Pompa ciepła, parkiet i podłogówka

Oj wraca ten temat przy każdej instalacji. Można, nie można? Da się, nie da się?
Oczywiście da się. Ale…

Tytułem wstępu kilka słów jak działa grzejnik podłogowy. A działa jak zwykły grzejnik.
Jeśli nasz pokój ma 20m2 i ze strat ciepła naszego budynku wynika, że  by go ogrzać, potrzebujemy dostarczyć do niego 1200 Wat, to oznacza to, że każdy m2 naszej podłogi musi dać 60 Wat ciepła.
W praktyce bardzo często zapominamy, że musi dać nieco więcej, ponieważ nasz grzejnik grzeje tak w górę jak i w dół. Oczywiście mamy pod nim izolację, ale zazwyczaj z 10% ciepła tracimy do posadzki.
Kolejna korekta wiąże się z jego powierzchnią.
Sama wylewka w naszym pokoju ma te 20m2, ale grzejnik już nie, ponieważ przy układaniu wężownic zakładamy pewne odstępy od ścian, a w praktyce pojawią się również jakieś meble. I zazwyczaj faktyczna powierzchnia grzejnika to ok. 80% powierzchni pokoju.
Ale nie bądźmy małostkowi
Niech to będzie te 60 Wat na 1m2
Co się dzieje jak grzejemy?
Rozgrzana powierzchnia podłogi oddaje ciepło do powietrza w pokoju.
To,  jak szybko to ciepło oddaje i w jakiej ilości, zależy od współczynnika oddawania ciepła nad podłogą.
Różne źródła podają mniej lub bardziej zaawansowane metodyki obliczeń i współczynniki, ale możemy przyjąć, że współczynnik ten wynosi ok. 11Wat/m2xK
Czyli każdy m2 naszego grzejnika-podłogi odda nam 11-12 Wat, jeśli różnica między podłogą a powietrzem będzie wynosiła 1K czyli 1 stopień.
Pojawiają się więc różne tabele czy wykresy.
Np. Danfoss podaje zależność strumienia ciepła od temperatury podłogi, jak niżej
 
W materiałach Politechniki Warszawskiej dr. inż Strzeszewski podaje wzór na temp. podłogi w zależności od wymaganych Wat z każdego m2 podłogi
 
Podane są też zależności temperatury podłogi od temperatury zewnętrznej.
 
 

 

Krótko mówiąc podłoga musi mieć określoną temperaturę.
Jednak są pewne graniczne wartości tej temperatury.
I tak, nie powinna ona przekraczać 29 stopni, co jest ściśle związane z odczuwaniem komfortu cieplnego.
Skoro już wiemy jaka powinna być temperatura naszej podłogi przejdźmy do tego parkietu.
Drewno, czy to parkiet lity klejony do podłoża, czy też panele ułożone jako podłoga pływająca, ma swoje specyficzne właściwości, które w połączeniu z ogrzewaniem podłogowym dają trudny orzech do zgryzienia.
Pojawiają się dwie kwestie.
Pierwsza – okładzina drewniana wpływa na wydajność ogrzewania podłogowego
Druga – ogrzewanie podłogowe wpływa na zachowanie się drewna.
Wyjaśnijmy je dokładniej.

 

Kwestia pierwsza – wpływ na wydajność ogrzewania i sprawność pompy ciepła
 
Drewno stanowi opór cieplny określany przez współczynnik przewodzenia ciepła
 
lambda = Wat/mxK
 
np. dla płytek ceramicznych wynosi on 1,05, a dla parkietu 0,15
Jeśli teraz grubość naszej posadzki podzielimy przez ten współczynnik,  to dostaniemy tzw. opór cieplny warstwy naszej posadzki, wyrażony w m2xK/Wat
 
Wróćmy do naszego pokoju
Jeśli przez naszą wierzchnią warstwę posadzki ma przepłynąć ilość ciepła Q = 60 Wat/m2, to zachodzi zależność Q = dt/R gdzie
dt – różnica temperatury po obu stronach posadzki
R – opór cieplny naszej warstwy posadzki.
 
Czyli różnica temperatur dt pomiędzy górną a dolną powierzchnią płytek czy parkietu wyniesie dt = Q x R
Dla płytek ceramicznych 13mm mamy R = 0,012
Dla parkietu warstwowego 10mm mamy R = 0,065
 
dt dla płytek wyniesie więc 0,72 stopnia
dt dla parkietu 10mm  wyniesie już 4 stopnie
ale przy parkiecie warstwowym 15mm – dt = 5,76 stopnia, a przy klejonym dębowym 22mm, dt skacze już do 7 stopni
 
Jeśli mamy podłogę pływającą (panele na klik), to dochodzi nam jeszcze opór pianki na której rozkładamy nasze panele.
Ponieważ powyższe zależności są liniowe, więc ta różnica temperatur zachodzi w zasadzie przez cały sezon grzewczy.
 
Temperatura podłogi jest ściśle związana z temperaturami zasilania i powrotu, jakie uzyskujemy z naszej pompy ciepła.
O tyle musimy zwiększyć temperaturę zasilania na pompie ciepła, ale i tym samym stracić na jej sprawności.
Spójrzmy na tabele mocy jakie podawałem dla powietrznej pompy ciepła, Althermy serii C.
Np. zwiększenie zasilania z 35 do 40 stopni przy temp. zewnętrznej +2 stopnie powoduje spadek COP z 3,53 do 3,11
A to samo podniesienie temp. przy -7 powoduje spadek COP z 2,7 do 2,41.
 
Krótko mówiąc proporcjonalnie, a w danym przykładzie o kilkanaście %, wzrosną nam koszty eksploatacji.
Pojawia się też problem regulacji, bo część pomieszczeń będzie miała płytki, a zasilanie mamy jedno.
 
Kwestia druga – wpływ ogrzewania na zachowanie się drewna
Wróćmy do podanego wyżej wzoru na temperaturę podłogi.
Jeśli nasza podłoga ma nam dać 60 Wat z m2 to musi ona mieć 5,65 stopnia + to co chcemy mieć w pokoju.
 
Jeśli jesteśmy zmarzluchami i lubimy 22 stopnie, to podłoga musi mieć prawie 28 stopni.
Ale z góry!!!
Natomiast z dołu musi mieć 4-5 stopni więcej czyli 32-33 stopnie.
Przy tych temperaturach drewno pracuje i pojawia się szereg problemów, które może rozwiązać tylko bardzo doświadczony parkieciarz.
Posadzka musi być bardzo dokładnie wygrzana i wysuszona, co przy płytkach nie jest aż tak ważne.
Beton pod wpływem temperatury rozszerza się, a drewno kurczy.
Trzeba stosować specjalne elastyczne kleje.
Nad samą podłogą wilgotność względna spada do kilkunastu %, co powoduje intensywne schnięcie drewna i częste szczelinowanie na łączeniach, które znika po zakończeniu sezonu grzewczego.
Większość producentów paneli podłogowych reklamuje je jako świetnie nadające się do ogrzewania podłogowego.
Jednak w warunkach gwarancji znajdziemy już drobną czcionką informację, że i owszem, nadają się do podłogówki ale temperatura nie może przekroczyć 30 stopni.
A co jak przekroczy?
 
No i trzeba pamiętać, że parkiet i parkiet nie zawsze znaczy to samo, bo dla jednych jest to drewno 15-20 mm klejone do posadzki, a dla innych  panele 8-10 mm montowane na klik na piance.
Ten pierwszy parkiet jest bardzo wrażliwy na temperaturę i wilgotność, a efekt końcowy jest zależny od doświadczeń parkieciarza.
Ten drugi parkiet w dużo mniejszym stopniu reaguje na temperaturę, ale razem z pianką stanowi opór cieplny, czasem większy od tego pierwszego.
 
Podsumowując
Parkiet nadaje się na podłogówkę, ale:
1. sprawdźmy czy straty ciepła w pomieszczeniu nie spowodują przekroczenia maksymalnych temperatur podłogi
2. liczmy się z wyższymi kosztami eksploatacji w przypadku pompy ciepła
3. starannie przygotujmy posadzkę i znajdźmy doświadczonego parkieciarza
4. eksploatujmy podłogówkę z głową, bo przecież nikt nas nie ogranicza w nastawach zasilania naszej pompy
 
i (tutaj tylko moje prywatne zdanie)
5. po przemyśleniu za i przeciw wybierzmy instalację mieszaną, opartą na podłogówce tam gdzie mamy płytki, a tam  gdzie w pomieszczeniach chcemy mieć elegancki drewniany parkiet – zastosujmy fancoile (klimakonwektory).
Co zapewni nam przyjemne ciepło, a naszemu parkietowi długie lata eksploatacji w niezmienionym blasku i pięknie.