Podczas wyznaczania mocy cieplnej grzejnika, wg normy PN-EN 442-2, przyjmowana jest określona temperatura zasilania grzejników. Zwykle, w katalogach producentów znajdziemy dwa typowe parametry – 75/65/20 i 55/45/20. Pierwsza z liczb to właśnie temperatura zasilania grzejnika (oC), druga powrotu, trzecia – temperatura w pomieszczeniu. Nie są to jednak dwa jedyne możliwe systemy. Sprawdźmy więc, jakie parametry bywają zakładane i jak przeliczać moc grzejnika.
Temperatura zasilania grzejników
Temperatura zasilania grzejników przyjmowana jest na etapie projektu instalacji. Wpływa na rodzaj i wymiary grzejników montowanych w pomieszczeniu. Zwykle parametry zasilania grzejników determinuje rodzaj stosowanego systemu grzewczego. Coraz częściej jednak, w dobie rozwoju technologii grzewczych, bardzo istotne są kwestie samopoczucia mieszkańców – i do nich dobierane są odpowiednie rozwiązania. Dla nas, generalnie, im temperatura zasilania grzejników będzie niższa, tym zdrowszy i bezpieczniejszy będzie system ogrzewania. Dlatego tak często ogrzewanie płaszczyznowe, o temperaturze zasilania 30 – 40oC reklamowane jest jako najlepsze rozwiązanie.
Wróćmy jednak do grzejników. Często spotykane są temperatury:
- 75/65/20 – dla nowych kotłów na paliwo stałe/kotłów na gaz/olej – system wysokotemperaturowy,
- 55/45/20 – dla nowoczesnych kotłów kondensacyjnych – w celu całorocznego wykorzystywania efektu kondensacji – system średniotemperaturowy,
- 50/40/20, 45/35/20 – systemy średnio i niskotemperaturowe, optymalne dla pompy ciepła,
- 90/70/20 – system wysokotemperaturowy dla starego typu kotłów na paliwo stałe.
Rodzi się pytanie – jak duże będą grzejniki i ile za nie zapłacimy? Odpowiadamy więc na to pierwsze pytanie.
Obliczanie mocy grzejników
Moc grzejników najczęściej podawana jest w katalogach dla parametrów 75/65/20. Przeliczenie mocy na inny zakres temperatur wykonujemy, stosując wzór:
gdzie:
Q – moc rzeczywista grzejnika [W] – taką osiągniemy instalując grzejnik w naszej instalacji,
Qn – moc grzejnika katalogowa [W] – według parametrów podanych przez producenta w katalogu,
Δt – logarytmiczna różnica temperatur w pomieszczeniu (według naszych założeń – obliczymy ją następnym wzorem),
Δtn – logarytmiczna różnica temperatur według założeń producenta,
n – współczynnik charakterystyczny dla danego rodzaju grzejnika – jest podawany w katalogu.
Wspomnianą różnicę logarytmiczną obliczamy ze wzoru:
gdzie:
tz – temperatura zasilania grzejników [oC],
tp – temperatura powrotu [oC],
ti – temperatura w pomieszczeniu [oC].
Oczywiście, zwykle znamy zapotrzebowanie na moc danego pomieszczenia. Jeśli mamy założone parametry zasilania, możemy łatwo dobrać „moc katalogową” grzejnika, który będzie pasował do naszych potrzeb. Przekształcamy więc wzór do postaci:
oznaczenia jak wyżej.
Wpływ zmian temperatur na moc grzejnika
Trochę teorii za nami, odsuńmy jednak projekt na bok – zostawmy go profesjonalistom. Przy wstępnych rozmowach mogą wystarczyć dane szacunkowe. Przygotujemy je na dwa sposoby – sprawdzimy zmienność mocy grzejnika, a później oszacujemy wymiary grzejnika dla pomieszczenia – wszystko oczywiście w zależności od temperatury zasilania i powrotu.
Załóżmy, że dobieramy grzejnik płytowy typu 22 o wysokości 600 mm, bo taką przestrzenią i rozstawem rur pod parapetem dysponujemy. Temperatura w naszym domu to 20oC. Dla ułatwienia obliczeń, przyjmijmy że ma on moc 1 kW przy parametrach 75/65/20. Jak zmieni się jego moc w zależności od przyjętych parametrów instalacji?
parametry zasilania [oC] | moc [W] |
75/65/20 | 1000 |
55/45/20 | 507 |
50/40/20 | 397 |
45/35/20 | 293 |
90/70/20 | 1260 |
Wyraźmy to w procentach:
parametry zasilania [oC] | zmiana mocy (przybliżona) względem parametrów 75/65/20 |
55/45/20 | – 50% |
50/40/20 | – 60% |
45/35/20 | – 70% |
90/70/20 | + 25% |
Tak więc, jeśli decydujemy się na system 55/45/20, moc grzejnika będzie o połowę mniejsza niż dla parametrów 75/65/20. Jak widać, temperatura w zasadzie decyduje o wszystkim.
Załóżmy teraz pomieszczenie o zapotrzebowaniu na moc 1 kW. Jakich rozmiarów grzejnik potrzebujemy, by zapewnić w nim temperaturę 20oC przez cały sezon? Niezmiennie zakładamy grzejnik płytowy typu 22, o wysokości 600 mm. Przeglądając katalogi różnych producentów, dopasowujemy moc obliczoną przy pomocy ostatniego ze wzorów.
parametry zasilania [oC] | przybliżona długość grzejnika [mm] |
75/65/20 | 600 |
55/45/20 | 1200 |
50/40/20 | 1500 |
45/35/20 | 2000 |
90/70/20 | 500 |
Ile mnie to będzie kosztować?
Dwa razy większy grzejnik zwykle nie będzie dwa razy droższy. Spodziewajmy się jednak ceny co najmniej 1,5 raza wyższej. Można więc wykorzystywać grzejniki w systemach niskotemperaturowych, ale pytanie czy będzie to rozwiązanie opłacalne, a także czy nie będzie taniej i wygodniej zainwestować w ogrzewanie płaszczyznowe. Tutaj stawiamy kropkę i pozostawiamy temat do własnych przemyśleń.
Do obliczeń wykorzystano dane z katalogów firm Immergas oraz Purmo.