Ogrzewanie klimatyzujące

Grawitacyjne ogrzewanie powietrzne, zwane popularnie ogrzewaniem klimatyzującym, ma zarówno zwolenników, jak i zdecydowanych przeciwników.

Liczne telefony i listy do redakcji świadczą o zainteresowaniu tym sposobem ogrzewania. Odwiedzi­liśmy dom jednorodzinny w Kon­stancinie pod Warszawą, w któ­rym zaprojektowano i wykonano ogrzewanie klimatyzujące. O opis jego działania i wskazówki doty­czące wykonania poprosiliśmy autora projektu.

■ Zasada działania

Ogrzewanie powietrzne polega na stałym doprowadzaniu odpowied­nio nagrzanego powietrza do po­mieszczeń. Nagrzewane jest ono w specjalnej komorze w piwnicy budynku. Po oddaniu ciepła do poszczególnych pomieszczeń oziębione powietrze opada z po­wrotem do komory grzewczej, gdzie zostaje ponownie ogrzane. Ciepłe powietrze unosi się do gó­ry, gdyż jest lżejsze od zimnego. Dzięki temu utrzymywana jest jego stała cyrkulacja – od komory grzewczej w piwnicy do pomiesz­czeń na wyższych kondygnacjach. Cyrkulacja odbywa się przewo­dami wmurowanymi w ściany. Niepotrzebne są zatem rury ani grzejniki.

Na ruszcie specjalnego pieca ogniowo-powietrznego może być spalane zarówno paliwo stałe – węgiel, torf, drewno, brykie­ty z trocin, jak też pochodne ropy naftowej – oleje, gaz. Palenisko pieca w kształcie prosto­padłościanu jest wykonane z bla­chy stalowej, od wewnątrz wymu­rowane cegłą szamotową, a z ze­wnątrz gęsto ożebrowane. Ciepło powstające na ruszcie od­dawane jest na zewnątrz przez pa­lenisko, żebra, płomieniówki oraz dymnicę. Spaliny uchodzą z pale­niska rurami-płomieniówkami do dymnicy i dalej przez komin do atmosfery. Obmurowany do­okoła piec stoi w piwnicy, two­rząc tzw. komorę grzewczą. Wy­miary tego pomieszczenia powin­ny wynosić minimum: a x b x h = 0,8 x 2 x 1,9 Z zewnątrz komory widać tylko drzwiczki pieca – górne zasypowe, środkowe do żużla i dolne do po­piołu. Piec jest typu stałopalnego – może działać bez przerwy od je­sieni do wiosny. Codzienne wyga­szanie i rozpalanie jest pracochłon­ne i nieekonomiczne, gdyż zwięk­sza się wtedy zużycie opału i niepotrzebnie obciąża piec.

Powietrze otaczające piec ogrzewa się od jego ścianek i unosi się do góry. Pod stropem komory grzew­czej wypada tzw. wlotami do kanałów w wewnętrznych ścia­nach budynku, zwanych kanałami ciepłymi. Następnie przez regulo­wane żaluzje wentylacyjne powietrze dostaje się do pomiesz­czeń i ogrzewa je. Ciepło promie­niuje również przez mur, w którym znajduje się kanał ciepły. Schłodzo­ne powietrze (o temperaturze około 20°C) przedostaje się kanałami zim­nymi do komory grzewczej bezpo­średnio pod piec. Tutaj następuje częściowe odpylenie powietrza, a następnie ponowne jego ogrzanie.

■ Zalety systemu

Ogrzewanie klimatyzacyjne pole­ga na szybkim ogrzaniu powie­trza i akumulacji ciepła w mu­rach. Wykorzystuje zasadę bez­władności cieplnej. Wymaga jednak dokładnego obliczenia po­wierzchni grzewczej pieca (pale­niska, rury, żebra), geometrycznej wielkości komory, przekrojów ka­nałów ciepłych i zimnych, i oczy­wiście zapotrzebowania ciepła dla poszczególnych pomieszczeń we­dług polskiej normy. Zapewnia równomierną temperaturę w ca­łym domu, wilgotność powietrza w granicach 45-55% oraz równo­wagę jonową.

W omawianym systemie obieg po­wietrza w budynku jest grawita­cyjny, samoczynny, bez wentylato­rów, a więc bezszmerowy i beza­waryjny. Wyczuwalny jest jedynie nawiew ciepłego powietrza przez żaluzje, co można sprawdzić przez przyłożenie dłoni do wylotu powietrza.

Podstawowym elementem domu ogrzewanego powietrzem jest cie­pły, akumulacyjny, ciężki „rdzeń”, znajdujący się wewnątrz budyn­ku, i lekkie, ciepłe ściany osłono­we. Układ ten jest zgodny z natu­ralną skłonnością człowieka do zwracania się twarzą ku słońcu, a więc w stronę okien, lym sposobem kierujemy plecy oraz najbardziej wrażliwe na zimno części ciała (nerki, kręgo­słup) w stronę kanału cieplnego. Dzięki współczesnej technice można w pomieszczeniach, w któ­rych przebywają ludzie, utrzymać zadaną temperaturę z dokładno­ścią nawet do dziesiątych części stopnia Celsjusza. Powoduje to rozhartowanie organizmu człowieka, co w konsekwencji prowadzi do obniżenia odporności organizmu. Stąd tak liczne przeziębienia, gry­py, alergie, bronchity itd. Sposób przekazywania energii w ogrzewaniu klimatyzującym jest bardziej zgodny z naturą – może być różny w zależności od tempe­ratury zewnętrznej. Jeśli wynosi ona + 5°C, to 70% cie­pła przekazywane jest przez pro­mieniowanie (ciepło ścian kanału), a 30% – przez konwekcję (nadmuch z żaluzji). Przy temperaturze zewnętrznej wynoszącej -20°C ciepło oddawa­ne przez nagrzane ściany kanału powietrznego wynosi 35%, a przez konwekcję – 65%.

■ Rozmieszczenie wlotów i wylotów powietrza

Żaluzje nawiewu ciepłego powie­trza powinny być montowane na wysokości około 2 m nad podłogą pomieszczeń. Boczna krawędź ża­luzji powinna być odsunięta od narożnika ściany co najmniej 20 cm. Strumień ciepłego powie­trza skierowany jest do środka po­mieszczenia, a nie na ścianę. Na zdjęciu widoczna jest estetycz­na, ręcznie regulowana żaluzja produkcji niemieckiej.

Przy podłodze znajduje się nie­uzbrojony wlot kanału zimnego, przygotowany do założenia kratki zimnego powietrza. Sposób skierowania powietrza do środka pomieszczenia przedstawia zdjęcie gdzie żaluzję nawiewu ciepłego powietrza (rzemieślnicza produkcja) zamontowano na kra­wędzi narożnika kanału. W łazience żaluzję przesuwną o wymiarach 15 x 26 cm zamonto­wano na wysokości 1 m nad pod­łogą i nad kompaktem WC B. Inny sposób montowania żaluzji nawiewu ciepłego powietrza po­kazuje zdjęcie B- Otwór nawiewu wymurowano z cegły klinkierowej w ten sposób, że płaszczyzna wylotu jest wysunięta 3-4 cm ze ściany. Otwór ten nie ma jeszcze żaluzji. Zastosowanie cegły klin­kierowej z otworami miało uła­twić otrzymanie światła wylotu dostosowanego do dostępnych na rynku żaluzji 26 x 15 cm, ale dla­czego murarz wykonał otwory o innych wymiarach 28 x 26 cm – nie wiadomo. Przed zamontowa­niem żaluzji należy wypełnić otwory klinkieru zaprawą murar­ską, aż do uzyskania równej płasz­czyzny. W przeciwnym razie nastąpi zwiększona turbulencja i wzrośnie niepotrzebnie opór przepływu powietrza. W konse­kwencji spowoduje to zmniejszo­ny przepływ powietrza, a więc i obniżoną temperaturę pomieszczenia.

Kanałów nie należy tynkować we­wnątrz. Fugi między cegłami po­winny być dokładnie wypełnione, a nadmiar zaprawy usunięty. Od dokładności wykonania kana­łów zależy rozprowadzenie ciepła po domu, dlatego też przy muro­waniu kanałów należy zachować następującą zasadę:

♦     szerokość przekroju kanału (krótszy bok prostokąta) nie może się różnić od wymiaru na projekcie więcej niż +1 cm. Jeżeli na przykład wymiar na rysunku wynosi 14 cm, to w budowie może on wahać się od 14 do 15 cm. Mniej być nie może, a więcej nie powinno;