PODNO I ZRAČNO GRIJANJE

UNIVERZITET U TUZLIMašinski fakultetEnergetsko mašinstvo

PODNO GRIJANJE SE PRVI PUT UPOTREBLJAVA OD STRANE RIMLJANA. U POČETKU JE SLUŽILO SAMO BOGATOM STANOVNIŠTVU, DOK JE SA VREMENOM POSTAJALO SVE PRISTUPAČNIJE U JAVNIM ZGRADAMA I VILAMA, A POSEBNO U HLADNIM REGIONIMA RIMSKOG CARSTVA. RIMSKI SISTEM JE BIO ZASNOVAN NA PODLOZI KOJA SA SASTOJI IZ KANALA I CIJEVI UGRAĐENIH U ZIDOVE.

PORED RIMSKOG SISTEMA PODNOG GRIJANJA POSTOJI I TAKOZVANI KOREANSKI SISTEM KOJI SE NAZIVA ONDOL ŠTO U BUKVALNOM PREVODU ZNAČI TOPLI KAMEN.

NA BAZI OVOG SISTEMA POČETKOM 20-OG VIJEKA FRANK LLOYD WRIGHT JE ISKORISTIO NEKE PREDNOSTI SISTEMA I RAZVIO SISTEM KOJI UMESTO TOPLOG VAZDUHA KORISTI TOPLU VODU KOJA PROLAZI KROZ CIJEVI I TIME JE OTPOČEO NOVU ERU U OBLASTI PODNOG GRIJANJA.

Podno grijanje je pogodno za većinu podnih konstrukcija i podnih obloga, kao jedino ili dopunsko grijanje. Može biti direktno, indirektno ili kombinacija istih. Podno grijanje i učinkovita ventilacija umanjuju rizik i posljedice u prostorima izloženim vlazi. Kako podno grijanje omogućava višu operativnu temperaturu, moguće je sobnu temperaturu smanjiti za 1–2 °C a bez da se to odrazi na komforu. To će uštedjeti 5–10 % troškova grijanja.Podno grijanje je pogodno za gotovo sve strukture podovai odlično je rješenje kako za novogradnje i prostore koji se renoviraju.Podno grijanje je nevidljivo i ne utječe na dizajn interijera. Topao pod je bez premca po udobnosti.

Dizajniranje podnog grijanja

Bazične pretpostavke prilikom planiranja:

1. Adekvatna snaga grijanja kroz cijeli hladni period• Snaga kabla kontinuiranog podnog grijanja je > 1.2 x toplinski gubitak kalkuliranog prostora• Snaga kabla djelomično akumulacijskog podnog grijanja je > 1.4 x toplinski gubitak kalkuliranog prostora

2. Površinska temperatura poda mora biti ugodna • Jednako raspoređena toplina unutar cijelog prostora, instalacijski razmak 10–30 cm• Adekvatna temperatura poda kroz topli dio godine – ne previše toplo tokom hladnog perioda

3. Temperatura poda ne smije oštetiti podnu oblogu• Pravilan izbor proizvoda i materijala• Pravilan izbor temperature u skladu sa podnom oblogom 

4. Adekvatna brzina promjene temperature prema promjeni uvjeta• Debljina betona 80–100 mm

Odabir kablaOdaberite prikladan kabel, snagu i vrstu postavljanja koji odgovaraju strukturi poda i podnoj oblozi. Instalacijska dubina kabela, i instalacijski kabel mogu utjecati na karakteristike podnog grijanja. U obzir treba uzeti i lokalna pravila.

Postavljanje podnog grijanja u već postojeći prostorStruktura poda treba biti pregledana kako bi se ustanovila najbolja metoda postavljanja i odabrao adekvatan proizvod. Dodavanje podnog grijanja je jednostavno kad se podovi mijenjaju ili se otvara cijela konstrukcija poda u svrhu poboljšanja izolacije. U vlažnim prostorima (nove podne konstrukcije), kabel za podno grijanje se uvijek postavlja ispod vodootporne membrane. Potreban instalacijski razmak je 10–20 cm što će osigurati ujednačenu temperaturu poda.Određivanje veličine

Instalacijski razmak se može izračunati prema donjoj formuli:

Instalacijski razmak = Površina/m2 / Dužina kabela/m

Električno djelomičnmo akumulacijsko grijanjeKoristeći jeftiniju tarifu (noć), toplina se može akumulirati u betonsku ploču. Ta će se toplina danju prenijeti u prostorije. Betonska ploča se grije električnim kablovima. Toplina se prenosi u prostore stvarajući ugodu i komfor. Na karakteristike grijanja utječe debljina ploče, instalacijska dubina i izbor podne obloge. Ensto kablovi su pogodni za jednostruko ili dvostruko lijevane betonske ploče. Akumulacijsko grijanje se najviše upotrebljava u prostorima sa niskoprovodljivim podnim oblogama kao što su drvo, vinil obloge i tepisi «od zida do zida». Osigurajte dovoljnu masu betona kako bi se mogla akumulirati toplina dovoljna za grijanje prostora.

Prikladne temperature

Za maksimalnu ekonomičnost i komfor, preporučamo sljedeće temperature:

Drvene i plutene obloge 23–27 °CVinil ploče 26–28 °CKeramičke pločice ili beton 26–28 °CLaminat 23–27 °C

Maksimalna temperatura se može regulirati pomoću ECO16FR kombinacijskog termostata.

Važno! Pod od debelog drveta je dobar izolacijski materijal.

Značaj toplotne izolacije kod podnog grijanja

Toplotna izolacije je veoma važna kod sistema podnog grijanja jer podno grijanje je vrsta površinskog grejanja - u ovom slučaju površina poda zamenjuje radijator. Efikasnost grijanja u velikoj mjeri je zavisna od kvaliteta toplotne izolacije poda

Da bi podno grijanje imalo pravi efekat i parketi i podne obloge moraju imati zadovoljavajuće karakteristike, kao na primer za podno grijanje je bitno da parketi ne pružaju toplotni otpor veći od 0.15 m2 K/W.Materijali za završnu obradu koji mogu biti korišteni kod podnog grijanja su: keramičke i kamene pločice, PVC obloge, arket i drvene obloge (vlaga parketa ne sme prelaziti 9%)Tepisi i PVC obloge moraju imati odgovarajuće ateste odnosno imati sledeće znakove na sebi:

Projektovanje sistema podnog grejanja

Osnovno grijanje

Kada projektujemo podno grejanje potrebno je odrediti neophodnu količinu toplotne energije za grejanje odabrane prostorije.Kalkulacija gubitka toplote mora obavezno sadržati:1.Gubitak toplote kroz spoljne, pregrade (zidove, krov, plafon, prozore i podove)2.Gubitak toplote provjetravanjem

Dopunsko grijanje(efekat toplog poda)

Kada je grijanje u funkciji dopunskog u već postojećem osnovnom grejnom sistemu, tada korisnik postiže "efekat toplog poda".U takvim slučajevima nije potebno izračunavanje toplotnih gubitaka prostora jer je osnovni sistem glavni izvor grijanja.Važno je da temperatura poda bude ravnomjerno raspoređena. "Efekat toplog poda" se postiže polaganjem grejne mreže ili kabla u pod na mjestima koja nisu prekrivena namještajem

Grijanje u betonskim konstrukcijama

Jednostruka betonska ploča

1. Kompaktirani pijesak2. Termička izolacija3. Građevinski papir4. Grijući kabel5. Podni osjetnik u zaštitnoj cijevi6. Odljev7. Izolacija protiv vlage (ukoliko je potrebno)8. Ljepilo za pločice9. Zvučna izolacija10. Podna obloga11. TermostatKonstrukcija je u skladu s finskim standardima

Dvostruka betonska ploča

1. Kompaktirani pijesak2. Termička izolacija3. Građevinski papir4. Prvi sloj betona5. Traka za pričvršćivanje kabela6. Grijući kabel7. Podni osjetnik u zaštitnoj cijevi8. Drugi sloj betona8. Izolacija protiv vlage (ukoliko je potrebno)9. Ljepilo za pločice10. Zvučna izolacija11. Podna obloga12. TermostatKonstrukcija je u skladu s finskim standardima

Drvena struktura poda

1. Termička izolacija2. Aluminijska folija3. Mreža za pričvršćivanje4.Grijući kabel Tassu S5. Osjetnik termostata u zaštitnoj cijevi6. Metalni okov koji sprečava dodirivanje kabla s drvetom7. Podna obloga 8. Termostat

Grijanje u gipsanim podovima

1. Gips ploča2. Grijući kabel3. Podni osjetnik u zaštitnoj tubi4.Trake od gips ploče5. Utori za instalaciju kabela napunjeni sredstvom za punjenje na mineralnoj bazi6. Sredstvo za punjenje (ako je potrebno)7. Ekstra čvrsti gips8. Izolacija od vlage (ako je potrebno)9. Ljepilo za keramičke pločice10. Podna obloga11. Termostat

 

Važne napomene

Kablovi se ne postavljaju ispod ormara i sličnog namještaja•Instalacijski razmak mora biti unutar zadanih specifikacija•Najmanji dozvoljeni radiju savijanja za Tassu kablove je 40 mm a za ThinKit kablove 25 mm•Kabel ne smije presijecati samog sebe niti dodirivati druge kablove•Kabel mora u cijelosti biti postavljen u homogeno toplinski provodljivoj supstanci•Ne postavljajte kabel u izolacijski materijal da ne bi dolazilo do pregrijavanja•Površina mora biti očišćena od oštrih predmeta i prašine•Kablovi se ne smiju postavljen na ekspanzivnim točkama i mjestima gdje postoji opasnost od pucanja ploče ili pregrijavanja (npr. minimum udaljenosti od otvorenog kamina ili peći u sauni iznosi 0.5 m)•Podna obloga mora biti prikladna za podno grijanje•Kablovi se ne smiju skraćivati•Radijus savijanja zaštitne tube s u kojoj se postavlja osjetnik termostata mora omogućavati eventualnu zamjenu osjetnika. Osjetnik mora biti postavljen između dva dijela kabla u sredinu, bez da ih dodiruje•Instalacijski razmak u blizini prozora, vrata i drugdje gdje je veliki gubitak topline, može biti smanjen•Betonu je potrebno oko 30 dana da bi se osušio, dok nivelirajuća massa teba oko tjedan dana.

AKUMULACISKO PODNO GRIJANJA

Sustav akumulacijskog podnog grijanja

Podno grijanje sustavom akumulacije je sistem grijanja koji pruža mogućnost akumuliranja topline u sloj betona u koji su kablovi ugrađeni. Ova vrsta grijanja se uglavnom primjenjuje kod podnih obloga koje su otporne na temperaturu. Ovim su obuhvaćeni parket, daske i ostale drvene podne obloge, tepisi i linoleum. Ekonomična nisko-tarifna električna energija akumulirana u toku noći isijava ravnomjerno preko dana. 

Kad planiramo akumulacijsko podno grijanje, moramo pripaziti da debljina podne konstrukcije u kojoj se akumulira toplinska energija bude dostatna za akumulaciju željene topline. Akumulacija podne topline postiže se postavljanjem Tassu podnih kablova jačine 20 W po dužnom metru, kako bi se ukupno dobilo 80 -100 W/m2 , udaljenost kablova 15 - 25 cm, a instalacijska dubina 5 - 10 cm. Kablovi su dostupni u veličinama od 11 do 106 metara.

Kablovi se ne režu, već se biraju kablovi odgovarajućih dužina za različite kvadrature.

Propisane temperature koje garantiraju maksimalnu udobnost

Za različite podne obloge preporučuju se sljedeće temperature:

Drveni podovi i podovi od plutaPodne obloge od linoleumaKeramičke pločice, kamen i beton

Laminati Drveni podovi i podovi od pluta Podne obloge od linoleuma Keramičke pločice, kamen i betonLaminati

23-27°C 26-28°C 26-28°C23-27°C23-27°C26-28°C26-28°C23-27°C 

set za podno grijanje

Set za podno grijanje namijenjen je za upotrebu u malim i skučenim prostorima. Set se sastoji od kabela za podno grijanje različitih dužina, prema veličini površine a promjera je samo 4,2 mm, ljepljive trake za montažu i fleksibilne plastične tube.

ThinMat je fleksibilno i jednostavno rješenje za suhe i vlažne unutrašnje prostorije. Thin¬Mat je dostupan u dvije klase: 100 W/m² and 160 W/m². Model manje snage po m2, 100 W/m2, omogućuje komforno grijanje za cijeli dom. Ovi jače snage, 160 W/m², su pogodni za beton, kameni i klinker podove, ili slabo izolirane prostore gdje je potrebna veća snaga grijanja, što je za naše podneblje zaista rijetko.

JEDNOSTAVNA MONTAŽAThinMat mrežica na dnu ima vrlo jako ljepilo, što olakšava i ubrzava montažu. Nikakvo dodatno učvršćenje nije potrebno.

MREŽICA PUNE DUŽINESamoljepiva mreža pokriva cijelu dužinu kabla, i tako sprečava podizanje kabla za vrijeme zalijevanja nivelirajućom masom ili fleksibilnim ljepilom.

Toplovodni sistemi podnog grijanja

U toplovodnom sistemu podnog grijanja, topla voda cirkuliše kroz cijevi koje se nalaze ispod površine poda.U evropi se najčešće koriste cijevisa promjerom 15mm ili 16 mm, ali često se mogu naći i od 10 do 18 mm.Sistem podnog grijanja sa tolom vodom se sastoji iz kotla, cijevi i pumpe. Ovaj sistem podnog grijanja pri samoj instalacije je skuplji u odnosu na električno podno grijanje i samim tim treba veći vremenski period da bi se ono otplatio, sistem je najbolje instalirati prilikom izgradnje objekta jer svaka naredna instalacija jednog ovakvog sistema bi zahtevala velike građevinske radove.

Električno podno grijanje

Električno podno grijanje predstavlja jedan od najmodernijih sistema grijanja, koji se pored niže cijene u odnosu na druga grijanja,veoma lako instalira. Električno podno grijanje može se koristiti kao osnovno grijanje prostora, a može imati i funkciju sporednog grijanja odnosno efekat toplog poda

Graficki prikaz presjeka grejnih kablova i prikaz montaže grejne mreže

ZRAČNO GRIJANJE

Ovakav način grijanja mnogi ljudi kod nas smatraju nečim novim i eksperimentalnim. U povijesti takav sistem grijanja pojavljuje se već u 7 st. pr. Krista. Razvili su ga i uvelike upotrebljavali stari Rimljani za grijanje svojih palača širom svoga carstva.

U novije doba primjenjuje se u Sjevernoj Americi (USA i Kanada), a masovnije od 1936 godine.  Trenutna  zastupljenost takvog načina grijanja u tim krajevima je oko 70%. Razlog tome je što je prema  dugogodišnjim provedenim istraživanjima mjerodavnih instituta takav način grijanja u prednosti pred svima danas postojećim vrstama grijanja. Navodimo usporedbu  s grijanjem radijatorima koje je kod nas najzastupljenije

Ocjene u testu su: dobar, bolji i najbolji

Zračno grijanje 

KOMFOR: najbolji

EFIKASNOST: bolja

ČISTOĆA GRIJANJA:bolja

Grijanje radijatorima

KOMFOR: dobar

EFIKASNOST: dobar

ČISTOĆA GRIJANJA:dobar

Vidljivo je da je razlika neusporediva, a još je veća kada se uzme u obzir kolikoje moguće dodati uređaja koji tu razliku još više povećavaju (UV lampe, ovlaživači ,elektronski filteri itd). U današnje doba kada je atmosfera sve zagađenija a gotovo svaki treći čovjek danas je alergičan izuzetno je bitno imati mogućnost potpune kontrole kvalitete zraka u svom domu koji je ostao jedino mjesto gdje nam je to moguće ostvariti.Osim razlike u kvaliteti grijanja razlika je i u potrošnji goriva (ušteda 30 – 50%) i to iz jednostavnog razloga što se grijanje zraka u prostoru vrši direktno ( zrak se koristidirektno kao nositelj topline - ne koristi se međumedij - voda). Iz priloženog crteža vidljiv je princip rada zračnog grijanja na objektu.

Zrak - na shemi označen crvenom bojom, nakon zagrijavanja u centralnom izvoru topline - peći (plava boja) preko mreže kanala - koju čine cijevi od pocinčanog lima, uvodi se u prostorije koje treba zagrijati. Ohlađeni zrak iz prostorija (narančasta boja) preko povratne kanalske mreže vraća se na dogrijavanje u peć. Pomoću ventilacijskog dijela (zelena boja) omogućen je dovod svježeg zraka u prostorije. Uz ugradnju rekuperatora topline moguće je toplinu iz otpadnog  zraka (žuta boja) iskoristiti za zagrijavanje svježeg zraka.

Zračno grijanje se obično koristi u objektima s manjim potrebama za toplinom grijanja(korisnom energijom).

Kako bi se zagrijavanje objekta osiguralo uz pomoć ventilacijskog uređaja, djelomično ili u potpunosti, svakako treba obratiti pažnju na sljedeće:• Usklađenost između higijenski potrebnih i toplinsko-tehnički neophodnih volumena strujanja• Zasebno grijanje neventiliranih prostorija neophodno• Reguliranje prostorne temperature u senzibilnim prostorijama (spavaća soba i kupaonica) u nekim slučajevima nije moguće

Projektiranje zračnih uređaja

• Opterećenje bukom izvana• Bešumni pogon ventilacijskog uređaja• Sprečavanje prijenosa šumova preko zračnih kanala• Reguliranje volumena zračne struje i temperature dolaznog zraka• Neophodnost peludnog filtra• Izbjegavanje stvaranja propuha• Troškovi uređaja (investicijski, pogonski i troškovi održavanja)Reguliranje zračnog uređaja izvodi obično stručno poduzeće i potvrđuje protokolom o izvršenom mjerenju. Podešavanje projektiranog volumena strujanja vrši se često na ventilima dolaznog i odlaznog zraka, ali postoje i samo-regulirajući ventili (regulatori konstantnog volumena strujanja), odnosno samo-regulirajući ventili dolaznog i odlaznog zraka, koji se ne moraju podešavati.

ZAKLJUČAK

Naučna istraživanja su pokazala da je podno grijanje najugodniji sistem grijanja za čovjeka jer se uzima u obzir fiziološko kretanje temperature ljudskog tijela.Lako se montira i potpuno je zdravo za čovjeka i za njegovu okolinu, a uz to i štedi prostor unutar stana jer ne zauzima korisni prostor kao radijatori, korisnicima omogućava potpun komfor.

U današnje doba kada je atmosfera sve zagađenija a gotovo svaki treći čovjek danas je alergičan izuzetno je bitno imati mogućnost potpune kontrole kvalitete zraka u svom domu koji je ostao jedino mjesto gdje nam je to moguće ostvariti

Zračno grijanje nam to omogućava uz kontrolu vazduha,a pruža nam i potpun komfor.