1. Klimakonwektory w centralnym ogrzewaniu.