Instalacje grzewcze 

Poradnik

 

Spis tre

ś

ci 

Instalacja grzewcze ....................................................................................................................... 1 
Poradnik ........................................................................................................................................ 1 
Instalacje grzewcze ................................................................................................................... 2 

Rodzaje ogrzewania ............................................................................................................... 2 

Promieniowanie ................................................................................................................... 2 
Konwekcja ............................................................................................................................ 2 
Ró

ż

nice pomi

ę

dzy rodzajami ogrzewania........................................................................ 3 

Grzejniki wodne ...................................................................................................................... 3 

Dobór grzejnika ............................................................................................................... 3 
Sposób przekazywania ciepła otoczeniu ....................................................................... 4 
Podł

ą

czenie ....................................................................................................................... 4 

Grzejniki płytowe.............................................................................................................. 4 

Ogrzewanie podłogowe ............................................................................................................. 6 

Oszcz

ę

dno

ś

ci energetyczne .............................................................................................. 6 

Dla kogo jest to ogrzewanie podłogowe ? ...................................................................... 6 
Ogrzewanie podłogowe wodne ......................................................................................... 7 

Elementy systemu ........................................................................................................... 8 

Kolektory słoneczne .............................................................................................................. 11 

Kolektory płaskie ............................................................................................................... 12 
Kolektory pró

ż

niowe .......................................................................................................... 12 

Kolektory skupiaj

ą

ce (koncentryczne) ........................................................................... 13 

Monta

ż

 kolektorów ............................................................................................................ 13 

Sprawno

ść

 kolektorów ...................................................................................................... 13 

Wielko

ść

, układ  ................................................................................................................. 14 

Instalacje............................................................................................................................. 14 

Wymiennik c. w. u .......................................................................................................... 15 

Ogrzewanie wody w basenach  ........................................................................................ 15 

Pompy ciepła .......................................................................................................................... 16 

Spr

ęż

arkowe pompy ciepła .............................................................................................. 16 

Sprawno

ść

 pomp ciepła ..................................................................................................... 17 

Ź

ródła ciepła ....................................................................................................................... 17 

Powietrze atmosferyczne ............................................................................................... 17 
Grunt ................................................................................................................................ 18 
Wody powierzchniowe ................................................................................................... 19 
Wody gruntowe .............................................................................................................. 19 

Ź

ródła sztuczne ............................................................................................................... 20 

Czy to si

ę

 opłaca ? ............................................................................................................. 20 

Uwagi na temat porównywania pomp ró

ż

nych producentów ...................................... 20 

Współpraca z kolektorem słonecznym ............................................................................ 21 
Elementy systemu  ............................................................................................................ 21 

Zbiornik buforowy .......................................................................................................... 21 

Wymiennik c. w. u .......................................................................................................... 22 
Pompa 

ź

ródła dolnego .................................................................................................... 22 

Chłodzenie pomieszcze

ń

 ................................................................................................... 22 

Przykład doboru pompy ciepła dla domu jednorodzinnego .............................................. 24 

Instalacje grzewcze

 

maj

ą

  za  zadanie  zapewnienie  u

ż

ytkownikowi 

odpowiedniego komfortu cieplnego i dostarczenie c. w. u. 

wybór  danego  systemu  grzewczego  poprzedzaj

ą

  obliczenia 

zapotrzebowania na moc ciepln

ą

 dla budynku, które zale

żą

 

od:  konstrukcji  budynku  (

ś

ciany,  drzwi,  okna),  strefy 

klimatycznej,  poło

ż

enia  budynku.  W  obliczeniach 

uwzgl

ę

dnia  si

ę

  straty  ciepła  przez  przegrody  i  wentylacj

ę

 

oraz  zyski  pochodz

ą

ce  od  promieniowania  słonecznego, 

o

ś

wietlenia, działania urz

ą

dze

ń

 elektrycznych. 

Dobieraj

ą

c urz

ą

dzenie grzewcze nale

ż

y  zastanowi

ć

 si

ę

, czy 

b

ę

dzie ono słu

ż

yło tylko do celów grzewczych, czy te

ż

 jego 

zadaniem  b

ę

dzie  te

ż

  przygotowanie  cieplej  wody 

u

ż

ytkowej. 

Rodzaje ogrzewania

 

Rozkład temperatury zale

ż

y od sposobu ogrzewania. Inny jest w pomieszczeniach z grzejnikami 

płytowymi, inny w domach z konwektorami, a jeszcze inny tam, gdzie grzeje cała podłoga. 

Ciepło mo

ż

e by

ć

 oddawane przez grzejnik na drodze konwekcji lub promieniowania. Zale

ż

nie od 

rodzaju  grzejnika  mo

ż

e  to  by

ć

  głównie  konwekcja  lub  głównie  promieniowanie  (nie  ma  takiego 

grzejnika, który oddawałby ciepło w 100%przez konwekcj

ę

 lub w 100%przez promieniowanie). 

Promieniowanie

 

polega  na  tym, 

ż

e  cieplejsza  płaszczyzna  (grzejnik)  emituje  ciepło  w  postaci  fal 

elektromagnetycznych,  a  chłodniejsze  płaszczyzny  (

ś

ciany,  meble  i  sprz

ę

ty  w  pomieszczeniu) 

pochłaniaj

ą

    je,  podwy

ż

szaj

ą

c  swoj

ą

  temperatur

ę

.  Im  cieplejszy  jest  grzejnik,  tym  wi

ę

cej 

emituje ciepła. Oczywi

ś

cie wzrasta te

ż

 temperatura powietrza w pomieszczeniu. 

Konwekcja

 

ciepło przekazywane jest przez grzejnik bezpo

ś

rednio do powietrza  w pomieszczeniu. Powietrze, 

przepływaj

ą

c wokół grzejnika, ogrzewa si

ę

 i jego temperatura ro

ś

nie. Ciepłe powietrze kr

ąż

y po 

pomieszczeniu.  Od  niego  nagrzewaj

ą

  si

ę

 

ś

ciany  i  sprz

ę

ty. Wad

ą

  konwekcji  jest  unoszenie  wraz  z 

cyrkluj

ą

cym  powietrzem  cz

ą

stek  kurzu.  Takiego  sposobu  ogrzewania  nie  poleca  si

ę

  alergikom. 

FVocentowy  udział  promieniowania  i  konwekcji  jest  ró

ż

ny  dla  ró

ż

nych  grzejników.  Grzejniki 

płaszczyznowe (podłogowe i 

ś

cienne) przekazuj

ą

 do otoczenia mniej wi

ę

cej połow

ę

 ciepła przez 

promieniowanie  i  połow

ę

  na  drodze  konwekcji. W  płytowych  i  członowych  proporcje  s

ą

    jak  30 

(promieniowanie)  do  70  (konwekcja).  W  konwektorach  (st

ą

d  wzi

ę

ta  si

ę

  ich  nazwa) 

wykorzystywane  jest  przede  wszystkim  zjawisko  konwekcji,  a  procentowy  udział  ciepła 
przekazywanego przez promieniowanie jest bliski zeru. 

Rozkład   temperatury   w   pomieszczeniu   w 
zale

ż

no

ś

ci od systemu ogrzewania. 

 

 

 

 

• oddawanie ciepła głównie na 

drodze konwekcji 

• rozkład temperatury: ciepło 

u góry, zimno na dole 

•temperatura zasilani a: stare 

instalacje 90°C, nowe 
70°C, najnowsze 55°C 

•temperatura powierzchni 

grzejnej: stare instalacje 

80° C, nowe 60° C,

 

najnowsze 50°C 

• przeci

ę

tna temperatura 

powietrza w pomieszczeniu 
22° C 

•dodatnia, niekorzystna 

jonizacja powietrza 

• cyrkulacja kurzu i alergenów 
• mata bezwładno

ść

 systemu 

ogrzewania 

•oddawanie ciepła przez 

promieniowanie i 
konwekcj

ę

 

• rozkład temperatury: ciepło 

na dole, chłodniej na górze 

•temperatura zasilania: 

35 do 45° C •temperatura 

powierzchni 

grzejnej: 23 do 28°C 

• przeci

ę

tna temperatura 

powietrza w 
pomieszczeniu: 18 do 20° C 

• nie powoduje niekorzystnej 

jonizacji powietrza 

• powoduje niewielk

ą

 

cyrkulacj

ę

 kurzu i 

alergenów 

•du

ż

a bezwładno

ść

 systemu 

ogrzewania 

• oddawanie ciepła głównie 

przez promieniowanie 

• rozkład temperatury: ciepło 
na dole, chłodniej na górze 
•temperatura zasilania: 35 do 
45° C 

•temperatura powierzchni 

grzejnej: 24 do 27°C 

• przeci

ę

tna temperatura 

powietrza w 
pomieszczeniu: 17 do 19° C 

• nie powoduje niekorzystnej 

jonizacji powietrza 

• nie powoduje cyrkulacji 

kurzu i alergenów 

• du

ż

a bezwładno

ść

 systemu 

ogrzewania 

Grzejniki wodne

 

Dobór grzejnika 

Grzejniki  wodne  stanowi

ą

  cz

ęść

  instalacji  co.  Przy  doborze  grzejnika  uwzgl

ę

dnia  si

ę

:  zakres 

ci

ś

nienia  i  temperatury,  rodzaj 

ź

ródła  ciepła,  rodzaj  instalacji  (otwarta  czy  zamkni

ę

ta),  sposób 

zasilania, mo

ż

liwo

ść

 ł

ą

czenia z elementami wykonanymi z innych materiałów. Grzejniki powinien 

dobiera

ć

  projektant.  Moc  cieplna  grzejników  jest  podawana  przez  producentów.  Najcz

ęś

ciej 

dotyczy  ona  parametrów  90/70/20°C  (temperatura  zasi lania/temperatura  powrotu/temperatura 
wewn

ę

trzna  pomieszczenia).  Da  innych  parametrów  korzysta  si

ę

  z  równa

ń

  charakterystyki 

cieplnej  grzejnika  lub  z  gotowych  tablic  przeliczeniowych  podawanych  przez  producentów. 
Czasami  przyjmuje  si

ę

  w  przybli

ż

eniu  100-130  W  (zale

ż

nie  od  ocieplenia  budynku)  na  1  m

2 

pomieszczenia  o  standardowej  wysoko

ś

ci  2,  5  m  i  normowej  temperaturze  wewn

ę

trznej.  Jednak 

przybli

ż

ony dobór grzejników mo

ż

e spowodowa

ć

 ich znaczne przewymiarowanie. 

Materiał 

Na  rynku  dost

ę

pne  s

ą

  grzejniki: 

ż

eliwne,  stalowe,  aluminiowe  i  miedziane.  Poza  grzejnikami 

aluminiowymi, wszystkie pozostałe typy mog

ą

 pracowa

ć

 w instalacjach z rurami ze stali, miedzi i z 

tworzywa sztucznego. W miejscach ł

ą

czenia miedzi z innymi materiałami stosuje si

ę

 przekładki z 

ta

ś

my tefłonowej. Grzejniki aluminiowe nie nadaj

ą

 si

ę

 do pracy w instalacjach z miedzi (wolne 

 

 

jony metalu, uwalniaj

ą

ce si

ę

 z aluminium, wchodz

ą

 w reakcj

ę

 chemiczn

ą

 z miedzi

ą

, powoduj

ą

c 

przyspieszon

ą

 korozj

ę

 elektrochemiczn

ą

), chyba 

ż

e stosuje si

ę

 inhibitory korozji. Z  tych samych 

przyczyn w jednej instalacji nie powinno si

ę

 stosowa

ć

 grzejników miedzianych i aluminiowych. 

Sposób przekazywania ciepła otoczeniu 

Grzejniki  przekazuj

ą

  ciepło  otoczeniu  drog

ą

  konwekcji  (przenoszenie  ciepła  wraz  z 

przepływaj

ą

cym  powietrzem,  spowodowane  ró

ż

nic

ą

  g

ę

sto

ś

ci  zimnego  i  ciepłego  powietrza)  i 

promieniowania  (fale  cieplne,  odbijaj

ą

ce  si

ę

  od 

ś

cian,  sufitu  i  sprz

ę

tów).  Grzejniki,  w  których 

ponad  potowa  ciepła  jest  przekazywana  drog

ą

  konwekcji,  nazywa  si

ę

  grzejnikami 

konwekcyjnymi. Grzejniki, które przekazuj

ą

 ciepło wył

ą

cznie drog

ą

 konwekcji -to konwektory. 

Podł

ą

czenie 

W  tradycyjnym  systemie  pionowym  ka

ż

dy  grzejnik  jest  poł

ą

czony  dwiema  rurami  (zasilania  i 

powrotu) z poło

ż

onym obok pionem. W wi

ę

kszo

ś

ci obecnie wznoszonych domów stosuje si

ę

 jeden 

pion  zasilania  i  powrotu,  usytuowany  w  centralnej  cz

ęś

ci  kondygnacji,  a  rury  prowadzi  si

ę

  w 

stropie. W  zale

ż

no

ś

ci  od  sposobu  rozdziału  jest  kilka  systemów.  W  systemie  rozdzielaczowym 

od usytuowanego centralnie pionu na ka

ż

dej kondygnacji wykonuje si

ę

 podej

ś

cie do rozdzielacza 

(umieszczonego  w szafce). Rury  od rozdzielacza do grzejników (do ka

ż

dego  dwie) prowadzi si

ę

 

pod  podłog

ą

.  Zł

ą

czki  wyst

ę

puj

ą

  tylko  przy  rozdzielaczu  i  przy  grzejniku.  W  systemie 

trójnikowym od pionu wykonuje si

ę

 bezpo

ś

rednie podł

ą

czenia (najkrótsz

ą

 drog

ą

) do grzejników. 

Rury prowadzi si

ę

 od  pionu promieni

ś

cie lub obwodowe,  wzdłu

ż

 

ś

cian  zewn

ę

trznych  budynku. 

Przy  prowadzeniu  obwodowym  łatwiej  mo

ż

na  zlokalizowa

ć

  poło

ż

enie  rury.  W  systemie  jed-

norurowym (stosowany bardzo rzadko) kolejne grzejniki t

ą

czy si

ę

 mi

ę

dzy sob

ą

  jedn

ą

 rur

ą

. Ka

ż

dy 

grzejnik  jest  wyposa

ż

ony  w  cztery  nagwintowane  kró

ć

ce  podł

ą

czeniowe.  W  skład 

standardowego  wyposa

ż

enia  grzejnika  wchodz

ą

  te

ż

  odpowietrzniki  oraz  komplet  wieszaków  i 

uchwytów przeznaczonych do monta

ż

u. 

Z punktu widzenia mocy cieplnej najkorzystniejsza jest sytuacja, gdy woda dopływa do grzejnika 
gór

ą

, a odpływa dołem. Je

ż

eli woda dopływa i odpływa dołem, wydajno

ść

 grzejnika zmniejsza si

ę

 

o około 10% 

Grzejniki płytowe 

Grzejniki płytowe stalowe 

S

ą

  wykonane z blachy gładkiej lub profilowanej na 

zimno. Nadaj

ą

  si

ę

   do   stosowania  w   układach 

zamkni

ę

tych (niektórzy producenci dopuszczaj

ą

 ich 

stosowanie tak

ż

e w układach otwartych). 

Ź

ródłem 

ciepła mo

ż

e by

ć

 wymiennikowy w

ę

zeł cieplny lub 

kocioł du

ż

ej   mocy. Przekazuj

ą

 ciepło otoczeniu 

drog

ą

 promieniowania i konwekcji. Charakteryzuj

ą

 

si

ę

  mał

ą

 pojemno

ś

ci

ą

 wodn

ą

. Maj

ą

 podł

ą

czenie 

boczne lub dolne. Zró

ż

nicowanie modeli jest du

ż

e, 

od najmniejszych, o szeroko

ś

ci 40 cm i wysoko

ś

ci 

35 cm, a

ż

 do bardzo du

ż

ych, o szeroko

ś

ci 3 m i 

wysoko

ś

ci 90 cm. Równie

ż

 moc cieplna grzejników 

waha si

ę

 w szerokich granicach 1, 7-13, 2 kW przy 

parametrach pracy 90/70/20°C. Ci

ś

nienie robocze 

nie powinno przekracza

ć

 0, 5-1  MPa, a temperatura wody 95°C. Ich zalet

ą

 jest niewielka 

gł

ę

boko

ść

 (od 5 do 15, 5 cm), która pozwala na wygodn

ą

 aran

ż

acj

ę

 wn

ę

trza. Mo

ż

na je zawiesza

ć

 

na 

ś

cianie lub ustawia

ć

 na podłodze, spotyka si

ę

 grzejniki jednopłytowe lub dwuptytowe, bez 

o

ż

ebrowania lub z o

ż

ebrowaniem konwekcyjnym (pojedynczym, podwójnym lub potrójnym). 

o

ż

ebrowanie   (stalowe   lub   aluminiowe)   zwi

ę

ksza   wymian

ę

   ciepła   mi

ę

dzy  grzejnikiem   i 

otoczeniem oraz zwi

ę

ksza udział ciepła przekazywanego przez konwekcj

ę

. 

Konwektory 

Wewn

ą

trz  obudowy  grzejnika  znajduje  si

ę

  wymiennik  ciepła.  Chłodne  powietrze  dostaje  si

ę

  do 

grzejnika przez dolny otwór wlotowy, ogrzewa si

ę

 i wskutek ró

ż

nicy g

ę

sto

ś

ci powietrza zimnego i 

ciepłego unosi si

ę

  do  góry i wydostaje przez kratk

ę

 wylotow

ą

. Wymiennik ciepła jest najcz

ęś

ciej 

miedziany albo stalowy. Konwektory charakteryzuj

ą

 si

ę

 tym, 

ż

e powierzchnia zewn

ę

trzna jest o 

 

wiele wi

ę

ksza od powierzchni stykaj

ą

cej si

ę

 bezpo

ś

rednio z wod

ą

 co. Przy temperaturze wody w 

instalacji  90°C  temperatura  obudowy  wynosi  zaledwie   40-60°C.  Ci

ś

nienie  robocze  nie  powinno 

przekracza

ć

 0, 4-0, 6 MPa. Moc cieplna grzejnika wynosi 3-8, 4 kW. 

Zalet

ą

  konwektorów  jest  bardzo  mata  pojemno

ść

  wodna  {w  porównaniu  z  innymi  typami 

grzejników),  prowadz

ą

ca  do  oszcz

ę

dno

ś

ci  energii  cieplnej.  Mata  ilo

ść

  wody  szybciej  si

ę

 

nagrzewa,  dzi

ę

ki  czemu  konwektory  szybko  reaguj

ą

  na  zmiany  temperatury. W  tych  warunkach 

wzrasta  rola  termostatu,  który  zamyka  dopływ  czynnika  grzejnego  nawet  przy  chwilowym 
wzro

ś

cie  temperatury  w  pomieszczeniu,  spowodowanym  nasłonecznieniem  lub  wł

ą

czeniem 

kuchenki  albo  piekarnika.  Konwektory  s

ą

  lekkie,  ich  transport  i  monta

ż

  jest  łatwy.  Maj

ą

  te

ż

 

wady.  Ruch  powietrza  mo

ż

e  powodowa

ć

  unoszenie  si

ę

  kurzu.  Rozkład  temperatury  w 

pomieszczeniu  jest  mniej  korzystny  ni

ż

  przy  innych  grzejnikach  ogrzane  powietrze  unosi  si

ę

  do 

góry i mo

ż

e niepotrzebnie gromadzi

ć

 si

ę

 pod sufitem). 

Konwektory powinno si

ę

 instalowa

ć

  w układach zamkni

ę

tych,  z pomp

ą

 obiegow

ą

 i  przeponowym 

naczyniem  wzbiorczym,  wyposa

ż

onych  w  termostaty  i  ewentualnie  automatyk

ę

  pogodow

ą

.  W 

układach  grawitacyjnych,  gdzie 

ś

rednice  rur  s

ą

  wi

ę

ksze,  główne  zalety  konwektorów  (mała 

pojemno

ść

  wodna,  szybkie  reagowanie  na  zmiany  temperatury)  nie  b

ę

d

ą

  w  pełni  wykorzystane. 

Konwektory  ustawia  si

ę

  na  podłodze  lub  zawiesza  na 

ś

cianie.  Powinna  by

ć

  zachowana  zalecana 

przez  producentów  (zale

ż

na  od  modelu)  odległo

ść

  od  podtogi  i  parapetu.  Na  rynku  dost

ę

pne  s

ą

 

modele konwektorów przeznaczone do umieszczenia we wn

ę

kach, za szafkami, pod wannami itp. 

Grzejniki rurkowe {łazienkowe) 

Ozdobne  grzejniki  rurkowe  znajduj

ą

  zastosowanie  przede 

wszystkim w łazienkach. Składaj

ą

 si

ę

 z rurek poziomych (stalowych lub 

miedzianych) o przekroju okr

ą

głym (o 

ś

rednicy 15-25 mm) i pionowych 

o przekroju kwadratowym lub okr

ą

głym. Rurki ł

ą

czy si

ę

 ze sob

ą

 przez 

spawanie  lub  lutowanie.  Grzejniki  rurkowe  przekazuj

ą

  ciepło 

otoczeniu  głównie  drog

ą

  promieniowania.  Najlepiej  pracuj

ą

  w 

układach  zamkni

ę

tych,  z  pomp

ą

  obiegow

ą

  i  przeponowym  naczyniem 

wzbiorczym.  Mo

ż

na  je  te

ż

  stosowa

ć

  w  układach  otwartych.  Maj

ą

  by

ć

 

podł

ą

czane  do  instalacji  z  rur  stalowych,  z  tworzywa  sztucznego 

lub  miedzianych.  Do  podł

ą

czenia  słu

żą

  cztery  kró

ć

ce,  którymi 

zako

ń

czone  s

ą

  przewody  (kolektory)  pionowe.  W  jednym  z  nich 

(górnym)  umieszcza  si

ę

  odpowietrznik.  Dwa  spo

ś

ród  trzech 

pozostałych słu

żą

 do podł

ą

czenia  zasilania  i  powrotu  instalacji  c. 

o.,  a  w  trzecim,  niewykorzystanym, montuje si

ę

  za

ś

lepk

ę

.  Mo

ż

liwe 

s

ą

 ró

ż

ne rozwi

ą

zania,  nie  zaleca si

ę

 tylko montowania  przewodu 

zasilaj

ą

cego  i  powrotnego  do  jednego  kolektora  pionowego, 

poniewa

ż

  wydajno

ść

  grzejnika  jest  wtedy  mniejsza.  Na  rynku 

dost

ę

pne  s

ą

  te

ż

  grzejniki  z  podł

ą

czeniem  bocznym.  Ci

ś

nienie 

robocze nie powinno przekracza

ć

 0, 4-0, 6 MPa. Grzejniki rurkowe maj

ą

 

ró

ż

ne  wymiary,  kolory  i  kształty.  Ustawia  si

ę

  je  na  podłodze  lub 

zawiesza  na 

ś

cianie.  Dzi

ę

ki  swojej  rurkowej  konstrukcji  mog

ą

  słu

ż

y

ć

 

jako suszarki do r

ę

czników i bielizny. Maj

ą

 moc ciepln

ą

 od 0, 45 do 2, 2 

kW(przy  parametrach  instalacji  90/  70/  20° C), mas

ę

  4-15 kg. Niektóre 

grzejniki rurkowe maj

ą

 dodatkowo wbudowan

ą

 grzałk

ę

 elektryczn

ą

; dzi

ę

ki czemu poza sezonem 

grzewczym mog

ą

 pracowa

ć

 jako grzejniki elektryczne. M

OC 

grzałki powinna by

ć

 w tym przypadku 

mniejsza od mocy grzejnika o 100-150 W  lub stanowi

ć

 70-80%mocy grzejnika. Grzałk

ę

 podł

ą

cza 

si

ę

 do dolnego ko

ń

ca kolektora pionowego je

ś

li grzejnik jest zasilany od dołu, grzałk

ę

 montuje si

ę

 

do  trójnika  rury  powrotnej).  Poniewa

ż

  instalacja  co.  jest  napełniona  wod

ą

  przez  cały  rok, 

przed  uruchomieniem  grzałki  trzeba  zamkn

ąć

  zawór  przy  rurze  zasilaj

ą

cej, 

ż

eby  woda  nie 

kr

ąż

yła w instalacji. Pod wpływem wzrostu temperatury wzrasta ci

ś

nienie i obj

ę

to

ść

 wody, której 

nadmiar jest przejmowany przez instalacj

ę

 od strony rury powrotnej. 

 

Ogrzewanie podłogowe

 

Ogrzewanie 

podłogowe 

jest 

ogrzewaniem 

niskotemperaturowym 

(temperatura 

podłogi 

nie 

przekracza 28°C w pomieszczeniach mieszkalnych i 35 ° C 
w  łazienkach  i  przedpokojach),  dlatego  mo

ż

e  pełni

ć

  rol

ę

 

ogrzewania  podstawowego  tylko  w  budynkach  z  bardzo 
dobr

ą

  izolacj

ą

  termiczn

ą

.  Na  podstawie  dokładnego 

obliczenia  zapotrzebowania na ciepło dla całego budynku i 
jego poszczególnych pomieszcze

ń

 dobiera si

ę

 precyzyjnie 

wszystkie 

parametry 

ogrzewania 

podłogowego. 

V\fykonanie  instalacji  musi  by

ć

  zawsze  poprzedzone 

zrobieniem 

szczegółowego 

projektu 

instalacyjnego. 

Ogrzewanie  podtogowe  mo

ż

e  by

ć

  tak

ż

e  traktowane 

jako  ogrzewanie  wspomagaj

ą

ce. Ciepto jest  przekazywane 

otoczeniu 

drog

ą

 

promieniowania. 

Najwy

ż

sza 

temperatura wyst

ę

puje przy podtodze, a najni

ż

sza —pod sufitem. 

W nowych budynkach ogrzewanie podłogowe instaluje si

ę

 ju

ż

 podczas budowy. Ma to istotne zna-

czenie ze wzgl

ę

du na wysoko

ść

 pomieszcze

ń

. Przy ogrzewaniu podłogowym stropy maj

ą

 bowiem 

wi

ę

ksz

ą

  grubo

ść

,  nale

ż

y  wi

ę

c  inaczej  rozplanowa

ć

  odległo

ś

ci  mi

ę

dzy  stropami,  je

ż

eli  chcemy 

otrzyma

ć

 niezmienion

ą

 wysoko

ść

 pomieszcze

ń

. Ogrzewanie podłogowe mo

ż

emy te

ż

 zainstalowa

ć

 

w  budynkach  ju

ż

  istniej

ą

cych.  Wysoko

ść

  pomieszcze

ń

  ulega  wtedy  obni

ż

eniu.  W  przypadku 

stosowania mat i folii grzewczych grubo

ść

 stropu mo

ż

e by

ć

 mniejsza. S

ą

 one jednak dro

ż

sze. Ich 

stosowanie  jest  szczególnie  celowe  przy  instalacji  ogrzewania  podłogowego  w  obiektach  ju

ż

 

istniej

ą

cych; mo

ż

na wtedy unikn

ąć

 zbyt du

ż

ego podniesienia poziomu podłogi. 

Oszcz

ę

dno

ś

ci energetyczne

 

Zmniejszenie  temperatury  powietrza  tylko  o  1°C  powo duje  (w  danym  czasie)  zmniejszenie 
zu

ż

ycia  energii  o  6  do  10%  zastosowanie  ogrzewania  ptaszczyznowego  pozwala  obni

ż

y

ć

 

temperatur

ę

  powietrza  w  pomieszczeniu  do  4°C  (

ś

rednio),  dla  uzyskania  porównywalnej  tzw. 

temperatury odczuwalnej (komfortu cieplnego). 
Oszcz

ę

dno

ś

ci  energetyczne  ogrzewania 

ś

ciennego  uzyskiwane  s

ą

  dzi

ę

ki  wykorzystaniu  szeregu 

czynników, charakterystycznych dla tego ogrzewania: 

• Obni

ż

enie  temperatury   powietrza  w   pomieszczeniu   ogrzewany   o   ok  2 do 4°C  -

pozwala 

zaoszcz

ę

dzi

ć

 do 24%energii 

• Niska temperatura zasilania wody (30 do 50° C). 
•Zmniejszenie zapotrzebowania ciepła na podgrzanie powietrza wentylacyjnego ze wzgl

ę

du na 

ni

ż

sz

ą

 temperatur

ę

 powietrza w pomieszczeniu. 

Dla kogo jest to ogrzewanie podłogowe ?

 

Przede wszystkim dla ludzi  nowoczesnych, lubi

ą

cych lekkie mebla, lubi

ą

cych ceramiczne 

pokrycia podłóg, tak popularne na Zachodzie Europy, łatwe do utrzymania w czysto

ś

ci. Dla ludzi 

lubi

ą

cych podłogi, na których siada si

ę

 z przyjemno

ś

ci

ą

, bawi z dzie

ć

mi, biega na bosaka 

bez obawy kataru. 

Dla  ludzi  ceni

ą

cych  dobre  samopoczucie,  które  cz

ęś

ciej  towarzyszy  nam  gdy  mamy  poczucie 

ciepła, a powietrze jest chłodniejsze ni

ż

 gdy powietrze gor

ą

ce, duszne, a mimo to ci

ą

gnie zimno 

od betonowych 

ś

cian i podłogi. 

Dla  ludzi  lubi

ą

cych  systemy  rozwojowe.  Co  to  oznacza  ?  Mamy  ogrzewanie  podłogowe  wodne  z 

kotłem  gazowym.  Za  kilka  lat  gdy  przyjdzie  nam  ochota,  zamienimy  kocioł  na  pomp

ę

  ciepła 

wspomagaj

ą

c

ą

  ewentualnie  instalacj

ę

  słoneczn

ą

.  Podstawowe  elementy  systemu  pozostaj

ą

  bez 

zmian.  Albo  kolejne  upalne  lato  skłoni  nas  do  rozszerzenia  systemu  o  chłodzenie  podłogowe. 
Podstawowe elementy pozostaj

ą

 bez zmian. 

Ogrzewanie  podłogowe  (mówimy  to  oczywi

ś

cie  o  prawidłowo  zaprojektowanej  i  wykonanej 

instalacji): 

• realizuje najlepiej warunki komfortu cieplnego w pomieszczeniach, 

 

•jest  systemem  trwałym,  trwało

ść

  prawidłowo  wykonanej  podłogi  grzejnej  z  zatopionymi  w 

jastrychu przewodami grzejnymi ocenia si

ę

, na co najmniej 50 lat. Niezawodno

ść

 i trwało

ść

 

systemu  s

ą

  ze  sob

ą

 

ś

ci

ś

le  powi

ą

zane,  zwłaszcza  dla  ogrzewa

ń

  podłogowych  wodnych  z 

przewodami z tworzywa sztucznego. System regulacyjny musi by

ć

 wysokiej jako

ś

ci, sprawny 

i  zabezpiecza

ć

  przed  ewentualnym  przegrzewaniem.  Ekstern  jest  ekonomiczny 

energetycznie,  mniejsze  zu

ż

ycie  energii  do  wytworzenia  komfortu  cieplnego,  ni

ż

  przy 

ogrzewaniach  grzejnikowych.  Ryta  grzejna  podłogowa  musi  by

ć

  poprawnie  izolowana 

cieplnie.  Regulacja  systemu  musi  by

ć

  poprawna,  uniemo

ż

liwiaj

ą

ca  przegrzewanie 

pomieszcze

ń

. Straty ciepła przewodów zasilaj

ą

cych/ powrotnych s

ą

 minimalne (bo niska jest 

te

ż

 temperatura czynnika grzejnego), 

• stwarza   mo

ż

liwo

ść

  wykorzystania  ekologicznie  czystych   

ź

ródeł   energii   {pompy  ciepła, 

kolektory słoneczne), 

•wykonanie systemu ogrzewania jest proste. Ale zdecydowanie, co podkre

ś

lamy, nie mo

ż

e by

ć

 

domen

ą

  działalno

ś

ci  amatorskiej.  Elementy  systemu s

ą

  lekkie,  ł

ą

czenie  łatwe  i  trwałe.  Ale 

musz

ą

 by

ć

 w cało

ś

ci i dokładnie przestrzegane wytyczne wykonania 

• koszty  eksploatacyjne s

ą

 minimalne, je

ś

li   instalacja jest   poprawnie  zaprojektowana  i 

wykonana, poprawna regulacja eliminuje przegrzewanie pomieszcze

ń

, a z mo

ż

liwych 

ź

ródeł 

ciepła został dokonany wła

ś

ciwy wybór, 

• regulacja ogrzewa

ń

 podłogowych nie kwalifikuje si

ę

 do jednoznacznej, krótkiej  oceny. 

Podkre

ś

la si

ę

 trudno

ś

ci zwi

ą

zane z bezwładno

ś

ci

ą

 układu. Plusem natomiast jest zdolno

ść

 

do  samoregulacji.  W  ogrzewaniach  podłogowych  nale

ż

y,  naszym  zdaniem,  preferowa

ć

 

sterowanie  przy  pomocy  regulatora  pogodowego  z  funkcjami  automatycznej 
samoregulacji  -krzywa  grzania,  optymalizacja  czasów  rozpocz

ę

cia  i  zako

ń

czenia  cykli 

grzania).  Nie  jeste

ś

my  zwolennikami  regulacji  zaworem  termostatycznym  ogrzewania 

podłogowego,  poniewa

ż

  czas  odpowiedzi  układu,  ze  wzgl

ę

du  na  bezwładno

ść

  ciepln

ą

  jest 

zbyt długi. 

• u

ż

ytkowanie i konserwacja s

ą

 proste dla u

ż

ytkowników. Odpada konieczno

ść

 konserwacji 

grzejników,  Pewne  reguły  musz

ą

  by

ć

  jednak  przestrzegane,  Nie  mo

ż

na  dowolnie  zmienia

ć

 

pokrycia  podłogi.  Da  ogrzewa

ń

  wodnych  nale

ż

y  okresowo  sprawdza

ć

  temperatur

ę

  wody 

zasilaj

ą

cej  i  przepływu  przez  poszczególne  obiegi.  Trzeba  przestrzega

ć

  dopuszczalnych 

obci

ąż

e

ń

 podłogi grzejnej, aby nie wytworzy

ć

 p

ę

kni

ęć

. 

• cała powierzchnia pomieszcze

ń

 jest  powierzchni

ą

 u

ż

ytkow

ą

, to ogrzewanie niewidoczne. 

Nawet skrzynka zawieraj

ą

ca rozdzielacze (dla ogrzewa

ń

 wodnych) mo

ż

e by

ć

 zamaskowana w 

przedpokoju lub w piwnicy, •estetyka pomieszcze

ń

 nie jest zakłócona przez elementy systemu 

ogrzewania 

Stosowanie ogrzewa

ń

 podłogowych wodnych ogranicza: 

• nieco wy

ż

szy koszt inwestycyjny ni

ż

 najprostszego ogrzewania grzejnikowego, 

• konieczno

ść

   przewidzenia  ogrzewania ju

ż

 w   projekcie   budynku, konieczno

ść

   realizacji 

ogrzewania w trakcie wznoszenia budynku, wymagania odno

ś

nie konstrukcji stropów, 

•zachowanie pokrycia podłogi podczas eksploatacji tak jak w projekcie ogrzewania, 
• mniejsza zdolno

ść

 regulacji przy zmiennym obci

ąż

eniu (wi

ę

ksza bezwładno

ść

), 

•trudno

ść

 pó

ź

niejszych zmian wykładzin podłogowych. 

Ogrzewanie podłogowe wodne

 

Ogrzewanie  podłogowe  wodne  mo

ż

e  współpracowa

ć

  ze  wszystkimi 

ź

ródłami  energii:  kotłami 

gazowymi,  olejowymi,  elektrycznymi,  pompami  ciepła,  kolektorami  słonecznymi.  Warunkiem  jest 
mo

ż

liwo

ść

 regulacji temperatury. Woda przepływaj

ą

ca przez rury ma temperatur

ę

 nie wy

ż

sz

ą

 ni

ż

 

55°C (z reguły 42°C). ró

ż

nica temperatury wody zasilaj

ą

cej i powracaj

ą

cej wynosi około 10°C. 

Na  wyj

ś

ciu  z  kotła  montuje  si

ę

  termostaty  zabezpieczaj

ą

ce  przed  nadmiernym  wzrostem 

temperatury wody dopływaj

ą

cej do instalacji ogrzewania podłogowego. 

Ś

rednice  rur  umieszczonych  pod  podłog

ą

,  ich  rozstaw  oraz  parametry  wody  s

ą

  obliczane 

indywidualnie  dla  ka

ż

dego  pomieszczenia,  w  zale

ż

no

ś

ci  od  zapotrzebowania  na  ciepło.  Rury 

grzewcze s

ą

 wykonywane z tworzyw sztucznych lub miedzi. Zalet

ą

 rur z tworzyw sztucznych jest 

ich słaba przewodno

ść

 cieplna, dzi

ę

ki czemu grubo

ść

 

ś

cianki rur mo

ż

e by

ć

 niewielka (około 2 

mm); ponadto nie ulegaj

ą

 one korozji. Rury miedziane s

ą

 odporne na podwy

ż

szon

ą

 temperatur

ę

, 

dzi

ę

ki czemu przy ewentualnym niekontrolowanym jej wzro

ś

cie nie grozi im uszkodzenie. System 

ogrzewania  podłogowego  wodnego  jest  podzielony  na  obwody  grzewcze.  Rozdział  wody  na 
poszczególne  obwody  zapewniaj

ą

  poł

ą

czone  z  rurami  rozdzielacze,  wyposa

ż

one  w  zawory 

reguluj

ą

ce  przepływ  wody.  Rozdzielacze  s

ą

  wykonane  z  mosi

ą

dzu  lub  z  tworzywa  sztucznego. 

Umieszcza  si

ę

  je  w  metalowych  szafkach  wn

ę

kowych  Do  usuwania  powietrza  z  instalacji  słu

żą

 

odpowietrzniki. Praca zaworów  jest sterowana termostatami. 

Elementy systemu 

Rury ogrzewania wodnego 

Powinny by

ć

 trwale, odporne na odpowiedni

ą

 temperatur

ę

 i ci

ś

nienie. W praktyce oznacza to, 

ż

e 

rury musz

ą

 by

ć

 przystosowane do pracy w temperaturze do 70°C i ci

ś

nieniu roboczym do 0, 3 

MPa.  Musz

ą

  te

ż

  by

ć

  szczelne  na  dyfuzj

ę

  tlenu,  który  mo

ż

e  powodowa

ć

  korozj

ę

  stalowych 

elementów  instalacji,  np.  kotów.  Do  ogrzewania  podłogowego  stosuje  si

ę

:  rury  z  tworzyw 

sztucznych  z  barier

ą

  antydyfuzyjn

ą

,  wielowarstwowe  z  wkładk

ą

  aluminiow

ą

  oraz  miedziane. 

Najcz

ęś

ciej u

ż

ywane tworzywa to polibutylen oraz polietylen sieciowany, rzadziej -polipropylen z 

uwagi  na  jego  sztywno

ść

    i  trudno

ś

ci  zwi

ą

zane  z  monta

ż

em  systemu. 

Ś

rednice  przewodów  to 

12, 14, 16, 17 i 22 mm (najcz

ęś

ciej 16, 17). Zwykle jeden producent oferuje przewody w dwóch, 

trzech  wielko

ś

ciach.  Rury  sprzedawane  s

ą

  w  zwojach  ró

ż

nej  długo

ś

ci.  Wykonawca  tak  powinien 

dobiera

ć

  długo

ść

  przewodów,  aby  poszczególne  p

ę

tle układane były  z  jednego  odcinka. Dzi

ę

ki 

temu  unika  si

ę

  poł

ą

cze

ń

  rur  w  podłodze,  a  wiadomo, 

ż

e  miejsca  poł

ą

cze

ń

  bardziej  od  innych 

nara

ż

one s

ą

 na powstawanie nieszczelno

ś

ci. 

Odległo

ś

ci mi

ę

dzy przewodami musz

ą

 by

ć

 zgodne z projektem. Zaleca si

ę

, aby wynosiły od 10 

do  30  cm.  Im  s

ą

  mniejsze,  tym  bardziej  wyrównana  jest  temperatura  podłogi.  Na  1  m

2 

powierzchni  zwykle  układa  si

ę

 

ś

rednio  5-6  metrów  rur.  Rury  układa  si

ę

  w  p

ę

tle.  W 

pomieszczeniu, zale

ż

nie od jego wielko

ś

ci, mo

ż

e by

ć

 jedna lub kilka p

ę

tli. Zwykle, ze wzgl

ę

du 

na  opory  przepływu  długo

ść

  pojedynczej  p

ę

tli  nie  przekracza  120  m.  P

ę

tle  mog

ą

  mie

ć

  kształt 

spirali  (rura  powrotna  i  zasilaj

ą

ca  uło

ż

one  s

ą

  równolegle  obok  siebie)  lub  meandrów.  Zaletami 

uło

ż

enia w spiral

ę

 jest to, 

ż

e rury s

ą

 gi

ę

te tylko pod katem 90° oraz na przemian wyst

ę

puj

ą

 rury 

o  wy

ż

szej  i  ni

ż

szej  temperaturze.  Pozwala  to  na  uzyskanie  w  pomieszczeniu  najbardziej 

równomiernego  rozkładu  temperatury.  W  praktyce  spotyka  si

ę

  oczywi

ś

cie  kombinacje  tych 

układów  dostosowane  do  indywidualnych  potrzeb.  Cz

ę

sto  w  strefach  brzegowych,  pod 

ś

cian 

ą

 

zewn

ę

trzn

ą

 lub oknami, rury układa si

ę

 g

ęś

ciej (odst

ę

py mog

ą

 wynosi

ć

 wówczas 7, 5 cm a nawet 

5 cm). W miejscach tych s

ą

 bowiem wi

ę

ksze straty ciepła. 

Rury mocuje si

ę

 do izolacji cieplnej za pomoc

ą

 uchwytów utrzymuj

ą

cych je w stałym poło

ż

eniu, 

a  nast

ę

pnie  zalewa  gładzi

ą

  cementow

ą

.  Rury  grzewcze  z  miedzi  układa  si

ę

  czasami  w  izolacji 

termicznej (w  odpowiednio  wyprofilowanych kanałach) i  przykrywa  płytami  prefabrykowanymi. 
Na rynku dost

ę

pne s

ą

 maty ze styropianu lub pianki z naklejon

ą

 foli

ą

 aluminiow

ą

 lub specjalnym 

tworzywem  z  nadrukowan

ą

  na  wierzchniej  powłoce  siatk

ą

,  ułatwiaj

ą

c

ą

  układanie  przewodów 

(rur

ę

  grzewcz

ą

  rozwija  si

ę

  od  razu  wzdłu

ż

  nadrukowanego  rastra  -siatki).  Przed  zalaniem  rur 

gładzi

ą

  cementow

ą

  przeprowadza  si

ę

  prób

ę

  ci

ś

nieniow

ą

  (przy  ci

ś

nieniu  6-10  barów,  przez  24 

godziny), poprzedzon

ą

 odpowietrzeniem instalacji. 

Uwaga:  w  łazienkach  przewody  zawsze  układa  si

ę

  g

ęś

ciej.  Rur  grzewczych  nie  układa  si

ę

  pod 

stałymi  elementami  zabudowy:  szafkami  kuchennymi,  szafami  wn

ę

kowymi  oraz  wann

ą

  i 

brodzikiem. 

 

Rozstaw  rur 
(cm) 

7. 5 

10 

15 

20 

25 

30 

35 

Ilo

ść

 

rury 

mb/ m

2

 

13 

10 

6. 7 

5. 0 

4. 0 

3. 35 

2. 85 

Izolacja cieplna 

Wła

ś

ciwe  przygotowanie stropu jest  bardzo  istotnym elementem. Układ  warstw  podłogowych  na 

stropie, na którym przewidujemy ogrzewanie podłogowe powinien by

ć

 taki, aby zapewniony byt 

wła

ś

ciwy kierunek przepływu ciepła, to znaczy do góry. Ilo

ść

 ciepła przekazywanego w dół nie 

mo

ż

e  przekracza

ć

  10%  całkowitej  ilo

ś

ci  ciepła.  Bezpo

ś

rednio  na  stropie  układa  si

ę

  izolacj

ę

 

ciepln

ą

 ze styropianu, płyt z twardej wełny mineralnej lub z polistyrenu. Jej grubo

ść

 i rodzaj 

dobiera  projektant  na  podstawie  wymaga

ń

  cieplnych  budynku  oraz  przewidywanych  obci

ąż

e

ń

. 

Izolacja  cieplna musi mie

ć

  dostateczn

ą

  g

ę

sto

ść

  i  wytrzymało

ść

  na  obci

ąż

enia  tak,  aby  zapewni

ć

 

odpowiedni

ą

 sztywno

ść

, zapobiegaj

ą

c

ą

 przesuwaniu si

ę

 rur grzejnych i  zmianie  ich poło

ż

enia. 

Przy  przewidywanych  wi

ę

kszych  obci

ąż

eniach  mo

ż

na  zastosowa

ć

  zbrojenie  siatk

ą

  stalow

ą

. 

Grubo

ść

 warstwy izolacji zale

ż

y od tego, czy pomieszczenie znajduj

ą

ce si

ę

 ni

ż

ej jest ogrzewane. 

Pomieszczenia  nad  piwnicami,  bramami  lub  podłogi  na  gruncie  wymagaj

ą

  grubszej  warstwy 

izolacji.  Izolacj

ę

  ciepln

ą

  nale

ż

y  te

ż

  uło

ż

y

ć

  wzdłu

ż

 

ś

cian.  W  przypadku  podłogi  na  gruncie 

powinno si

ę

 te

ż

 wykona

ć

 pionow

ą

 izolacj

ę

 fundamentu. 

Grubo

ść

  warstwy  na  stropie  mi

ę

dzy    pi

ę

trowym  wynosi  zwykle  około  5  cm.  Dla  stropów  nad 

piwnicami, nieogrzewanymi pomieszczeniami, nad powietrzem zewn

ę

trznym oraz dla stropów na 

gruncie - izolacja musi by

ć

 odpowiednio grubsza -wynosi około 8-9 cm. 

Izolacja przeciwwilgociowa. 

Na  izolacji  cieplnej  nale

ż

y  uło

ż

y

ć

  foli

ę

  polietylenow

ą

  (to  izolacja  przeciwwilgociowa).  Ma  ona 

zabezpiecza

ć

  strop  przed  przedostawaniem  si

ę

  wilgoci  z  jastrychu,  którym  pokrywa  si

ę

  rury.  Ma 

ona grubo

ść

 około 0, 2 mm i dostarczana jest w rolkach o szeroko

ś

ci 110 cm. Arkusze folii trzeba 

układa

ć

  tak,  aby  zachodziły  na  siebie  na  około  10  cm.  Stosowane  s

ą

  te

ż

  płyty  styropianowe 

pokryte  fabrycznie  foli

ą

  polietylenow

ą

  lub  cienk

ą

  warstw

ą

  aluminium  z  naniesion

ą

  podziałk

ą

  — 

zwykle, co 10 cm. 

Jastrych 

Rury  przykrywa  si

ę

  warstw

ą

  jastrychu.  Jest  to  mieszanka  piasku, 

ż

wiru,  wody  i  spoiwa  —zwykle 

cementu.  Do  zaprawy  jastrychowej  zaleca  si

ę

  dodanie  specjalnych  emulsji,  tak  zwanych 

plastyfikatorów.  Zwi

ę

ksza  to  jej  plastyczno

ść

,  dzi

ę

ki  czemu  jastrych  lepiej  przylega  do  rur  ze 

wszystkich stron, równie

ż

 od spodu. Grubo

ść

 warstwy podkładu powinna wynosi

ć

 około 5-6 cm, w 

tym nad rur

ą

 4-5 cm. Grubo

ść

 warstwy mo

ż

e by

ć

 mniejsza, je

ś

li zastosujemy jastrychy płynne, 

tak zwane samopoziomuj

ą

ce. Maj

ą

 one zwi

ę

kszon

ą

 wytrzymało

ść

, dlatego warstwa podkładu nad 

rur

ą

 grzejn

ą

 mo

ż

e by

ć

 mniejsza i wynosi

ć

 nawet około 2, 5 cm. Cało

ść

 warstwy podkładu b

ę

dzie 

miała  wówczas  około  4,5  cm.  Ma  to  znaczenie  w  domach  modernizowanych,  w  których  s

ą

 

ograniczenia  dopuszczalnych  obci

ąż

e

ń

  stropów  -cie

ń

szy  podkład  to  mniejsza  masa  całej  podłogi. 

Jastrych  nale

ż

y  układa

ć

  w  dwóch  etapach:  w  pierwszym  do  wierzchu  rur  grzejnych;  w  drugim, 

zaraz po rozpocz

ę

ciu wi

ą

zania - do wła

ś

ciwej wysoko

ś

ci. Podkład trzeba sezonowa

ć

 20-28 dni. Po 

okresie  wi

ą

zania,  ale  przed  pracami  wyko

ń

czeniowymi,  podkład  podgrzewa  si

ę

  w  celu 

zmniejszenia jego wilgotno

ś

ci. 

Dylatacje 

Mi

ę

dzy  płyt

ą

  podłogow

ą

  a  konstrukcj

ą

  budynku  musi  pozosta

ć

  szczelina,  tzw.  dylatacja,  o 

szeroko

ś

ci, co najmniej 0, 5 cm. Dzi

ę

ki niej podłoga b

ę

dzie mogła odkształca

ć

 si

ę

 pod  wpływem 

temperatury,  bez  niebezpiecze

ń

stwa  uszkodzenia  (pop

ę

kania,  deformacji  czy  zarysowania) 

jastrychu.  Dylatacje  wykonuje  si

ę

  wzdłu

ż

  wszystkich 

ś

cian,  filarów  oraz  otworów  drzwiowych. 

Dodatkowe  dylatacje  nale

ż

y  wykona

ć

  w  du

ż

ych  pomieszczeniach,  o  powierzchni  powy

ż

ej  30  m

2

. 

Równie

ż

,  je

ś

li  długo

ść

  płyty  podłogowej  jest  wi

ę

ksza  ni

ż

  7-8  m,  trzeba  j

ą

  podzieli

ć

  przez 

wykonanie  dylatacji.  Dotyczy  to  szczególnie  pomieszcze

ń

  w  kształcie  litery  U  lub  L,  gdzie  na 

załamaniach mog

ą

 powstawa

ć

 napr

ęż

enia. Stosunek długo

ś

ci do szeroko

ś

ci pola dylatacyjnego 

nie powinien przekracza

ć

 2, a wielko

ść

 poszczególnych pól nie mo

ż

e by

ć

 wi

ę

ksza ni

ż

 5, 5x5, 5 m. 

Rur

ę

  grzejn

ą

 na  odcinku  40 cm (po  20 cm  z ka

ż

dej strony  dylatacji)  prowadzi

ć

  w karbowanej 

rurze  osłonowej  peszla.  Zapobiegnie  to  usztywnieniu  dylatacji  przez  rury  grzejne,  a  tak

ż

e 

wyeliminuje mo

ż

liwo

ść

 działania sił 

ś

cinaj

ą

cych na rury. 

Rozdzielacze 
Nale

ż

y przyj

ąć

 zasad

ę

: rozdzielacz zasilaj

ą

cy u góry - powrotny u dołu. 

Oferowane rozdzielacze ogrzewania podłogowe s

ą

 wykonane z mosi

ą

dzu, rzadziej z tworzywa o 

przekroju 1". Rozdzielacze s

ą

 wykonane j ako wielo (2-12) wyj

ś

ciowe segmenty tzw sekcje. 

W rozdzielaczu zasilaj

ą

cym wbudowane s

ą

 zawory regulacyjne dla ka

ż

dej p

ę

tli grzejnej. Na 

ż

yczenie u

ż

ytkownika ka

ż

dy z tych zaworów mo

ż

e by

ć

 wyposa

ż

ony w siłownik sterowany przez 

termostat pokojowy. 

W rozdzielaczu powrotnym dla ka

ż

dej w

ęż

ownicy wbudowany jest zawór kompensacyjny {tzw. 

nastawa wst

ę

pna) przepływu umo

ż

liwiaj

ą

cy dokładn

ą

 regulacj

ę

 hydrauliczn

ą

 instalacji. 

W za

ś

lepk

ę

 wbudowany jest króciec wlotowy do napełniania instalacji wod

ą

 oraz istnieje 

mo

ż

liwo

ść

    wkr

ę

cenia    odpowietrznika    r

ę

cznego    lub    automatycznego. Przed    ka

ż

dym 

rozdzielaczem nale

ż

y zainstalowa

ć

 zawory odcinaj

ą

ce. Mog

ą

 to by

ć

 zawory k

ą

towe b

ą

d

ź

 proste 

Wirsbo typu WGF lub inne zawory do centralnego ogrzewania. 

Rozdzielacze lokalowe powinny by

ć

 umieszczone centralnie w stosunku do odbiorników. W 

przypadku   domów  jednorodzinnych   rozdzielacze   nale

ż

y   umieszcza

ć

   centralnie   na  danej 

kondygnacji. W przypadku domów wielorodzinnych rozdzielacze lokalowe nale

ż

y umieszcza

ć

 w 

danym mieszkaniu. 

Rozdzielacze nale

ż

y umieszcza

ć

 w szafkach rozdzielaczowych podtynkowych lub natynkowych 

nisko nad podłog

ą

, aby byt do nich łatwy dost

ę

p. Rozdzielacz mo

ż

e by

ć

 równie

ż

 umieszczony na 

ś

cianie w miejscu prowadzenia pionów. Dopuszcza si

ę

 równie

ż

 umiejscowienie rozdzielacza pod 

stropem kondygnacji, na której rozprowadzane s

ą

 przewody do odbiorników. 

Kolektory słoneczne

 

Słonce   dostarcza   dokładnie   5000-krotnie   wi

ę

cej 

energii ni

ż

 

ś

wiat rocznie potrzebuje. 

Energia        promieniowania        stonecznego       jest 
podstawowym   

ź

ródłem   energii   na   Ziemi. Energia 

paliw    kopalnych, stanowi

ą

cych    obecnie    główny 

surowiec     energetyczny     zwłaszcza     w     krajach 

rozwini

ę

tych   jest   tak

ż

e   energi

ą

   pochodz

ą

c

ą

   od 

sło

ń

ca. Przed  milionami   lat   została  uwi

ę

ziona  w 

biomasie, a   nast

ę

pnie   uległa   przekształceniu   w 

skomplikowanych     procesach     biochemicznych      i 
fizykochemicznych w  w

ę

giel, rop

ę

   naftow

ą

 i  gaz 

ziemny. Tak

ż

e energia wiatru, fal   morskich  oraz 

innych niekonwencjonalnych 

ź

ródeł energii powstaje 

dzi

ę

ki promieniowaniu słonecznemu. 

Moc promieniowania stonecznego docieraj

ą

cego do 

zewn

ę

trznej warstwy atmosfery wynosi około 1 400 

Wm

2

/min i jest nazywana stał

ą

 słoneczn

ą

. Około 28%tej energii jest odbijana od atmosfery, 

pozostała cz

ęść

 podgrzewa atmosfer

ę

, a tak

ż

e jest pochłaniana przez ro

ś

liny, które energi

ę

 

słoneczn

ą

 zamieniaj

ą

 na energi

ę

 biomasy. Pozostaje jednak jeszcze znaczna cz

ęść

 energii, któr

ą

 

mo

ż

na wykorzysta

ć

 do produkcji energii cieplnej lub elektrycznej. 

Proces przetwarzania energii promieniowania stonecznego w inne rodzaje energii nazywa si

ę

 

konwersj

ą

. Istniej

ą

 trzy podstawowe rodzaje konwersji: 

•konwersja fotochemiczna 
•konwersja fototermiczna 
•konwersja fotowoltaiczna 

Konwersja  fotochemiczna  zachodzi  w  ro

ś

linach  podczas  procesu  fotosyntezy  i  prowadzi  do 

przemiany energii promieniowania słonecznego w energi

ę

 wi

ą

za

ń

 chemicznych. Dzi

ę

ki procesom 

konwersji fotochemicznej  istnieje  nieprzerwana  produkcja  biomasy,  która mo

ż

e  by

ć

  w  dalszych 

procesach przekształcona w energie ciepln

ą

 lub elektryczn

ą

. 

W  procesie  konwersji  fototermicznej  energia  słoneczna  przetwarzana  jest  w  energi

ę

  ciepln

ą

. 

Proces  ten  wykorzystuje  si

ę

  do  produkcji  ciepła  w  kolektorach  słonecznych.  Istniej

ą

  dwa  typy 

instalacji  słonecznych  tzw.  systemy  pasywne  i  aktywne.  W  obydwóch  rodzajach  instalacji 
przetworzenie  energii  słonecznej  w  energi

ę

  ciepln

ą

  odbywa  w  cz

ęś

ci  kolektora  zwanej 

absorberem.  W  instalacjach  pasywnych  absorbery  s

ą

  zwykle  strukturaln

ą

  cz

ęś

ci

ą

  budynków,  a 

ciepło  wytworzone  w  procesie  konwersji  jest  zu

ż

ywane  bezpo

ś

rednio  do  ogrzewania 

pomieszcze

ń

.  W  systemach  aktywnych  ciepło  oddawane  jest  do  instalacji,  a  nast

ę

pnie 

transportowane jest na dalsze odległo

ś

ci za pomoc

ą

 tzw. czynnika roboczego, którym zwykle jest 

woda  lub  powietrze.  W  systemach  takich  dostarcza  si

ę

  pewn

ą

  ilo

ść

  energii  z  zewn

ą

trz,  aby 

umo

ż

liwi

ć

 prac

ę

 pompy lub wentylatora przetłaczaj

ą

cego czynnik roboczy. 

Kolektory  słoneczne  pozyskuj

ą

  energi

ę

  słoneczn

ą

,  która  jest  magazynowana  w  zasobnikach,  a 

nast

ę

pnie oddawana w postaci ciepła. Energia mo

ż

e by

ć

 wykorzystana do ogrzewania mieszka

ń

, 

ciepłej  wody  u

ż

ytkowej,  wody  w  basenie.  W  Polsce  kolektory  słoneczne  s

ą

  najcz

ęś

ciej 

wykorzystywane do podgrzewania wody. 
W  polskim  klimacie  kolektor  słoneczny  nie  mo

ż

e  by

ć

  jedynym 

ź

ródłem  energii  cieplnej  dla 

budynku. Kolektor mo

ż

e pokry

ć

 do 60%zapotrzebowania na ciepł

ą

 wod

ę

 u

ż

ytkow

ą

 i ogrzewanie. 

W  okresie  niedoboru  energii  słonecznej  woda  jest  dogrzewana  grzałk

ą

  elektryczn

ą

, 

zainstalowan

ą

  w  zbiorniku.  Do  ogrzewania  budynków  wykorzystuje  si

ę

  kolektory  głównie  w  tak 

zwanym  okresie  przej

ś

ciowym,  kiedy  temperatura  zewn

ę

trzna  nie  jest  jeszcze  tak  niska  jak 

zim

ą

. W miesi

ą

cach wiosenno-letnich mo

ż

e powsta

ć

 nadmiar energii, któr

ą

 mo

ż

na wykorzysta

ć

 

np.  do  podgrzewania  wody  w  basenie.  Jednak kolektory  powinny  by

ć

  tak  dobrane,  aby  nawet  w 

okresie maksymalnego nasłonecznienia poda

ż

 energii nie byta du

ż

o wy

ż

sza od zapotrzebowania. 

Zbyt  du

ż

a  powierzchnia  kolektora  prowadzi  do  niewykorzystania  nadwy

ż

ek.  Istnieje  tak

ż

e 

problem  ze  zmagazynowaniem  pozyskanej  energii  cieplnej  na  wystarczaj

ą

co  długi  okres 

(konieczne byłyby ogromne zbiorniki np. z wod

ą

). 

 

• Praktyczny uzysk kolektora dla podgrzewu cieplej wody przy dobrze funkcjonuj

ą

cej instalacji 

solarnej  mo

ż

e  wynosi

ć

  od  300  do  450  kWh/m

2

/rok.  Pozostałe  300-450  kWh/m

2

/rok  przy 

zastosowaniu autonomicznej instalacji solarnej jest tracone. Inaczej sprawa si

ę

 przedstawia je

ż

eli 

zintegrujemy  instalacj

ę

  solarn

ą

  z  pomp

ą

  ciepła.  Cala  tracona  lub  bezu

ż

yteczna  energia  do 

podgrzewania  cieplej  wody  mo

ż

e  zosta

ć

  przekierowana  do  poprawienia  współczynnika 

sprawno

ś

ci  pompy  ciepta  i  regeneracji 

ź

ródta  dolnego.  Z  do

ś

wiadczenia  wynika,  i

ż

  ju

ż

  przy 

zastosowaniu  2m

2

  kolektora  na  10kW  mocy  chłodniczej  pompy  ciepła  regeneracja  gruntu 

nast

ę

puje  ju

ż

  w  miesi

ą

cu  maju  {normalnie  trwaj

ą

ca  do  sierpnia),  a  temperatura 

ź

ródła  pompy 

ciepła mo

ż

e by

ć

 wy

ż

sza nawet o 3°C co jest równoznaczne z popraw

ą

 współczynnika sprawno

ś

ci 

o ponad 10% Ze wzgl

ę

du na konstrukcj

ę

 kolektory dziel

ą

 si

ę

 na: 

•płaskie, 
•pró

ż

niowe, 

• skupiaj

ą

ce, 

• heliostatyczne. 

Kolektory płaskie

 

S

ą

 najbardziej rozpowszechnione, przede wszystkim ze 

wzgl

ę

du na cen

ę

. Główn

ą

 cz

ęś

ci

ą

 kolektora płaskiego 

jest  pochłaniacz czyli absorber - płyta z materiału o 

dobrej   przewodno

ś

ci   cieplnej   {najcz

ęś

ciej   ze   stali, 

miedzi, aluminium   lub   z   tworzywa    sztucznego), 
przykryta  z jednej   strony   przezroczyst

ą

 powlok

ą

, o 

pozostałych    bokach   izolowanych. Da   zapewnienia 
lepszej   absorpcji   (pochłaniania)   ciepła   powierzchni

ę

 

płyty   metalowej   pokrywa   si

ę

   specjalnym   ciemnym 

lakierem lub galwanizuje czarnym chromem, uprzednio 

zabezpieczywszy  niklem  przed  korozj

ą

. Przezroczyst

ą

 

powłok

ę

 pokrywaj

ą

c

ą

 absorber wykonuje si

ę

 z hartowanego szkła, teflonu lub przezroczystego 

tworzywa sztucznego. Jako izolacj

ę

 stosuje si

ę

 piank

ę

 poliuretanow

ą

 lub polistyren, których 

powierzchni

ę

 cz

ę

sto pokrywa si

ę

 foli

ą

 aluminiow

ą

 odbijaj

ą

c

ą

 promieniowanie cieplne. Kolektor 

umieszcza si

ę

 w obudowie z aluminium. Promieniowanie słoneczne przenika przez szyb

ę

 do 

absorbera, gdzie jest przetwarzane na ciepło, które jest oddawane do czynnika grzewczego. Ze 
wzgl

ę

du  na rodzaj  czynnika grzewczego kolektory dzielimy na powietrzne i  cieczowe. W 

kolektorach powietrznych czynnikiem grzewczym jest powietrze, w kolektorach cieczowych — 

ciecz: woda lub mieszanina glikolu z wod

ą

. 

Kolektory pró

ż

niowe

 

Wi

ę

ksz

ą

 wydajno

ś

ci

ą

 i równocze

ś

nie najwy

ż

sz

ą

 cen

ą

 za m 

kw. 

wyró

ż

niaj

ą

 

si

ę

 

kolektory 

rurowo-pró

ż

niowe. 

Charakteryzuj

ą

  si

ę

  one  lepsz

ą

  sprawno

ś

ci

ą

  ni

ż

  kolektory 

płaskie,  zwłaszcza  w  okresach  o  zwi

ę

kszonym 

zachmurzeniu. 

 

 

Absorber  jest  umieszczony  w  rurze  szklanej  (tubie),  z  której  usuni

ę

to  powietrze,  aby 

wyeliminowa

ć

  straty  ciepła  wynikaj

ą

ce  z  przewodzenia  i  konwekcji.  Ciepło  z  absorbera  do  wy-

miennika  ciepła  jest  transportowane  specjaln

ą

  rur

ą

  o  małej  pojemno

ś

ci  cieplnej  i  du

ż

ej 

przewodno

ś

ci,  tak  zwan

ą

  rur

ą

  ciepła  (heat  pipe).  Przepływ  ciepła  odbywa  si

ę

  zawsze  w  jednym 

kierunku  -  z  absorbera  do  wody.  Pró

ż

nia  otrzymana  w  wyniku  usuni

ę

cia  powietrza  z  tuby 

zabezpiecza absorber oraz rur

ę

 ciepła przed wilgoci

ą

 i zanieczyszczeniami. Kolektory pró

ż

niowe 

s

ą

  bezpo

ś

rednie  i  po

ś

rednie.  W  kolektorach  po

ś

rednich  ciecz  zawarta  w  rurze  paruje  wskutek 

ogrzania.  Gaz  unosi  si

ę

  do  góry,  gdzie  ulega 

skropleniu  w  kondensatorze.  Cykl  ten  powtarza  si

ę

 

wielokrotnie.  W  kolektorach  bezpo

ś

rednich  mamy  do 

czynienia  tylko  z  obiegiem  cieczy,  bez  jej  zamiany  na 
gaz. 

Zaleca  si

ę

  stosowanie  kolektorów  pró

ż

niowych  z  tzw 

lustrem  CPC.  Lustro  wykonane  z  materiału  o  du

ż

ym 

współczynniku  odbicia  fal  podczerwonych  i  specjalnie 
uformowane  umieszczone  jest  bezpo

ś

rednio  pod 

rurami  pró

ż

niowymi  kolektora.  Jego  zadaniem  jest 

odbijanie promieni trafiaj

ą

cych pomi

ę

dzy rury kolektora oraz promieniowania rozproszonego na 

spodni

ą

 cz

ęść

 rur. 

Kolektory skupiaj

ą

ce (koncentryczne)

 

Do  skupiania  promieniowania  słonecznego  wykorzystywane  s

ą

  układy  optyczne.  W  kolektorach 

tzw.  heliostatycznych  urz

ą

dzenia  obracaj

ą

  si

ę

  w  kierunku  sło

ń

ca.  Kolektory  tego  typu 

wykorzystywane s

ą

 w krajach o du

ż

ej liczbie godzin nasłonecznienia {powy

ż

ej 3000 rocznie). 

Monta

ż

 kolektorów

 

Kolektory  maj

ą

  zwykle  budow

ę

  modułow

ą

  -  składaj

ą

  si

ę

  z  oddzielnych  jednostek  (modułów), 

które  mog

ą

  by

ć

  ł

ą

czone  mi

ę

dzy  sob

ą

,  tworz

ą

c  jeden  układ.  Kolektor  umieszcza  si

ę

  na  dachu 

(pochyłym  lub  płaskim)  lub 

ś

cianie  budynku,  ewentualnie  na  ziemi  tak,  aby  przezroczysta 

powierzchnia  była  wystawiona  na  południe.  Odchylenie  od  kierunku  południowego  nie  powinno 
przekracza

ć

 20°. Kolektory montuje si

ę

 na stela

ż

ach, w uchwytach lub ramach stalowych. Mo

ż

na 

je te

ż

 montowa

ć

 na poddaszu. Maksymalny pobór energii słonecznej nast

ę

puje, gdy powierzchnia 

kolektora  jest  ustawiona  pod  k

ą

tem  prostym  w  stosunku  do  kierunku  padania  promieni 

słonecznych. Istotne jest te

ż

 nachylenie kolektora do poziomu, które zale

ż

y od k

ą

ta pochylenia 

dachu.  Poniewa

ż

  poło

ż

enie  sło

ń

ca  na  niebie  zmienia  si

ę

  w  ci

ą

gu  roku,  wła

ś

ciwy  k

ą

t  nachylenia 

kolektora zale

ż

y od pory roku. Dla Europy 

ś

rodkowej przyjmuje si

ę

 za optymalny k

ą

t nachylenia 

do  poziomu  zawarty  mi

ę

dzy  30°  i  45°.  Wymiennik  ciepła  z  zasobnikiem  ciepł ej  wody  u

ż

ytkowej 

mo

ż

e by

ć

 zainstalowany na stela

ż

u kolektora, na poddaszu, na parterze (łazienka) lub w piwnicy. 

Zbiornik  powinien  by

ć

  izolowany  termicznie,  co  minimalizuje  straty  ciepła  nagrzanej  wody, 

pozwalaj

ą

c na akumulacj

ę

 ciepła na okres jednego dnia pochmurnego. 

Sprawno

ść

 kolektorów

 

Sprawno

ść

  kolektora  słonecznego  okre

ś

la  si

ę

  jako 

stosunek 

pobranej 

energii 

promieniowania 

słonecznego  do  uzyskanej  (tzn.  oddanej  przez 
kolektor)  energii  cieplnej.  Najwy

ż

sz

ą

  sprawno

ść

  (do 

80%  mo

ż

na  uzyska

ć

  stosuj

ą

c  kolektory  tubowe. 

Sprawno

ść

 kolektorów płaskich cieczowych wynosi 60-

75% Podawana przez producentów sprawno

ść

 odnosi 

si

ę

  do  warunków  idealnych;  nie  uwzgl

ę

dnia  strat 

ciepła  w  niewła

ś

ciwie  zamontowanej  instalacji, 

które  mog

ą

  by

ć

  znaczne.  Sprawno

ść

  kolektora 

zmienia 

si

ę

 

w 

zale

ż

no

ś

ci 

od 

warunków 

nasłonecznienia.  Przykładowo  woda  w  zbiorniku 
mo

ż

e  si

ę

  podgrza

ć

  do  temperatury  70°C  w  dniu  o  pełnym  nasłonecznieni u  lub  do 

temperatury 40°C w dniu o 

ś

rednim nasłonecznieniu. 

 

 

 

Do  przekazywania  ciepła  z  kolektora  do  instalacji  grzewczej  stosuje  si

ę

  odpowiednio  dobran

ą

 

ciecz (medium grzewcze). Najcz

ęś

ciej stosuje si

ę

 medium kr

ążą

ce w obiegu zamkni

ę

tym. Musi 

ono by

ć

 odporne zarówno na temperatury wysokie (nie mo

ż

e si

ę

 zagotowa

ć

) jak i najni

ż

sze (nie 

powinno  zamarza

ć

).  Da  sprawno

ś

ci  i  trwało

ś

ci  instalacji  wa

ż

ne  jest  te

ż

,  by  nie  miało  działania 

korozyjnego,  oraz  by  nie  wydzielały  si

ę

  z  niego 

ż

adne  osady.  Wymagania  te  spełniaj

ą

  płyny 

podobne do u

ż

ywanych w chłodnicach samochodowych. Mog

ą

 to by

ć

 wodne roztwory glikolu. 

Wielko

ść

, układ

 

Kolektory cieczowe maj

ą

 zwykle posta

ć

 paneli o powierzchni 1, 5-2 m2. Ł

ą

czy si

ę

 je w baterie, 

wielko

ś

ci odpowiedniej do zapotrzebowania na ciepło. Przyjmuje si

ę

, 

ż

e w okresie letnim system 

solarny ma całkowicie zaspokoi

ć

 zapotrzebowanie na ciepł

ą

 wod

ę

 u

ż

ytkow

ą

 o temperaturze 45° 

C.  W  polskich  warunkach  klimatycznych  dla  czteroosobowej  rodziny  wystarczy  3-5  m2 
powierzchni kolektora płaskiego. Nieco inaczej rzecz si

ę

 przedstawia, kiedy instalacja solarna ma 

by

ć

  wykorzystana  do  ogrzewania  budynku.  Tu  wiele  zale

ż

y  od  jego  zaizolowania.  W  naszych 

warunkach z 1 m2 powierzchni kolektora mo

ż

na 

ś

rednio w ci

ą

gu roku uzyska

ć

 od 450 do 600 kWh, 

co teoretycznie wystarcza na ogrzanie 1, 5 m2 nieocieplonego domu. 
Od maja do pa

ź

dziernika 3-5 m2 kolektora płaskiego zapewni czteroosobowej rodzinie c. w. u. o 

temperaturze 45°C. 

Instalacje

 

Istniej

ą

  ró

ż

ne  technologie  wykorzystania  kolektorów  w  instalacjach.  Optymalny  wybór  danego 

typu  systemu  do  konkretnych  zastosowa

ń

  mog

ą

  ułatwi

ć

  specjalne  aplikacje  komputerowe. 

Wyliczenia  mo

ż

na  równie

ż

  otrzyma

ć

  w  salonach  firmowych  lub  wypełniaj

ą

c  odpowiednie 

formularze  na  stronach  internetowych  u  niektórych  producentów  i  dystrybutorów  tego  typu 
układów. Koszt zestawu uzale

ż

niony jest od dobowego zapotrzebowania u

ż

ytkowników na ciepło 

lub  ciepł

ą

  wod

ę

.  Warto  doda

ć

, 

ż

e  istniej

ą

    ju

ż

  krajowi  producenci  kolektorów  płaskich,  którzy 

posiadaj

ą

 mi

ę

dzynarodowe certyfikaty jako

ś

ci daj

ą

ce gwarancj

ę

 trwało

ś

ci i dobrych parametrów 

technicznych. Mamy te

ż

 w Polsce wykonawców kolektorów pró

ż

niowych. 

Ś

rednio na rynku ceny 

dla  układów  rodzimych  i  importowanych  wahaj

ą

  si

ę

  od  ok.  1  tys.  do  5  tys.  zł  za  1  m  kw. 

kolektora wraz z instalacj

ą

. 

Wa

ż

n

ą

  rol

ę

  w  wyborze  odpowiedniego  zestawu  solamego  odgrywaj

ą

  parametry  techniczne 

budynku.  Nie  zawsze  istnieje  mo

ż

liwo

ść

  zainstalowania  kolektora  na  dachu.  Stosuje  si

ę

  te

ż

 

rozwi

ą

zania  na  elewacjach  lub  bezpo

ś

rednio  na  ziemi.  To  wymaga  zastosowania  odpowiednich 

stela

ż

y,  takich  aby  kolektor  odpowiednio  skierowa

ć

  w  stron

ę

  promieniowania  słonecznego.  W 

naszych  warunkach  klimatycznych  ze  wzgl

ę

du  na  okres  zimowy,  w  systemach  całosezonowych 

stosuje  si

ę

  dodatkowy  obieg  z  niezamarzaj

ą

c

ą

  ciecz

ą

  robocz

ą

,  która  ogrzewa  wod

ę

  do  celów 

gospodarczych  za  po

ś

rednictwem  wymienników.  Powoduje  to  niewielki  spadek  wydajno

ś

ci 

systemu  oraz  podra

ż

a  koszty  instalacji.  Ci,  którzy  zdecyduj

ą

  si

ę

  na  u

ż

ycie  kolektorów  tylko  w 

okresie  wiosenno-letnim, mog

ą

  pozwoli

ć

 sobie  na  zastosowanie układu,  gdzie  woda  bezpo

ś

rednio 

ogrzewana jest w absorberze panelu słonecznego. 

W  układach  kolektorowych  dla  utrzymania  stabilno

ś

ci  ciepłej  temperatury  wody  u

ż

ytkowej 

stosuje si

ę

 dodatkowe zbiorniki akumulacyjne. Ich instalacja w układzie grawitacyjnym eliminuje 

potrzeb

ę

  montowania  pompy  obiegowej.  Warunkiem  pracy  systemu  grawitacyjnego  jest 

umieszczenie  pojemnika  akumulacyjnego  powy

ż

ej  górnego  poziomu  cieczy  w  kolektorze. 

Zbiornik mo

ż

na zamontowa

ć

 na poddaszu lub w odpowiednio zaizolowanym pojemniku na dachu 

—tu

ż

  ponad  kolektorem.  Ze  wzgl

ę

du  na  niepewno

ść

  korzystnych  warunków  pogodowych  oraz 

obecno

ść

  okresów  słabego  nasłonecznienia,  najbardziej  uzasadnionym  jest  monta

ż

  instalacji 

ogrzewaj

ą

cej ciepł

ą

 wod

ę

 u

ż

ytkow

ą

 w układzie skojarzonym, np. z kotłem olejowym lub kotłem 

gazowym. 
Wymaga  to  zastosowania  odpowiednich  urz

ą

dze

ń

  automatyki  steruj

ą

cej.  Je

ś

li  przyjmiemy, 

ż

e  do 

produkcji  ciepłej  wody  u

ż

ytkowej  dla  jednego  mieszka

ń

ca  potrzeba  ok.  1,  5m  kw.  powierzchni 

kolektora,  wówczas  dobrze  skonfigurowany  całosezonowy  system  grzewczy  c.  w.  u.  wspierany 
innym 

ź

ródłem pozwala na zmniejszenie zu

ż

ycia paliwa o ok. 60 proc. w skali roku. Dla układów 

wspomagaj

ą

cych  centralne  ogrzewanie  przy  zało

ż

eniu, 

ż

e  0,  5  m  kw.  powierzchni  kolektora 

przypada  na  1  m2  powierzchni  w  budynku  mo

ż

emy  si

ę

  spodziewa

ć

  oszcz

ę

dno

ś

ci  rz

ę

du  20-30 

proc.  Kolektory  stosowane  w  instalacjach  wspomagaj

ą

cych  system  grzewczy  budynku  wymagaj

ą

 

zapewnienia dobrych ocieple

ń

 termicznych obiektu, a zastosowany układ ogrzewania powinien 

opiera

ć

  si

ę

  na  niskich  param etrach  temperaturowych  (np.  system  ogrzewania 

powietrznego).  Nale

ż

y  pami

ę

ta

ć

, 

ż

e  w  takiej  sytuacji  zapotrzebowanie  na  energi

ę

  ciepln

ą

  jest 

najwi

ę

ksze  w  okresie,  gdy  ilo

ść

  promieniowania  stonecznego  jest  najmniejsza,  a  to  wymaga 

du

ż

ej  ilo

ś

ci  kolektorów.  Pojawia  si

ę

  problem  wykorzystania  nadwy

ż

ki  ciepta  w  okresie  letnim. 

Mł

ż

na  j

ą

  spo

ż

ytkowa

ć

  do  ogrzewania  wody  w  basenie  lub  ogrzewa

ć

  przyziemne  chtodne 

pomieszczenia budynku kumuluj

ą

c tym samym energi

ę

 ciepln

ą

 w murach. 

Wymiennik c. w. u.

 

Ze  wzgl

ę

du  na  ograniczon

ą

  sprawno

ść

  pomp  ciepła  dla  temperatur  zasilania  >55°C  maksyma lna 

rozs

ą

dna  temperatura  c.  w.  u.  jak

ą

  mo

ż

na  osi

ą

gn

ąć

  za  pomoc

ą

  pompy  ciepła  to  ok.  48°C. 

Poniewa

ż

 na co dzie

ń

 mamy do dyspozycji c. w. u. o ni

ż

szej temperaturze ni

ż

 przy u

ż

yciu kotłów 

wysokotemperaturowych  zbiornik  powinien  mie

ć

  odpowiednio  wi

ę

ksz

ą

  obj

ę

to

ść

.  Dla  uzyskania 

100l  wody  o  temperaturze  38oC  potrzebujemy  odpowiednio  23l  wody  zimnej  i  77l  wody  o  temp. 
48oC lub 45l wody zimnej i 55l wody o temp 65oC. Jak wida

ć

 z przykładu zbiornik c. w. u powinien 

by

ć

 40% wi

ę

kszy. Nie nale

ż

y zapomina

ć

 o fakcie, 

ż

e wymienniki przystosowane do współpracy z 

popami  ciepła  maj

ą

  powi

ę

kszone  w

ęż

ownice  zajmuj

ą

ce  obj

ę

to

ść

.  Obj

ę

to

ść

  netto  200l  ogólnie 

dost

ę

pnego wymiennika b

ę

dzie wi

ę

ksza od wymiennika przystosowanego do wspótpracy z pomp

ą

 

ciepła.  Podobne  zasady  dotycz

ą

  wymienników  współpracuj

ą

cych  z  pompami  ciepła.  Tzw. 

przegrzew  wody  celem  zabezpieczenia  przed  rozwojem  legionelli  powinno  si

ę

  realizowa

ć

  za 

pomoc

ą

 wbudowanych grzałek elektrycznych. 

Ogrzewanie wody w basenach

 

Coraz  cz

ęś

ciej   kolektory  słoneczne  wykorzystuje si

ę

 do  podgrzewania  wody w   basenach 

k

ą

pielowych. Utrzymanie temperatury 23-24°C w okresie  maj-sierpie

ń

 wymaga zainstalowania 

0. 8—1. 0 m

2

 kolektora na 1m

2

 basenu bez osłony termicznej. Dla basenów z osłon

ą

 termiczn

ą

 

wystarczy 0, 5-0, 6 m

2

 kolektora na 1m

2

 basenu. 

Pompy ciepła

 

Ogrzewanie  domu  jednorodzinnego  pomp

ą

  ciepła  to  rozwi

ą

zanie  bardzo  popularne  w  wielu 

krajach  {np.  w  &wecji  co  czwarty  dom  jest  ogrzewany  pomp

ą

  ciepła),  a  w  Polsce  ci

ą

gle 

postrzegane jako %siekawostka ekologiczna'. A jest to przede wszystkim ogrzewanie najta

ń

sze — 

znamy  domy  o  powierzchni  200  —300  m

2

,  w  których  roczny  koszt  ogrzewania  systemem  z  pomp

ą

 

ciepta  mie

ś

ci  si

ę

  w  kwocie  1000  zt.  Powodzenie  tego  rozwi

ą

zania  nie  opiera  si

ę

  na  wyborze 

jakich

ś

  rewelacyjnych  typów  pomp  ciepta,  lecz  na  kompleksowym  rozwi

ą

zaniu  catego  systemu 

grzewczego  wraz  z  wła

ś

ciw

ą

 konstrukcj

ą

 i technologi

ą

 domu. W kompleksowym my

ś

leniu o całym 

domu nikt nie wyr

ę

czy inwestora, który nie musi wszystkiego wiedzie

ć

. 

Pompy  ciepta  to  urz

ą

dzenia  pozwalaj

ą

ce  wykorzysta

ć

  ciepło 

niskotemperaturowe,  tj.  ciepło  z  powietrza  zewn

ę

trznego, 

promieniowania  słonecznego,  gruntu,  wody  gruntowej,  wody 
powierzchniowej  do  ogrzewania,  wentylacji  i  przygotowania 
cieptej  wody  u

ż

ytkowej.  Umo

ż

liwiaj

ą

  one  transport  ciepta 

pobranego  z  tzw.  dolnego 

ź

ródła  o  ni

ż

szej  temperaturze  do  tzw. 

ź

ródła  górnego  o  temperaturze  wy

ż

szej,  przy  dostarczeniu  do 

urz

ą

dzenia odpowiedniej siły nap

ę

dowej. 

Spr

ęż

arkowe pompy depta

 

\Atykorzystuj

ą

 zmiany temperatury  czynnika 

chłodniczego   wskutek   zmian   ci

ś

nienia   i 

obj

ę

to

ś

ci     (zwi

ą

zane     ze     spr

ęż

aniem     i 

rozpr

ęż

aniem).    Podstawowe   cz

ęś

ci   takiej 

pompy to:  spr

ęż

arka,  skraplacz {wymiennik 

ciepta}, zawór rozpr

ęż

ny i parownik. Parownik 

znajduje   si

ę

   po   stronie   

ź

ródła   ciepta,   a 

skraplacz —po stronie "/cu

ż

ytkowej    {stronie 

odbioru ciepta).  Czynnik chłodniczy paruje, 

pobieraj

ą

c   jednocze

ś

nie   ciepło   ze   

ź

ródta 

ciepta. Potem jest spr

ęż

any z jednoczesnym 

wzrostem      temperatury,       a      nast

ę

pnie 

rozpr

ęż

any   i   skraplany,   czemu   towarzyszy 

obni

ż

enie temperatury. Ochładzaj

ą

c si

ę

 czynnik chłodniczy oddaje ciepto. Po osi

ą

gni

ę

ciu niskiej 

temperatury trafia ponownie do parownika, gdzie znowu ogrzewa si

ę

 i paruje. Nast

ę

pnie cykl 

powtarza si

ę

. W niektórych pompach mo

ż

liwe jest odwrócenie kierunku obiegu. Wiecie wi

ę

c 

mog

ą

 by

ć

 wykorzystywane jako klimatyzacja.   Jednak

ż

e  maj

ą

c 

ź

ródło  na niskim poziomie 

temperaturowym {np. grunt) wydaj

ę

 lepszym rozwi

ą

zaniem wykorzystywanie 

ź

ródta dla celów 

schładzania powietrza bez u

ż

ycia spr

ęż

arki zu

ż

ywaj

ą

cej znaczne ilo

ś

ci energii elektrycznej. 

Dodatkow

ą

 korzy

ś

ci

ą

 jest szybka regeneracja energetyczna 

ź

ródła poprzez ogrzewanie go w 

sezonie wymagaj

ą

cym chłodzenia pomieszcze

ń

. 

Spr

ęż

arki   wymagaj

ą

  dostarczenia   energii   z zewn

ą

trz,   s

ą

  z   reguły   nap

ę

dzane   silnikiem 

elektrycznym. Wswej konstrukcji pompy ciepła zawieraj

ą

 trzy elementy kluczowe wpływaj

ą

ce 

bezpo

ś

rednio na sprawno

ść

 działania: Spr

ęż

arka, zawór rozpr

ęż

ny oraz wymienniki ciepła. W 

pompach ciepła stosuje si

ę

 prawie wył

ą

cznie hermetyczne spr

ęż

arki: typu scroll i tłokowe. 

Spr

ęż

arki scroll s

ą

 najnowszym osi

ą

gni

ę

ciem w dziedzinie chłodnictwa i ze wzgl

ę

du na cich

ą

 

prac

ę

, odporno

ść

 na zalanie ciektym czynnikiem oraz wi

ę

ksz

ą

 trwało

ść

 zdominowały rynek pomp 

ciepta. 

Elementem reguluj

ą

cym wydajno

ść

 pompy ciepta jest zawór rozpr

ęż

ny. Termostatyczne zawory 

rozpr

ęż

ne były stosowane w urz

ą

dzeniach chłodniczych, klimatyzacyjnych i pompach ciepta do 

regulacji od samego pocz

ą

tku tej  dziedziny przemysłu.  Obecnie,  gdy współczesne systemy 

wymagaj

ą

  doskonalszej   sprawno

ś

ci   energetycznej,   dokładniejszej   regulacji   temperatury, 

szerszego zakresu warunków eksploatacyjnych, gdy posiadaj

ą

 nowe wła

ś

ciwo

ś

ci  stosowanie 

elektronicznych zaworów rozpr

ęż

nych staje si

ę

 konieczno

ś

ci

ą

. Tylko one zapewniaj

ą

 tak

ą

 prac

ę

 

elementów steruj

ą

cych, jaka jest niezb

ę

dna do zaspokojenia powy

ż

szych potrzeb. Niestety ze 

wzgl

ę

du na wysoki koszt samego zaworu si

ę

gaj

ą

cy kilkuset Euro na 

ś

wiecie tylko niektórzy 

producenci pomp ciepta je stosuj

ą

. 

 

 

Sprawno

ść

 pomp ciepła 

Pomijaj

ą

c ró

ż

nice w budowie poszczególnych 

urz

ą

dze

ń

 sprawno

ść

 pomp ciepta jest zale

ż

na 

od   ró

ż

nicy   temperatur   zasilania   i   odbioru. 

Ka

ż

dy 1°C wi

ę

cej po stronie 

ź

ródta to ok. 3% 

wi

ę

ksza sprawno

ść

 urz

ą

dzenia. 

Porównuj

ą

c    dane    pomp    ciepła    ró

ż

nych 

producentów     nale

ż

y     si

ę

     upewni

ć

,     

ż

e 

porównujemy te same dane. Cz

ę

sto producent 

podaje    wydajno

ść

    grzewcz

ą

   i    sprawno

ść

 

urz

ą

dzenia   nie   przy   temperaturze   zasilania 

ź

ródta    lecz    dla    temperatury    parowania 

czynnika, która to z kolei jest 3-7°C ni

ż

sza od 

temperatury powrotu do 

ź

ródła. 

Cytuj

ą

c współczynniki  sprawno

ś

ci   rzadko kto 

bierze pod uwag

ę

 zu

ż

ycie energii elektrycznej przez urz

ą

dzenia zewn

ę

trzne niezb

ę

dne do pracy 

pomp ciepta. Głównym kluczowym konsumentem energii elektrycznej poza spr

ęż

ark

ą

 jest pompa 

ź

ródta. Maj

ą

c na uwadze sprawno

ść

 uktadu jako cało

ś

ci niektórzy producenci zminimalizowali 

zu

ż

ycie energii elektrycznej poprzez zastosowane technik sterowania pompy 

ź

ródła dolnego za 

pomoc

ą

 przetwornicy cz

ę

stotliwo

ś

ci (falownika),  który to przyczynił si

ę

 do redukcji zu

ż

ycia 

energii elektrycznej nawet do 50% Przepływ przez parownik (obwód 

ź

ródta) jest dopasowywany 

do faktycznego zapotrzebowania i jest stale nadzorowany przez sterownik za pomoc

ą

 czujników. 

W pompach ciepła nigdy moc chłodnicza dodana do mocy elektrycznej nie jest równa mocy 
grzewczej. Jak ka

ż

de urz

ą

dzenie pompa ciepta traci energi

ę

 (silnik spr

ęż

arki, opory przeptuwu, 

itp.). Dodatkowo potrzebna jest energia dla sterowania prac

ą

 (sterownik, styczniki, itp.). W 

przypadku pomp ciepta straty te wynosz

ą

 od 3 do 7% Producenci pomp cz

ę

sto podaj

ą

 moc 

grzewcz

ą

 równ

ą

 mocy chłodniczej + moc elektryczna, co nie mo

ż

e by

ć

 prawd

ą

. Nale

ż

y wówczas 

zato

ż

y

ć

, 

ż

e rzeczywista moc grzewcza jest 3-10% ni

ż

sza od deklarowanej w zale

ż

no

ś

ci od 

warunków pracy. \Afepótczynnik sprawno

ś

ci b

ę

dzie równie

ż

 ni

ż

szy o ww. warto

ść

. 

Ź

ródła ciepła

 

Ź

ródła ciepła mog

ą

 by

ć

:   naturalne — 

grunt, powietrze atmosferyczne, woda, 
sło

ń

ce   lub   sztuczne  —

ś

cieki,   woda 

chłodnicza.   

Ź

ródło   ciepta   musi   by

ć

 

dost

ę

pne i poło

ż

one niezbyt daleko od 

ogrzewanego budynku. 

Pompa   ciepła   musi    mie

ć

   okre

ś

lon

ą

 

wydajno

ść

. 

Najwi

ę

ksze 

zapotrzebowanie na ciepło (ogrzewanie) 

wyst

ę

puje   zim

ą

   czyli   wtedy,   kiedy 

temperatura naturalnych 

ź

ródeł ciepła 

jest najni

ż

sza. Najbardziej podatne na 

zmiany   temperatury   jest    powietrze 
atmosferyczne.   Temperatura  gruntu   i 
wód gruntowych jest o wiele bardziej 
stabilna.   Jest   ona  w   zimie  wy

ż

sza  od  temperatury   powietrza 

(temperatura gruntu w Polsce na gł

ę

boko

ś

ci 1.5-2.0 m wynosi okoto +8°C, a wody gruntowej od  

+5 do +8°C). Naj lepszym 

ź

ródłem energii dla pomp ciepta s

ą

 sondy gł

ę

binowe. 

Powietrze atmosferyczne. 

Zim

ą

  temperatura  powietrza  jest  niska.  Dla  zapewnienia  dopływu  wystarczaj

ą

cej  ilo

ś

ci  ciepła, 

potrzebna  jest  wi

ę

c  du

ż

a  ilo

ść

  powietrza,  z  którego  to  ciepło  b

ę

dzie  pobierane.  Zatem 

wymiennik  ciepta  musi  mie

ć

  odpowiednie  rozmiary.  Umieszcza  si

ę

  go  na  dachu  lub  w  pewnej 

odległo

ś

ci  od  domu.  W  temperaturze  poni

ż

ej  0°C  na  parowniku  osadza  si

ę

  szron. 

Ż

eby  temu 

zapobiec, stosuje si

ę

 urz

ą

dzenia odszraniaj

ą

ce. Jednak w temperaturze poni

ż

ej -7°C zu

ż

ywaj

ą

 

 

 

one  bardzo  du

ż

o  energii.  Dlatego  wydajno

ść

  tego  typu  pomp  nie  jest  zbyt  du

ż

a.  Na  ogót 

projektuje si

ę

 je jako ogrzewanie uzupełniaj

ą

ce. Bior

ą

c pod uwag

ę

 liczb

ę

 dni w roku, w których 

temperatura  spada  poni

ż

ej  -7°C,  przyjmuje  si

ę

  cz

ę

sto, 

ż

e  pompy  ciepta  wykorzystuj

ą

ce 

powietrze  atmosferyczne  mog

ą

  pokry

ć

  75%zapotrzebowania  na  ciepło  w  sezonie  grzewczym. 

Poza  nimi  trzeba  przewidzie

ć

  ogrzewanie  tradycyjne,  które  musi  by

ć

  obliczone  na  petn

ą

  moc 

ciepln

ą

.  Równie

ż

  pompy  ciepta  przeznaczone  do  ogrzewania  wody  zwykle  współpracuj

ą

  z 

konwencjonalnymi  kotłami.  Ciepło  mo

ż

e  by

ć

  te

ż

  pobierane  z  powietrza  usuwanego  podczas 

wentylacji lub klimatyzacji pomieszcze

ń

. 

Grunt 

jest 

ź

ródłem ciepła bardziej uniwersalnym ni

ż

 powietrze, 

poniewa

ż

 jego temperatura nie ulega tak du

ż

ym wahaniom 

w zimie i utrzymuje warto

ść

 od +5 do +8°C podczas całego 

sezonu   grzewczego.   Ilo

ść

   ciepła   gromadz

ą

cego   si

ę

   w 

gruncie zale

ż

y od jego nasłonecznienia i zawarto

ś

ci wilgoci. 

Waz ze wzrostem wilgotno

ś

ci zwi

ę

ksza si

ę

 przewodno

ść

 

cieplna   gruntu.   Ciepło   pobiera   si

ę

  za   po

ś

rednictwem 

kolektorów  poziomych  (je

ś

li  dost

ę

pna jest  odpowiednio 

du

ż

a powierzchnia), uło

ż

onych na gł

ę

boko

ś

ci od 1,8 do 2,0 

m poni

ż

ej  gł

ę

boko

ś

ci gruntu lub pionowych (tworz

ą

cych 

tzw.   sondy)   przy   małej   dost

ę

pnej   powierzchni  terenu 

(rozwi

ą

zanie dro

ż

sze). Aby uzyska

ć

 z gruntu 1 kW energii 

cieplnej, nale

ż

y uło

ż

y

ć

 w

ęż

ownic

ę

 na powierzchni od 20 do 

40 m

2

 gruntu na gł

ę

boko

ś

ci 1 m. Zatem, aby za jej pomoc

ą

 

ogrza

ć

    dobrze    ocieplony,     szczelny    budynek    nale

ż

y 

przeznaczy

ć

 teren o powierzchni w przybli

ż

eniu 2 razy 

wi

ę

kszej od powierzchni budynku. 

Idea ogrzewania pomp

ą

 ciepła sprowadza si

ę

 najogólniej do 

pobierania ciepła z tzw. 

ź

ródła dolnego i przekazywania 

tego   ciepła  do   pomieszcze

ń

   przez tzw.   

Ź

ródło  górne. 

ź

ródłem górnym mo

ż

e by

ć

 układ centralnego ogrzewania z 

bateriami,       ale       rozwi

ą

zaniem       zalecanym       jest 

niskotemperaturowe ogrzewanie podłogowe. Najlepszym 

Ź

ródłem dolnym jest woda gruntowa, 

wówczas mówimy o systemie woda —woda. Je

ś

li nie ma mo

ż

liwo

ś

ci korzystania z wody gruntowej 

to pozostaje nam zastosowanie systemu grunt —woda (inaczej nazywanym solanka —woda) lub 

powietrze —woda. W naszym klimacie, z surowymi zimami i temperatur

ą

 powietrza dochodz

ą

c

ą

 

do -30 °C, system powietrze —woda nie jest rozwi

ą

zaniem racjonalnym. Natomiast system grunt 

—woda wymaga zastosowania kolektora ziemnego jako 

ź

ródła dolnego. 

Kolektorem jest szereg rur o długo

ś

ci 100 -^l20mb poł

ą

czonych równolegle, wypełniony solank

ą

 i 

uło

ż

ona płasko (kolektor płaski), spiralnie (kolektor spiralny) lub pionowo (kolektor pionowy). 

Kolektor płaski 

wykonuje  si

ę

  z  rur  PE  o 

ś

rednicy  DN32  lub  DN40,  układanych  w 

wykopie  o  gł

ę

boko

ś

ci  1,6  —2,2  m,  czyli  poni

ż

ej  strefy 

przemarzania.  Przy  odst

ę

pach  mi

ę

dzy  rurami  rz

ę

du  0,5  0  1m  z 

jednego m

2

 gruntu z kolektorem otrzymuje si

ę

 moc 10 do 40 W, w 

zale

ż

no

ś

ci  od  rodzaju  gleby.  Gliniasty  i  wilgotny  grunt  oddaje 

wi

ę

cej  ciepła  ni

ż

  piaszczysty,  suchy.  3

ą

d  przy  zało

ż

eniu, 

ż

e  do 

ogrzewania  domu  potrzeba  ok.  50 W m

2

, kolektor  płaski  powinien 

zajmowa

ć

  powierzchni

ę

  1,5  do  5  razy  wi

ę

ksz

ą

  ni

ż

  powierzchnia 

domu.  Zatem  do  tego  rozwi

ą

zania  niezb

ę

dna  jest  du

ż

a 

powierzchnia działki. 

Cz

ę

sto  twierdzi  si

ę

, 

ż

e  je

ś

li  powierzchnia  działki  nie  pozwala  na 

zainstalowanie  kolektora  płaskiego,  to  mo

ż

na  zainstalowa

ć

 

kolektor  spiralny,  czyli  uło

ż

y

ć

  rury  spiralnie  w  wykopie  o 

szeroko

ś

ci co najmniej 80 cm. 

Jednak  jest  to  twierdzenie  bł

ę

dne  —w  istocie,  kolektor  spiralny 

wymaga takiej samej powierzchni dziatki jak kolektor płaski, gdy

ż

 

 

 

odległo

ś

ci mi

ę

dzy rowami nie powinny by

ć

" mniejsze ni

ż

 3-5 m. Zalet

ą

 kolektora spiralnego jest 

to, 

ż

e  wykopanie  kilku  rowów  o  dtugo

ś

ci  do  20  m  jest  tatwiejsze  ni

ż

  zdj

ę

cie  dwumetrowej 

warstwy gruntu z du

ż

ej powierzchni dziatki. 

Kolektor pionowy 

Najskuteczniejszym  rozwi

ą

zaniem  w  przypadku  ograniczonej 

ilo

ś

ci miejsca jest kolektor pionowy. Zaznaczy

ć

 nale

ż

y równie

ż

, 

ż

e 

odwierty  s

ą

  najstabilniejszym 

ź

ródłem  energii  spo

ś

ród 

ź

ródeł 

gruntowych.  Cto  odwiertów  o  gł

ę

boko

ś

ci  30  do  150  m  {uwaga  — 

konieczne  jest  wykonanie  projektu  prac  geologicznych  i 
zgłoszenie  przyst

ą

pienia  do  robót)  wkłada  si

ę

  rury  PE  DN40 

zako

ń

czone  specjaln

ą

  kształtk

ą

  w  kształcie  litery  U.  Z  1  m 

odwiertu  mo

ż

na  uzyskiwa

ć

  40  0  100  W  energii  cieplnej  (moc^ 

chłodniczej)  .  Na  przykład  dla  domu  o  powierzchni  200  m

2 

potrzebn

ą

  moc  ciepln

ą

  (200  m

2

  x  60W  m

2

  =  12  kVVł  otrzymamy  z 

ł

ą

cznej  długo

ś

ci  (gł

ę

boko

ś

ci)  odwiertów  ok.  150m  (12kW*  0.75  / 

60Wm  =  150m,  czyli  mog

ą

  to  by

ć

  2  odwierty  o  gł

ę

boko

ś

ci  75  m 

ka

ż

dy.  Odległo

ść

  mi

ę

dzy  odwiertami  nie  powinna  by

ć

  mniejsza 

ni

ż

 5 m. 

Wody powierzchniowe

 

Rzeki, jeziora maj

ą

 temperatur

ę

 w zakresie 0 do 

10° C. Do pobierania ciepła z wód powierzchniowych 

stosuje si

ę

 dwa rozwi

ą

zania.  W pierwszym z nich 

kolektor umieszcza si

ę

 bezpo

ś

rednio w wodzie. W 

drugim woda ze zbiornika wodnego jest  zasysana 

przez   pomp

ę

   i    kierowana   do   parownika.    Przy 

temperaturze wody  od  5 do  15°C mo

ż

liwe jest 

uzyskanie 4,5 do 5,9 kW energii cieplnej z 1 m

3

/ h 

wody. Maj

ą

 zmienne temperatury w zale

ż

no

ś

ci od 

pory     roku,     podobnie    jak     powietrze.     Zim

ą

 

temperatura   wód   powierzchniowych   jest    niska, 

dlatego współczynnik wydajno

ś

ci grzewczej pompy, 

wykorzystuj

ą

cych to 

ź

ródło mo

ż

e spada

ć

 poni

ż

ej 3. 

Kolektory układa si

ę

 podobnie jak w gruncie z rur PE 

DN40 PN10. Tego typy 

ź

ródło wymaga odpowiedniej 

gł

ę

boko

ś

ci {powy

ż

ej  3m) celem uzyskania temperatury zasilania na wystarczaj

ą

co wysokim 

poziomie.   Uzyskiwana temperatura zim

ą

 to 4°C.   W okresie zimy powierzchniowa warstwa 

zbiornika pokrywa si

ę

 lodem. Dzi

ę

ki temu 

ż

e woda o temp 4°C posiada najwi

ę

ksz

ą

 g

ę

sto

ść

, 

chłodna woda o temp. 0-3oC pozostaje przy powierzchni. Kiedy temperatura otoczenia spadnie 

poni

ż

ej 0°C powstaje lód, którego grubo

ść

 zale

ż

y od dtugo

ś

ci okresów ztemperatur

ą

 poni

ż

ej 0°C. 

Ze wzgl

ę

du na nisk

ą

 temperatur

ę

 

ź

ródła dolnego {4°C zim

ą

) i  brak mo

ż

liwo

ś

ci stosowania 

roztworu glikolu {przy bezpo

ś

rednim poborze wody) istnieje niebezpiecze

ń

stwo oblodzenia 

parownika.   Mektórzy producenci  pomp ciepła stosuj

ą

 zawór wtrysku gor

ą

cego gazu przed 

parownikiem celem zabezpieczenia go przed temperaturami ujemnymi. 

Wody gruntowe

 

Sanowi

ą

  dobre 

ź

ródło  ciepła,  poniewa

ż

  nie  ulegaj

ą

  dobowym  zmianom  temperatury.  Ich 

temperatura  przez  cały  rok  utrzymuje  si

ę

  na  poziomie  +6  do  +10°C.  Na  ogół  wykonuje  si

ę

  dwie 

studnie.  V\toda  gruntowa  pobierana  jest  ze  studni  czerpalnej,  przepływa  przez  parownik  pompy 
ciepła,  a  nast

ę

pnie  jest  usuwana  do  studni  chłonnej,  która  musi  by

ć

  oddalona  od  czerpalnej  o 

minimum 15 m.  Przy  przepływie  1  m

3

/h  wody  i  schłodzeniu  jej  o  3  C mo

ż

na  uzyska

ć

  ok. 4 kW 

energii cieplnej, ale nale

ż

y  pami

ę

ta

ć

 o konieczno

ś

ci zastosowania do przetłaczania wody pompy, 

dodatkowo pobieraj

ą

cej energi

ę

 elektryczn

ą

 oraz o tym, 

ż

e ilo

ść

 wody w studni musi wystarczy

ć

 

do jej ci

ą

głego poboru. 

 

 

Ź

ródła sztuczne 

Wykorzysluj

ą

  ciepło  powstaj

ą

ce  podczas  ró

ż

nego  rodzaju  procesów  technologicznych  (

ś

cieki, 

woda chłodnicza). Temperatura nie zale

ż

y wówczas od pory roku, a jedynie od wła

ś

ciwo

ś

ci pro-

cesu  technologicznego.  Przykładem 

ź

ródta  sztucznego  jest  oczyszczalnia 

ś

cieków.  Wykorzystanie 

ź

ródeł sztucznych wymaga ka

ż

dorazowo indywidualnej analizy techniczno-ekonomicznej. 

Czy to si

ę

 opłaca ?

 

1 

T

    

r 

Koszt PLN/1kWh dla celów ogrzewania <(i kw20O4r)

 

Koszt  instalacji  pompy  ciepła  jest 
do

ść

  wysoki,  zwykle  wi

ę

kszy  od 

kosztów  instalacji  ogrzewania  tra-
dycyjnego.  Najta

ń

sza  jest  instalacja 

pomp 

ciepła 

wykorzystuj

ą

cych 

powietrze  atmosferyczne,  najdro

ż

sza 

—   p o m p   z e  

ź

r ó d ł e m   z   s o n d  

gł

ę

bi nowych.   Jednak  w   przypadku 

pomp  powietrznych  trzeba  zainstalowa

ć

  te

ż

  ogrzewanie  tradycyjne.  \%soki  koszt  instalacji 

rekompensuje  tania  eksploatacja.  Bie

żą

ce  wydatki  na  ogrzewanie  i  ciepł

ą

  wod

ę

  mog

ą

  by

ć

 

zredukowane  nawet  do  70%(pozoslałe  30%stanowi

ą

  koszty  energii  elektrycznej  potrzebnej  do 

działania  pompy).  Efektywno

ść

  pompy  okre

ś

la  stosunek  energii  otrzymanej  {w  postaci  ciepła  do 

ogrzewania)  do  energii  pobranej  podczas  pracy.  Sosunek  ten  powinien  wynosi

ć

  od  3  do  4,5. 

Najbardziej efektywne s

ą

 pompy ciepła wykorzystuj

ą

ce sondy gł

ę

binowe. Opłacalno

ść

 inwestycji 

zwi

ę

kszy  si

ę

,  je

ż

eli  pompa  b

ę

dzie  wykorzystywana  latem  do  chłodzenia  pomieszcze

ń

.  Istotny 

wpływ na efektywno

ść

 ogrzewania pompami ciepła ma konstrukcja budynku, szczególnie system 

jego  ocieplenia.  W  budynkach  o 

ś

cianach  wykonanych  z  materiałów  dobrze  przewodz

ą

cych 

ciepło, a przy tym 

ź

le izolowanych, o nieszczelnych oknach i drzwiach efektywno

ść

 pomp ciepła 

b

ę

dzie niska. Decyduj

ą

c si

ę

 na pomp

ę

 ciepła uniezale

ż

niamy si

ę

 w du

ż

ym stopniu od dostawców 

energii (gaz, olej,itp). 
Nale

ż

y  zacz

ąć

  od  tego, 

ż

e  instalacja  taka  nie  jest  dla  ka

ż

dego.  Decyzje  dotycz

ą

ce  nowo 

budowanego  domu  rz

ą

dz

ą

  si

ę

  pewnymi  prawami:  zale

ż

nie  od  zasobno

ś

ci  portfela,  inwestorów 

mo

ż

na  podzieli

ć

  na  dwie  grupy.  Inwestorzy  z  pierwszej  grupy  stawiaj

ą

  na  niezbyt  drog

ą

 

inwestycj

ę

  i  godz

ą

  si

ę

  na  pó

ź

niejsz

ą

,  nie  najta

ń

sz

ą

  eksploatacj

ę

,  w  my

ś

l  zasady:  °/4eraz  nie 

mam,  ale  pó

ź

niej  b

ę

dzie  lepiej'.  Osoby  z  drugiej  grupy  swoj

ą

  inwestycj

ę

  traktuj

ą

 

długoterminowo,  gotowi  s

ą

  ponie

ść

  wy

ż

sze  koszty  inwestycyjne  jednorazowo,  a  w  przyszło

ś

ci 

cieszy

ć

  si

ę

  tani

ą

  eksploatacj

ą

.  Tu  du

żą

  szans

ę

  ma  wła

ś

nie  pompa  ciepła.  Ale  to  nie  wszystko. 

Trzeba  doda

ć

, 

ż

e  pompa  ciepła  jest  systemem  alternatywnym  tylko  dla  dla  ogrzewania 

elektrycznego,  co.  z  kotłem  na  olej  opałowy  lub  gaz  płynny.  Tak  naprawd

ę

,  nie  ma  ona  co 

konkurowa

ć

  z  cały  czas  tanim  gazem  ziemnym.  Kuriozalna  byłaby  decyzja  o  jej  instalacji,  gdy 

dom mo

ż

e by

ć

 niewielkim nakładem sit i 

ś

rodków podł

ą

czony do sieci gazu ziemnego. Pomijamy 

tu  opcj

ę

  ogrzewania  z  wykorzystaniem  paliw  stałych,  jako  nieporównywaln

ą

  pod  wzgl

ę

dem 

komfortu  u

ż

ytkowania,  a  tak

ż

e  o  ograniczonych  mo

ż

liwo

ś

ciach  zautomatyzowania  systemu. 

Pompa  ciepła  jest  to  pomysł  na  zautomatyzowan

ą

  i  ekologiczn

ą

,  a  przy  tym  ekonomiczn

ą

 

instalacj

ę

. Ale trzeba j

ą

 odpowiednio zaplanowa

ć

 i skalkulowa

ć

. 

Mty  dotycz

ą

ce  wysokich  kosztów  inwestycji  te

ż

  nale

ż

ałoby  obali

ć

.  Tak  jak  przy  wszystkich 

inwestycjach,  mo

ż

na  decydowa

ć

  si

ę

  na  instalacj

ę

  renomowanych  firm  -4  zapłaci

ć

  za  pewno

ść

  i 

mark

ę

,  ale  korzystaj

ą

c  z  do

ś

wiadczenia  firm  instalacyjnych  mo

ż

na  zdecydowa

ć

  si

ę

  na  produkt, 

którego marka nie jest a

ż

 tak powszechnie znana, cho

ć

 uznana i sprawdzona —i- nie przepłaca

ć

. 

Uwag na temat porównywania pomp ró

ż

nych producentów

 

Porównuj

ą

c  dane  pomp  ciepła  ró

ż

nych  producentów  nale

ż

y  si

ę

  upewni

ć

, 

ż

e  porównujemy  te 

same dane. 

Podstawowe definicj e: 

•Temperatura   

ź

ródta:   Temperatura   wody/glikolu   zasilaj

ą

cej    pomp

ę

   ciepła.   Niektórzy 

producenci podaj

ą

 temperatur

ę

 

ś

redni

ą

 (zasil ani a i powrotu). 

•Temperatura parowania: Temperatura odparowania czynnika chłodniczego, z reguły jest 3-6K 

ni

ż

sza od temperat ury powrót u do 

ź

ródła. 

•Temperatura zasilania: Temperatura wody wychodz

ą

ca z pompy ciepta. 

 

•Temperatura skraplania: temperatura przy której nast

ę

puje przemiana czynnika gazowego na 

ciekły w skraplaczu. Z reguty jest do 2-4K wy

ż

sza od temperatury zasilania 

• COP (coeficiency of performance): \A&półczynnik wydaj no

ś

ci/ sprawno

ś

ci. Da pomp ciepta j est 

wynikiem dzielenia mocy grzewczej przez ilo

ść

 energii elektrycznej dostarczonej. Informuje o 

efekcie zysku energetycznego tj ile jednostek energii uzyskujemy dostarczaj

ą

c jedn

ą

 

jednostk

ę

 energii elektrycznej. Reszta energii pobierana jest z otoczenia. Parametry pomp 

ciepta ró

ż

nych producentów ró

ż

ni

ą

 si

ę

 znacz

ą

co.   Np.   moc grzewcza dla parametrów 

0/35°C podawana w katalogu przy zastosowaniu takiej  samej spr

ęż

arki mo

ż

e by

ć

 inna od 

mocy grzewczej deklarowanej przez innego producenta. Dzieje si

ę

 tak poniewa

ż

 jedni 

producenci   podaj

ą

  parametry   dla  temperatur   parowania/skraplania   inni   dla   temperatur 

ź

ródta/zasilania. Porównuj

ą

c wprost wydajno

ś

ci dla wspomnianych parametrów ró

ż

nica mo

ż

e 

dochodzi

ć

 do 15% 

W pompach ciepta moc chtodnicza dodana do mocy elektrycznej nigdy nie mo

ż

e by

ć

 równa mocy 

grzewczej.  Jak  ka

ż

de  urz

ą

dzenie  pompa  ciepta  traci  energi

ę

  (silnik  spr

ęż

arki,  opory  przepływu, 

itp.).  Dodatkowo  potrzebna  jest  energia  dla  sterowania  prac

ą

  {sterownik,  styczniki,  itp.).  W 

przypadku  pomp  Solis  straty  te  wynosz

ą

  od  3  do  7%i  s

ą

  uj

ę

te  w  tabelach  doboru.  Producenci 

pomp  cz

ę

sto  podaj

ą

 moc  grzewcz

ą

  równ

ą

  mocy  chtodniczej  +  moc  elektryczna  co  nie mo

ż

e  by

ć

 

prawd

ą

.  Nale

ż

y  wówczas  zało

ż

y

ć

, 

ż

e  rzeczywista  moc  grzewcza  jest  3-10%  ni

ż

sza  od 

deklarowanej w zale

ż

no

ś

ci od warunków pracy. \Atepótczynnik sprawno

ś

ci b

ę

dzie równie

ż

 ni

ż

szy 

o ww. warto

ść

. 

Przy  wi

ę

kszych  instalacja  nie  nale

ż

y  zapomina

ć

  o  energii  cieplnej  wytwarzanej  przez  silniki 

pomp obiegowych. Dla małych moce te mog

ą

 by

ć

 pomijane. 

Współpraca z kolektorem słonecznym

 

Warto

ść

  współczynnika  wykorzystania  klasycznych  systemów  solarnych  mie

ś

ci  si

ę

  w  przedziale 

20-60%  a  warto

ść

  współczynnika  pokrycia  w  przedziale  50-30%  Dla  kolektorów  o  wysokiej 

sprawno

ś

ci  uzysk  energetyczny  wynosi  na  poziomie  800-850k\Aih/1  m2rok.  Jednak

ż

e  uzysk 

kolektora  dla  dobrze  funkcjonuj

ą

cej  instalacji  solamej  do  celów  pogrzewu  wody  mo

ż

e  wynosi

ć

 

jedynie od 300 do 450 kVW 1m2rok. Dzieje si

ę

 tak ze wzgl

ę

du na  zbyt nisk

ą

 temperatur

ę

 jak

ą

 

kolektor  mo

ż

e  dostarczy

ć

.  Oznacza  to, 

ż

e  450-550kWi/  1m2rok  energii  zostaje  bezpowrotnie 

utracone.  W  przypadku  zastosowania  kolektorów  słonecznych  w  układzie  skojarzonym  z  pomp

ą

 

ciepta  do  75%tej  energii  mo

ż

e  zosta

ć

  zakumulowane,  a  nast

ę

pnie  sukcesywnie  odzyskiwane  z 

wymienników  gruntowych.  Układy  takie  charakteryzuj

ą

  si

ę

  zwi

ę

kszon

ą

  temperatur

ą

  zasilania 

(

ź

ródta)  dla  pompy  ciepta  o  6-14oC  na  pocz

ą

tku  sezonu  grzewczego  i  o  2-8oC  w  jego  ko

ń

cu. 

Ka

ż

dy 1oC wi

ę

cej u 

ź

ródta to ok 3.5%wy

ż

szy współczynnik sprawno

ś

ci pomp ciepta. 

Stosuj

ą

c kolektor słoneczny współpracuj

ą

cy z pomp

ą

 ciepła jeste

ś

my w stanie prze kierowa

ć

 cał

ą

 

energi

ę

 niewykorzystan

ą

 b

ą

d

ź

 to z powodu jej nadmiaru lub zbyt niskiego poziomu temperatury 

do  celów  podgrzewu  wody  do  gruntu  podnosz

ą

c  temperatur

ę

  zasilania  pompy  ciepła. 

Ź

ródła 

ciepła  takie  jak  grunty  przy  zastosowaniu  kolektorów  słonecznych  mog

ą

  by

ć

  w  pełni 

zregenerowane energetycznie ju

ż

 w maj u, gdzie normalnie procesten trwa całe lato. 

Bementy systemu

 

Zbiornik buforowy

 

W cel u zapewnienia odpowiedniego przepływu wody przez pomp

ę

 ciepta oraz 

instalacj

ę

 grzewcz

ą

 zaleca si

ę

 stosowanie zbiornika buforowego petni

ą

cego 

rol

ę

 sprz

ę

gta hydraulicznego i bufora (akumulatora) zarazem. Zbiornik buforowy 

pełni kilka zada

ń

: 

• rozdziela przepływy obj

ę

to

ś

ciowe obiegu pompy ciepła gdzie wymagane 

jest   utrzymanie   ró

ż

nicy  temperatur  na   poziomie  5-7°C  i   obiegu 

grzewczego gdzie ró

ż

nica temperatur mo

ż

e waha

ć

 si

ę

 od 7 do 15°C. 

•zezwala na buforowanie energii w okresach gdy energia elektryczna jest 

ta

ń

sza (taryfa nocna) 

•eliminuje   cz

ę

ste   wł

ą

czanie   i   wył

ą

czanie   si

ę

   pompy   ciepła   w   okresach   niskiego 

zapotrzebowania w energi

ę

 ciepln

ą

 zwi

ę

kszaj

ą

c trwało

ść

 wszystkich jej elementów 

•zabezpiecza pomp

ę

 ciepta przed nadmiern

ą

 temperatur

ą

 powrotu wody 

 

Jako zasad

ę

 przyj

ąć

 mo

ż

na:   pojemno

ść

 zbiornika = moc szczytowa pompy * 15 (25 dla pracy w 

systemie dwutaryfowym) 

W ym ie n n ik  c w. u . 

Przy  doborze  zbiornika z  wymiennikiem wewn

ę

trznym (w

ęż

ownic

ą

)  ze  wzgl

ę

du  na 

mat

ą

  ró

ż

nic

ę

  temperatur  pomi

ę

dzy  zasilaniem,  powrotem  pompy  ciepta  a  c.w.u., 

nale

ż

y  mie

ć

  na  uwadze, 

ż

e  na  1  kWmocy  grzewczej  powinno  przypada

ć

  minimum 

0,20  m

2

  powierzchni  w

ęż

ownicy,  optymalnie  około  0.25-0,30m

2

.  W

ę

kszo

ść

 

wymienników  dost

ę

pnych  na  rynku  nie  spetnia  tego  wymogu.  Dodatkowym 

warunkiem dla zbiorników współpracuj

ą

cych z pompami ciepła to aby w przypadku 

zainstalowania  grzatek  elektrycznych  byty  one  umieszczone  najni

ż

ej  na  wysoko

ś

ci 

1/3 całkowitej wysoko

ś

ci zbiornika. Takie umiejscowienie zabezpiecza pomp

ę

 ciepta 

przed nadmiern

ą

 temperatur

ą

 powrotu. 

Ze  wzgl

ę

du  na  ograniczon

ą

  sprawno

ść

  pomp  ciepta  dla  temperatur  zasilania  >55°C  maksyma lna 

rozs

ą

dna  temperatura  c.w.u.  jak

ą

  mo

ż

na  osi

ą

gn

ąć

  za  pomoc

ą

  pompy  ciepta  to  ok.  48°C. 

Poniewa

ż

  na co  dzie

ń

 mamy  do dyspozycji c.w.u.  o ni

ż

szej temperaturze  ni

ż

  przy  u

ż

yciu kotłów 

wysokotemperaturowych  zbiornik  powinien  mie

ć

  odpowiednio  wi

ę

ksz

ą

  obj

ę

to

ść

.  Dla  uzyskania 

1001 wody o temperaturze 38oC potrzebujemy odpowiednio 231 wody zimnej i 771 wody o temp. 
48oC lub 451 wody zimnej i 551 wody o temp 65oC. Jak wid

ą

c z przykładu zbiornik c.w.u powinien 

by

ć

  40%wi

ę

kszy.  Nie  nale

ż

y  zapomina

ć

  o fakcie, 

ż

e  wymienniki  przystosowane  do  współpracy  z 

popami  ciepła maj

ą

  powi

ę

kszone  w

ęż

ownice  zajmuj

ą

ce  obj

ę

to

ść

.  Obj

ę

to

ść

  %aetto'  2001  ogólnie 

dost

ę

pnego wymiennika b

ę

dzie wi

ę

ksza od wymiennika przystosowanego do współpracy z pomp

ą

 

ciepła. Podobne zasady dotycz

ą

 wymienników współpracuj

ą

cych z kolektorami słonecznymi. Tzw. 

przegrzew  wody  celem  zabezpieczenia  przed  rozwojem  legionelli  powinno  si

ę

  realizowa

ć

  za 

pomoc

ą

 wbudowanych grzałek elektrycznych. 

Pompa 

ź

ródła dolnego

 

Pompa 

ź

ródła dolnego ma za zadanie przetłoczenie wody b

ą

d

ź

 roztworu wody z glikolem ze 

ź

ródła dolnego {kolektora, studni) do wymiennika pompy ciepła {parownika) gdzie nast

ę

puje 

proces  parowania  czynnika  {odbioru  energii).   W zdecydowanej   wi

ę

kszo

ś

ci  analiz  energia 

elektryczna niezb

ę

dna do nap

ę

du pompy 

ź

ródła jest pomijana, a jest drugim (po spr

ęż

arce) 

najwi

ę

kszym konsumentem energii elektrycznej. Analizuj

ą

c energi

ę

 pompy ciepła wraz z pomp

ą

 

gruntow

ą

 mo

ż

e si

ę

 okaza

ć

, 

ż

e współczynniki sprawno

ś

ci nie wygl

ą

daj

ą

 si

ę

 tak jak pokazuj

ą

 to 

katalogi producentów. 
Maj

ą

c   na   uwadze  sprawno

ść

   układu  jako  cało

ś

ci 

niektórzy        producenci        w        d

ąż

eniu        do 

zminimalizowalizowania zu

ż

ycia energii elektrycznej 

zastosowali   technik

ę

   sterowania   pompami   

ź

ródła 

dolnego    za    pomoc

ą

    przetwornic    cz

ę

stotliwo

ś

ci 

(falowników) co przyczyniło si

ę

 do redukcji zu

ż

ycia 

energii elektrycznej do nap

ę

du pompy 

ź

ródła dolnego 

nawet   do  50%   Przepływ   przez parownik  {obwód 

ź

ródła)     jest      dopasowywany     do     faktycznego 

zapotrzebowania   i   jest   stale   nadzorowany   przez 
sterownik    za    pomoc

ą

   czujników.    Przy    niskich 

temperaturach skraplania (<35°C) wymagany przepływ 
jest do 40% wi

ę

kszy ni

ż

 przy temperaturze skraplania >60°C. W powszechnie  stosowanych 

rozwi

ą

zaniach pompy obiegowe dobiera si

ę

 na najwy

ż

sze obci

ąż

enie cieplne parownika (100%na 

wykresie). W systemie modulacji mocy pomp

ą

 falownik w sposób ci

ą

gły reguluje wydatkiem 

pompy obiegowej w zakresie 70-125%mocy nominalnej zapewniaj

ą

c wymagany przepływ przez 

parownik. Z takiego rozwi

ą

zania wynika wiele korzy

ś

ci dla inwestora: zaoszcz

ę

dzona energia do 

nap

ę

du pompy, ni

ż

szy koszt inwestycyjny pompy, wi

ę

ksza trwało

ść

 pompy. 

Chłodzenie pomieszcze

ń

 

Najprostszym i zarazem najta

ń

szym jest instalacja centrali wentylacyjnej z chłodnic

ą

. Centrala 

podł

ą

czona do kanałów wentylacji grawitacyjnej w zimie oddaje ciepło z ogrzanego powietrza 

 

  *   #  

pompie  ciepta,  natomiast  latem  silnik  wentylatora  zmienia  kierunek  przeptywu  powietrza 
zmieniaj

ą

c funkcje centrali na nawiewn

ą

. Powietrze jest chtodzone przez chtodnic

ę

 pobieraj

ą

c

ą

 

chtód  z  wymiennika  gruntowego.  Praca  pompy  ciepta  dla  schładzania  powietrza  nie  jest 
wymagana.  Zim

ą

  silnik  wentylatora  centrali  potrzebuje  tylko  tyle  mocy,  aby  pokona

ć

  opory 

przeptywu  powietrza  przez  chtodnic

ę

  (odbiornik  ciepta).  Latem  wentylator  musi  pokona

ć

  opory 

kanałów wentylacyjnych celem doprowadzenia schtodzonego powietrza do pomieszcze

ń

. 

Przykład doboru pompy ciepła dla domu jednorodzinnego

 

W cel u dokonania prawidłowego doboru odpowiedniej pompy ciepła nale

ż

y ustali

ć

 mo

ż

liwie dokładnie: 

•  zapotrzebowanie   budynku   na   ciepło   (w   kW).    Moc   pompy   powinna   pokrywa

ć

   całkowite 

zapotrzebowanie  na  moc  ciepln

ą

  na  cele  co.  przy  maksymalnej  temperaturze  zasilania  oraz 

naddatek  mocy  dla  celów  c.w.u.  Zaleca  si

ę

  zlecenia  szczegółowych  oblicze

ń

  projektantowi 

posiadaj

ą

cemu odpowiednie uprawnienia i do

ś

wiadczenie. Przyszły komfort cieplny budynku jest w 

du

ż

ym stopniu od tego zale

ż

ny, 

•  maksymaln

ą

 temperatur

ę

 zasilania instalacji grzewczej  (w°C).  Warto

ść

 ta niezb

ę

dna jest  dla 

okre

ś

lenia  wielko

ś

ci  urz

ą

dzenia.  Temperatura  zasilania  instalacji  jest 

ś

ci

ś

le  zale

ż

na  od  rodzaju 

ogrzewania  jaki  si

ę

  zaprojektuje.  Dla  ogrzewa

ń

  podłogowych  jest  to  najcz

ęś

ciej  42°C,  dla 

grzejnikowych 55°C. 

•  temperatur

ę

 

ź

ródła (grunt, studnia, itp.) (w °C), któr

ą

 to mo

ż

na w miar

ę

 precyzyjnie okre

ś

li

ć

 na 

podstawie  planowanego  rodzaju 

ź

ródła.  Najcz

ęś

ciej  dokładn

ą

  warto

ść

  mo

ż

na  okre

ś

li

ć

  podczas 

wykonywania układu 

ź

ródła. Warto

ść

 ta niezb

ę

dnajest dla okre

ś

lenia wielko

ś

ci urz

ą

dzenia. 

Wynikiem doboru odpowiedniej pompy ciepła s

ą

: 

moc chtodnicza —na podstawie tej warto

ś

ci okre

ś

la si

ę

 wielko

ść

 kolekt ora/gt

ę

boko

ść

 sondy 

gł

ę

binowej 

moc elektryczna —warto

ść

 niezb

ę

dna dla okre

ś

lenia niezb

ę

dnej mocy elektrycznej   budynku i 

prawidłowego zaprojektowania instalacji elektrycznej 

współczynniki sprawno

ś

ci —warto

ś

ci  informuj

ą

ce o uzysku energetycznym pompy ciepła w 

konkretnym punkcie pracy 

Okre

ś

lenie mocy grzewczej 

Dane do oblicze

ń

 

Powierzchnia domu ogrzewana 

150 m

2

 

Rodzaj ogrzewania 

podłogowe 

Maks. temperatura zasilania 

42 °C 

Ilo

ść

 osób w budynku 

3 osób 

Rodzaj 

ź

ródła: 

sonda gł

ę

binowa lub kolektor ptaski 

Przybli

ż

one ustalenie zapotrzebowania na ciepło. 

Obliczenia  takie  s

ą

  tylko  szacunkowe.  Wzwi

ą

zku  z  tym,  po  zatwierdzeniu  zastosowania  pompy 

ciepta,  w  celu  sprawdzenia  poprawno

ś

ci  jej  doboru,  nale

ż

y  sporz

ą

dzi

ć

  dokładne  obliczenia 

zapotrzebowania ciepła. 

Przybli

ż

one ustalenie zapotrzebowania na ciepło w zale

ż

no

ś

ci od poziomu ocieplenia budynku. 

Nowa zabudowa ____________ bardzo dobra izolacja cieplna    40 - 60 W m^ 

 _________________________ normalna izolacja cieplna 

60 - 80 W m' 

3arsze budynki 

j 

190 - 110Wm

z

 

Do oblicze

ń

 

przyj

ę

to 

zapotrzebowanie 
jednostkowe    65 
W m

2

 

Dla celów co. zapot 
rzebowanie mocy 
wynosi 65 W m

2

 * 

150 m

2

 = 9 750 W 

 

Do oblicze

ń

 przyj

ę

to zapotrzebowanie jednostkowe    65 W nr 

Dla celów co. zapot rzebowanie mocy wynosi 65 W m

2 

* 150 m

2

 = 9 750 W 

Dodatek do podgrzewu cieptej wody: 
bardzo niskie zapotrzebowanie 101/dzie

ń

/ osob

ę

 55°C: 

O.OSkW osob

ę

 

niskie zapotrzebowanie 201/ dzie

ń

/ osob

ę

 55°C: 

0.15kW osob

ę

 

normalne zapot rzebowanie 251/ dzie

ń

/ osob

ę

 55°C: 

0.20kW osob

ę

 

wysokie zapotrzebowanie 401/dzie

ń

/ osob

ę

 55°C: 

0.30kW osob

ę

 

Dodatek do podgrzewu cieptej wody: 
bardzo niskie zapotrzebowanie 101/dzie

ń

/ osob

ę

 55°C: 

O.OSkW osob

ę

 

niskie zapotrzebowanie 201/ dzie

ń

/ osob

ę

 55°C: 

0.15kW osob

ę

 

normalne zapot rzebowanie 251/ dzie

ń

/ osob

ę

 55°C: 

0.20kW osob

ę

 

wysokie zapotrzebowanie 401/dzie

ń

/ osob

ę

 55°C: 

0.30kW osob

ę

 

Do oblicze

ń

 przyj

ę

to zapotrzebowanie jednostkowe celów cwu 

300 W osob

ę

 

Moc niezb

ę

dna do podgrzewu cwu 

3 osoby * 300 W osob

ę

 = 900 W 

Ł

ą

czne zapotrzebowanie mocy grzewczej         9 750 W + 900 W= 10 650 W 

Rezerwa 

10% 

Moc urz

ą

dzenia grzewczego  _______________ 10 650W +10%= 11 700 W 

Ustalenie temperatury zasilania pompy ciepta: 

Temperatura zasilania pompy ciepta zale

ż

na jest od typ dolnego 

ź

ródta ciepta: 

kolektor gruntowy 

od 4-6° C do 1 -4° C w ko

ń

cu sezonu grzewczego 

kolektor wspótpracuj

ą

cy z kolektorami stonecznymi (min 2m

2

 / lOkWmocy) 

6-10°Cdo 2-6°Cw ko

ń

cu sezonu grzewczego 

wody powierzchniowe 

4°C{zim

ą

) 

wiercone sondy gt

ę

binowe 

6-10° C do 3-6° C w ko

ń

cu sezonu grzewczego 

sondy współpracuj

ą

cy z kolektorami stonecznymi {min 2m

2

 / 10kWmocy) 

8-12°Cdo 5-8°Cw ko

ń

cu sezonu grzewczego 

Temperatury zasilania zaleca si

ę

 przyjmowa

ć

 raczej te z ko

ń

ca sezonu grzewczego 

Przyj

ę

to temperatury 

ź

ródta na poziomie dla: 

sondy gt

ę

bi nowej 

6° C 

kolektora płaskiego      4°C 

Dobór pompy ciepła: 
Pompa ciepta powinna pokrywa

ć

 t

ą

czne zapotrzebowanie na moc grzewcz

ą

 przy maksymalnej 

temperaturze zasilania. 

Ztabel doboru nale

ż

y odszuka

ć

 pomp

ę

 ciepta odpowiadaj

ą

c

ą

 w w parametrom tj 42°C/ 4°C i /6°C 

 

Z tabeli  wynika, 

ż

e pompa 9O130 jest  idealnym  wyborem stosuj

ą

c sond

ę

 gt

ę

binow

ą

jako 

ź

ródto. 

Przy kolektorze poziomym nale

ż

y rozwa

ż

y

ć

 pomp

ę

 wi

ę

ksz

ą

. Przy wyborze 30130 nale

ż

y si

ę

 liczy

ć

 

z niedogrzaniem budynku w skrajnie niskich temperaturach zewn

ę

trznych poni

ż

ej -45°

Ć

. 

Okre

ś

lenie mocy chłodniczej 

Okre

ś

lenie  mocy  chłodniczej  jest  niezb

ę

dne  dla  okre

ś

lenia  wielko

ś

ci 

ź

ródta.  Moc  chłodnicza 

pompy ciepta jest ilo

ś

ci

ą

 energii %darmowej' jak

ą

 urz

ą

dzenie pobiera zotoczenia (gruntu). 

 

Dtugo

ść

 sond gł

ę

binowych winna by

ć

 w zakresie : 

od 9500W/ 50W mb = 190mb do 9500W/ 65W mb = 146mb 

Dokładn

ą

 długo

ść

 mo

ż

na okre

ś

li

ć

 znaj

ą

c warunki gruntowe, a najlepiej podczas wykonywania 

odwiertu. 
Ze wzgl

ę

du na opory przepływu, a co za tym idzie moc niezb

ę

dn

ą

 do nap

ę

du pomp 

ź

ródła, nie 

zaleca si

ę

 wykonywania sond dłu

ż

szych jak 120mb w konkretnym przypadku nale

ż

y rozwa

ż

a

ć

 dwa 

odwiertu w zakresie od 73 do 95mb. 
Celem okre

ś

lenia kosztu odwiertu nale

ż

y długo

ść

 pomno

ż

y

ć

 przez cen

ę

 jednostkow

ą

 , która to 

waha si

ę

 w Polsce w granicach 80-110zł/ mb. 

Wielko

ść

 kolektora płaskiego uło

ż

onego na gł

ę

boko

ś

ci mo

ż

na okre

ś

li

ć

 w zakresie 

od8700W/ 15Wm

2

 = 580m

2

   do 8700W/ 30Wm

2

 = 290m

2

 

U

ś

redniaj

ą

c wynik do wst

ę

pnej  kalkulacji mo

ż

na przyj

ąć

 430m

2

, jednak

ż

e dokładn

ą

 długo

ść

 

mo

ż

na   okre

ś

li

ć

   znaj

ą

c   warunki   gruntowe   poprzez   wykonanie   wykopu   kontrolnego,   a 

najdokładniej podczas wykonywania wykopów 
Koszt wykonania kolektora płaskiego z reguły wynosi połow

ę

 sond gt

ę

binowych. 

Okre

ś

lenie mocy elekt rycznej. 

Okre

ś

lenie maksymalnej mocy elektrycznej jest niezb

ę

dne celem zastosowania odpowiednich 

zabezpiecze

ń

 energetycznych, wykonania przył

ą

cze

ń

 i poprowadzenia odpowiednich przewodów 

o odpowiednim przekroju. 

Pompie   ciepła   nale

ż

y   zapewni

ć

   maksymaln

ą

 wymagan

ą

  moc   elektryczn

ą

  przy   skrajnych 

temperaturach. 

Poniewa

ż

 pompa ciepła jest wykorzystywana do pogrzewu cwu z tabeli doboru moc odczytujemy 

dla temperatury 61°C. 

Moc elektryczna pompy 80-130 

 

 

Z ww tabeli wynika, 

ż

e pompa 33-130 wymaga co najmniej 4.5kWmocy elektrycznej 

Nale

ż

y przyj

ąć

 naddatek mocy do nap

ę

du pomp (

ź

ródta i odbioru) na poziomie ok.10% 

V\fcpótczynnik sprawno

ś

ci pompy ciepta. 

Proces transportu energii cieplnej z o

ś

rodka o ni

ż

szej temperaturze do o

ś

rodka o temperaturze 

wy

ż

szej  mo

ż

liwy  jest  dzi

ę

ki  energii  elektrycznej  dostarczanej  z  zewn

ą

trz.  V\&pótczynnik 

efektywno

ś

ci  (COP)  pomp  ciepta  jest  wska

ź

nikiem  ilo

ś

ci  jednostek  energii  uzyskiwanej  z  jednej 

jednostki energii elektrycznej dostarczonej {Dla pomp ciepta COP = W/dajno

ść

 grzewcza/ Biergia 

elektryczna).  W  normalnych  warunkach  eksploatacyjnych  pompy  ciepta  osi

ą

gaj

ą

  wspótczynniki 

sprawno

ś

ci  rz

ę

du  od  3.0  do  4.5.  Współczynnik  ten  jest  tym  wy

ż

szy,  im  mniejsza  jest  ró

ż

nica 

temperatur pomi

ę

dzy temperatur

ą

 

ź

ródła, a odbioru. 

Dla maksymalnej temperatury zasilania 42°C pompa ci epta b

ę

dzie pracowata dla celów co. przez 

ponad 80%czasu z temperaturami poni

ż

ej 35°Ctj ze współczynnikiem sprawno

ś

ci wi

ę

kszym jak 

4.0. Podczas podgrzewania c.w.u. pompa osi

ą

gnie wspótczynniki sprawno

ś

ci w granicach 2.5-3.0. 

Współczynnik sprawno

ś

ci pompy 90-130