Coraz większe urozmaicenie i skomplikowanie systemów grzewczych oraz zwiększenie presji na oszczędzanie energii z pewnością nie ułatwia życia ani projektantom, ani instalatorom. Uwypukla – wydawałoby się – błahe błędy, piętnuje złe nawyki, wymaga indywidualnego i bardzo starannego podejścia do każdej instalacji. Ale ma też dobre strony: zachęca do rozwoju zawodowego, stosowania nowych narzędzi, programów doborowych czy coraz lepszych urządzeń do sterowania i regulacji.

Znane pojęcia, nowe potrzeby

Systemy utrzymania i regulacji temperatury stosowane przy ogrzewaniu wodnym budynków można podzielić na tzw. regulację jakościową i regulację ilościową. Do systemów regulacji jakościowej zaliczamy te, które dostarczają do elementu grzewczego (grzejnika, podłogówki, wężownicy, wymiennika czy nagrzewnicy) stałą ilość czynnika grzewczego, ale zapewniają zmienną jego temperaturę. Temperatura czynnika grzewczego zależna jest od temperatury powietrza w pomieszczeniu, strat ciepła wynikających np. z temperatury zewnętrznej lub od innego założonego parametru. Regulację jakościową uzyskuje się, stosując m.in. regulatory pogodowe czy regulatory pokojowe o działaniu ciągłym (tzw. modulacyjne).

Dla odmiany w systemach regulacji ilościowej w zależności od zadanego parametru, np. temperatury pomieszczenia, zmienia się ilość dostarczanego czynnika grzewczego przy zapewnieniu jego stałej temperatury. Najprostszym przykładem regulacji ilościowej są termostaty i zawory termostatyczne z głowicami, a najstarszym takim systemem – ogrzewanie grawitacyjne. W instalacji grawitacyjnej następowała tzw. samoregulacja, tzn. w zależności od zmian temperatury w pomieszczeniu zmieniała się temperatura czynnika grzewczego w grzejniku. Większe schłodzenie czynnika grzewczego (niższa temperatura pomieszczenia) powodowało zwiększenie ciężaru wody grzewczej i większy przepływ przez grzejnik na zasadzie grawitacji. Do systemów regulacji ilościowej zaliczane są również pokojowe regulatory dwustawne czy regulatory włącz/wyłącz. W tym przypadku mamy do czynienia z przepływem lub brakiem przepływu czynnika o stałej temperaturze przez element grzewczy.

Systemy regulacji ilościowej (regulatory dwustawne włącz/wyłącz) są cały czas częściej stosowane, mimo że powodują „szarpanie” układem, pompami i większe zużycie np. gazu przy częstych startach urządzenia. Jest to bowiem regulacja łatwa do wytłumaczenia klientowi: grzejemy/nie grzejemy. Warto jednak odnotować, że upowszechnienie oszczędnych kotłów kondensacyjnych sprawiło, że regulacja jakościowa z wykorzystaniem regulatorów i systemów pogodowych coraz częściej wypiera regulację ilościową.

Pogodówka a krzywa grzewcza

Pogodówkę można określić jako system regulacji jakościowej, który ma tak sterować ogrzewaniem, aby przeciwdziałać skutkom strat ciepła budynku i je równoważyć (patrz ramka powyżej). Niezbędne elementy pogodówki to regulator wyposażony w czujnik temperatury zewnętrznej, zwykle także czujnik temperatury wewnętrznej i software umożliwiający dostosowanie i utrzymanie optymalnej założonej temperatury wewnętrznej w zależności od zmian temperatury na zewnątrz. Przy zastosowaniu pogodówki nie powinno dochodzić ani do wychładzania, ani do przegrzewania budynku. Za tego typu działanie odpowiada tzw. krzywa grzewcza (rys. 1, 2).

1. Klasy energetyczne budynków (straty ciepła) to różne krzywe grzewcze	2. Przykładowe krzywe grzewcze. Ozn.: S – budynki stare i nieocieplone o dużych stratach ciepła; N – nowe budynki, standardowa krzywa zgodnie z normami np. EN442; O – dobrze ocieplone budynki o małych stratach ciepła

Krzywa grzewcza jest to charakterystyka cieplna budynku, która przekłada się na charakterystykę cieplną instalacji grzewczej. Inaczej mówiąc: straty ciepła w budynku dla danej temperatury zewnętrznej równe są charakterystyce instalacji grzewczej (np. dobranych grzejników) w zależności od temperatury zewnętrznej i temperatury wewnętrznej. Na podstawie temperatury zewnętrznej i tzw. krzywej grzewczej regulator wysyła odpowiedni parametr na instalację grzewczą. Oczywiście, będzie to inna temperatura na grzejniki, inna na podłogówkę i jeszcze inna na kanałowe grzejniki konwektorowe czy nagrzewnice powietrza.

Marek Krupka

W artykule także: Parametry doboru instalacji, jak wyregulować regulator pogodowy oraz refleksje praktyka - do przeczytania w PI 9/2014