Dzisiejszy artykuł to szereg aspektów oscylujących wokół zagadnienia jakim jest stosowanie wymienników ciepła do ogrzewania podłogowego. Nie w każdej instalacji podłogówki pojawia się wymiennik ciepła, dla niektórych brzmi to dość tajemniczo. Przyjrzymy się technicznym i praktycznym aspektom zagadnienia, aby dokładnie wyjaśnić o co w nim chodzi.
Wymiennik ciepła do podłogówki to urządzenie umożliwiające przekazywanie energii cieplnej pomiędzy dwoma obiegami instalacji grzewczej - tj. od źródła ciepła (niech to będzie np. kocioł grzewczy, kominek lub pompa ciepła), bez ich bezpośredniego mieszania. Najczęściej stosuje się płytowy wymiennik ciepła, który oddziela obieg źródła ciepła od obiegu ogrzewania podłogowego - oddziela obiegi , ale nadal pozwala na przekazywanie ciepła z gorącego obwodu na podłogówkę. Dzięki temu możliwe jest bezpieczne połączenie różnych systemów grzewczych, takich jak pompa ciepła, kocioł gazowy, kocioł na paliwo stałe czy kominek z płaszczem wodnym.
Dlaczego stosuje się wymiennik ciepła w instalacji podłogówki to w zasadzie podstawowa kwestia.
✅ Przede wszystkim nie każda instalacja ogrzewania podłogowego wymaga wymiennika ciepła. Wymiennik zapewnia, jak wspomnieliśmy wyżej, oddzielenie obiegów hydraulicznych źródła ciepła i podłogówki. W niektórych sytuacjach jest ono potrzebne, wręcz niezbędne. W jakich? O tym za chwilę.
Są jednak także systemy podłogówki, które mogą pracować na jednym obiegu ze źródłem ciepła, nie wymagając rozdzielenia. Od czego zależy? Jest szereg przyczyn, dla których oddzielenie podłogówki wymiennikiem może być nieodzowne. Najważniejsze z nich przejrzymy, ale już na starcie możemy zaznaczyć, że zależy to zazwyczaj od rodzaju źródła ciepła jakie posiadamy.
Zastosowanie wymiennika ciepła do ogrzewania podłogowego jest szczególnie przydatne wtedy, gdy źródło ciepła jest nieco starszego typu i wymaga pracy w układzie otwartym. Układ otwarty to układ centralnego ogrzewania nie domknięty szczelnie, ciśnieniowo. Taki układ z reguły ma w najwyższym punkcie np. na strychu tzw. naczynie wzbiorcze otwarte, przez które ma dostęp do powietrza. Jeśli w układzie otwartym dochodzi do zbyt dużego przegrzania wody i zarazem niebezpiecznego zwiększenia ciśnienia - rozładowuje się ono samo, uchodząc z układu poprzez otwarte naczynie wzbiorcze.
W takich układach - otwartych - pracują wszystkie urządzenia starego typu, tj. np. kotły węglowe, ale także kominki czy kotły na drewno. Są to urządzenia pozbawione czujników temperatury, bezwładne, które nie wyłączą się z powodu przegrzania układu (tak jakby wyłączyła się np. pompa ciepła po osiągnięciu określonej temperatury). Tutaj funkcję bezpiecznika pełni naczynie otwarte, które odprowadzi nadmiar ciśnienia. Najłatwiej to wytłumaczyć na przykładzie kominka - nie da się w nim po prostu zmniejszyć płomienia aby wyregulować temperaturę - jest to źródło ciepła bezwładne i dlatego przeznaczone raczej do układów otwartych.
Niestety podłogówka nie może pracować w układzie otwartym. Jest to nowoczesny system oparty na cienkich rurkach, który przeznaczony jest do układów zamkniętych. Definitywnie ogrzewanie podłogowe nie może działać w systemie otwartym.
Pojawia się więc pytanie - jak połączyć układ zamknięty podłogówki z układem otwartym kominka, kotła węglowego czy pieca na drewno? Do tego właśnie stosuje się wymiennik do podłogówki.
Wymiennik ciepła do podłogówki Nordic Tec, po lewej w wersji bez akcesoriów, po prawej w pełnym zestawie montażowym wraz z zaworami i termometrami do kontroli efektywnej wymiany ciepła.
Zapewne niektórzy zadają sobie pytanie - dlaczego podłogówka nie może działa w układzie otwartym. Niestety jest on uznawany za dużo mniej zdrowy i mający szkodliwy wpływ na nowoczesne instalacje. Wymiennik we współpracy z podłogówką, oddzielając ją - pozwala ją chronić przed zanieczyszczeniami, wysokim ciśnieniem lub nieodpowiednim składem wody w obiegu źródła ciepła.
Układy otwarte mają też to do siebie, że tworzą lepsze środowisko do odkładania się kamienia wewnątrz układu. O ile w grubych rurach układu otwartego jakoś to będzie (choć oczywiście kamień osłabia efektywność systemów grzewczych), to jednak w przypadku podłogówki, opartej na cienkich rurkach - nie możemy sobie na to pozwolić.
✅ Rzadziej spotyka się odwrotną sytuację - gdy to podłogówka mogłaby potencjalnie szkodzić nowoczesnemu źródłu ciepła - np. drogiej pompie ciepła albo nowoczesnemu kotłowi kondensacyjnemu. Jak to możliwe? Przecież podłogówka uchodzi za dość zdrową, nie generującą zanieczyszczeń część układów grzewczych...
W starszych instalacjach podłogówki często stosowano rury, które nie posiadają bariery antydyfuzyjnej. Oznacza to, że z czasem mogą przepuszczać tlen z powietrza do wody instalacyjnej. W nowoczesnych systemach grzewczych, zasilanych urządzeniami takimi jak pompy ciepła czy kotły kondensacyjne, obecność tlenu w instalacji jest niewskazana - może powodować przyspieszoną korozję elementów metalowych, powstawanie magnetytu oraz problemy z pracą pomp i zaworów.
Zastosowanie wymiennika ciepła pozwala oddzielić stary obieg podłogówki od nowoczesnego źródła ciepła. Dzięki temu tlen przenikający przez stare rury pozostaje tylko w obiegu ogrzewania podłogowego i nie trafia do głównego obiegu instalacji, co znacząco zwiększa trwałość całego systemu grzewczego. Dzięki temu ryzyko awarii pompy ciepła za kilka lat jest dużo mniejsze, podobnie jak ryzyko przedwczesnego zapychania się wymiennika ciepła kotła kondensacyjnego.
Zwykle jednak wymiennik do podłogówki stosuje się raczej - w działaniu odwrotnym - czyli do zabezpieczania rur podłogówki.
Jeszcze innym wątkiem, który należy poruszyć dla posiadania pełnego obrazu jest sytuacja, w której w naszej podłogówce znajduje się inne medium grzewcze niż w obiegu źródła ciepła. Wówczas także jedyną możliwość oddzielenia tych 2 układów jest wymiennik ciepła. Dla laików trudno sobie to wyobrazić - ale takie sytuacje się zdarzają:
Płytowy wymiennik ciepła składa się z pakietu cienkich stalowych płytek ułożonych w taki sposób, aby między nimi powstawały kanały przepływu dla dwóch oddzielnych czynników grzewczych. Jeden obieg oddaje ciepło przez powierzchnię płyt, a drugi je odbiera. Przepływy są zazwyczaj ułożone przeciwprądowo, co zwiększa efektywność wymiany ciepła. Dzięki dużej powierzchni płyt wymiennik płytowy może przekazać dużą ilość energii przy stosunkowo niewielkich rozmiarach urządzenia.
Dobór wymiennika ciepła do podłogówki powinien uwzględniać kilka podstawowych parametrów. Najważniejsze z nich to moc instalacji grzewczej, temperatura zasilania i powrotu oraz przepływ wody w obu obiegach. W przypadku ogrzewania podłogowego często stosuje się większą powierzchnię wymiany ciepła, ponieważ system ten pracuje przy stosunkowo niskich temperaturach. Odpowiednio dobrany wymiennik zapewnia stabilną temperaturę w instalacji i minimalne straty energii.
✅ Producent wymienników Nordic Tec stosuje często przelicznik min. 0,30-0,35m2 powierzchni płyt na 100m2 ogrzewania podłogowego, w nowym budownictwie. Nie można jednak stosować tego przelicznika uniwersalnie - ponieważ dobór wymiennika musi uwzględniać również źródło ciepła. Jeśli mamy znacząco większy kocioł lub kominek - niż wynikałoby z powierzchni naszej podłogówki - to nie możemy w doborze oprzeć się wyłącznie na tym przeliczniku. Jeśli kominek lub kocioł jest przewymiarowany - to należy przewymiarować również wymiennik, tak aby był zdolny odebrać całe ciepło, nawet nadmiarowe z obiegu źródła ciepła. W przeciwnym razie groziłoby to zagotowaniem wody w układzie źródła ciepła co jest bardzo niebezpieczne.
☑️✅ Jeśli nie mamy pełnego przekonania, co do doboru - najlepiej skontaktować się z naszym serwisem.
W sytuacjach gdy źródło ciepła (tak jak podłogówka) pracować będzie w układzie zamkniętym - nie będzie potrzebny, a sytuacje gdy stosuje się wówczas wymienniki - będą należeć do rzadkości. Jeśli więc budujemy nowy dom i montujemy nowoczesne urządzenie grzewcze - kocioł kondensacyjny, kocioł na biomasę czy pellet nowszego typu, wreszcie pompę ciepła - to wymiennik nie będzie potrzebny. Może być natomiast przydatny - jeśli w naszym domu montujemy także dodatkowe źródło ciepła działające na otwartym ogniu typu kominek. Jako, że kominek pracuje najbezpieczniej w układach otwartych - warto go oddzielić od podłogówki poprzez wymiennik płytowy do kominka.
Czasem w dużych, rozległych układach grzewczych - albo budynkach piętrowych dochodzi do tego, że układ jest źle wyważony ciśnieniowo. Oznacza to, że w niektórych częściach układu brakuje ciśnienia, co skutkuje niedogrzanymi strefami. Wówczas - nawet jeśli i podłogówka i źródło ciepła - są przeznaczone do układu otwartego - może być potrzebne hydrauliczne rozdzielenie.
Wymiennik ciepła płytowy z natury rzeczy przeznaczony jest jednak do rozdzielania układów otwartego i zamkniętego. W przypadku opisanym powyżej, w którym wskazaniem dla rozdzielenia układów nie jest potrzeba ochrony żadnego z nich, a raczej odpowiednie wyważenie ciśnieniowe systemu - można zastosować sprzęgło hydrauliczne, specjalne urządzenie nieco różniące się od wymiennika. Sprzęgło do podłogówki rozdzieli układ na 2 części, po jednej stronie zostawiając podłogówkę, po drugiej źródło ciepła. Teoretycznie przypomina więc wymiennik. Jest jednak istotna różnica - w sprzęgle nadal będzie dochodzić do mieszania się wody z obu układów, toteż stosuje się je zamiast wymiennika w przypadku gdy nie mamy do czynienia z łączeniem układu zamkniętego i otwartego w ramach jednego budynku.
Prawidłowy montaż wymiennika ciepła w instalacji podłogowej ma duże znaczenie dla efektywności pracy całego systemu, w przypadku wymiennika można powiedzieć, że prawidłowy montaż ma znaczenie zasadnicze. Wymiennik powinien być zainstalowany w miejscu umożliwiającym łatwy dostęp serwisowy. Zaleca się także zastosowanie filtrów siatkowych przed wymiennikiem oraz odpowiednich pomp obiegowych po obu stronach instalacji. Dzięki temu przepływ wody będzie stabilny, a urządzenie będzie chronione przed zanieczyszczeniami.
Jednym z najczęstszych błędów jest zastosowanie zbyt małego wymiennika ciepła. W instalacjach ogrzewania podłogowego może to prowadzić do spadku temperatury zasilania i ograniczenia wydajności systemu. Innym błędem jest brak odpowiedniej filtracji wody przed wymiennikiem, co może powodować odkładanie się zanieczyszczeń w kanałach przepływowych. Ważne jest także właściwe dobranie pomp obiegowych, aby zapewnić odpowiedni przepływ w obu obiegach instalacji.
Potencjalnych błędów montażowych jest jednak więcej, zapraszamy do poniższego wpisu, który pomoże Ci także sprawdzić czy fachowiec montujący Twój wymiennik nie popełnił błędów (co się zdarza nawet najlepszym fachowcom).
Wymiennik ciepła do podłogówki jest rozwiązaniem, które w wielu instalacjach znacząco poprawia bezpieczeństwo i elastyczność systemu grzewczego. Umożliwia oddzielenie obiegów hydraulicznych, stabilizację pracy instalacji oraz integrację różnych źródeł ciepła. Odpowiednio dobrany i zamontowany wymiennik płytowy może znacząco zwiększyć efektywność ogrzewania podłogowego i zapewnić jego bezawaryjną pracę przez wiele lat.
Natomiast pytanie nie powinno brzmieć ,,czy warto" - ponieważ wymiennik nie jest jakimś magicznym komponentem, którego zainstalowanie zwiększa wydajność instalacji, niezależnie od tego jaka to instalacja grzewcza. Wymiennik jest konkretnym rozwiązaniem, zapewniającym rozdzielenie hydrauliczne - i stosuje się go w sytuacjach, gdy są ku temu wskazania. Wówczas jest nieodzowny. Zaś w sytuacjach nie wymagających rozdzielenia hydraulicznego - w zasadzie nie ma takiej potrzeby.
BLOG:
Niedowymiarowanie wymiennika ciepła - co to oznacza w praktyce?
Przewymiarowanie wymiennika ciepła - czemu to służy?
Dobór rozdzielacza do podłogówki - czym się kierować?
Izolacja termiczna wymiennika ciepła płytowego - czy jest potrzebna? Czy coś realnie zmienia?
Jaki wymiennik ciepła do basenu?
Jak dobrać wymiennik ciepła do kotła gazowego?
Zostaw komentarz