Általános ismeretek
Korábban a felületfűtést ezen belül a padlófűtést, jellemzően konvekciós (radiátoros) fűtések kiegészítéseként használták, illetve alacsony fűtési hőszükségletű helyiségek temperálására. Az energiatakarékosság- és a maximális hőkomfort iránti igény, valamint az épületek hőtechnikai paramétereinek javulása (fokozottan hőszigetelt külső falszerkezetek, nyílászárók, stb.) lehetővé tették, hogy a felületfűtések mára kizárólagos fűtési megoldásként szerepeljenek az épületek hőellátásának alternatívái között. A padlófűtés mellett ma már gyakori az oldalfal-, valamint a mennyezet fűtés is. Ezt a trendet támogatja a kondenzációs kazántechnika, valamint az egyre népszerűbb hőszivattyús hőenergia ellátás.
Annak érdekében, hogy a padlófűtési rendszerek energiahatékony módon, jól szabályozhatóan működjenek gondoskodni kell a hálózat hidraulikai kiegyensúlyozásáról és szabályozásáról annak érdekében, hogy a rendszer teljes terhelésen (tk=-15°C) és átmeneti időben egyaránt optimálisan és valóban gazdaságosan üzemeljen.
Pl.: Egy családi ház radiátoros fűtési rendszere 10kW fűtési hőszükséglet esetén te/ tv – 70/50°C (ΔT=20K) hőfoklépcsővel számolva ~0,430 m3/h térfogatárammal tervezünk. Abban az esetben ha ugyanezt az épületet kizárólagos padlófűtéssel szeretnénk megvalósítani te/ tv – 40/35°C (ΔT=5K) már 1,72 m3/h térfogatáramot kell szétosztanunk az egyes fűtőkörök között. Könnyen belátható a hálózat hidraulikai kiegyensúlyozásának fontossága.
Néhány fontos paraméter amit a tervezés illetve a kivitelezés szempontjából figyelembe kell venni:
- helyiség rendeltetése
- helyiségek hővesztesége
- padlófelület hőleadása (eltérő hővezető képességű padlóburkoló anyagok, pl.: járólap, fapadló, stb.)
Elérhető hőteljesítmények
A konvekciós fűtőtestekhez hasonlóan a padlófűtés hőleadásának is vannak korlátai. Állandó tartózkodásra szolgáló helyiségekben 23-28°C maximális felületi hőmérséklet alkalmazható, mert ennél magasabb hőmérséklet esetén az ember talpát érő hőhatás kellemetlen érzést, egészségügyi problémákat okozhat. A fűtőcsövek fektetési távolsága eltérő lehet. Ritkább csőfektetéssel, alacsonyabb vízhőmérséklettel alacsonyabb padlóhőmérséklet és hőleadás választható, sűrűbb csőfektetés mellett, magasabb vízhőmérséklettel nagyobb értékek. Pl. ha az alábbi csőfektetést alkalmazzuk, 21°C helyiség hőmérsékletet feltételezve, 31°C közepes vízhőmérséklettel (35/27°C) a lent látható hőteljesítmény és felületi hőmérséklet várható (kerámia járólap esetén, 20x2,0 csővel):
| csőtávolság | 10 cm | 15 cm | 20 cm | 30 cm |
| hőteljesítmény (W/m2) | 60 | 50 | 45 | 35 |
| padlóhőmérséklet(°C) | 29 | 26 | 26 | 25 |
Ugyanezek az értékek 36°C átlaghőmérsékletű víznél (40/32°C) az alábbiak szerint alakulnak:
| csőtávolság | 10 cm | 15 cm | 20 cm | 30 cm |
| hőteljesítmény (W/m2) | 90 | 78 | 68 | 52 |
| padlóhőmérséklet(°C) | 30 | 29 | 28 | 28 |
A hasznos padló vagy falfelület hőleadása szempontjából figyelembe kell venni a várható bútorozást, vagyis a teljes felület 80-85%-át célszerű hőleadás szempontjából megvizsgálni. A fűtési csöveket egy-egy helyiségben nem kell feltétlenül azonos csőtávolsággal fektetni, sőt egyenesen célszerű a nagyobb hőveszteségű részeken, pl. nagy üvegfelületek mentén, vagy rosszul szigetelt hideg falak mellett, az állandó tartózkodási zónából kieső területeken sűrűbb, a többi helyen ritkább osztást használni. Eltérő csőosztás egy körön belül is nyugodtan készíthető. A Danfoss által Magyarországon ingyenesen elérhető DanFloor padlófűtés-méretező programmal a körök tervezése rendkívül egyszerű. Ezt a programot ajánljuk szerelőknek is, hiszen a program oly módon készült, hogy ne legyen szükség speciális ismeretekre. A DanFloor program segítségével pillanatok alatt számítható adott csőosztás- és adott vízhőmérsékleti adatok mellett a fajlagos, négyzetméterenkénti hőteljesítmény és a kialakuló padlóhőmérséklet. A szükséges fűtött padlófelület meghatározása után kialakíthatóak a körök és kiolvashatóak a beszabályozáshoz szükséges adatok.
Rendszerelemekkel szemben támasztott követelmények
1., Osztó-gyűjtő rendszerek
A felületfűtési körök vízelosztását osztó-gyűjtőkkel tudjuk megvalósítani. A legfontosabb szempont ezek kiválasztásánál az, hogy minden egyes fűtőkör térfogatáramát külön-külön be tudjuk állítani egzakt módon. (1.ábra) Pl.: 1. helyiség 25m2; hőigénye 50W/m2(ΔT=5K); szükséges térfogatáram 216l/h, azaz “N” értéket kell beállítani a szelepen. A másik helyiségünk 15m2 hasonló paraméterekkel 129l/h térfogatáram adódik, tehát az “5” érték a megfelelő. A Danfoss osztó-gyűjtők beépített szelepeinek segítségével ez könnyedén megtehető. A hidraulikai beszabályozáson túl az egyes helyiségekhez tartozó fűtőkörök szabályozásáról is gondoskodni kell, vagyis termoelektromos szelepmozgatókat kell felszerelnünk.
Attól függően, hogy mennyi fűtési kört szeretnénk kialakítani az ára kb 20-55 000 Ft között mozog.
2.,Nyomáskülönbség stabilizálás
A felületfűtések jellemzően állandó térfogatáramú rendszerek, ezért az osztó-gyűjtők beépített szelepeinek beállításával egy jól beszabályozott rendszert tudunk kialakítani. Azonban a helyiségek rendeltetésükből és a használat jellegétől függően időben eltérő hőigénnyel rendelkeznek, vagyis szobatermosztátokkal hőmérséklet szabályozásról kell gondoskodni. Ennek hatására egyes körök kinyitnak, mások zárni fognak vagyis hálózatunk egy változó térfogatáramú rendszerré alakul át. Annak érdekében hogy minden fűtési kör megfelelően működjön, gondoskodni kell a nyomáskülönbség állandó értéken tartásáról Danfoss ASV-PV nyomáskülönbség szabályozó szelepekkel. (Fontos megjegyezni, hogy korszerű elektronikus szivattyúk csak részben oldják meg a nyomáskülönbség stabilizálásának problémáját.)
3.,Helyiség hőmérséklet szabályozás
Komfortos és energiahatékony rendszerek elképzelhetetlenek helyiség hőmérséklet szabályozás nélkül. A komfort és takarék üzemmódok megválasztásával jelentős fűtési költség megtakarítás érhető el. Gyakori kérdés, hogy érdemes-e egyedi helyiség hőmérséklet szabályozást csinálni? A válasz igen, hiszen a fűtési rendszer beruházási költségéhez képest elenyésző részt képviselnek (egy 5 szobás családi ház esetén kb 150 000 Ft) a helyiségtermosztátok, nem beszélve az általuk nyújtott komfortról.
A Danfoss CF2 termosztát rendszer az alábbi egyedülálló jellemzőkkel rendelkezik:
- egyszerű üzembe helyezés, vezeték nélküli rendszer
- zónaszabályozás, komfort/csökkentett fűtési üzemmód
- az épület profiljához automatikusan illeszkedő optimalizált felfűtés
- fűtés/hűtés üzemmód automatikus felismerése
- központi programozható egység a teljes rendszer felügyeletéhez
- levegő és padló hőmérséklet érzékelés
4., Kompakt hidraulikai blokk
Főleg családi házak esetében rendkívül gyakori megoldás a felületfűtés és a konvekciós fűtés együttes alkalmazása. Jellemzően a földszinten a konyha, étkező, nappali, vizes helyiségekben alkalmaznak padlófűtést, az emeleti szobákban radiátoros fűtést alakítanak ki. Egy ilyen vegyes rendszer esetén eltérő hőmérsékletű fűtővíz szükséges a radiátoros és a felületfűtési körben. Erre a problémára kínál megoldást a Danfoss FHM-Cx sorozatú előreszerelt hidraulikai blokk (már 120 000 Ft-ért is kaphatunk egy padlófűtés hidraulikai blokkot), melynek feladata a rendszerek térfogatáramának és előremenő hőmérsékletének szabályozása. A kompakt, rugalmas kialakításnak köszönhetően a blokk közvetlenül az osztó-gyűjtőre szerelhető akár jobb-, akár baloldalt, úgy, hogy a primer csőcsatlakozás oldalról vagy alulról végezhető el. A padlófűtés előremenő hőmérsékletét önműködő arányos szabályozó szabályozza. A szabályozónak köszönhetően a padlófűtő rendszer kívánt előremenő hőmérséklete mindig állandó marad. A padló túlzott méretű felmelegedését biztonsági termosztát akadályozza meg. A beépített ellenőrzőszelepnek köszönhetően ellenőrizhető a megfelelő áramlási irány, illetve hőmérsékletszenzorok szerelhetők be. A blokk része a felül elhelyezkedő légtelenítő és egy hőmérő is. Az FHM-C1, -C2 és -C3 elektronikus, változó fordulatszámú szivattyúval rendelkezik (Alpha+). Az FHM-C5 és -C6 típust standard, háromfordulatú szivattyúval szerelik (UPS). Az FHM-C7, -C8 és -C9 típust alacsony energiafogyasztású, változó fordulatszámú szivattyúval (Grundfos Alpha2) szereltük fel. A szivattyú éjjeli üzemre fogyasztáscsökkentő funkcióval rendelkezik. Az FHM-Cx kompakt hidraulikai blokkok közvetlenül, speciális berendezések nélkül csatlakoztathatók a Danfoss osztó-gyűjtő rendszerekhez. A Danfoss padlófűtési vezérlőberendezések használatával teljesíthető a professzionális padlófűtő rendszerekkel szemben támasztott összes elvárás.
Végezetül szeretném kihangsúlyozni, hogy az igen jó hatásfokkal működő kondenzációs kazánok, vagy gazdaságos üzemvitelt ígérő hőszivattyúk a gyakorlatban csak akkor működnek megfelelően illetve csak akkor várhatunk valós megtakarítást, ezen rendkívül drága berendezések alkalmazásától ha megteremtjük a szükséges peremfeltételeket. Egy gépészeti rendszer kialakításakor mindössze 5-10% költséget képviselnek a szabályozó- és beszabályozó szerelvények ezért minden esetben használjunk az alkalmazáshoz megfelelő és szükséges rendszerelemeket annak érdekében, hogy valóban javítsuk rendszereink hatékonyságát, gazdaságosságát valamint lakóépületeink által nyújtott hőkomfortot!