Nowe strategie ogrzewania
Obowiązujące w budownictwie normy i dyrektywy dotyczące energooszczędności zbliżają współczesne budownictwo do cech budownictwa pasywnego. Coraz mniejsze potrzeby grzewcze. Coraz większy procent udziału uzysków ciepła w bilansie cieplnym. Ponadto dynamiczny rozwój możliwości wielopoziomowego sterowania pracą instalacji c.o.. Stwarza to możliwość opracowania indywidualnej, skrojonej na nasze potrzeby, strategii ogrzewania. A w sytuacji zmiany preferencji cieplnych czy też trybu życia, jej modyfikacji.
By takie nowoczesne podejście do wykorzystania różnych możliwości, różnych poziomów pracy instalacji c.o. było w pełni możliwe, musi ona spełniać jeden zasadniczy warunek. Musi być w maksymalnym stopniu sterowalna. Maksymalnie sterowalna to znaczy oparta na szybko reagujących na impulsy sterowników, niskoinercyjnych dystrybutorach ciepła.
Użytkownicy ogrzewania podłogowego uruchamiają je wczesną jesienią i wyłączają późną wiosną. Ze względu na dużą bezwładność cieplną „podłogówka” niemal nigdy nie jest uruchamiana na dogrzewanie. Na przykład podczas zimniejszych dni latem. Po prostu się to nie opłaca. By posadzka zaczęła grzać, trzeba ją „załadować” ogromną ilością energii cieplnej. Masa 100m2 posadzki betonowej wynosi od 15 do 35 ton. W okresie grzewczym bez względu na warunki zewnętrzne, podłogą grzeje się na stałym, indywidualnie ustawionym poziomie.
Czy jest to rozwiązanie komfortowe? Dla niektórych tak, dla niektórych niestety już nie.
Wymagania co do komfortu cieplnego stale rosną. Między innymi dlatego, że pojawiają się coraz to nowe urządzenia, które pozwalają produkować ciepło ze zmienną w szerokim zakresie mocą. Powstają coraz bardziej wyrafinowane sterowniki, które zawiadują pracą instalacji centralnego ogrzewania. Niestety na samym końcu tego zoptymalizowanego procesu znajduje się bariera. Jest nią emiter ciepła o gigantycznej zwłoczności w reakcji, o wielkiej bezwładności cieplnej, czyli grzejnik podłogowy.
Nowoczesne inteligentne domy mają coraz mniejsze potrzeby cieplne.
W bilansie cieplnym coraz większy udział procentowy mają uzyski ciepła pochodzące od rozmaitych urządzeń wytwarzających ciepło, czy też od zmiennego nasłonecznienia. Uzyski ciepła są nieprzewidywalne, zarówno co do czasu ich wystąpienia, jak i co do ilości.
Strategia obniżająca koszty grzania.
Jeśli doprowadzimy wnętrze całego domu do temp. np. 20°C i wyjdziemy do pracy na 10 godzin wyłączając całkowicie ogrzewanie, oznaczać to będzie, że w domu nie będzie żadnego elementu o temperaturze wyższej niż jego ustabilizowana temperatura wnętrza czyli 20°C. W ciepłym, dobrze akumulującym ciepło domu, temperatura w tym czasie nie spadnie lub spadnie o ułamek stopnia.
Analogicznie możemy postąpić w nocy w części domu (np. sypialnia) lub we wszystkich pomieszczeniach. Okienka pracy instalacji możemy ustawić tak, by zaczęła ona ponownie grzać bezpośrednio przed naszym przyjściem do domu lub rano ma krótko przez porą wstawania. Wyłączając ogrzewanie, włączamy oszczędzanie energii.
Co daje grzanie grzejnikami dynamicznymi REGULUS-system?
Przy ogrzewaniu regulusami czyli grzejnikami dynamicznymi o małej masie całkowitej (mała masa grzejników wraz z wodą), z uwagi na bardzo krótki czas rozruchu instalacji oraz jej szybkie stygnięcie po wyłączeniu, planowane przerwy w grzaniu mogą być maksymalnie wydłużone. A okresy grzania mogą być maksymalnie skrócone. W razie zaistnienia nagłej potrzeby zmiana szybkości grzania jest do naszej łatwej i szybkiej dyspozycji.
Tylko system grzejnikowy o małej bezwładności cieplnej umożliwia sytuację, w której nie jest przekraczana górna granica temperatury określona przez użytkownika.
Rozpoczęcie grzania pełną zadaną mocą lub jego zaprzestanie następuje w stosunkowo krótkim czasie.
Przy ogrzewaniu opartym na grzejniku o dużej bezwładności cieplnej takim jak ogrzewanie podłogowe, bywa, że w pomieszczeniu panuje zbyt niska temperatura lub zadana temperatura powietrza jest przekraczana. Co to oznacza dla komfortu cieplnego? Przecież odczucie komfortu cieplnego nie będziemy korygować ubraniem.. Sterowniki temperatury między innymi „nie widzą” zmian w poziomie wilgotności powietrza. A ma to istotny wpływ na odczuwanie komfortu cieplnego. „Nie widzą” także, istotnie zmiennych w przekroju całej doby, uzysków ciepła (np. nasłonecznienie).
Brak przewyższenia temperatury powyżej zadanej, czyli tej uznanej przez nas za komfortową, oznacza brak niepotrzebnych strat energii. Mniejsza dT pomiędzy wnętrzem a zewnętrzem domu to mniejsza utrata ciepła, większa dT to jego większa utrata. Jeśli bez utraty pożądanego poziomu komfortu cieplnego, w przeciągu całego sezonu grzewczego, jesteśmy w stanie obniżyć średnią temperaturę pomieszczeń tylko o 1 oC, zaoszczędzimy na kosztach ogrzewania około 6% Jeśli ta średnia będzie niższa o 2 oC, zmniejszymy koszty o 12% i.t.d. Tu leży główne źródło oszczędności w użytkowanie grzejników o znikomej bezwładności cieplnej.
Potrójny pozytywny efekt: pożądany komfort cieplny za mniejsze pieniądze + zysk dla środowiska…
Gdzie umieścić grzejniki?
W ciepłym domu, przy niskim współczynniku przenikalności cieplnej okien, grzejniki ścienne wcale nie muszą być umieszczone pod nimi, pod parapetem. Dlatego możemy je umieścić w dowolnym wolnym miejscu, nawet na ścianie przeciwległej do okna…
Tym samym miejsce pod oknem możemy pozostawić wolne lub wykorzystać całkowicie inaczej. Przed wyjściami na taras lub przeszkleniami sięgającymi posadzki warto pomyśleć o dynamicznie pracujących podłogowych grzejnikach kanałowych. Grzejniki mogą być kolorowe, mieć ciekawą formę, mogą być bardzo niskie, długie lub bardzo wysokie, wąskie…
Czy ma sens, przy zmiennych i niewielkich potrzebach grzewczych domu, dostarczanie do niego całego ciepła przez mało sterowalny grzejnik o gigantycznej bezwładności cieplnej jakim jest ogrzewanie podłogowe?
Czy nie lepszym rozwiązaniem jest posiadanie takiego systemu dystrybucji ciepła, który stwarza nam możliwość dostosowania dynamiki grzania do dynamiki pogody, szczególnie w okresach przejściowych (jesień, wiosna)?
Hybrydowy system dystrybucji ciepła
Do współpracy z pompami ciepła proponujemy mieszany, hybrydowy system dystrybucji ciepła.
W układzie mieszanym podłoga jest neutralna temperaturowo – lub jest grzana minimalnie (efekt letniej podłogi). Natomiast grzanie ze zmienną mocą, oczekiwane przez użytkownika zmiany temperatury wnętrza realizowane są przez mogące pracować znacznie bardziej dynamicznie grzejniki o małej masie.
Przy tej koncepcji, w okresie intensywnego grzania zimą, dT posadzki i powietrza wynosi mniej więcej tyle samo tj. około 2 oC (+- 1 oC). A szybko reagujące grzejniki pracują w tej samej Tz – temperaturze zasilania co ogrzewanie podłogowe. Patrz: hybrydowa dystrybucja ciepła. Wytworzone ciepło jest od razu dystrybuowane na pomieszczenia. Tylko jego część jest magazynowana w posadzce, wpływając po części na stabilizację temperatury wnętrz.
Jesteśmy przekonani, że po okresie fascynacji ogrzewaniem podłogowym, nastąpi powrót do grzejników. Lecz już nie do tych z przeszłości, lecz do produktów nowej generacji, pracujących ze zmienną w dużym zakresie dynamiką. Przy niedużych potrzebach grzewczych grzejniki o dużej powierzchni wymiany, mogą pracować efektywnie w niskiej temperaturze czynnika grzewczego. Oczywiście mogą też współpracować z pompami ciepła lub kotłami kondensacyjnymi.
Równolegle powstawać będą grzejniki, które oprócz funkcji grzania posiadać będą funkcję chłodzenia domów w okresie letnim – grzejniki rewersyjne. Dla wszelkiego typu ogrzewania płaszczyznowego, funkcja chłodzenia jest, realnie patrząc, całkowicie niedostępna.
Myślmy perspektywicznie.