Komfort nie tylko pod stopami
Największą zaletą ogrzewania podłogowego jest to, że gwarantuje równomierny rozkład ciepła w całym pomieszczeniu – w przeciwieństwie do grzejników, które emitują ciepło tylko w miejscu zainstalowania. Poza tym przy wykorzystaniu nowoczesnych, niskotemperaturowych źródeł ciepła, takich jak pompa ciepła czy kocioł kondensacyjny, pozwala znacznie obniżyć koszty ogrzewania.
Oszczędności uzyskuje się jednak nawet przy stosowaniu tradycyjnych źródeł ciepła. Jako komfortowa odbierana jest bowiem temperatura nawet o 2 stopnie niższa niż w sytuacji, gdy pomieszczenie ogrzewają grzejniki. Wadą tego rozwiązania są istotne ograniczenia co do sposobu wykończenia podłogi. Warto też pamiętać, że zbyt dużej części posadzki nie można zastawić meblami.
Rola projektu
Aby system podłogowy funkcjonował prawidłowo, musi być właściwie zaprojektowany. Przy ogrzewaniu grzejnikowym, ewentualne zmiany na etapie eksploatacji można wprowadzić stosunkowo prosto.
Przykładowo gdy stwierdzimy, że jakieś pomieszczenie jest niedogrzane, zwykle wystarczy zmienić temperaturę wody, ostatecznie można też wymienić grzejnik na większy lub efektywniejszy. Przy podłogówce jest to znacznie bardziej skomplikowane. W analogicznej sytuacji podwyższenie temperatury wody zasilającej może bowiem spowodować, że przekroczona zostanie dopuszczalna temperatura podłogi. A to wpłynie nie tylko na komfort w pomieszczeniu, ale może też skutkować uszkodzeniami posadzki. Zaś np. zagęszczenie rurek w pętli wymagałoby zniszczenia całej podłogi.
Żeby uniknąć kosztownych przeróbek, opracowanie projektu należy zlecić fachowcowi. Uwzględni on zapotrzebowanie cieplne budynku oraz parametry techniczne zastosowanych materiałów instalacyjnych. Fachowa dokumentacja przyda się też dlatego, by w razie kłopotów w trakcie eksploatacji, można było ustalić, kto ponosi za nie odpowiedzialność.
Dwa warianty do wyboru
Ogrzewanie podłogowe można zrealizować w dwóch wariantach: wodnym i elektrycznym. W tym pierwszym źródłem ciepła w jest woda – ogrzana przez kocioł bądź pompę ciepła, a następnie doprowadzona do pomieszczenia rurami ułożonymi pod posadzką. W ogrzewaniu elektrycznym ukryte w podłodze przewody nagrzewają się podczas przepływu prądu elektrycznego.
Systemy te różnią się zarówno sposobem montażu, jak i stopniem skomplikowania. O ile do działania ogrzewania elektrycznego wystarczy element grzejny (przewody, ewentualnie maty lub specjalne folie), podłączenie do instalacji elektrycznej i termostat, to w wariancie wodnym system składa się z rurek, źródła ciepła, automatyki sterującej, pompy obiegowej i rozdzielacza.
Gdy woda podgrzewana jest w kotle na paliwa stałe, niezbędny jest dodatkowo układ mieszający, obniżający temperaturę cieczy w obiegu (nie powinna ona przekraczać 55°C, podczas gdy woda opuszczająca tego typu kocioł powinna mieć temperaturę 70–90°, a na powrocie przynajmniej 60°C).
Ogrzewanie wodne
Ze względu na specjalną konstrukcję podłogi, to rozwiązanie należy zaplanować na etapie projektowania domu. Prace trzeba prowadzić w budynku zamkniętym, z osadzonymi oknami i drzwiami, zwykle po wykonaniu instalacji elektrycznej, wodnej i kanalizacyjnej i po zakończeniu wewnętrznych robót tynkarskich. Minimalna temperatura otoczenia w trakcie montażu nie powinna być mniejsza niż 5°C, optymalna to 15–20°C.
Na równym, oczyszczonym i suchym podłożu układa się warstwy izolacji przeciwwilgociowej (podłoga na gruncie) i cieplnej. W przypadku podłogi na gruncie powinna mieć ona grubość 15–20 cm, natomiast na stropie pomiędzy kondygnacjami ogrzewanymi wystarczy 3–5 cm. Następnie wzdłuż całego obrysu płyty grzewczej mocuje się izolację brzegową. Taśma musi zostać poprowadzona także w dylatacjach – są one niezbędne, gdy powierzchnia płyty przekracza 40 m² lub gdy długość któregokolwiek z boków wynosi więcej niż 8 m.
Aby jastrych miał możliwość swobodnego kurczenia i rozszerzania się przy zmianach temperatury i wilgotności, przy ścianach i innych elementach konstrukcyjnych (słupy, piony przechodzące przez strop) należy pozostawić szczeliny szerokości 1,5–2 cm. Wypełnia się je paskami styropianu, specjalną taśmą lub innym elastycznym materiałem. Następnie tworzy się pętle rur grzewczych, najczęściej o całkowitej długości do 100 m. Przewody trzeba zakotwiczyć do izolacji za pomocą spinek lub szyn montażowych.
Jeżeli nie da się uniknąć tego, aby rury przechodziły przez dylatacje, w tych miejscach należy je zabezpieczyć za pomocą peszla. Kolejnym krokiem jest wykonanie próby szczelności instalacji na wodę pod ciśnieniem 0,6 MPa przez dobę. Następnie rury ogrzewania wodnego zalewa się płynnym jastrychem cementowym lub anhydrytowym o grubości minimum 6,5 cm (z czego 4–4,5 cm znajduje się nad rurami).
W przypadku ograniczonej nośności stropu, można zastosować specjalny jastrych o bardzo dużej wytrzymałości, który może mieć zaledwie 3 cm grubości powyżej rur. W celu zwiększenia plastyczności zaprawy, dodaje się do niej specjalne emulsje, tzw. plastyfikatory, dzięki którym jastrych lepiej przylega do rur ze wszystkich stron. Po dojrzewaniu jastrychu, który wynosi od 7 do 28 dni, konieczne jest wygrzanie płyty grzewczej, aby wyparował z niej nadmiar wilgoci.
Ogrzewanie elektryczne
Można je wykonać w nowo budowanym domu, ale najczęściej stosowane jest w trakcie remontów, np. w budynkach, w których system grzewczy oparty jest wyłącznie na grzejnikach. Ponieważ podłogówka elektryczna działa zupełnie niezależnie od nich i od kotła, remont nie wiąże się z ingerencją w istniejący system grzewczy, a jedynie z koniecznością zdemontowania posadzki.
W nowym budynku lub gdy chcemy potraktować jastrych jako akumulator ciepła nagrzewany tylko w czasie obowiązywania drugiej taryfy za energię, prace instalacyjne polegają na ułożeniu pętli z przewodu grzewczego w jastrychu, podobnie jak w przypadku montowania rur grzewczych.
Przewody przytwierdza się do podłoża specjalną taśmą montażową. Odległości pomiędzy równoległymi odcinkami kabla powinna wynosić 5–15 cm. Stosuje się dwa rodzaje przewodów – zwykłe (stałooporowe) i samoregulujące. Te pierwsze, uruchamiane przez regulator z termostatem, grzeją zawsze z pełną mocą. Aby nie rozgrzały nadmiernie podłogi i nie uległy uszkodzeniu, nie należy ich układać w miejscach, w których odbiór ciepła jest utrudniony (np. pod dywanami i meblami).
Przewody samoregulujące – zazwyczaj także włączane i wyłączane przez termostat – grzeją tym mocniej, im niższa jest temperatura w otoczeniu kabla. Są droższe od stałooporowych, ale dzięki ich zastosowaniu można wyeliminować ryzyko przegrzania podłogi i lepiej dopasować do potrzeb ilość oddawanego ciepła. Jeżeli w pomieszczeniu jest już wylewka i nie chcemy w nią ingerować, możemy zastosować jeden z trzech innych wariantów.
Specjalne cieńsze od standardowych przewody zatapia się w warstwie kleju do płytek lub układa pod panelami podłogowymi. Podobne zastosowanie mają maty grzejne, czyli siatki z tworzywa sztucznego, w które wplecione są przewody. Pod panele przewidziane są też folie z naniesionymi elementami grzejnymi o bardzo małej grubości (ok. 0,2 mm). Te trzy rozwiązania stosowane są szczególnie chętnie w systemach ogrzewania strefowego, np. jako uzupełnienie grzejników. O ich popularności decyduje przede wszystkim łatwość wykonania – wystarczy tylko ułożyć matę i podłączyć zasilanie elektryczne.
Przy ogrzewaniu elektrycznym w każdym pomieszczeniu montuje się termostat z możliwością programowania temperatury innej dla dnia i nocy.
Ostatnia warstwa
Po ułożeniu ogrzewania podłogowego przychodzi czas na wykończenie podłogi. Wybierając materiał posadzkowy trzeba zawsze sprawdzić, czy producent dopuszcza stosowanie go na podłogi ogrzewane. Ponadto należy zwrócić uwagę na to, czy dobrze przewodzi on ciepło i czy nie będzie utrudniał jego przekazania do pomieszczenia. Zdolność do hamowania przepływu ciepła określa się mianem oporu cieplnego R.
Dla warstwy nad ogrzewaniem podłogowym nie powinien on przekraczać 0,15 m²·K/W. Wartości oporu cieplnego popularnych materiałów posadzkowych znacznie różnią się między sobą. Przykładowo dla płytek ceramicznych grubości 10 mm na zaprawie klejowej parametr ten wynosi 0,02, dla parkietu grubości 24 mm – 0,12, natomiast dla dywanu lub wykładziny grubości 15 mm – 0,15.
Z powyższego wynika, że na ogrzewaniu podłogowym najlepiej sprawdzają się posadzki ceramiczne bądź kamienne, które dobrze przewodzą ciepło. Klej do ich przyklejania ma być odporny na wysoką temperaturę i trwale elastyczny, aby przejmował naprężenia występujące między podłożem i posadzką.
Podłogę można też wykończyć panelami, parkietem i wykładziną (dywanową lub z tworzywa sztucznego), ale – jak wspomniano – muszą być one przeznaczone do układania na ogrzewaniu podłogowym.
Podłogówka dobrze wyregulowana
Nawet jeżeli mamy bardzo dobry kocioł, ogrzewanie nie będzie działać prawidłowo, jeżeli nie zapewnimy właściwego przepływu wody po stronie grzejników lub pętli ogrzewania podłogowego. Wówczas w całym domu może być zbyt zimno albo niedogrzane lub przegrzane będą niektóre pomieszczenia. To właśnie woda w c.o. jest nośnikiem ciepła i żeby każde pomieszczenie otrzymało go dokładnie tyle ile trzeba, woda grzewcza musi:
- mieć odpowiednią temperaturę (w ogrzewaniu podłogowym najczęściej około 40°C);
- przepływać przez daną pętle w odpowiedniej ilości – zmniejszenie przepływu powoduje wyraźny spadek mocy grzewczej, za to jego zwiększenie prawie nie daje efektu;
- prędkość przepływu nie może być ani zbyt duża, ani zbyt mała. W pierwszym wariancie woda nie zdąży oddać ciepła zanim wróci do kotła, w drugim zaś podłoga będzie grzać zbyt słabo, ponadto rozkład temperatury może być nierównomierny.
Co najważniejsze, ogrzewanie podłogowe wymaga innego wyregulowania przepływu wody niż instalacja z grzejnikami ściennymi. Z tego powodu w nowoczesnych pompach obiegowych centralnego ogrzewania przewidziano odrębne ustawienia dla każdego z tych systemów. Przykładowo:
- nastawy po lewej stronie pokrętła to regulacja ze zmienną różnicą ciśnień; zmienia się zarówno przepływ jak i wysokość podnoszenia, nastawy przewidziane do układów głównie z grzejnikami, gdzie zawory termostatyczne grzejników otwierają się i zamykają, zmieniając charakterystykę przepływu w instalacji. Z założenia ma zmniejszać hałas powstający przy przepływie wody przez znacznie przymknięte zawory;
- nastawy po prawej stronie pokrętła to regulacja z zachowaniem stałej różnicy ciśnień; zmienia się przepływ ale wysokość podnoszenia pompy (wytwarzane ciśnienie) jest stała. Nastawy przewidziane dla ogrzewania podłogowego i innych układów, gdzie nie ma dużych zmian charakterystyki przepływu przez rurociągi. To ustawienie są też lepsze do odpowietrzania instalacji.
Częstym błędem początkujących użytkowników jest też ustawianie pompy na najwyższy bieg, kiedy ogrzewanie działa zbyt słabo. Tymczasem taka nastawa to maksymalne ciśnienie podnoszenia przy minimalnym przepływie wody. Czyli pompa przetłacza niewiele wody, a z nią i ciepła. Lepiej zacząć od najniższych ustawień, podnosząc je po 1–2 godzinach, jeżeli efekt będzie niezadowalający (podłoga potrzebuje czasu na rozgrzanie się!). Ewentualnie na początek można wybrać środek zakresu, żeby przekonać się, czy cała podłoga nagrzewa się równomiernie. Jeżeli nie, to przepływ jest niewyregulowany. W zasadzie powinien to sprawdzić i wyregulować wykonawca ogrzewania, ale z ich solidnością bywa różnie.
Grzanie na poziomie fundamentu
Płytowy fundament grzewczy to bardzo praktyczny sposób ogrzewania domu. W zbrojonej betonowej płycie fundamentowej zatopiony jest system kanałów powietrznych, który zasilany jest z jednostki grzewczej. Cyrkulację powietrza w obiegu zamkniętym zapewnia wentylator. Fundament wylewa się na żwirowej podsypce.
Ucieczce ciepła do gruntu zapobiega warstwa ocieplenia w postaci twardych płyt styropianowych lub z polistyrenu ekstrudowanego, którą układa się bezpośrednio na podłożu. Rozwiązanie takie nie jest tanie, ale dużą jego zaletą jest szybkość montażu (w ciągu kilku dni powstają fundamenty, a jednocześnie system grzewczy dla parteru) oraz wygoda i co ważne, oszczędność eksploatacji.
Fundament grzewczy zapewnia równomierne ogrzanie pomieszczeń (nawet tych o dużej wysokości), bez potrzeby instalowania grzejników. Wysoka akumulacyjność cieplna betonu pozwala oszczędzać energię dzięki wykorzystaniu tańszej nocnej taryfy.
Fundament grzewczy można bez obawy wykonać nawet na gruncie o słabej nośności. Wokół płytowego fundamentu grzewczego zawsze należy ułożyć drenaż opaskowy.
