- Czym różnią się modele wodne i elektryczne?
- Czym są grzejniki płytowe?
- Jak zbudowane są grzejniki członowe?
- Jak działają konwektory?
- Jakie są szczególne cechy grzejników kanałowych?
- Dlaczego budowa i wielkość grzejnika jest ważna?
- Od czego zależy moc grzejnika?
- Czy montaż grzejników w domu z pompą ciepła ma sens?
- Czy można wymienić kocioł na pompę i pozostawić grzejniki?
- Jak dobiera się grzejniki w zależności od rodzaju kotła?
- Czym charakteryzują się modele łazienkowe?
- Na czym polega podłączenie boczne?
- Jak wyposażyć grzejnik w grzałkę elektryczną?
- Jak wygląda podłączenie dolne?
Przy całym swoim zróżnicowaniu grzejniki ostatecznie służą temu samemu celowi. Mają efektywnie przekazywać ciepło do pomieszczeń. W modelach wodnych będzie to ciepło niesione przez wodę, którą podgrzewa kocioł lub pompa ciepła. Natomiast w elektrycznych jego źródłem będzie prąd czerpany z sieci.
Ile tego ciepła potrzeba? Przez wiele lat jako punkt wyjścia przyjmowano prosty przelicznik mocy 100 W/m2 powierzchni pokoju. Co oznacza, że grzejnik 1 kW zakładano w pokoju 10 m2. W przypadku tradycyjnych kaloryferów żeliwnych oznaczało to 10 żeberek, popularny był więc także przelicznik 1 żeberko/m2.
Dzisiejsze standardy
Wymogi odnośnie ocieplenia budynków bardzo się w ostatnich latach zmieniły. W związku z tym w nowych lub zmodernizowanych domach często wystarcza np. o połowę mniejsza moc grzewcza, czyli ok. 50 W/m2. Czy to oznacza, że teraz powinniśmy zakładać dwa razy mniejsze grzejniki, a z tych starych usunąć nawet połowę żeberek? Niekoniecznie. Zmianie uległ bowiem nie tylko standard ocieplenia domów. Współcześnie korzystamy powszechnie z niskotemperaturowych kotłów kondensacyjnych oraz pomp ciepła. Skoro zaś w instalacji c.o. krąży mniej gorąca woda, to i moc grzejnika jest niższa.
Element systemu
Z tego co napisano powyżej płynie jeden zasadniczy wniosek - grzejnik jest elementem pewnej większej całości, którą tworzy system centralnego ogrzewania. Kaloryfer zasilany mniej gorącą wodą będzie działał z mniejszą mocą. Niektórych grzejników lepiej nie zakładać chociażby w układzie z otwartym naczyniem wzbiorczym. Grzejnik członowy (żeberkowy) będzie mógł działać nawet w instalacji grawitacyjnej, bez pompy obiegowej, zaś płytowy już nie. Niektóre rodzaje nadają się znacznie lepiej od innych do pracy z pompami ciepła, z którymi typowe modele będą wystarczająco efektywne tylko przy niewielkim mrozie.
Wszystkie tego rodzaju zagadnienia szczegółowo omawiamy w dalszym tekście. Pokazujemy, o czym trzeba pamiętać, żeby grzejnik mógł dobrze pracować w instalacji o określonych cechach.
Pełen wybór
Zależnie od potrzeb wybór grzejników jest ogromny, dlatego nie tylko amatorowi, ale czasem nawet instalatorowi trudno się w tym odnaleźć i wybrać optymalne rozwiązanie. Jednak ten swoisty nadmiar ma tę dobrą stronę, że jeżeli dobrze poszukamy, to znajdziemy coś odpowiedniego niemal na każdą okazję. Nieważne czy będzie to dom remontowany czy nowy, z kotłem na węgiel, czy z pompą ciepła. Zawsze będzie można wybrać odpowiedni grzejnik. Oczywiście, w każdym przypadku może to być zupełnie inny model, o odmiennej charakterystyce. Dlatego naprawdę warto wiedzieć, czym grzejniki tak naprawdę się różnią.
Czym różnią się modele wodne i elektryczne?
Najogólniej możemy podzielić grzejniki na wodne i elektryczne. W tych pierwszych źródłem ciepła jest gorąca woda, przygotowywana przez kocioł lub pompę. Są one więc częścią wodnej instalacji c.o. Właśnie takie dominują w polskich domach jednorodzinnych.
Natomiast w grzejnikach elektrycznych źródłem ciepła jest przepływ prądu. Działają one więc niezależnie od instalacji c.o., w zasadzie to może jej w ogóle nie być w budynku. Grzejnik wyposażony jest w zwykłą wtyczkę lub zakłada się go na stałe. Tak czy inaczej montaż jest bardzo łatwy. Dlatego grzejniki elektryczne najczęściej traktuje się jako dodatkowe, uzupełniające źródło ciepła. Zakłada się je np. w łazienkach, albo tam gdzie instalacja c.o. nie działa wystarczająco skutecznie lub odpowiednio szybko.
Jeżeli chodzi zaś o sposób przekazywania ciepła, to większość grzejników elektrycznych jest odpowiednikiem różnych modeli wodnych. Mamy więc konwektory albo wyposażone w żeberka grzejniki olejowe. Są jednak również konstrukcje o szczególnych cechach. Takie jak chociażby promienniki podczerwieni (IR) albo gromadzące ciepło na zapas piece akumulacyjne.
Czym są grzejniki płytowe?
Stalowe grzejniki płytowe składają się z cienkich płyt z odpowiednio uformowanymi kanałami, którymi przepływa ciepła woda. Dostępne są wersje 1-, 2-, lub 3-płytowe, ewentualnie jeszcze z ożebrowaniem konwekcyjnym pomiędzy płytami. W efekcie mogą mieć nie tylko bardzo zróżnicowaną moc, ale również wymiary zewnętrzne. Ponadto są dostępne w wielu wzorach i wersjach kolorystycznych. Są przy tym niezbyt drogie.
Grzejników płytowych nie należy jednak stosować w instalacjach z otwartym naczyniem wzbiorczym, ze względu na zwiększone ryzyko korozji. Nie powinno się też ich zakładać w łazienkach, pralniach itp. gdyż tam panuje zwiększona wilgotność powietrza, co także grozi korozją. Nie nadają się one do instalacji grawitacyjnych (bez pompy obiegowej) gdyż wewnętrzne opory przepływu przez kanały o małej średnicy są zbyt duże.
Jak zbudowane są grzejniki członowe?
Nazywa się je również żeberkowymi, właśnie ze względu na specyficzną budowę. Składają się bowiem z wielu identycznych elementów - żeliwnych lub aluminiowych żeberek (członów). Zwiększając ich liczbę, a przy tym wydłużając grzejnik, zwiększamy moc grzewczą. Trzeba uprzedzić, że ta bardzo często podawana jest właśnie w przeliczeniu na jedno żeberko.
Takie człony występują w kilku podstawowych rozmiarach, dlatego koniecznie trzeba je sprawdzić przed zakupem. Trzeba jednak zaznaczyć, że producenci wciąż rozwijają tego typu grzejniki i opracowują ich nowe wersje. Obecnie większość grzejników członowych wykonywana jest z aluminium, a nie jak dawniej z żeliwa. Wybór wzorów, kolorów, wariantów podłączenia jest bardzo duży.
Grzejniki członowe są odporne na korozję. Można je stosować także w instalacjach typu otwartego. Ponadto charakteryzują je niskie opory przepływu, mogą więc pracować nawet w systemach grawitacyjnych (bez pompy obiegowej). Można przy tym dobrać model aluminiowy o takim samym rozstawie króćców co w starych grzejnikach żeliwnych, co ułatwia ich wymianę.
Jak działają konwektory?
Grzejniki konwektorowe są niezwykle zróżnicowaną grupą. Jednak wspólną cechą ich wszystkich jest to, że oddają ciepło głównie przez ruch ciepłego powietrza (konwekcję), a nie przez promieniowanie. Trzeba jednak uprzedzić, że w praktyce proporcje pomiędzy promieniowaniem i konwekcją bywają bardzo różne. To samo można powiedzieć o budowie poszczególnych grzejników - poczynając od bardzo prostych (żeby nie powiedzieć prymitywnych), aż po wyrafinowane konstrukcje takie jak klimakonwektory, które z powodzeniem mogą służyć zarówno do ogrzewania, jak i chłodzenia pomieszczeń.
Niektóre modele są wyposażone w wentylatory zwiększające wymianę ciepła. To szczególnie ważne szczególnie w przypadku zasilania ich przez pompy ciepła, gdyż pozwala na uzyskanie wysokiej mocy przy niskiej temperaturze wody zasilającej.
Jakie są szczególne cechy grzejników kanałowych?
Są one szczególnym rodzajem grzejników konwektorowych. Wyróżnia je przy tym fakt, że w pomieszczeniu są one niemal niewidoczne - ukrywa się je w kanałach schowanych w podłodze. Przy czym kanały mogą być nawet bardzo płytkie - ok. 10 cm głębokości.
Dzięki grzejnikom kanałowym można wykonać skuteczne ogrzewanie o dużej mocy, nie zajmując przy tym ścian grzejnikami. Ponadto nic nie stoi na przeszkodzie żeby podłogę wykończyć drewnianym parkietem lub puszystym dywanem, co nie wchodzi w grę w przypadku ogrzewania podłogowego. Bardzo ważne jest również to, że grzejniki kanałowe bardzo dobrze sprawdzają się w pobliżu dużych przeszkleń, czyli tam, gdzie na klasyczne grzejniki po prostu brakuje miejsca.
Dlaczego budowa i wielkość grzejnika jest ważna?
Bynajmniej nie chodzi tylko o kwestie wizualne, to jak nasz grzejnik będzie się prezentował w pomieszczeniu. Te dwie cechy, wymienione w pytaniu, mają wręcz fundamentalne znaczenie dla efektywności ogrzewania, czyli tego, ile ciepła oddaje on do pomieszczenia.
Różnice stają się szczególnie ważne w nietypowych, niejako skrajnych warunkach. Jeżeli np. źródłem zasilania będzie pompa ciepła, która przygotowuje wodę o niskiej temperaturze (35-55°C) to moc typowego grzejnika płytowego będzie nawet 3-4 razy mniejsza, niż wyposażonego w wentylatory grzejnika kanałowego lub konwektorowego ściennego.
Także w sytuacji, gdy na standardowy kaloryfer brakuje miejsca - choćby w pobliżu dużych przeszkleń tarasowych - zamontowanie jakiegoś nietypowego wariantu może być jedynym dobrym rozwiązaniem. Dlatego producenci oferują chociażby wersje kanałowe, wysokie grzejniki pionowe itd.
Trzeba też pamiętać, że określona budowa wiąże się z konkretnymi cechami technicznymi. Na przykład grzejniki członowe aluminiowe lub żeliwne charakteryzują bardzo małe opory przepływu. Możliwa jest więc ich praca nawet bez pompy obiegowej (choćby w razie awarii prądu). Inne grzejniki w takich warunkach i tak nie będą w stanie przekazywać ciepła.
Niekiedy zaś poprawiając coś pod jednym względem, psujemy coś w innym. Dobrym przykładem jest chociażby ożebrowanie konwekcyjne w grzejnikach płytowych. Dzięki niemu moc rośnie, chociaż wymiary zewnętrzne kaloryfera pozostają takie same. Jednak wadą jest to, że takie ożebrowanie zwykle trudno jest oczyścić z kurzu.
Od czego zależy moc grzejnika?
Przypomnijmy, że sprawą zasadniczą jest zawsze sam typ i wielkość grzejnika. Jednak ogromne znaczenie ma również fakt, że moc konkretnego grzejnika zmienia się wraz ze zmianą temperatury wody w instalacji. Najogólniej mówiąc, moc grzejnika wręcz drastycznie spada wraz z obniżeniem temperatury wody w obiegu. Moc nie jest więc wartością stałą.
Tak naprawdę zależy od trzech wartości temperatury:
- wody zasilającej grzejnik, czyli tzw. temperatury na zasilaniu;
- wody powracającej z grzejnika do instalacji (tzw. temperatury na powrocie);
- powietrza w pomieszczeniu.
Dlatego w katalogach podaje się, że wynosi np. 1000 W dla 75/65/20°C. Są to odpowiednio - zasilanie, powrót oraz temperatura powietrza. Zmiana temperatury wody w obiegu będzie miała ogromne znaczenie, dlatego wybierając grzejniki trzeba zawsze brać pod uwagę to, z jakim kotłem lub pompą ciepła będą one pracować. Zakres zmian mocy jest bowiem ogromny, co pokazujemy w tabeli.
Zmiana mocy typowego grzejnika płytowego, w zależności od temperatury wody w obiegu.
| Moc grzejnika [W] | Parametry zasilania |
| 1000 | 75/65/20°C |
| 681 | 60/55/20°C |
| 562 | 55/50/20°C |
| 448 | 50/45/20°C |
| 342 | 45/40/20°C |
| 243 | 40/35/20°C |
Tę samą zależność - pomiędzy temperaturą wody oraz mocą grzewczą kaloryferów - można obrócić na własną korzyść. Przecież tak działa sterowanie ogrzewaniem. Jeżeli nie ma mrozu i zapotrzebowanie na ciepło jest niewielkie, to automatyka obniża temperaturę wody przygotowywanej przez kocioł albo pompę ciepła.
Czy montaż grzejników w domu z pompą ciepła ma sens?
Najbardziej charakterystyczną cechą instalacji grzewczych z pompami ciepła jest niska temperatura wody. W przypadku większości urządzeń maksimum wynosi zaledwie 55°C, jednak w rzeczywistości trzeba dążyć do tego, żeby była ona jak najniższa - raczej ok. 40°C.
Sztuka polega więc na tym, żeby moc cieplna grzejników była wystarczająca przy tak niskiej temperaturze zasilania. Najłatwiej to osiągnąć w nowym, dopiero projektowanym budynku. Wówczas dobieramy grzejniki o specjalnej konstrukcji - np. wyposażone w wentylatory grzejniki ścienne lub grzejniki kanałowe. Ewentualnie zamiast nich zakłada się odpowiednio powiększone zwyczajne grzejniki. Chociaż trzeba uprzedzić, że wówczas będą one musiały być naprawdę duże.
Czy można wymienić kocioł na pompę i pozostawić grzejniki?
W domach remontowanych sytuacja jest trudniejsza. Tam często nie chcemy wymieniać grzejników. Trzeba jednak podkreślić, że będą one wystarczająco efektywne, tylko jeżeli straty ciepła zostaną odpowiednio ograniczone. Można to osiągnąć docieplając ściany, wymieniając okna itd. Inny wariant to tzw. ogrzewanie biwalentne. Wówczas poza pompą mamy w instalacji drugie źródło ciepła, najczęściej jest to kocioł. Jeżeli temperatura zewnętrzna spada na tyle, że pompa już nie wystarcza, wówczas grzejniki zaczyna zasilać kocioł, oczywiście odpowiednio bardziej gorącą wodą.
Jak dobiera się grzejniki w zależności od rodzaju kotła?
Typ zastosowanych grzejników trzeba w pewnym stopniu dostosować do rodzaju kotła i specyficznych cech instalacji grzewczej. Przede wszystkim chodzi o to czy system c.o. jest zabezpieczony otwartym (przelewowym) czy zamkniętym (membranowym, przeponowym) naczyniem wzbiorczym.
Jeżeli układ c.o. jest zamknięty to zastosować można dowolny rodzaj grzejników. Systemy zamknięte są obecnie powszechnie stosowane wraz z kotłami gazowymi, elektrycznymi oraz pompami ciepła. Pod pewnymi warunkami dopuszcza się również takie zabezpieczenie kotłów na paliwo stałe (węgiel, drewno, pelety).
Jednak kotły na paliwo stałe oraz kominki z płaszczem wodnym wciąż najczęściej zabezpiecza się za pomocą naczyń otwartych. Jest to bowiem rozwiązanie pewne w działaniu i dobrze znane. Jednak nie zaleca się wówczas stosowania stalowych grzejników płytowych. W układzie otwartym większe jest ryzyko korozji, na co wykonane z dość cienkiej blachy kaloryfery tego typu są szczególnie wrażliwe. W związku z tym część producentów nie udziela gwarancji na grzejniki płytowe działające w układzie otwartym. Za to chętnie używa się w takich instalacjach grzejników aluminiowych i żeliwnych członowych, jako bardzo odpornych na korozję.
Czym charakteryzują się modele łazienkowe?
W łazienkach zakłada się specjalne rodzaje grzejników, zwykle tzw. drabinkowe. To określenie nawiązuje do ich charakterystycznego kształtu - składają się z wielu poziomych rurek-szczebelków, na których można wygodnie suszyć ręczniki czy drobną bieliznę. Jednak obecnie coraz częściej używa się też określenia grzejniki dekoracyjne. Te mają bardzo różne kształty, ale wciąż są robione tak, aby można było wygodnie wieszać na nich ręczniki.
Jednak kształt to nie wszystko. Grzejniki łazienkowe muszą być bowiem dostosowane do pracy w pomieszczeniach o zwiększonej wilgotności oraz do kontaktu z mokrymi przedmiotami (ręczniki, bielizna). W związku z tym w ich przypadku standardem jest pokrywanie ich całej powierzchni grubą warstwą emalii odpornej na wilgoć, odbarwienia, zarysowania i inne uszkodzenia. Niekiedy wykonuje się je nie ze stali pokrytej emalią lecz np. z miedzi, jako materiału o dużej odporności na korozję.
Grzejniki łazienkowe mają zwykle niewielką moc, co wynika przede wszystkim ze specyfiki ich kształtu. Powierzchnia wymiany ciepła typowej "drabinki" jest przecież niezbyt duża, nie ma na niej ożebrowania konwekcyjnego. Trzeba też wziąć pod uwagę, że faktyczna moc jeszcze spadnie, gdy "drabinkę" zakryjemy np. grubym ręcznikiem.
W grzejnikach łazienkowych dość często zakłada się ponadto grzałki elektryczne, albo wykonuje się je jako wyłącznie elektryczne.
Na czym polega podłączenie boczne?
Sposób podłączenia grzejnika w zasadzie nie ma wpływu na efektywność jego działania, np. na moc grzewczą. Oczywiście pod warunkiem, że prowadzące do grzejnika rury będą ułożone prawidłowo i będzie do niego dopływać odpowiednia ilość gorącej wody. Sposób podłączenia jest natomiast ważny ze względu na wymagania montażowe, łatwość prowadzenia prac, czy wreszcie możliwość nieskomplikowanego zastąpienia starego grzejnika nowym przy remoncie.
Najdłużej stosowane jest tzw. podłączenie boczne, znane jeszcze ze starych kaloryferów żeliwnych. Jednak występuje ono także w praktycznie wszystkich innych typach grzejników. Kaloryfer z takim podłączeniem ma w sumie 4 króćce przyłączeniowe - po dwa na każdym z boków. Najczęściej wykorzystuje się jeden króciec górny (zasilanie) i jeden dolny (powrót) po tej samej stronie. Natomiast w króciec górny po stronie przeciwnej wkręca się odpowietrznik, dolny zaś się zaślepia. Obecnie standardem jest ponadto założenie zaworu z głowicą termostatyczną na zasilaniu oraz zaworu odcinającego na powrocie.
Dawniej rury z wodą, tzw. gałązki prowadzono od pionów po wierzchu ścian. Obecnie raczej ukrywa się je w tynku. Wyjątkiem są stare instalacje, w których wymienia się tylko grzejniki, a pozostawia rurociągi.
Jak wyposażyć grzejnik w grzałkę elektryczną?
Grzałki elektryczne dodaje się przede wszystkim do grzejników łazienkowych. Dzięki temu również poza sezonem grzewczym można bez trudu wysuszyć wilgotne ręczniki albo po prostu podnieść temperaturę w tym pomieszczeniu. Warto jednak wiedzieć, że w grzałkę można bez trudu wyposażyć także niektóre inne grzejniki - przede wszystkim członowe (żeberkowe) z żeliwa lub aluminium z tzw. podłączeniem bocznym. W nich grzałkę wkręca się u dołu, w miejsce jednego z korków bocznych. Dostępne są ponadto grzejniki kanałowe z zamontowaną fabrycznie grzałką, ale nie jest to popularne rozwiązanie.
Natomiast w przypadku grzejników do łazienek sposób montażu zależy od kształtu grzejnika i układu króćców przyłączeniowych. Najłatwiej jest w przypadku klasycznych "drabinek" z dwoma króćcami przyłączeniowymi (zasilanie i powrót). W tym przypadku wystarcza założenie trójnika na jednym z nich i wkręcenie grzałki pionowo. W pozostałych przypadkach (odmienny kształt i układ przyłączy) założenie grzałki najczęściej też jest możliwe, jednak trzeba się tu kierować wytycznymi producenta. Często znajdziemy w nich również informację o dopuszczalnej maksymalnej mocy grzałki.
Jak wygląda podłączenie dolne?
Obecnie powszechnie używa się także podłączenia dolnego. Przy czym może być ono ono znajdować się przy jednym z końców grzejnika lub być umieszczone centralnie, po środku jego długości. To bardzo ważne, gdyż znaczna cześć grzejników nie jest symetryczna, nie można ich obrócić drugą stroną do ściany, ze względu na obecność widocznego ożebrowania konwekcyjnego (grzejniki płytowe) czy otworów wylotowych powietrza u góry (aluminiowe członowe). Trzeba więc dopilnować, żeby przyłącza grzejnikowe znalazły się w odpowiednim miejscu, tam gdzie rury wyprowadzono ze ściany lub z podłogi. Trzeba przy tym uczulić, że nie wszyscy producenci stosują identyczny rozstaw króćców. Trzeba to sprawdzić i skontrolować czy zasilanie i powrót są po właściwych stronach.
Możliwych sposobów podłączenia jest znacznie więcej, co chyba najlepiej widać na przykładzie grzejników łazienkowych. Dlatego zapamiętajmy, że najlepiej jeżeli konkretne modele wybierzemy już na etapie układania rur c.o. Wówczas instalator będzie wiedział do czego musi się dostosować, my zaś unikniemy późniejszych kłopotliwych przeróbek.
Redaktor: Jarosław Antkiewicz
fot. otwierająca: Purmo
Dodaj komentarz