Dynamika systemów grzejnikowych.
Duża dynamika systemu dystrybucji ciepła to w naszej strefie klimatycznej bardzo ważny atut.
Inwestorzy często decydują się na wybór ogrzewania podłogowego, zapominając o fakcie, że cechuje go mała dynamika. Dynamikę grzania można zwiększyć łącząc ogrzewanie podłogowe z grzejnikami ściennymi. Jest to tzw. hybrydowa dystrybucja ciepła tj. ogrzewanie podłogowe i grzejnikowe pracujące w tym samym pomieszczeniu w tej samej temperaturze zasilania.
Co oznacza określenie – dynamiczne grzejniki?
Grzejniki dynamiczne to takie grzejniki, na których szybkość pracy a także na temperaturę pracy można łatwo wpływać. Łatwo, szybko i tanio… Grzejniki dynamiczne niewielkim początkowym wydatkiem energii, osiągają pełną moc nominalną wynikającą z wysokości temperatury zasilania. Posiadacz zdolnych do dynamicznej pracy grzejników może pracę instalacji c.o. nie tylko łatwo i tanio uruchomić i lecz równie łatwo ją zatrzymać, bez niepotrzebnego dalszego grzania, które zawsze wystąpi u posiadaczy grzejników o dużej bezwładności cieplnej.
Dziesiątki zaoszczędzonych w każdym cyklu minut, w których niepotrzebne grzanie nie występuje, musi oznaczać wymierną oszczędność kosztów ogrzewania i ważny aspekt- poszanowanie wytworzonej energii.
W ofercie REGULUS-system znajdują się grzejniki ścienne, grzejniki ścienne wspomagane wentylatorem do grzania i chłodzenia, grzejniki kanałowe, oraz grzejniki wewnątrzścienne. Wszystkie te grzejniki zbudowane są podobnie, a zatem są jednorodne pod względem zdolności do wysokiej dynamiki pracy. Grzejniki REGULUS-system działają najszybciej i najsprawniej w najszerszym zakresie temperatur. Od niskiej temperatury zasilania charakteryzującej pompy ciepła do +110oC, czyli do temperatury pary.
Na rynku techniki grzewczej przyjął się synonim: GRZEJNIKI DYNAMICZNE czyli REGULUSY.
Masa grzejnika ściennego a dynamika grzania.
1 m2 grzejnika – ogrzewania podłogowego osiąga masę od 150 do nawet 300 kg. Zatem zaledwie 10 m2 „podłogówki” może mieć masę aż trzech ton! Jaki ma to wpływ na manewrowość reaktywność takiego ogrzewania w przypadku nagłego braku potrzeb grzewczych (70% sezonu grzewczego to okresy przejściowe), lub w przypadku ochoty na podwyższenie temperatury wnętrza? Niektórzy twierdzą, że różnice w dynamice pracy pomiędzy różnymi typami grzejników są pomijalne. Jak mogą być pomijalne różnice dla grzejników o tak zasadniczo różnych masach całkowitych (woda w grzejniku + masa samego grzejnika)? Przyjrzyjcie się poniższym wykresom i tabelom:
Bezwładność termiczna grzejników (masa grzejników z wodą w kg)
Najczęściej stosowanym w Polsce grzejnikiem, jeżeli chodzi o rozmiar, przydatnym dla największej liczby pomieszczeń wszelkiego przeznaczenia, jest grzejnik o długości 80 cm i wysokości 60 cm.
Jeżeli grzejniki tej właśnie wielkości uszeregujemy wg kryterium masy grzejnika wraz z zawartą w nim wodą wówczas otrzymamy następującą kolejność:
- Regulus – 7.63 kg
- Kermi – 28.74 kg
- Purmo – 31.28 kg
- Brugman – 34.56 kg
Porównanie masy pojedynczego grzejnika, choć wymowne, nie przemawia jeszcze tak do wyobraźni, jak masa grzejników w całej instalacji. Przykład: obiekt hotelowo-gastronomiczny, w którym znajduje się 40 pomieszczeń ogrzewanych takim właśnie reprezentatywnym grzejnikiem. W całej instalacji będą one miały masę całkowitą wraz z wodą:
- Regulusy – 305. 20 kg
- Kermi – 1149,60 kg
- Purmo – 1251,20 kg
- Brugman – 1382,40 kg
Oznacza to, że w tej średniej wielkości instalacji, masa grzejników panelowych jest o tonę a inaczej licząc, jest czterokrotnie większa od masy takiej samej instalacji, gdyby były w niej zastosowane regulusy. Którą instalację łatwiej i taniej jest uruchomić w razie potrzeby i którą szybko zatrzymać ? Całą instalację lub jej wybraną część…
Ze znacznej różnicy masy układu c.o. wynika wprost różnica w jej czasie reakcji na impuls cieplny, w każdym cyklu grzania, co stanowi obiektywną miarę jej bezwładności cieplnej:
Czas reakcji instalacji przy stałej mocy kotła
Tabela pokazująca różnice czasu reakcji na przykładzie grzejnika typu C22 (w sekundach)
Zestawienie czasu reakcji na impuls cieplny przy stałej mocy kotła dT =30 ºC (20-50 ºC)
- Regulus – 4 min 75 s
- Kermi – 17 min 85 s
- Purmo – 19 min 55 s
- Brugman- 21 min 60 s
Zatem grzejnik ścienny REGULUS-system R6/80 nagrzeje się (od 20ºC do 50ºC) osiągając maksymalną moc nominalną o około 15 minut szybciej w każdym cyklu grzania w porównaniu do grzejnika stalowego podobnej wielkości. 15 minut to bardzo wiele, szczególnie gdy chcemy dążyć do oszczędności połączonej z maksymalnym komfortem cieplnym. Również po dojściu do pożądanej temperatury regulusy relatywnie szybciej się schłodzą. Tymczasem grzejniki o dużej masie będą bez potrzeby grzały dalej… Który system grzejnikowy będzie precyzyjniej dawkował ciepło? A Który zagwarantuje wyższy komfort cieplny? Który system będzie w efekcie tańszy w eksploatacji? A Który system będzie wymagał mniejszej ilości elementów sterujących?
Wychładzanie instalacji centralnego ogrzewania
Koniec procesu grzania w kolejnym cyklu pracy instalacji jest niezmiernie istotny dla komfortu cieplnego i dla ekonomiki grzania. Powinien on nastąpić możliwie jak najszybciej po osiągnięciu pożądanej temperatury zarejestrowanej przez termostat, czy też pokojowy sterownik temperatury. Decyzję i tym jaka chcemy mieć temperaturę wnętrza podjęliśmy, ustawiając na termostacie jego konkretną temperaturę. Po uzyskaniu ustawionej na sterowniku temperatury następuje wyłączenie kotła i rozpoczyna się proces schładzania grzejnika do temperatury pokojowej.
Schładzanie grzejnika nie przebiega tak szybko jak jego rozgrzewanie z powodu coraz mniejszej różnicy temperatur (dT) pomiędzy grzejnikiem, a pomieszczeniem. Grzejnik Regulus grzeje niemal dokładnie do tej temperatury co chcemy, (przewyższenie ponad nią jest minimalne). Natomiast pozostałe typy grzejników grzeją jeszcze długo. Dlaczego? Gdyż mają znacznie większą masę, która musi się wychłodzić, musi oddać nagromadzone w niej ciepło, a przecież pożądaną temperaturę już osiągnęliśmy… Czy dalsze grzanie jest potrzebne? Z całą pewnością nie…
Zatem szybkie zatrzymanie grzania jest istotne ekonomicznie, ma także znaczenie dla komfortu cieplnego przy:
- gwałtownym wzroście nasłonecznienia,
- dużych różnicach temperatury pomiędzy nocą a dniem,
- pojawieniu się niespodziewanych uzysków ciepła (a takich w obecnych domach jest wiele)
W powyższych sytuacjach powinniśmy mieć możliwość szybkiego przerwania emisji ciepła przez grzejniki.