ogrzewanie podłogowe wodne
DESCRIPTION
Ogrzewanie podłogowe pozwala obniżyć temperaturę wody grzewczej i tym samym podwyższyć sprawność pracy kotła grzewczego lub pompy ciepła. Obniża to koszty ogrzewania domu o kilka, kilkanaście procent rocznie. Ogrzewanie podłogowe cechuje się także efektem samoregulacji wydajności cieplnej, a oddawanie ciepła odbywa się głównie poprzez promieniowanie cieplne. Poprzez to temperatura powietrza w pomieszczeniach może być niższa o 1-2 stopnie, a temperatura odczuwalna będzie taka jak przy tradycyjnym ogrzewaniu grzejnikowym.TRANSCRIPT
Ogrzewanie podłogowe wodne – wpływ na sprawność
systemu grzewczego i koszty ogrzewania domu
Wpływ parametrów roboczych instalacji grzewczej na pracę źródła ciepła
Efekt samoregulacji wydajności cieplnej ogrzewania podłogowego
Koszty ogrzewania domu w zależności od zastosowanej instalacji grzewczej
Wydanie 1/2013
24.03.2013
www.eko-blog.pl www.vaillant.pl
2
Wpływ różnych czynników na koszty
ogrzewania domu
Koszty ogrzewania domu zależą od wielu czynników, które można zgrupować
według typu na 4 podstawowe grupy:
Czynnik Opis
Standard
energetyczny
budynku
Izolacja cieplna budynku, stolarka okienna i drzwiowa
Kształt budynku i forma zabudowy (np. wolnostojący, szeregowy)
Przeszklenia budynku mające wpływ także na zyski od nasłonecznienia
Źródło ciepła Sprawność pracy przy różnych obciążeniach cieplnych
Rodzaj paliwa (koszty zakupu)
System grzewczy
Parametry pracy instalacji grzewczej (ogrzewanie grzejnikowe, podłogowe)
Wentylacja budynku – grawitacyjna, mechaniczna (z odzyskiem ciepła)
Rodzaj regulacji wydajności cieplnej
Warunki eksploatacji Preferencje mieszkańców – temperatura wewnętrzna pomieszczeń,
okresowe obniżanie temperatury (tryb nocny, urlopowy, itp.)
Najczęstszym zestawieniem porównującym koszty ogrzewania domu, jest
porównanie kosztów w zależności od rodzaju paliwa i standardu źródła ciepła.
3
Ogrzewanie podłogowe
Ogrzewanie grzejnikowe
Temperatury robocze systemów
centralnego ogrzewania
Ogrzewanie podłogowe jest ogrzewaniem
płaszczyznowym niskotemperaturowym,
gdzie parametry wody grzewczej wynoszą
np. 35/28oC lub 45/35oC.
Dla ogrzewania grzejnikowego,
temperatura wody grzewczej jest wyższa
niż dla ogrzewania podłogowego, wynosząc
np. 75/65oC, 70/55oC lub 55/45oC.
4
Ogrzewanie grzejnikowe jest stosunkowo łatwe do wykonania i zazwyczaj
tańsze w kosztach inwestycyjnych. Niska bezwładność cieplna pozwala na
szybkie dostosowywanie wydajności cieplnej do potrzeb pomieszczenia.
Ogrzewanie podłogowe pozwala uniknąć zabudowy grzejników, zwiększając
możliwości aranżacji pomieszczeń. Według różnych danych koszt wykonania jest
zazwyczaj wyższy od 10 do 30% w porównaniu do ogrzewania grzejnikowego, ale
dotyczy do standardowych grzejników, gdyż specjalne wersje podnoszą znacząco
koszty zakupu. Ogrzewanie podłogowe cechuje się dodatkowo efektem
samoregulacji wydajności cieplnej.
Porównanie zalet ogrzewania podłogowego
i grzejnikowego
5
Porównanie charakteru pracy ogrzewania
podłogowego i grzejnikowego
Rys. fh-brandenburg.de, ingenieurbuero-leukers.de
Ogrzewanie podłogowe zapewnia równomierne oddawanie ciepła, dzięki dużej
powierzchni roboczej. Temperatura pomieszczenia może być wskutek tego
obniżana o około 1÷2 stopnie, w porównaniu do tradycyjnego ogrzewania
grzejnikowego, gdyż tzw. temperatura odczuwalna będzie porównywalna. Wynika
to z faktu, że ogrzewanie podłogowe oddaje ciepło w znacznym stopniu poprzez
promieniowanie cieplne na dużej powierzchni.
Ogrzewanie grzejnikowe Ogrzewanie podłogowe
6
Wydajność cieplna ogrzewania podłogowego zależy od różnicy temperatury
pomiędzy powierzchnią podłogi, a powietrzem w pomieszczeniu. Wzrost
temperatury wewnętrznej spowoduje zmniejszenie wydajności cieplnej ogrzewania
podłogowego i w efekcie ograniczenie pracy źródła ciepła, np. kotła grzewczego
lub pompy ciepła. Efekt samoregulacji wydajności cieplnej stanowi zaletę
ogrzewania podłogowego i ogranicza wpływ na jego pracę zwiększonej
(w porównaniu do ogrzewania grzejnikowego) bezwładności cieplnej.
Efekt samoregulacji wydajności cieplnej
ogrzewania podłogowego
100%
Powietrze
20oC Powietrze
22oC Powietrze
24oC
Podłoga
24oC Podłoga
24oC Podłoga
24oC
50% 0%
7
Sprawność pracy kotła w zależności
od temperatur roboczych wody grzewczej
Różnica w sprawności
pracy jest szczególnie
widoczna w przypadku
kotłów kondensacyjnych.
Obniżenie temperatury
wody grzewczej zwiększa
stopień kondensacji i tym
samym sprawność pracy
kotła.
Kocioł kondensacyjny
w połączeniu z ogrzewaniem
podłogowym pracuje przez
cały czas w trybie
kondensacji
Temperatura zewnętrzna (oC)
Obciążenie kotła (%)
Sp
raw
no
ść (
%)
kocioł kondensacyjny (40/30oC)
kocioł niskotemperaturowy (40/30oC)
kocioł kondensacyjny
(70/50oC)
kocioł niskotemperaturowy (70/50oC)
Rys. „Brennwertnutzung. Energiesparende und umweltschonende Wärmeerzeugung.”,
Landeswerbeamt Baden-Württemberg – Informationszentrum Energie, 2000
8
Przykład danych sprawności kotła
kondensacyjnego
Kocioł kondensacyjny pracując przy niskich parametrach wody grzewczej
(np. 40/30oC) osiąga około 3% wyższą sprawność (109%) niż przy pracy
z podwyższonymi temperaturami, np. 75/60oC (106%).
W przypadku kotłów kondensacyjnych, także wyższa będzie moc cieplna przy
niższych temperaturach roboczych. Jest to efektem dodatkowego ciepła
pozyskiwanego z kondensacji (skraplania) pary wodnej ze spalin.
- przykład danych dla gazowego kotła kondensacyjnego Vaillant ecoVIT
9
Sprawność pracy pompy ciepła w zależności
od temperatur roboczych wody grzewczej
Im niższa będzie różnica temperatury
pomiędzy systemem ogrzewania, a dolnym
źródłem ciepła, tym wyższą efektywność pracy
będzie osiągać pompa ciepła
Różnica temperatury między systemem
grzewczym, a dolnym źródeł ciepła (K)
Wsp
ółc
zynnik
efe
kty
wności
CO
P
Dla zastosowania ogrzewania
podłogowego, różnica wynosić
może 30K, a efektywność (COP)
może sięgać wartości 5,0
10
Zmniejszenie zapotrzebowania ciepła
Zmniejszenie zapotrzebowania ciepła pomieszczenia przy zastosowaniu
ogrzewania podłogowego jest szacowane na 10 do 15% w skali roku
-10 do -15%
Ten sam budynek wyposażony w system ogrzewania podłogowego powinien
uzyskiwać niższe koszty eksploatacji w porównaniu do wariantu użycia
ogrzewania grzejnikowego.
11
Wpływ systemu ogrzewania budynku
na roczne koszty eksploatacji
Zastosowanie ogrzewania podłogowego pozwala obniżyć koszty ogrzewania
domu dzięki dwóm aspektom:
Sprawność pracy
źródła ciepła
Pompa ciepła pracując dla ogrzewania podłogowego uzyskuje około
20÷30% wyższą efektywność pracy (współczynnik SPF, JAZ).
Podwyższenie parametrów powyżej 55oC na zasilaniu ogrzewania,
wymusza stosowanie dodatkowego źródła ciepła
(np. kocioł grzewczy, grzałka elektryczna), które musi wspomagać lub
zastępować pracę pompy ciepła w niskich temperaturach zewnętrznych.
Kocioł kondensacyjny pracując dla ogrzewania podłogowego uzyskuje
wyższą sprawność pracy. Wynosić ona może 109%
dla parametrów 40/30oC, zamiast 106% dla 75/60oC (zmiennych w funkcji
regulacji pogodowej)
Obniżenie
temperatury
wewnątrz
pomieszczeń
Każde obniżenie temperatury wewnątrz pomieszczeń o 1oC, powoduje
obniżenie zapotrzebowania ciepła o około 6%. Tak więc uzyskanie
porównywalnej temperatury odczuwalnej przy zastosowaniu ogrzewania
podłogowego jest możliwe przy niższej temperaturze powietrza wewnątrz
pomieszczeń budynku.
Chłodzenie
www.eko-blog.pl www.vaillant.pl
Ogrzewanie
Energia odnawialna
Kotły gazowe
Kotły olejowe
Pompy ciepła
Kolektory słoneczne
Systemy wentylacji