Projektowanie instalacji centralnego ogrzewania

Instalacja centralnego ogrzewania doprowadza medium (woda, powietrze, para) do odbiorników ciepła umiejscowionych w przestrzeniach ogrzewanych. Czynnik grzewczy wytwarzany jest centralnie poprzez indywidualne źródło ciepła (np. kotły na paliwo stałe, kotły gazowe, pompy ciepła) lub zdalaczynne źródło ciepła (np. miejska sieć ciepłownicza zasilająca węzły cieplne). Najczęściej wykorzystywanym czynnikiem w instalacjach ogrzewania centralnego jest woda. W instalacjach wodnych zależności od rodzaju siły wymuszającego transport czynnika do odbiorników wyróżnia się:

• instalację ogrzewania grawitacyjną – transport czynnika odbywa się poprzez wykorzystanie zjawiska zmiany gęstości wody w różnej temperaturze – rozwiązanie stosowane dawniej, obecnie spotykane głównie w starym budownictwie,
• instalację ogrzewania pompową – przepływ czynnika grzewczego wymuszony jest pompą obiegową – rozwiązanie stosowane obecnie.

Ze względu na sposób połączenia zładu grzewczej instalacji wodnej wyróżnia się:

• instalację otwartą – w której woda ma stałe swobodne połączenie z atmosferą poprzez otwarte naczynia wzbiorcze,
• instalację zamkniętą – w których woda nie ma stałego połączenia z atmosferą, wyposażone w przeponowe naczynia wzbiorcze.

Elementem końcowym w instalacji centralnego ogrzewania są odbiorniki ciepła – ich zadaniem jest przekazanie doprowadzanego ciepła do pomieszczeń. Tradycyjnie stosowanymi odbiornikami są grzejniki – wysoko – lub niskotemperaturowe; ścienne lub kanałowe; konwekcyjne lub promieniujące.

Powszechnie stosowanym odbiornikiem ciepła jest także ogrzewanie płaszczyznowe, w których element grzejny w postaci wężownicy z rur gładkich umieszczony jest wewnątrz przegrody ogrzewanego pomieszczenia. Oprócz tego wyróżnia się również urządzenia ogrzewania powietrzno-wodnego tak jak klimakonwektory lub belki chłodnicze.

Zapotrzebowanie na ciepło w instalacjach centralnego ogrzewania

Zgodnie z obowiązującymi przepisami techniczno-budowlanymi – „Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. 2019 poz. 1065)” – w celu obliczenia zapotrzebowanie na ciepło dla budynku należy korzystać z metodyki obliczeniowej określonej w Polskiej Normie PN-EN 12831:2006 „Instalacje ogrzewcze w budynkach – Metoda obliczania projektowego obciążenia cieplnego”.

Wielkość strumienia ciepła jaki ma być dostarczony do ogrzewanego pomieszczenia determinowany jest przez następujące czynniki:

• projektową temperaturę zewnętrzną – dobraną na postawie danych zawartych przepisach dla określonego regionu Polski,
• projektową temperaturę wewnętrzną pomieszczenia – określona na podstawie wytycznych zawartych w przepisach i przeznaczenia danego pomieszczenia,
• właściwości izolacyjne przegród budowlanych i stolarki okiennej,
• rodzaj stosowanej wentylacji w budynku,
• oddziaływanie sąsiadujących przestrzeni ogrzewanych i nieogrzewanych.

Na podstawie powyższych założeń i danych oraz metodyki obliczeniowej przedstawionej w Polskiej Normie wyznacza się całkowitą projektową stratę ciepła, na którą składa się projektowa strata ciepła przez przenikanie oraz projektowa wentylacyjna strata ciepła (ciepło do podgrzania powietrza wentylacyjnego i infiltrującego).

Określenie zapotrzebowania na ciepło powinno zostać  ponownie wyznaczone w budynku podlegającego modernizacji  – np. wymiany instalacji grzewczej czy termomodernizacji. Zwiększona izolacyjność budynku poprzez docieplenie przegród czy wymianę stolarki okiennej, a także wymiana źródła ciepła sprawia, że obciążenie cieplne budynku i parametry pracy instalacji są zupełnie inne, niż przy pierwotnych założeniach. W celu uzyskania efektywnie pracującej instalacji grzewczej, zachodzi konieczność przeprojektowania istniejących przewodów i końcowych urządzeń grzewczych.

Przy projektowaniu i montowaniu instalacji centralnego ogrzewania konieczne jest uwzględnienie również odpowiedniego zabezpieczenia przewodów instalacyjnych przed stratami ciepła – prawidłowo zamontowana izolacja cieplna o właściwej grubości jest podstawą instalacji charakteryzującej się racjonalnym zużyciem energii cieplnej. Grubość wymaganej  izolacji termicznej dla konkretnych średnic przewodów określa „Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. 2019 poz. 1065)”.

Nisko – czy wysokotemperaturowa instalacja ogrzewania?

Instalacje ogrzewania niskotemperaturowego to instalacje, w których czynnik grzewczy charakteryzuje się obniżoną temperaturą zasilania – ok. 45-55 °C. Nowoczesne rozwiązania i materiały stosowane w budownictwie o wysokiej izolacyjności, ograniczają zapotrzebowanie cieplne dla budynków, zatem niższe parametry czynnika grzewczego są wystarczające do zapewnienia komfortu cieplnego pomieszczeń. Instalacje niskotemperaturowe są to instalacje z indywidualnym źródłem ciepła – np. kondensacyjne kotły gazowe lub pompy ciepła. Ogrzewanie płaszczyznowe jest często stosowanym odbiornikiem ciepła w tych instalacjach, ze względu na wysoki komfort cieplny (duży udział ogrzewania przez promieniowanie) i walory estetyczne (brak widocznych urządzeń grzewczych).

Jednak ze względu na dużą bezwładność cieplną ogrzewania płaszczyznowego i mniejszą podatność na regulację (wydłużony czas nagrzewanie pomieszczenia oraz wolniejsza reakcja na zmiany zapotrzebowania na ciepło) – coraz częściej stosowanym rozwiązaniem jest instalacja mieszana – z grzejnikami jako uzupełnienie ogrzewania podłogowego. Zastosowanie grzejników płytowych w instalacji centralnego ogrzewania,  umożliwia precyzyjne i szybkie sterowanie jej pracą.

Poprzez zastosowanie rozdzielaczy i grup pompowych możemy zapewnić indywidualnie dobrany sposób ogrzewania dla każdego pomieszczenia, zachowując wysoki komfort cieplny jego użytkownikom.

Regulacja i rozliczanie kosztów centralnego ogrzewania

Aby zapewnić racjonalne zużycie energii instalacji grzewczej i komfortowe użytkowanie, jej źródło ciepła oraz odbiorniki ciepła – powinny mieć zapewnioną możliwość regulacji – w zależności od temperatury zewnętrznej i temperatury wewnętrznej pomieszczenia. Obowiązek zapewnienia automatycznej regulacji instalacji grzewczej uwarunkowany jest przepisami zawartymi w Warunkach Technicznych (Dz.U. 2019 poz. 1065).

Ważnym zagadnieniem jest również rozwiązanie sposobu rozliczania kosztów ciepła, które jest szczególnie istotne w budownictwie wielorodzinnym wyposażonym we wspólne źródło ciepła. Podstawowym układem rozliczenia zużycia energii cieplnej jest ciepłomierz główny (zlokalizowany w węźle cieplnym lub kotłowni) oraz indywidualne urządzenia do rozliczenia dla poszczególnych odbiorców ciepła. Może być to realizowane poprzez ciepłomierze lokalowe lub indywidualne podzielniki ciepła. Problematyczną kwestię w podziale kosztów ogrzewania w budynkach wielorodzinnych mogą stanowić m.in. lokale nieopomiarowane oraz ogrzewanie przestrzeni wspólnych (klatek schodowych, korytarzy) – koszty te są przynajmniej częściowo przenoszone na właścicieli lub najemców poszczególnych lokali.

Bezpieczeństwo instalacji grzewczej

Zgodnie z przepisami, instalacja wodna musi posiadać zabezpieczenia przed nadmiernym wzrostem ciśnienia i temperatury – wymagania dotyczące zabezpieczeń instalacji różnych systemów ogrzewania wodnego zwarte są w Polskich Normach.

Aby zapewnić prawidłowe funkcjonowanie instalacji grzewczej, konieczne jest stosowanie odpowiednich rozwiązań materiałowych, z uwzględnieniem ich podatności na korozję. W przypadku wyboru przewodów instalacyjnych ulegających korozji (np. stal) konieczne jest wprowadzenie ochrony przed korozją (np. stosowanie tzw. inhibitorów korozji, czyli odpowiedniej chemii instalacyjnej). Obecnie często stosowanym materiałem w instalacjach ogrzewania centralnego są rury z tworzywa sztucznego (np. z polietylenu PE czy polipropylenu PP) – rury te charakteryzują się szeregiem zalet: są lekkie, łatwe w montażu i odporne na korozję.

Jeśli instalacja ma być okresowo nieużytkowana w okresie ujemnych temperatur, konieczne jest jej zabezpieczenie przed zamarzaniem – realizuje się to poprzez zastosowanie niezamarzających mieszanek glikolowych.

Jak poprawnie wykonać instalacje centralnego ogrzewania?

Instalacje centralnego ogrzewania muszą być zaprojektowane z dużą starannością – kluczowe jest indywidualne podejście do każdego tematu i rodzaju realizowanej Inwestycji – np. czy jest to budynek nowoprojektowany czy też modernizowany budynek starego budownictwa. Istotna jest również współpraca z autorami projektu pozostałych branż – aby projektowane rozwiązania instalacji grzewczej uwzględniały rozwiązania materiałowe budynku – jego izolacyjność i zdolność akumulacyjną oraz aby projektowany układu przewodów i  urządzeń grzewczych, nie kolidował z elementami konstrukcyjnymi budynku i pozostałymi instalacjami.

Kompetentny zespół projektowy powinien posiadać doświadczenie, wykazywać się znajomością  nowoczesnych, innowacyjnych rozwiązań technicznych oraz być na bieżąco z aktualizowaną bazą wymogów przepisów prawnych i norm. Niezwykle istotne jest aby zespół posługiwał się przy pracach projektowych profesjonalnym oprogramowaniem i narzędziami komputerowymi.

Takie podejście realizowane jest przez firmę RESAN z Rzeszowa, która od wielu lat wykonuje projekty instalacji grzewczych dla szerokiego zakresu różnych inwestycji takich jak budynki użyteczności publicznej, budownictwo wielorodzinne, szpitale oraz budynki biurowe czy hotelowe.

Dzięki połączeniu doświadczenia, innowacyjności i indywidualnego podejścia do każdego tematu –  w firmie RESAN powstają rozwiązania projektowe optymalne dla danego budynku – ekonomiczne pod względem kosztów inwestycyjnych oraz eksploatacyjnych.

RESAN oferuje kompleksowe podejście do instalacji grzewczej – od projektu koncepcyjnego, poprzez projekt budowlany i wykonawczy, wykonanie i montaż instalacji na obiekcie, aż po serwis gwarancyjny i pogwarancyjny. Firma RESAN gwarantuje efektywne, wydajne i racjonalne działanie instalacji grzewczej przez cały czas użytkowania.

Współpracują z nami architekci, deweloperzy, generalni wykonawcy, instytucje samorządowe oraz instytucje służby zdrowia, a w bogatym portfolio firmy RESAN znajduje się szereg obiektów wyposażonych w optymalne rozwiązania instalacji grzewczych, zapewniające komfort użytkowników i energooszczędność budynku.