Ogrzewanie powietrzne

Za oceanem, w USA, dostarczanie ciepła do pomieszczeń strumieniem ciepłego powietrza jest bardzo popularne. U nas praktycznie się o tym sposobie ogrzewania nie mówi, u nas każdy dom musi mieć centralne ogrzewanie wodne z grzejnikami i kotłem.

Czy rzeczywiście?

Wiele nowoczesnych domów posiada centralną instalację wentylacyjną, której zadaniem jest dostarczenie do pomieszczeń świeżego powietrza i usunięcie z nich wilgoci. Taka instalacja mogłaby świetnie być wykorzystana do rozprowadzania również po pomieszczeniach ciepła, podobnie jak instalacja centralnego ogrzewania. Dlaczego możliwe jest to na dalekim zachodzie, a w Polsce nie?

Wynika to głównie z zapotrzebowania na ciepło w naszych domach. Powietrze ma niewysokie ciepło właściwe, więc aby dostarczyć do pokoju odpowiednią ilość ciepła trzeba wprowadzić do niego dużo ciepłego powietrza. Prześledźmy to na przykładzie.

Analizowałem ostatnio budynek, w którym przy temperaturze -20°C straty ciepła z tytułu wentylacji i przenikania ciepła przez ściany, okna i dach wynosiły w przeliczeniu na metr kwadratowy powierzchni ok. 70 W/m². Dla pokoju o powierzchni 10 m², należy do niego w największe mrozy dostarczyć ok. 700 W ciepła.

W przypadku wodnej instalacji grzewczej o temperaturach pracy 70/50°C (zasilanie / powrót), przez grzejniki musi przepłynąć dla tego pokoju ok. 30 litrów wody w ciągu godziny. Aby zastąpić tę ilość wody ogrzewaniem powietrznym, przy ogrzewaniu powietrzem o temperaturze 40°C, musielibyśmy w ciągu godziny do pokoju wtłoczyć 98 m³ powietrza! Czyli ponad trzykrotnie więcej, niż wynosi jego kubatura, robiąc w nim naprawdę spory przeciąg! Oczywiście zwiększenie temperatury ciepłego powietrza na przykład do poziomu 60°C powoduje zmniejszenie wymiany ciepła o połowę. Dojście do poziomu rzędu 100°C (jak przy dystrybucji gorącego powietrza z kominka) zmniejsza niezbędną wymianę powietrza do tylko 25 m³/h. I tak jest to dość sporo…

Należy zwrócić uwagę na fakt, że analizowany przeze mnie budynek jest nieźle ocieplony. Ściany zewnętrzne wykonane są z pustaka keramzytobetonowego o grubości 24 cm i ocieplone styropianem o grubości 12 cm. Współczynnik przenikania ciepła wynosi 0,24 W/m²K i jest lepszy niż wymogi ustawowe o 20%.

W znacznej części USA zimy są znacznie łagodniejsze, przez co do pomieszczeń łatwiej dostarczyć ciepło właśnie za pomocą ogrzewania powietrznego.

Gdzie zatem można i warto stosować ogrzewanie powietrzne?

W szczególności w domach energooszczędnych i niskoenergetycznych, na przykład w domach pasywnych. Domy pasywne mają jednostkowe zapotrzebowanie na moc cieplną dla największych mrozów rzędu 10 W/m², czyli siedmiokrotnie mniejsze, niż w analizowanym przypadku.

Domy pasywne wyposażane są zawsze w centrale wentylacyjne z odzyskiem ciepła (jest to jeden z elementów standardu budynku pasywnego). Często te centrale wyposażane są również w nagrzewnice służące jako jedyne źródło ciepła dla całego budynku! Nic w tym dziwnego, dla domu o powierzchni 100 m² trzeba zainstalować w nim nagrzewnicę o mocy 1 000 W, czyli porównywalnej z suszarką do włosów!

W naszych domach popularność zyskują systemy dystrybucji gorącego powietrza z kominka. Można też kupić podłogowe ogrzewanie powietrzne (dawniej hypocaustum, dziś Legalett). Jeden i drugi system to także ogrzewanie powietrzne.

Na rynku jest cała masa firm oferujących usługi związane z wentylacją, klimatyzacją i ogrzewaniem, więc jest w czym wybierać.

Opublikował 22.07.2010 mgr inż. Krzysztof Lis i oznaczył hasłami

19 komentarzy do artykułu “Ogrzewanie powietrzne”

  1. Cos tu sie pomieszalo w tym artykule – odkad liczymy energie w jedn. mocy?
    No i chyba autor troszke sie zagalopowal z przedzialami czasowymi – pewnie pomylil dobe z godzina.
    W tym pewnie tkwi sekret tego, ze wlasnie siedze sobie w pokoju 10m2 ogrzewanym systemem nadmuchowym i wiatr nie zdmuchuje mnie z krzesla. I pare dni temu przy -20 st bylo podobnie 🙂 Istne cuda…
    A dom ocieplony gorzej niz ten podany jako referencyjny.
    A juz stwierdzenie o lagodnych zimach w US… Zwlaszcza na polnocy… I Kanadzie moze tez?

  2. @qqlio: przecież nie będę ciepła wyrażał w jednostkach masy czy prędkości. 🙂

    Niewykluczone, że gdzieś pomyliłem się w obliczeniach. Czy mógłbyś wskazać, w których konkretnie miejscach?

  3. A moze by tak jednak energie (czyli cieplo) wyrazac w jednostkach energii?
    To juz dyskwalifikuje ten artykul.
    Nie bede sprawdzal Pana wyliczen, bo nie ma zadnych wiarygodnych danych. Natomiast cecha kazdego rachunku tego typu powinna byc weryfikacja wyniku. Tu otrzymal Pan cos niewiarygodnego (no ale skoro nie przywiazuje Pan wagi do jednostek, to po co sie takimi detalami przejmowac) i postanowil Pan isc za ciosem zamiast sie zastanowic.
    Strach pomyslec ile tego typu bzdur funkjonuje w sieci…
    Mgr inz? Mozna wiedziec czego?

  4. @qqlio: akurat w tym przypadku nieuzasadnione byłoby używanie jednostek energii. Aby utrzymać stałą temperaturę w pomieszczeniu dla danej różnicy temperatur, należy to pomieszczenie ogrzewać z określoną mocą. I dlatego w artykule pojawiły się jednostki mocy.

    Dane do obliczeń w artykule są, nie wiem, czemu uważa Pan, że są niewiarygodne. Zadanie do obliczenia brzmi tak: jaki musi być wydatek strumienia powietrza o temperaturze 40°C dopływającego do pomieszczenia o temperaturze 20°C, aby zrównoważyć straty ciepła o mocy 700 W. Albo, jeśli upiera się Pan przy jednostkach energii, ile powietrza o temperaturze 40°C należy dostarczyć do pomieszczenia o temperaturze 20°C, aby ilość dostarczonego ciepła wyniosła 700 Wh.

    Moim zdaniem w moich obliczeniach nie ma żadnego grubego błędu. Jeśli twierdzi Pan inaczej, będę wdzięczny za jego wskazanie. Naprawdę. Jeśli uważa Pan, że napisałem tu bzdury, byłoby dobrze, aby wskazał Pan, w którym konkretnie miejscu popełniłem błąd i ile wynosi poprawna wartość. Staram się pilnować poprawności podawanych przez siebie informacji, dlatego mnie też zależy, aby nie zawierały one błędów.

    Jeśli chodzi o informacje na temat mojego wykształcenia, znajdzie je Pan tutaj.

  5. Czyli wniosek z artykulu
    <>
    jest zadowalajacy?
    Udowodnil Pan, ze takie systemy w Polsce nie moga istniec.
    Przez co zlikwidowal Pan tym rachunkiem kilkanascie firm montujacych je w Polskim domach. No i moj dom chyba tez nie ma racji bytu.

    Zeby cokolwiek o rachunkach w ogole mowic – prosze o konkretne dane wejsciowe – jakie dokladnie (w poprawnych jednostkach) sa straty budynku referencyjnego i w jaki sposob zostaly one zmierzone.

    Majac to mozemy kontynuowac ten jakze ciekawy temat.

    Acha – i zgadzamy sie, ze cieplo/energie wyrazamy nie w Watach?

  6. Nie wiem dlaczego zniknal jeden moj post. Pewnie nie doklikalem czegos… Ale mniejsza z tym.
    Generalnie potrzebujemy danych o obiekcie porownawczym – jakie to byly straty CIEPLA w jakim czasie i w jaki sposob je policzono.

    Poniewaz teza artykulu jest falszywa, blad popelniono na jednym z tych etapow:
    – dane o obiekcie referencyjnym
    – obliczenia dla niego
    – przeliczenie zapotrzebowania na strumien powietrza
    – wnioski (czyli stwierdzenie o <>.

    Zacznijmy od pktu 1.
    Czyli poprosze o dokladne dane.

  7. Juz chyba rozumiem – serwis zjada zawartosc miedzy znakami cytowan…
    Dopisuje raz jeszcze punkt ostatni
    – wnioski (czyli stwierdzenie o naprawdę sporym przeciągu)

  8. @qqlio: wpis, zapewne przez te nawiasy trójkątne, został przez automat potraktowany jako spam. Już jest widoczny. Rzeczywiście tekst między tymi nawiasami znika… 🙁

    Konkretne dane wyjściowe podałem powyżej, są zresztą też w treści artykułu. Aby określić natężenie przepływu powietrza podgrzewającego pomieszczenie (wyrażone w m³/h albo w m³/s) musimy mieć straty ciepła również odniesione do jednostki czasu, czyli nie wyrażone w dżulach, tylko watach.

    Dane dotyczące strat ciepła z budynku obliczane były zgodnie z obowiązującymi przepisami i normami. Tu błędu raczej nie ma. A nawet jeśli, nie ma to żadnego znaczenia. Na rynku nie ma problemu ze znalezieniem domów, które mają w temperaturze obliczeniowej zapotrzebowanie na moc do ogrzewania rzędu 100 W/m². Jest to więc wielkość jak najbardziej sensowna.

    Skoro upiera się Pan przy stosowaniu jednostek ciepła, ten konkretny analizowany pokój o powierzchni 10 m² do ogrzania przy temperaturze powietrza na zewnątrz wynoszącej -20°C potrzebuje dostarczenia 700 W ciepła, czyli w każdej sekundzie panowania tej temperatury potrzebuje 700 J ciepła, a w każdej godzinie — 2 520 kJ.

    Moim zdaniem przepływ powietrza rzędu 100 m³ na godzinę dla pokoju o powierzchni 10 m² to dość spora wielkość, kwalifikująca się już do przeciągów. Jeśli uważa Pan, że jest inaczej, proszę przedstawić dane dla jakiegoś innego obiektu referencyjnego. Dane, tzn.:
    * zapotrzebowanie na moc do ogrzewania dla temperatury obliczeniowej (może być jednostkowe, na 1 m² powierzchni), ale nie zapotrzebowanie na ciepło w sezonie grzewczym, bo w tym przypadku jest to wielkość bezwartościowa,
    * temperaturę powietrza nawiewanego do pomieszczenia,
    * przepływ tego powietrza, wyrażony w m³ na godzinę albo na sekundę.

    Chętnie rozszerzę horyzonty.

    Aha, gdy już okaże się, że w artykule nie napisałem bzdur, czekam na przeprosiny.

  9. No to ze teza jest falszywa, a wiec to sa bzdury, wynika wprost z tego, ze systemy takie sa stosowane w Polsce i w krajach o wiele ostrzejszym klimacie (np polnoc USA, Kanada, Skandynawia).
    Wlasnie siedze w takim pokoju i laptopa z biurka nie porywa.
    Na postawie takich artykulow ludzie moga sobie wyrabiac opinie – w tym wypadku bledna – swoje zdanie podtrzymuje w pelnym stopniu.
    Wyniki nalezy weryfikowac z rzeczywistoscia przed opublikownaiem.

    Jednostek bede sie czepial zawsze, bo niechlujny jezyk jest zbyt popularny w tego rodzaju „popularnonaukowych” publikacjach.
    Do obliczen wroce niedlugo.

    Inny obiekt referencyjny – moj dom. 400-500m3 ogrzewanych. Nawiew ok. 1000m3/h, a wiec dwukrotnosc kubatury. Z tym, ze system nie pracuje ciagle. Przy -20 mysle, ze z 1/3 czasu.

    Przeciagow nie zauwazylem, ani nie odczulem.

    No i chwilowo na koniec jedna rzecz – myli Pan system wentylacji z ogrzewaniem nadmuchowym. Inny system, inne srednice kanalow, inne wydajnosci przeplywu.

  10. @qqlio: a jakie jest zapotrzebowanie na moc do ogrzewania? Jakie są temperatury nawiewu? Te dwie wielkości, które Pan podaje, nie mają absolutnie żadnego znaczenia, bo nie można wykorzystać ich do porównania z jakimkolwiek innym budynkiem.

    Na podstawie takich artykułów ludzie powinni uświadomić sobie, że powinni zweryfikować wszystkie zapewnienia sprzedawców konkretnych systemów ogrzewania.

    Dalej też będę się upierał, że jednostki są zastosowane poprawnie, a Pan widocznie po prostu tego nie rozumie.

    Zapewniam też, że nie mylę systemu ogrzewania nadmuchowego i wentylacji.

  11. Zapotrzebownaie na moc prosze sobie wyliczyc z danych, ze przy -20 st spalam okolo 20m3 gazu g50 na dobe.
    Nawiew – od 35 do 45 stopni.

    Na podstawie takich artykulow tylko sie ludzi w blad wprowadza.
    I to od zdania ‚ Dlaczego możliwe jest to na dalekim zachodzie, a w Polsce nie?’
    Otow w Polsce tez jest to mozliwe. I takie instalacje dzialaja w pelni komfortowo.
    Dalej juz Pan po prostu brnie w udawadnianie swojej tezy.

    Tak to juz jest – znacznie lepiej znac sie na tym, o czym sie pisze, a nie zgrywac sie na eksperta.
    Na marginesie – widzial pan choc jedna instalacje takiego systemu na zywo?
    Po tresci zakladam, ze nie…

  12. @qqlio: czyli na ogrzanie domu o powierzchni ok. 150 m² potrzebuje Pan ok. 8,3 kW mocy — a zatem o 20% mniej ciepła, niż w przypadku analizowanego budynku.

    Aha — tej ilości ciepła (200 kWh dziennie) Pański system grzewczy nie ma szans dostarczyć pracując z wydajnością 1 000 m³/h przez 1/3 doby. On musiałby pracować z tą wydajnością ciągle.

    Jedyna teza, która w tym artykule została zaprezentowana, jest taka, że w Polsce tego typu ogrzewanie jest niepopularne, bo ludzie są przyzwyczajeni do ogrzewania wodnego. Tak, będę się przy tej tezie upierał, ale chyba nikt o zdrowych zmysłach nie będzie próbował udowodnić, że jest inaczej. Pan chyba też nie, prawda? Czy może będzie Pan brnąć dalej w nazywanie tej tezy bzdurą?

    Tego typu instalacje widywałem w praktyce w kilku obiektach różnej powierzchni i zastosowania. O to też się Pan nie musi martwić.

    Jak rozumiem, Pan jest ekspertem od ogrzewania nadmuchowego i je Pan montuje klientom, czy tak?

  13. Nie – nie mam nic wspolnego z firmami montujacymi te systemy.
    Natomiast przed budowa wykonalem dosc duza prace domowa porownujac rozne systemy grzewcze – za i przeciw, komfort i koszty. Ogrzewanie nadmuchowa z racji dodatkowych zalet (mozliwosc wpiecia centralnego agregatu klimatyzacji, nawilzania powietrza, polaczenia z kominkiem, itd) wyszlo mi jako nr 1. Po ponad roku mieszkania w takim domu nadal uwazam ze zdecydowalem dobrze. Dlatego bede reagowal na tego typu artykuly, ktore – w sposob swiadomy lub nie – moga ludzi wprowadzic w blad. Tak sie tworza mity i pozniej ludzie, ktorzy systemu nigdy nie widzieli wypisuja o przeciagach, wirujacym kurzu i myszach w kanalach.

    Co do mojego systemu – musialbym zadzwonic do firmy albo rozkrecic piec. Jesli liczy pan dobrze to moze faktycznie jest to np 1500m3/h i piec przy takich mrozach pracuje ponad polowe czasu (w sumie skad mam to wiedziec?).
    Luke widze w stwierdzeniu, ze powietrze podgrzewamy z 20 stopni. U mnie jest przepustnica powietrza zewnetrznego, ktore miesza sie z recyrkulacyjnym, wiec de facto nagrzewnica podgrzewa znacznie chlodniejsze powietrze do ponad 40st – to pewnie odbiera te czesc energii, ktora sie panu nie zgadza.

    Nie weryfikowalem rachyunkow. Jesli sa Ok, to blad popelnil Pan w koncowym wniosku – na podstawie wyliczonych strumieni stwierdzil pan, ze powstanie silny przeciag. To by mialo powodowac brak komfortu, co nie jest prawda.

    Sugeruje modyfikacje artykulu w tym (dosc podstawowym) zakresie.

  14. @qqlio: i taką pracę domową powinien zrobić każdy inwestor.

    Czyli wychodzi na to, że jedyną informacją, która może tu wprowadzić w błąd, jest moja subiektywna opinia, że dla pokoju o powierzchni 10 m² wymiana powietrza rzędu 100 m³/h byłaby już przeciągiem.

    Nie ma znaczenia od jakiej temperatury to powietrze jest podgrzewane, a tylko do jakiej temperatury to powietrze później się schładza. A schładza się ono do temperatury pokoju, czyli 20°C. To ta temperatura i różnica między ciepłym powietrzem z ogrzewania a powietrzem w pokoju wyznacza ilość ciepła dostarczaną przez to powietrze do pokoju.

  15. Mialem juz zakonczyc, ale coz…
    1) „Jedyna informacja”? Przepraszam najmocniej, ale przeprowadzone obliczenia zakonczyly sie Pana wnioskiem, ze taki system w polskim klimacie nie ma racji bytu. Poza tym wnioskiem nie przekazuje on czytelnikowi ZADNEJ informacji. Zatem jesli ten glowny wniosek jest falszywy lub jak Pan to ladnie okresla „subiektywny” (przypominam oryginalne stwierdzenie ” robiąc w nim naprawdę spory przeciąg”) to jaka jest wartosc tego tekstu?
    2) Oczywiscie ze temperatura poczatkowa ma znaczenie, poniewaz z kolei poruszyl Pan temat, ze moj system nie dostarczy 200kWh dziennie pracujac z wydajnoscia 1000m3/h. Jak pisalem moze faktycznie jest ustawione cos kolo 1500m3/h i moze pracuje on polowe czasu a nie 1/3 (nie posiadam precyzyjnej informacji na ten temat, poniewaz w momencie pracy ogrzewania nie odczuwam „sporego przeciagu”), ale istotne jest na co idzie to 200kWh.

    Temat uwazam z mojej strony za zamkniety i nadal uwazam, z e powinien Pan sprostowac nierzetelne wnioski oparte na Pana gdybaniu.
    A ja mam nadzieje, ze czytelnicy po prostu siegna po inne wartosciowe zrodla przy podejmowaniu tak istotnej decyzji jak rodzaj ogrzewania w swoim domu – chyba jednej z najwazniejszych dla poznieszego komfortu i kieszeni.

  16. @qqlio: myślę, że Pańskie oczekiwania odnośnie prostowania czegoś, czego nie napisałem w artykule są, delikatnie mówiąc, bezpodstawne.

    Dziwi mnie, że nie znalazł Pan czasu na przeczytanie tych kilku akapitów, a znalazł Pan czas na prowadzenie tej zupełnie bezproduktywnej dyskusji.

    Dyskusję również uważam za zakończoną. Mam nadzieję, że czytelnicy sami będą w stanie ocenić, kto tak naprawdę ma w tym „sporze” rację.

  17. Artykuł mnie dziwi, systemy są i pracują bezszelestnie, a tu taki osąd.

    Jak sam Pan pisze do ogrzania 10m2 pomieszczenia potrzeba 100m3 powietrza przy -20C,

    czyli na jedną minutę musi wpaść jakieś 1,66 m3 powietrza czy to jest podmuch, na takie pomieszczenie będą ze 1-2 wyloty o ok 20-30cm2 otworze, więc raczej podmuchu Pan nie poczuje.

    Chyba ze będzie Pan pompował przez dysze 1cm to głowę urwie 🙂

    I z innej beczki, na 1 minute oddycha Pan 12 razy wydychając (licząc skromnie) ok. 40 l powietrza czyli jakieś 0,04 m3, na godzinę da to 2,40 m3, umieszczając 40 nosów 2 dziurkowych 🙂 w ścianie ma Pan swoje 100m3 na godzinę.
    Wniosek czy taki podmuch to podmuch, ależ skąd, w takich instalacjach jak wyczytałem jest ruch powietrza ok 1,5m3 na minutę więc wolno i bezszelestnie.

    I czy 40 oddychających osób da podmuch, autobusy by latały zamiast jeździć 🙂

    Sam sobie Pan to wyliczyłeś i nie wyciągaj wniosków nie znając wartości czy to dużo czy mało.

  18. ja tak sobie myślę, … że 40 nosów w 10m2 pokoju…. to może się ledwo mieścić .. a, jak się zmieszczą ,… to dostarczenie odpowiedniej ilości tlenu dla utrzymania komfortu wymaga otwarcia okna na oścież i zrobienie jednak przeciągu.
    A taki sobie miejski autobus ma jednak dość duży współczynnik wymiany powietrza nawet przy zamkniętych drzwiach.
    Chce nadmienić, że nie sprzedaję i nie instaluję niczego:) i nie mam żadnego interesu popierać którąkolwiek ze stron.
    Jest taka norma PN-83/B-03430 , która mówi o min. ilości wymiany powietrza w pomieszczeniach mieszkalnych , policzmy wg tej normy: wywiew z kuchni ok 70m3 + łazienka -50m3 + wc 30m2 , razem jakieś 150m3/h na mały 100m2 domek. W tym porównaniu 100m3 na pokoik 10m2 prawie 10 razy więcej niż wymagane normami. Pamiętam oczywiście o różnicy że podaję wymianę powietrza niezbędna dla wentylacji a nie do ogrzewania. W każdym razie 10 razy więcej to już CHYBA trochę wieje.

    Aha .. a koszty … 200 kWh na dobę , gdyby ogrzewać elektrycznie to koszt ok 100zł dziennie = 3 tys./m-c.

    Gaz ziemny w przeliczeniu na 1kWh wyjdzie jakieś 0,15zł co da około 1 tys zł, może nie bardzo drogo, ale też nie jakoś super ekonomicznie…. no ale ten element nie był w ogóle podnoszony w dyskusji.

  19. […] 150°C. I to jest zupełnie przyzwoity poziom, znacząco przekraczający potrzeby typowej instalacji ogrzewania powietrznego. Zbyt wysoka temperatura nawiewanego powietrza to rosnące straty ciepła z przewodów DGP, ale […]

Pozostaw komentarz

Subscribe without commenting