Grzejniki kanałowe – estetyczne ogrzewanie wnętrz

Podłogowe grzejniki kanałowe składają się z wymienników ciepła umieszczonych w specjalnych obudowach, zwanych też wannami lub korytkami, a prowadzonych w kanałach podpodłogowych. Kanały są standardowo zagłębione na co najmniej 90 mm, nie licząc warstwy izolacyjnej. Na poziomie podłogi widoczne są kratki (ruszty) osłaniające wymiennik. Przekazywanie ciepła do pomieszczenia odbywa się na drodze konwekcji naturalnej lub wspomaganej pracą wentylatora. Grzejniki takie stosowane są jako:

• alternatywa dla grzejników ściennych w pomieszczeniach, w których ich stosowanie jest ograniczone lub wykluczone przez konstrukcję albo aranżację wnętrz (np. rozległe przeszklenia);
• alternatywa lub (coraz częściej) rozwiązanie wspomagające dla płaszczyznowego ogrzewania podłogowego.

Znajdują zastosowanie szczególnie w pomieszczeniach o dużym udziale ścian przeszklonych – w obiektach użyteczności publicznej, prywatnych domach jedno- i wielorodzinnych, halach produkcyjnych, obiektach sportowych, budowlach sakralnych, lokalach usługowych czy salonach wystawienniczych. Przykładami typowych zastosowań są:

• pomieszczenia z przegrodami przeszklonymi i powierzchniami okiennymi sięgającymi do podłogi, np. witryny wystawowe wymagające stałej dobrej widoczności;
• pomieszczenia mieszkalne graniczące z elementami zabudowy, z których może napływać zimne powietrze, np. tarasami, balkonami, ogrodami zimowymi, wiatrołapami, przewiązkami itp.;
• pomieszczenia, w których duże powierzchnie zajmują panele podłogowe.

Zalety stosowania podłogowych grzejników kanałowych

Ważnym aspektem stosowania grzejników kanałowych są względy estetyczne i swoboda w aranżacji pomieszczeń związane z wyeliminowaniem grzejników ściennych. Elementem grzejnika kanałowego widocznym w pomieszczeniu jest kratka zabezpieczająca – odpowiednio dobrana może stanowić dodatkowy element dekoracyjny.Zwolennicy podłogowego ogrzewania kanałowego podkreślają też jego zdolność do tworzenia bariery przed napływem strumienia zimnego powietrza do wnętrza pomieszczenia od strony przeszklonych przegród zewnętrznych. Poprawia to cyrkulację ciepłego powietrza i przyczynia się do równomiernego rozkładu temperatury w pomieszczeniu. Umożliwia też zabezpieczenie powierzchni przeszklonych przed parowaniem. Grzejniki kanałowe szybko reagują na zmienne zapotrzebowanie na ciepło i są podatne na regulację i sterowanie. Mogą stanowić tylko część systemu grzewczego przeznaczoną do ogrzewania wybranych części obiektu lub oddzielania jego fragmentów „kurtyną” powietrzną.

Grzejniki kanałowe – dostępne rozwiązania konstrukcyjne

Wanna grzejnika kanałowego wykonana jest z blachy ocynkowanej malowanej proszkowo lakierem epoksydowym. Grzejniki są najczęściej oferowane w następujących wymiarach:

• długość: od 1000 do 3500 mm, 
• wysokość: 90, 110 i 140 mm,
• szerokość: od 180 do 420 mm.

Większość producentów oferuje także możliwość wykonania na zamówienie nietypowych wymiarów (inna długość i szerokość) i niestandardowych kształtów grzejnika. Elementem grzejnym jest wymiennik ciepła. Może być zasilany z instalacji wysokotemperaturowej (nawet o maks. temperaturze 110°C), jak i pracować w instalacji niskotemperaturowej (40–50°C), np. zasilanej wodą przygotowaną przez pompy ciepła. Wymienniki wykonane są z miedzi i aluminium – mają np. formę wymiennika płytowego, który składa się z rurek miedzianych i lameli aluminiowych. 

Z punktu widzenia estetyki pomieszczenia znaczenie ma także wykonanie kratki (rusztu, podestu), dostępnej w układzie poprzecznym lub podłużnym. Kratki, zależnie od materiału i układu, mogą być wykonane w wersji sztywnej (fix) lub zwijanej (roll) – ta ostatnia dobrze sprawdza się podczas konserwacji kanału. Kratki dostępne są w wykonaniu ze stali nierdzewnej, duraluminium w kilku kolorach i drewna impregnowanego (dąb, buk, jesion – wyłącznie w wersji roll). Kratkę zwykle dobiera się odrębnie, należy zatem zwrócić uwagę, czy nadaje się ona do danego rodzaju grzejnika. Istotna jest też wartość wolnego przepływu. Jest ona wyrażana w % i powinna być możliwie wysoka (przykładowe wartości, zależnie od konfiguracji kratki, to 58 i 71%).

Grzejniki kanałowe występują jako wykorzystujące konwekcję naturalną (bez wentylatora) lub z wentylatorem, także wzmocnionym. To drugie rozwiązanie jest bardziej rozpowszechnione w przypadku grzejników niskotemperaturowych. Zastosowanie wentylatorów pozwala ograniczyć jedną z najsłabszych cech tych grzejników, tj. stosunkowo niską wydajność cieplną (niewielkie rozmiary grzejnika). Praca wentylatora zapewnia szybsze dostarczenie ciepła do ogrzewanego wnętrza, a także daje możliwość bardziej efektywnego sterowania ogrzewaniem (np. dzięki trzem biegom wentylatora). Stosowanie wentylatora wiąże się jednak ze zużyciem prądu i pogorszeniem warunków akustycznych – dlatego konwektory podpodłogowe z wentylatorem należy dobierać według żądanego poziomu mocy akustycznej. 

Producenci poszukują rozwiązań z jednej strony energooszczędnych i cichych, a z drugiej poprawiających wydajność (dzięki czemu wymiary kanałów i wymienników mogą być mniejsze). Dlatego wyposażają urządzenia np. w ciche i wydajne wentylatory poprzeczne z silnikami elektronicznie komutowanymi (EC). Wydajność takich urządzeń jest na tyle duża, że głębokość kanału może zostać zmniejszona do 70 mm.

Samodzielnie czy we współpracy?

Za zasadnicze ograniczenie podłogowych grzejników kanałowych uważa się ich niską wydajność grzewczą, szczególnie w przypadku urządzeń bez wentylatorów. Dlatego producenci oferują rozwiązania pozwalające stosować grzejniki kanałowe jako uzupełniające źródło ogrzewania, wraz z innymi rozwiązaniami, np. płaszczyznowym ogrzewaniem podłogowym. Stosowanie zmiennych „strategii ogrzewania” (np. oba źródła naraz lub tylko same grzejniki kanałowe – ze względu na mniejszą bezwładność i szybszą reakcję na zmiany) umożliwia dopasowanie do bieżących potrzeb, a na etapie projektowania pozwala uniknąć przewymiarowania grzejników i stosować mniejsze urządzenia. Odpowiednia regulacja przepływu pozwala zaplanować ilość ciepła dostarczanego za pomocą poszczególnych elementów systemu grzewczego. Przykładem jest tzw. hybrydowa dystrybucja ciepła, stosowana w jednym z systemów – część mocy pochodzi z grzejników kanałowych, a część z płaszczyznowego ogrzewania podłogowego umieszczonego w wybranych miejscach (np. na ścieżkach komunikacyjnych). 

Zwolennicy jednoczesnej pracy ogrzewania płaszczyznowego i kanałowego wskazują też na zapewnienie odpowiedniego komfortu cieplnego w pomieszczeniu. Ogrzewanie płaszczyznowe nie powinno pracować na zbyt wysokiej temperaturze, ponieważ za duża różnica temperatury między stopami a głową odczuwana jest jako niekomfortowa. Połączenie dwóch systemów sprawi, że ogrzewanie płaszczyznowe zapewni w obszarze podłogi temperaturę komfortową (np. 18ºC), a ogrzewanie kanałowe „dołoży” ilość ciepła, która dzięki konwekcji zwiększy komfort w całej kubaturze pomieszczenia. 

Dzięki takiemu rozwiązaniu można maksymalnie wykorzystać zalety obu systemów, tj. komfort i estetykę w przypadku ogrzewania płaszczyznowego oraz sterowalność i ekranowanie zimnego powietrza w przypadku ogrzewania kanałowego. Jednocześnie w dużym stopniu ograniczone jest znaczenie słabszych stron tych systemów. W przypadku ogrzewania podłogowego eliminowana jest duża bezwładność cieplna, a przy ogrzewaniu kanałowym nie trzeba stosować dużych rozmiarów kanałów, by zapewnić potrzebną wydajność cieplną.

Czytaj też: Najważniejsze zmiany w dyrektywach EPBD oraz EED wprowadzone dyrektywą 2018/844/EU >>

Prawidłowa instalacja

Na prawidłową pracę grzejników kanałowych wpływa także ich poprawny montaż. Znaczenie ma przede wszystkim odpowiednia lokalizacja, wykonanie i zaizolowanie samego kanału oraz prawidłowe umieszczenie w nim elementów aktywnych.

Grzejniki umieszcza się zwykle wzdłuż przeszkleń, zachowując odległość 20–30 cm od przegrody oraz – optymalnie – długość większą od długości przeszkleń, wzdłuż których prowadzony jest kanał. Między konstrukcją kanału a ścianą wanny należy przewidzieć luz, który musi zostać uszczelniony (np. pianką montażową), by zapewnić odpowiednie zabezpieczenie bocznych ścian wanny, zarówno przed wpływem wilgoci, jak i naprężeniami. Na dnie kanału, a pod dnem wanny również należy umieścić warstwę izolacji (np. 5 cm styropianu), tak aby wanna mogła przenieść obciążenia wywierane na obramowanie kratki, które nie jest odporne na nacisk.

Należy także zwrócić uwagę na fakt, że grzejnik kanałowy można podłączyć tylko z jednej strony przy użyciu zaworu termostatycznego montowanego bezpośrednio na elemencie grzewczym. Głowica zaworu montowana jest na ścianie ogrzewanego pomieszczenia – nie powinno się jej montować na zaworze wewnątrz kanału, ponieważ uniemożliwia to regulowanie ogrzewania i utrudnia dostęp.

Grzejniki zgodne z normą

Grzejniki powinny odpowiadać normom zharmonizowanym. Norma PN-EN 442 Grzejniki i konwektory (cz. 1. Wymagania i warunki techniczne oraz cz. 2. Moc cieplna i metody badań) dotyczy procedur wyznaczania mocy grzewczej i innych parametrów grzejników i konwektorów zabudowanych na stałe podczas robót budowanych. Nie obejmuje jednak konwektorów kanałowych, konwektorów z funkcją chłodzenia, konwektorów z funkcją wentylacji i chłodzenia oraz konwektorów wentylatorowych. 

Dotyczy ich natomiast norma PN-EN 16430 Grzejniki, konwektory i konwektory podpodłogowe, która składa się z trzech części:

1. Wymagania i specyfikacje techniczne, 
2. Metody kontroli i oceny mocy cieplnej, 
3. Metody kontroli i oceny mocy chłodniczej. Norma ta umożliwia skuteczny dobór grzejników i porównanie rozwiązań oferowanych przez różnych producentów według jednolitych standardów. Reguluje pomiar mocy konwektorów podpodłogowych dla warunków zbliżonych do rzeczywistych, co eliminuje niepewność przy projektowaniu. Przy wyborze klimakonwektora należy zatem zwrócić uwagę na to, aby parametry mocy grzewczej mierzone były zgodnie z normą PN-EN 16430. 

Niektóre grzejniki kanałowe mogą być wykorzystane również do chłodzenia pomieszczeń – muszą być wyposażone w odpowiednią funkcję, a dobór mocy chłodniczej musi przebiegać zgodnie z normą, aby zoptymalizować nawiew strumienia pod kątem krótkiego spięcia konwektorów podpodłogowych i zapewnić w całym pomieszczeniu wymaganą temperaturę.

Eksploatacja grzejników kanałowych

Grzejniki kanałowe wymagają szczególnej dbałości o czystość, ponieważ łatwiej niż w przypadku grzejników ściennych gromadzi się w nich kurz i pył. Zabrudzone w niewielkim stopniu należy odkurzać i oczyszczać wilgotną szmatką z dodatkiem delikatnego detergentu. Do mocno zabrudzonych grzejników należy zastosować wodę pod ciśnieniem (również z dodatkiem delikatnego detergentu), brudną wodę usuwając odkurzaczem przemysłowym. Zabiegi te są bezpieczne dla wymiennika ze względu na wysoką odporność materiału na korozję.