- Jak grzejniki oddają ciepło?
- Gdzie zamontować grzejniki, by działały wydajnie?
- Czy lepiej montować jeden duży grzejnik, czy kilka mniejszych?
- Od czego zależy moc grzejnika?
- Jak dbać o grzejniki?
- Czy grzejnik może być dekoracją wnętrza?
Wobec zróżnicowania grzejników nieuniknione jest pewne zamieszanie - cechy jednej grupy przenosimy odruchowo na wszystkie pozostałe i nie zawsze w pełni rozumiemy jak działa dany rodzaj. Stąd i wiele mitów oraz półprawd krążących na ich temat.
Jak grzejniki oddają ciepło?
Ogrzewanie pomieszczeń to przekazywanie do nich ciepła. Może odbywa się to na dwa sposoby - przez promieniowanie i konwekcję.
Promieniowanie, a dokładniej promieniowanie podczerwone, nie nagrzewa zasadniczo powietrza lecz osoby i przedmioty na które pada (w tym ściany). Powietrze też się ociepla, ale dopiero pośrednio, od nich.
Konwekcja to zaś ruch ogrzanego powietrza, spowodowany różnicą gęstości pomiędzy nim, a powietrzem zimnym (gęstszym od ciepłego). Dlatego ogrzane powietrze samoczynnie unosi się, w efekcie opływa ciepłe elementy grzejnika. Zintensyfikowaniu tego zjawiska może służyć sam kształt grzejnika - gdy jest on dość wysoki i z wąskimi kanałami wewnętrznymi - oraz dodanie blaszanych radiatorów, zwiększających powierzchnię wymiany ciepła. Ruch powietrza można też wymusić stosując wentylatory.
W zasadzie nigdy nie jest tak, że występuje tylko jeden sposób przekazywania ciepła. Są one wymieszane, ale w danym typie kaloryfera, któryś rodzaj po prostu dominuje. Żeby nie było za łatwo, te proporcje zmieniają się jeszcze wraz ze zmianą temperatury grzejnika. Generalnie im jest niższa, tym mniej zachodzi konwekcja.
Nieprawdziwe jest też przekonanie, że któryś z tych sposobów przekazywania ciepła jest zdrowszy. Ważne natomiast, żeby pamiętać, że aby grzejnik mógł pracować właściwie musi mieć do tego odpowiednie warunki. Jeżeli grzejnik promiennikowy zasłonimy jakimś ekranem, choćby meblem, to rozgrzeje się ten mebel, a w pokoju będzie zimno. Z kolei grzejnik konwekcyjny będzie świetnie pracował niemal całkowicie zabudowany, jeśli tylko pozostawimy mu otwory wlotowe (u dołu) i wylotowe (u góry).
Gdzie montować grzejniki?
Ważne jest nie tylko to jakiego rodzaju i jakiej mocy założymy grzejnik. Dobre, zdrowe ogrzewanie powinno zapewniać równomierną temperaturę w całym pomieszczeniu. Duże różnice odbieramy negatywnie, a szczególnie źle znosimy dysproporcje pomiędzy ciepłym powietrzem, a niską temperaturą w pobliżu ścian zewnętrznych i okien. W tych strefach tracimy z naszego ciała znaczną ilość ciepła na drodze promieniowania.
Dlatego istotne jest to, gdzie znajdą się grzejniki. Powinny być tam, gdzie straty ciepła są największe, bo właśnie tam trzeba uzupełnić jego ubytek. Właśnie dlatego najczęściej umieszcza się je pod parapetami okiennymi, co jest racjonalne, bo zapewnia w miarę wyrównaną temperaturę w całym pomieszczeniu. W pobliżu okien straty ciepła są największe, więc gdyby nie było tam grzejników, to przy oknie byłoby zdecydowanie zimniej.
Grzejnika nie mogą zasłaniać meble, obudowy, a nawet zasłony, gdyż wszystkie te elementy izolują go od pomieszczenia, które ma ogrzewać, i przez to utrudniają przekazywanie ciepła. Ponadto, jeśli za taką osłoną znajdzie się głowica termostatyczna, to będzie działać nieprawidłowo, bo w jej pobliżu temperatura będzie sztucznie zawyżona.
Jeśli grzejnik oddaje ciepło przez konwekcję, trzeba pamiętać o pozostawieniu wolnej przestrzeni (minimum 10 cm) zarówno nad, jak i pod grzejnikiem, aby umożliwić przepływ powietrza - inaczej efektywność ogrzewania spadnie.
Z zasady unika się zaś umieszczania grzejników na ścianach wewnętrznych. W takim układzie temperatura w pobliżu okna będzie wyraźnie niższa (poniżej 15°C), niż w reszcie pokoju. A wówczas trudno mówić o komforcie. Najpewniej zaczniemy w związku z tym ogrzewać intensywniej. Co z kolei znaczy, że w głębi pomieszczenia powietrze będzie nadmiernie rozgrzane i przesuszone. Co też jest niezdrowe.
Najtrudniej jest w pobliżu dużych, sięgających do samej podłogi przeszkleń, np. panoramicznych drzwi tarasowych. Na typowe grzejniki ścienne nie ma tam miejsca. Wolno stojące jednak przeszkadzają. Najlepszym rozwiązaniem są w tym przypadku grzejniki kanałowe, niejako ukryte w podłodze. Oddają one ciepło głównie przez konwekcję, tworząc z ogrzanego powietrza swoistą kurtynę przed chłodnymi przeszkleniami. Mają przy tym dość wysoką moc, są więc w stanie zrekompensować nawet znaczne straty ciepła. A nie zapominajmy, że izolacyjność nawet bardzo dobrych okien jest 4-5 razy gorsza niż ścian.
Ile grzejników montować?
W dużych pomieszczeniach, takich jak salon, lepiej zamiast jednego grzejnika dużej mocy zainstalować kilka mniejszych, by zminimalizować różnice temperatury. Jeden grzejnik, szczególnie oddający ciepło przez promieniowanie, będzie działał punktowo. Mniej to odczujemy w przypadku grzejników konwekcyjnych, bo wymuszą one ruch powietrza także w pewnym oddaleniu od siebie.
Trzeba bardzo uważać na bariery, które potrafią skutecznie zablokować drogę rozprzestrzeniania się ciepła. To nie tylko zabudowa, ale i ciężkie meble. Wypoczynkowy narożnik przegradzając wnętrze, oddzieli np. strefę relaksu od jadalnej, ale równocześnie stanie na drodze ruchu ciepła. Trzeba to uwzględnić, wybierając miejsce na grzejniki.
Od czego zależy moc grzejnika?
Grzejnik oddaje ciepło, gdy jego temperatura jest wyższa od temperatury otoczenia. Nie jest to zależność wprost proporcjonalna - wraz ze wzrostem temperatury grzejnika bardzo szybko rośnie jego moc cieplna. Ta zaś zależy zaś od temperatury przepływającej przez niego wody oraz intensywności przepływu (im woda bardziej się schłodzi, tym więcej ciepła zostaje w pomieszczeniu). Dlatego zawsze pamiętajmy, że moc grzejnika nie jest wartością stałą.
Zależy od trzech czynników:
- temperatury wody zasilającej;
- temperatury wody powracającej z grzejnika do kotła;
- temperatury panującej w pomieszczeniu.
Dlatego nominalną moc grzejnika podaje się uwzględniając te wszystkie parametry, np. 990 W dla 75/65/20°C. Jeśli którykolwiek z nich jest inny, to moc cieplna również się zmienia. Ten sam grzejnik w instalacji o parametrach 70/55/20°C uzyska mniejszą moc: 794 W. Pamiętajmy przy tym, że mocy grzejników członowych tradycyjnie podaje się dla pojedynczego członu (żeberka). A te po prostu łączy się w zestawy, żeby uzyskać wymaganą moc. Ale tu cały czas musimy pamiętać, że je też obwiązuje zależność mocy od temperatury wody.
Gdy temperatura wody w naszej instalacji jest inna niż przewidziana w danych katalogowych, to w projekcie instalacji trzeba przeliczyć moc grzejników od nowa.
W praktyce jednak zwykle chcemy, żeby grzejnik pracował z mocą mniejszą niż nominalna. Przecież instalację c.o. projektuje się dla temperatury zewnętrznej ok. -20°C, a tak duże mrozy panują rzadko.
Obniżyć temperaturę grzejnika można na dwa sposoby:
- zmniejszyć temperaturę wody zasilającej (to może zrobić automatyka kotła);
- zmniejszyć przepływ wody (to zjawisko wykorzystują wszystkie zawory termostatyczne).
Warto wiedzieć, że o ile podniesienie temperatury wody zwiększa moc cieplną, to zwiększenie przepływu (ponad nominalny) praktycznie nie przynosi efektu.
Co bardzo ważne, grzejniki ścienne mogą bez problemu współpracować z każdym rodzajem kotła. Nie potrzeba przy tym żadnych układów mieszających. Można powiedzieć, że mają bardzo dużą tolerancję na zmienną temperaturę wody. Za to większości z nich nie poleca się do instalacji z pompami ciepła. Wszystko dlatego, że grzejniki dobiera się najczęściej dla temperatury zasilania 55-75°C, a dla pompy ciepła to bardzo dużo.
Nawet jeżeli pompa jest w stanie tak mocno podgrzać wodę, jej praca jest wówczas znacznie mniej ekonomiczna. Dlatego, jeśli planujemy pompę ciepła, lepiej wybierzmy ogrzewanie płaszczyznowe (podłogowe, sufitowe bądź ścienne), albo specjalne niskotemperaturowe grzejniki. Chodzi o to, żeby temperatura wody w obiegu c.o. nie przekracza 40°C.
Za to nieprawdą jest, że w instalacji z grzejnikami nie wykorzystamy zalet kotła kondensacyjnego. Jego sprawność nie będzie wprawdzie najwyższa z możliwych, ale i tak lepsza niż kotła tradycyjnego. Efekt kondensacji wykorzystamy nawet jeżeli nie powiększono specjalnie grzejników, tak aby wystarczyła im mniej gorąca woda. Przecież dobiera się je zakładając bardzo duży mróz ok. -20°C. A przez ponad 90% sezonu na zewnątrz jest cieplej i wystarcza niższa temperatura wody w obiegu.
Grzejniki - nie tylko wysokotemperaturowe
Jak wiemy, niższa temperatura wody to mniejsza moc. W takiej sytuacji, aby poprawić przekazywanie ciepła, mamy trzy możliwości.
- Zwiększenie powierzchni wymiany ciepła z otoczeniem
Najprostsza wersja to założenie większego grzejnika. Rośnie wówczas jego powierzchnia zewnętrzna. Jednak takie "przerośnięte" grzejniki nie każdemu będą odpowiadać. Można też wybrać grzejnik z dodatkowym ożebrowaniem konwekcyjnym, wielopłytowy lub z żebrowaną płytą czołową zamiast gładkiej.
- Zwiększenie intensywności konwekcji
Ruch powietrza przez grzejnik wzmaga się jeśli ma on odpowiednio ukształtowane ożebrowanie konwekcyjne. Wcale nie oznacza to jednak, że im jest ono gęstsze tym lepiej. Jeśli producent z tym przesadzi, to zwiększone opory przepływu zniweczą cały efekt. Sprawdzajmy po prostu, jaką moc osiąga grzejnik dla interesującej nas temperatury wody. Koniecznie sprawdźmy też czy grzejnik da się wygodnie oczyścić z kurzu.
- Wymuszenie konwekcji wentylatorami
To rozwiązanie wprowadzone specjalnie na potrzeby instalacji niskotemperaturowych. Wentylatory wymuszają ruch powietrza przez grzejnik i wymiana ciepła staje się znacznie intensywniejsza. W tym przypadku koniecznie sprawdźmy, na ile głośne są wentylatory.
Jak dbać o grzejniki?
Na grzejnikach często gromadzi się kurz i inne zanieczyszczenia. To istotny problem dla osób cierpiących na alergię. Jaka jest na to rada? Trzeba utrzymywać grzejniki w czystości. Tyle że czasem łatwiej to powiedzieć niż zrobić. Żeby grzejnik faktycznie był czysty niezbędny jest swobodny dostęp do jego części. Przydaje się też, jeśli nie ma w nim elementów, na których łatwo gromadzą się zanieczyszczenia. Jednak to mniej istotny aspekt. Jeżeli nie będziemy mieli go jak czyścić to każdy kaloryfer prędzej czy później zarośnie kurzem.
Jednak tak naprawdę trudne do wyczyszczenia są tylko wielopłytowe grzejniki z ożebrowaniem konwekcyjnym oraz konwektory z obudową, której nie można zdjąć. Wszystkie inne bez trudu oczyścimy przy pomocy odkurzacza, miotełki i szmatki. Nawet uważane za szczególnie podatne na gromadzenie brudu grzejniki kanałowe (w końcu są na styku wnętrza domu i ogrodu), łatwo jest utrzymać w czystości. Ich maskownice wystarczy wyjąć, a wtedy możemy już działać ssawką odkurzacza. Niektóre mają nawet elastyczne przyłącza, dzięki czemu można je unieść z dna kanału. Warto przy tym wiedzieć, że ożebrowanie konwekcyjne pokryte gładkim lakierem czyści się łatwiej.
Drugi potencjalnie istotny problem to tzw. przypiekanie kurzu. Rzeczywiście, pod wpływem kontaktu z rozgrzaną (przynajmniej 60°C) powierzchnią kurz zostaje przypieczony, stając się jeszcze silniejszym czynnikiem alergizującym. Jednak w praktyce ten problem dotyczy raczej starych instalacji. Dawniej projektowano je, zakładając bardzo wysoką temperaturę zasilania i powrotu, najczęściej 90/70°C.
I faktycznie eksploatowano, przynajmniej okresowo, przy niewiele niższej. Obecnie jednak w układach c.o. mamy raczej wodę przynajmniej o 20°C chłodniejszą i problem przypiekania kurzu występuje rzadko. Za to obserwujemy go nadal jako konsekwencję używania kominków i wolno stojących pieców. Te jednak są znacznie bardziej gorące.
Dodatkowe funkcje grzejników
Grzejniki mogą mieć rozmaite dodatkowe funkcje. Nie sposób opisać wszystkich. W grzejnikach łazienkowych dość popularnym rozwiązaniem jest choćby wyposażanie ich w grzałkę elektryczną. Jeżeli centralne ogrzewanie działa, zasila też nasz grzejnik. Jeżeli jednak kocioł nie pracuje, możemy w każdej chwili włączyć grzałkę elektryczną, żeby np. szybko wysuszyć ręcznik albo po prostu nieco podnieść temperaturę w łazience, do komfortowego dla nas poziomu.
Takie dogrzanie pokoju kąpielowego ma jeszcze tę zaletę, że podniesienie temperatury obniża wilgotność względną powietrza. A przecież to nadmierna wilgoć jest częstym problemem w tych wnętrzach.
Dość ciekawym rozwiązaniem jest np. dodanie za nimi małych czerpni powietrza. Dzięki temu do wnętrz trafia powietrze już wstępnie ogrzane. Są jednak i grzejniki nawet ze zintegrowanym małym rekuperatorem - urządzeniem do odzysku ciepła z wentylacji.
Wybierając grzejnik warto też się zastanowić nad fizycznym bezpieczeństwem użytkowników, szczególnie tych najmłodszych. Niektóre grzejniki są projektowane specjalnie z myślą o dzieciach i dla tego nie mają choćby ostrych kantów, o które można sobie zrobić krzywdę w razie upadku. Jak widać, wybór grzejników jest tak duży, że chyba każdy znajdzie coś odpowiedniego dla siebie.
Redaktor: Jarosław Antkiewicz
fot. otwierająca: KFA Armatura
Dodaj komentarz