Ciepło z podłogi – elektryczne ogrzewanie podłogowe

Ogrzewanie podłogowe zyskuje sobie coraz więcej zwolenników. Na taką sytuację wpływ ma nie tylko estetyka wnętrza pozbawionego widocznych elementów grzejnych, ale przede wszystkim, komfort cieplny jaki zapewnia. Wśród licznej oferty rynkowej na naszą uwagę zasługuje elektryczna wersja ogrzewania podłogowego, do wykonania którego wykorzystuje się gotowe maty lub przewody grzejne. W niniejszym artykule zajmiemy się założeniami do projektowania i układania elektrycznego ogrzewania podłogowego.

Wybór urządzenia

Elektryczne ogrzewanie podłogowe ma tę przewagę nad wodnym, że jest łatwe do wykonania i nie wymaga dużych nakładów pracy i środków finansowych. Stosowane w ogrzewaniu elektrycznym bardzo precyzyjne regulatory temperatury, pozwalają uzyskać najwyższy komfort termiczny. Mierzą one temperaturę z dokładnością 0,1 stopnia Celsjusza. Dla utrzymania komfortu cieplnego również duże znaczenie ma fakt iż ogrzewanie elektryczne, jako niecentralne, ma większą od wodnego sprawność cieplną. Podstawą elektrycznego ogrzewania płaszczyznowego jest dobrze wykonany projekt i odpowiednio dobrana moc urządzenia grzejnego. Na rynku dostępne są urządzenia różnego typu. Najbardziej uniwersalnym z nich są przewody grzejne (np. ELEKTRA VC lub VCD). Mogą pełnić funkcje ogrzewania uzupełniającego, dając efekt tzw. „cieplej podłogi” lub ogrzewania głównego. Można z nich również wykonać instalację antyoblodzeniową na podjazdach i parkingach oraz systemy przeciwzamarzaniowe montowane w rynnach czy na instalacjach wodnych. W przypadku pomieszczeń remontowanych, z gotową wylewką, o bardzo skomplikowanej powierzchni do ogrzania doskonale sprawdzą się np. super cienkie przewody ELEKTRA DM, montowane w warstwie zaprawy klejowej lub wylewce samopoziomującej.

{jumi [plugins/content/jumi/porady.html]}

Innym przykładem są maty grzejne służące do ogrzewania lub dogrzewania pomieszczeń. Maty ELEKTRA MD i ELEKTRA MG są przystosowane do montażu na istniejących wylewkach lub starych podłogach w warstwie zaprawy klejowej. Niewątpliwą zaletą mat grzejnych jest prostota montażu dzięki zintegrowaniu przewodu grzejnego z siatką z włókna szklanego (np. maty grzejne ELEKTRA MD) lub siatką z tworzywa sztucznego i folią aluminiową (ELEKTRA WoodTec™). Takie zespolenie gwarantuje utrzymanie stałej odległości między poszczególnymi pętlami przewodu. Nowością w ofercie ELEKTRY są maty WoodTec™ o grubości 1,5mm. Produkowane są w odmianie zasilanej jednostronnie – WoodTec₂™ (70 W/m²) i dwustronnie WoodTec₁™ (60 W/m²). Maty te dedykowane są pod panele lub deski klejone i nie wymagają zatapiania ich w zaprawie klejowej. Maty układamy folią skierowaną ku górze, na warstwie wyrównującej do paneli, bezpośrednio pod materiałem wykończeniowym. W razie potrzeby możemy matę dopasować do kształtu pomieszczenia docinając ją do odpowiedniego formatu. Maty mają 50 cm szerokości, a ich długość związana jest z powierzchnią i wynosi od 2 do 12 m.

Projektowanie instalacji z przewodów grzejnych

Tabela 1. Zalecana moc grzejna oraz moc jednostkowa przewodów

Miejsce zastosowania Rodzaj pomieszczenia	Moc grzejna W/m²	Moc jednostkowa W/m
Pokoje mieszkalne	70-90	10 lub 17
Łazienka	80-120	10 lub 17
Podjazdy, rampy, chodniki1)	250-300	20 lub 25
Szklarnie, boiska	75-150	15 lub 17
Dogrzewanie (efekt ciepłej podłogi)	50-70	10, 15
1) znajdujące się na zewnątrz pomieszczeń

Prace projektowe zaczynamy od określenia mocy cieplnej wymaganej na 1 m² zapewniającej optymalne ogrzanie całego pomieszczenia (patrz tab. 1). Obliczając odstępy między przewodami grzejnymi należy wziąć pod uwagę wyłącznie powierzchnię, która nie będzie zabudowana stałymi elementami (np. szafą wnękową w przedpokoju, wanną w łazience, czy szafkami kuchennymi). Następnie trzeba ustalić z inwestorem planowany materiał, jakim będzie wykończona posadzka. Mając te dane można przystąpić do określenia mocy jednostkowej przewodu, jaką należy zastosować (patrz tab. 2). Maksymalny odstęp między przewodami VCD/VC nie powinien przekraczać 20 cm. Zapewni to stałą, jednakową temperaturę na całej powierzchni podłogi. W innym przypadku powstaną strefy niedogrzane, co może skutkować wzrostem kosztów ogrzewania i mniejszym komfortem eksploatacji.

Tabela 2. Najmniejsze dopuszczalne odstępy między przewodami dla różnych rodzajów posadzek i mocy jednostkowej

Rodzaj posadzki	Moc jednostkowa przewodu
	10 W/m	15 W/m, 17 W/m	20 W/m	25 W/m
	Najmniejsze dopuszczalne odstępy między przewodami (cm)3)
Terakota Marmur Inne materiały ceramiczne	7	10	141)	84)
PCV	8	15	–
Drewno (mozaika drewniana2)), panele podłogowe) Wykładzina dywanowa	10	14	–
1) w przypadku ogrzewania podjazdów, ramp, chodników i schodów znajdujących się na zewnątrz pomieszczeń – 7 cm. 2) grubość deszczułek nie większa niż 10 mm. 3) najmniejsze dopuszczalne odstępy między przewodami podane w tabeli mogą być stosowane pod warunkiem zastosowania regulatora temperatury z czujnikiem podłogowym. 4) w przypadku ogrzewania podjazdów, chodników, ramp i schodów znajdujących się na zewnątrz pomieszczeń

Uwzględniając zapotrzebowanie na moc określamy ją indywidualnie dla każdego pomieszczenia i tak dobieramy moc urządzeń grzewczych, aby w pełni pokryć to zapotrzebowanie. W pomieszczeniach takich jak łazienka, gdzie powinniśmy mieć nieco wyższą temperaturę niż w innych pomieszczeniach może okazać się, że na małej powierzchni nie uda się zmieścić takiego zestawu grzejnego, aby w pełni pokryć zapotrzebowanie na ciepło. W takim przypadku należy ją uzupełnić np. grzejnikiem konwekcyjnym. Do pomieszczeń mieszkalnych zaleca się stosować przewody grzejne jednostronnie zasilane np. przewody VCD firmy ELEKTRA.

ELEKTRYCZNE OGRZEWANIE PODŁOGOWE TO KOMFORT UŻYTKOWANIA
– oszczędność energii dzięki strefowemu systemowi ogrzewania (indywidualne ustawienie temperatury w każdym pomieszczeniu)
– prosta obsługa systemu grzejnego za pomocą regulatora
– równomierna temperatura w całym pomieszczeniu
– niska temperatura powierzchni grzejnej
– ciepła posadzka w krótkim czasie

Projektowanie instalacji z mat grzejnych

Dobierając powierzchnię maty grzejnej lub, jeżeli wymaga tego wielkość pomieszczenia, kilku mat, należy przewidzieć miejsca jej ułożenia. Urządzenie grzewcze powinno równomiernie pokrywać całą powierzchnię podłogi z wykluczeniem miejsc z planowaną stałą zabudową (np. pod szafami, czy szafkami kuchennymi). Macie grzejnej można nadać wymagany kształt poprzez nacięcie siatki (i folii) i obróceniu maty w odpowiednim kierunku. Przy przycinaniu należy zachować szczególną ostrożność by nie uszkodzić samego przewodu. W miejscach, gdzie nie można ułożyć maty grzejnej, przewód maty można odłączyć od siatki lub przyciąć siatkę na wąskie paski, tak aby umożliwić dowolny sposób układania przewodu. Należy zachować odległości pomiędzy przewodami takie same jak w macie grzejnej.

Dylatacje

Projektując układ pętli grzejnych należy wziąć pod uwagę rozkład dylatacji posadzki. Podczas wylewania posadzek konieczne jest pozostawienie szczelin dylatacyjnych przy przewężeniach (np. przy przejściach między pomieszczeniami) lub na dużych powierzchniach obszernych pomieszczeń. Instalując elektryczne ogrzewanie podłogowe należy układać przewody grzejne lub maty grzejne w taki sposób, aby nie przechodzić przewodami przez szczeliny dylatacyjne. Jeśli w jednym pomieszczeniu mamy dwie płaszczyzny rozdzielone dylatacją obwód grzejny powinien być również podzielony na dwie sekcje. Przejście przez dylatacje przewodem grzejnym może w przyszłości skutkować awarią układu grzewczego na skutek przerwania obwodu podczas pracy posadzki. W wyjątkowych sytuacjach szczelinę dylatacyjną możemy przekroczyć jedynie przewodami zasilającymi. W takiej sytuacji niezbędne jest zabezpieczenie przewodu przed ewentualnym uszkodzeniem poprzez umieszczenie go w metalowej rurce.

Obwody grzejne

Generalną zasadą w projektowaniu i wykonaniu instalacji elektrycznego ogrzewania podłogowego jest to, że jedno pomieszczenie stanowi jeden system grzejny. W takim systemie może pracować kilka obwodów. Dzieje się tak, gdy powierzchnia jest podzielona na mniejsze przez dylatacje. Taki system ma swój indywidualny sterownik i działa niezależnie od obwodu z innych pomieszczeń. Nie należy pod jeden sterownik podpinać obwodów z więcej niż jednego pomieszczenia. Po pierwsze dlatego, że nie będzie kontroli nad właściwą, komfortową temperaturą jednego pomieszczenia. A po drugie, w skrajnej sytuacji, obwód w pomieszczeniu pozbawionym czujnika temperatury mógłby się przegrzewać i w konsekwencji uszkodzić.

Instalacja

Instalacja elektrycznego ogrzewania podłogowego nie powinna, wprawnemu instalatorowi, przysporzyć kłopotów. Należy zacząć od ułożenia na czystej, suchej posadce warstwy izolacji ze styropianu, wełny mineralnej lub poliuretanu – produktów dedykowanych do izolacji posadzki. W celu poprawy parametrów cieplnych ogrzewania można zastosować izolację termiczną o grubości:
– 5 cm – dla stropu międzykondygnacyjnego
– 10 cm – dla posadzki na gruncie lub zgodnie z wytycznymi producenta izolacji.
Kolejna warstwa to izolacja przeciwwilgociowa w postaci folii polietylenowej. Na przygotowaną folię układa się, przy montażu przewodów grzejnych, metalową siatkę, do której zostaną one przymocowane. Ważne, aby grubość drutu, z jakiego wykonana jest siatka zapewniała dostateczne oddzielenie przewodu od powierzchni izolacyjnej. Producenci przewodów grzejnych zalecają siatkę z drutów okrągłych o średnicy 2 mm i oczkach 5 x 5 cm (jeżeli na warstwie izolacyjnej wykonano wylewkę wstępną, wówczas do montażu przewodów można zastosować, zamiast siatki, specjalne taśmy montażowe). Przewody przymocowuje się do siatki za pomocą opasek zaciskowych lub bezpośrednio do taśmy montażowej (np.: ELEKTRA TME). Tak przygotowaną instalację zalewa się, następnie, zaprawą piaskowo-betonową lub zaprawą samopoziomującą o grubości minimum 50 mm. Ważne jest, aby cały przewód wraz z początkiem i końcówką był całkowicie zatopiony w wylewce. Przed zalaniem instalacji zaprawą należy wykonać szkic jej ułożenia i wykonać pomiary rezystencji żyły grzejnej i rezystancji izolacji. Pomiary te trzeba powtórzyć po wykonaniu całej posadzki.
Układanie instalacji z mat grzejnych jest jeszcze prostsze. Układa się je na istniejącej wylewce lub starych podłogach w warstwie kleju do terakoty.

Przyłączenie przewodów grzejnych do instalacji elektrycznej

Podłączenie przewodów grzejnych do instalacji elektrycznej powinno być wykonane za pomocą regulatora temperatury. W przypadku przewodów jednostronnie zasilanych, żyła grzejna przewodu połączona jest tylko z jednej strony z żyłą fazową przewodu „zimnego” (czarną), żyła powrotna z żyłą zerową (niebieską), a ekran przewodu połączony jest z żyłą ochronną (zielono-żółtą).
Regulator temperatury należy zamontować w puszce instalacyjnej. Do puszki instalacyjnej doprowadzić podtynkowo przewody zasilające (230 V) oraz przewód (lub przewody) „zimne” przewodu grzejnego. Podłogowy czujnik temperatury i jego przewód także musi zostać doprowadzony do tej puszki instalacyjnej. Przewód z czujnikiem należy umieścić w zaślepionej rurce ochronnej typu peszel. Rurki ochronnej nie wolno zginać pod kątem prostym: należy zachować kształt łuku.
Bardzo ważny jest także wybór odpowiedniego miejsca dla puszki instalacyjnej. Po pierwsze, nie bez znaczenia jest aspekt estetyczny, gdyż na ścianie będzie widoczny regulator temperatury. Absurdem by było instalowanie regulatora w miejscu, gdzie przewidziana jest np. jakaś szafka. Ponadto, długość przewodu „zimnego” jest ograniczona (w przypadku przewodów VCD firmy ELEKTRA to 2,5 m). Nie należy o tym parametrze zapominać przy planowaniu miejsca na regulator i tak go usytuować, aby podłączenie było możliwe.

Regulator temperatury

Nieodzownym elementem systemu ogrzewania podłogowego jest regulator temperatury. I nie tylko dlatego, że za jego pomocą podłączamy urządzenie do instalacji elektrycznej. Regulator utrzymuje właściwą temperaturę w pomieszczeniu załączając system gdy temperatura spadnie poniżej nastawionego przez użytkownika poziomu. Jeżeli elektryczne ogrzewanie podłogowe jest jedynie uzupełnieniem istniejącego już (podstawowego) systemu grzewczego, a użytkownika interesuje efekt tzw. „ciepłej podłogi” wówczas należy zastosować regulator temperatury wyposażony wyłącznie w czujnik podłogowy, który pozwala utrzymać pożądaną temperaturę posadzki. Jeżeli przewody lub maty grzejne są podstawowym źródłem ogrzewania, to ważne jest utrzymanie optymalnej temperatury powietrza w pomieszczeniu. Wówczas należy zastosować regulator temperatury mierzący temperaturę powietrza, tzn. regulator z czujnikiem powietrznym i zabezpieczającym czujnikiem podłogowym (ten typ regulatora mierzy temperaturę powietrza, a jednocześnie czujnik podłogowy zabezpiecza podłogę i urządzenie grzewcze przed przegrzaniem).
Aby zminimalizować koszt pracy systemu do niezbędnego minimum warto zastosować regulator z zegarem sterującym, który okresowo, podczas nieobecności domowników lub w nocy, obniży temperaturę, co automatycznie przełoży się na sumaryczny czas pracy systemu.

Małgorzata Dobień