Jakie oszczędności daje ogrzewanie podłogowe?

Podłogówka a niskotemperaturowe źródła ciepła

Niska temperatura wody grzewczej ma dopiero znaczenie wtedy, gdy do podłogówki podłączymy niskotemperaturowe źródło ciepła. Niskotemperaturowe, czyli takie, które najlepiej działają wtedy, gdy temperatura oddawania ciepła przez źródło jest niższa, niż w tradycyjnych instalacjach grzewczych.

Chodzi przede wszystkim o dwa takie źródła:

• wodne pompy ciepła,
• kotły kondensacyjne, gazowe lub olejowe.

Pisząc o wodnych pompach ciepła miałem na myśli pompy, które oddają ciepło do wody w instalacji ogrzewczej. Czyli pompy woda-woda, glikol-woda lub powietrze-woda. Dla odróżnienia od pomp powietrze-powietrze albo woda-powietrze, które nie mogą współpracować z wodną instalacją grzewczą.

Tak czy siak, pompa ciepła przez swoją zasadę działania i wykorzystanie sprężania gazu, działa tym taniej, im niższa jest temperatura oddawania ciepła. A precyzyjniej — ma tym większy współczynnik wydajności (COP), im mniejsza różnica temperatur między dolnym a górnym źródłem ciepła.

Skoro tak, pobierając ciepło z gruntu (z odwiertów bądź poziomego gruntowego wymiennika ciepła) i oddając je do ogrzewania podłogowego przy temperaturze wody zasilającej rzędu 35°C, będzie zużywać mniej prądu, niż gdyby oddawała ciepło do grzejników (przy temperaturze zasilania rzędu 70°C). To właśnie z tego względu napisałem tu kiedyś, że pompy ciepła lubią ogrzewanie podłogowe.

Jakiego rzędu to jest różnica? Weźmy przykładową tabelkę pomp Altherma, w której (dla temperatury pobierania ciepła -7°C, najmniejsza pompa):

• przy oddawaniu ciepła w temperaturze 30°C moc grzewcza wynosi 10,79 kW a zużycie prądu 3,24 kW, co daje COP = 3,33,
• przy oddawaniu w temperaturze 35°C moc grzewcza wynosi 10,41 kW a zużycie prądu 3,53 kW, czyli COP = 2,95,
• przy oddawaniu w 55°C moc grzewcza wynosi 8,39 kW a zużycie prądu 4,8 kW, czyli COP = 1,75!!

Analogiczna sytuacja jest w momencie, gdy przyjrzymy się działaniu kotłów kondensacyjnych, choć różnice są mniejsze. Kotły kondensacyjne potrafią odzyskać ciepło ze skraplania pary wodnej ze spalin. Jest jej tam tym więcej, im więcej wodoru zawiera paliwo. W przypadku kotłów na gaz ziemny, sprawność kotłów kondensacyjnych może sięgać 109%. Bez kondensacji sprawność nie przekroczy 95%.

Skąd ta różnica? I jaki to ma związek z temperaturą wody grzewczej w obiegu? 100% sprawności przyjęto dla wykorzystania całej energii zawartej w paliwie określanej jako wartość opałowa. Czyli przy spalaniu całkowitym (wszystkie palne związki ulegają utlenieniu), zupełnym (utleniamy do CO2, a nie tlenku węgla) i schłodzeniu spalin, ale bez kondensacji pary wodnej ze spalin. Ciepło kondensacji, zwane ciepłem utajonym, stanowi o różnicy między kotłami kondensacyjnymi a tradycyjnymi. I o różnicy między ciepłem spalania a wartością opałową.

Aby kondensacja pary wodnej mogła wystąpić, odbiór ciepła od spalin w kotle musi odbywać się przy niskiej temperaturze. Tak niskiej, by para wodna ze spalin mogła się skroplić. W praktyce powinno wystarczyć nieco poniżej 50°C, ale lepiej, by temperatura była jak najniższa. Z tego względu, kotły kondensacyjne sprawdzają się przy ogrzewaniu podłogowym.

Ale byłoby nadużyciem, gdybym napisał, że w połączeniu z grzejnikami będą zawsze działać źle. To oczywiście nieprawda. Tu można osiągnąć kondensację nawet przy grzejnikach, ale tylko wtedy, gdy woda powracająca z grzejników będzie dość chłodna. To wymaga zastosowania znacznie przewymiarowanych grzejników (moc dla nich określa się w zależności od tego, jaką temperaturę wody w grzejnik wpuścimy). Albo rezygnacji z kondensacji przy największych mrozach. Bo w okresie przejściowym woda wracająca z grzejnika i tak będzie dość chłodna i skroplenie pary wodnej ze spalin powinno być możliwe.

Kolejne strony artykułu: [ 1 ] [ 2 ]

Zobacz także