Instalacje ogrzewania elektrycznego w budynkach i ich otoczeniu

Ogrzewanie elektryczne płaszczyznowe jest jedną z opcji podstawowego ogrzewania budynków jednorodzinnych o wysokim standardzie energetycznym, czyli małym zapotrzebowaniu na energię do ogrzewania. Jest to możliwe w budynkach, których standard zbliżony jest do standardu domu pasywnego. W wielu budynkach płaszczyznowe ogrzewanie elektryczne jest stosowane dla zwiększenia komfortu w wybranych pomieszczeniach. Zastosowanie elektrycznego ogrzewania podłogowego, ściennego czy sufitowego we współpracy z instalacją PV daje też możliwość optymalizacji kosztów ogrzewania w okresach przejściowych na sezonu grzewczego.

Czytaj także: Specjalna taryfa elektryczna pomoże ograniczyć smog?

Elektryczne ogrzewanie płaszczyznowe w budynkach

Ogrzewanie elektryczne – stosowane zarówno jako główny system grzewczy, jak i rozwiązanie uzupełniające – łączy zalety ogrzewania płaszczyznowego (nieobecność grzejników, równomierny i komfortowy rozkład temperatury w pomieszczeniu oraz brak unoszenia kurzu) i ważne cechy użytkowe. Inaczej niż jest to z ogrzewaniem wodnym, łatwo je zamontować tylko w wybranych pomieszczeniach, a także cechuje się niższą bezwładnością, co daje większe możliwości sterowania. Stanowi instalację elektryczną – stąd zaleca się uzgodnienie przydzielenia większych mocy przyłączeniowych, podłączenia instalacji grzewczej do zasilania przez osobę z odpowiednimi kwalifikacjami (co jest warunkiem obowiązywania gwarancji producenta) oraz zabezpieczeń, w tym wyłącznika nadmiarowego i różnicowo-prądowego. Istotne jest także powiązanie projektu ogrzewania podłogowego z aranżacją pomieszczeń – na pętlach grzewczych nie należy umieszczać mebli bez nóżek ani przyborów sanitarnych stawianych bezpośrednio na podłodze.

Płaszczyznowe ogrzewanie elektryczne zyskuje popularność także ze względu na niskie koszty inwestycyjne w porównaniu z innymi rozwiązaniami grzewczymi. Dodatkowo w przypadku rozwiązań konsumenckich w remontowanych budynkach jednorodzinnych zakup i montaż urządzenia grzewczego elektrycznego innego niż pompa ciepła wraz z materiałami instalacyjnymi i osprzętem może być przedmiotem dotacji w programie „Czyste Powietrze”. Program ten dotyczy budynków istniejących, a te przeważnie nie są budynkami o wysokiej efektywności energetycznej i analiza zastosowania elektrycznych płaszczyznowych instalacji grzewczych powinna być bardzo staranna. Według statystyk programu udział wniosków o dotację do zakupu ogrzewania elektrycznego (kotłów elektrycznych lub grzewczych instalacji elektrycznych) jest niewielki – do końca 2025 r. wynosił ok. 1,2% [1]. Jednak zależnie od poziomu finansowania wartość dotacji może wynieść 40%, 70% lub 100% kosztów kwalifikowanych i odpowiednio maks. 4480 zł 7840 zł i 11 200 zł [2]. Materiały budowlane wchodzące w skład systemu ogrzewania elektrycznego mogą być też uwzględnione w ulgdze termomodernizacyjnej, jako materiał związany z realizacją przedsięwzięcia termomodernizacyjnego [3].

Ogrzewanie elektryczne reguluje się indywidualnie dla pomieszczenia lub strefy za pomocą termostatów – regulatorów temperatury. Ich zadaniem jest utrzymanie zadanej temperatury, można też ustawić harmonogram godzinowy. Termostaty mogą otrzymywać sygnał z czujnika czujnika temperatury podłogi bądź z czujnika temperatury powietrza w ogrzewanym pomieszczeniu. To pierwsze rozwiązanie stosuje się najczęściej, jeśli ogrzewanie płaszczyznowe jest głównym systemem grzewczym. Czujnik temperatury podłogi sprawdzi się jako ochrona przed przegrzaniem (podniesieniem temperatury podłogi powyżej wartości zadanej), np. we wspomagającym systemie grzewczym, ale także we współpracy z czujnikiem temperatury powietrza (wówczas ogrzewanie odpowiednio wcześnie reaguje na zbyt wysoką temperaturę elementów grzewczych). Czujniki podłogowe umieszcza się pod posadzką między przewodami grzewczymi, konieczne jest więc odpowiednio wczesne zaplanowanie ich zastosowania. Termostaty mogą być włączone do centralnego systemu sterowania przewodowego lub zdalnego, co pozwala na programowanie czasowe dobowe lub tygodniowe. Do oszczędności kosztów przyczynia się też wyłączanie ogrzewania w okresach wietrzenia pomieszczenia (tzw. funkcja otwarte okno).

W ogrzewaniu płaszczyznowym stosuje się kable, maty i folie. Kable (przewody) grzewcze wymagają ułożenia w odpowiednio zaizolowanej wylewce, zwykle już po wykonaniu instalacji sanitarnych oraz instalacji elektrycznej, z zachowaniem szczelin dylatacyjnych. W każdym oddylatowanym polu powinien znajdować się osobny zestaw kabla grzejnego. Na rynku można spotkać dwa rodzaj przewodów – stałooporowe i samoregulacyjne. Przewody stałooporowe pracują zawsze z pełną mocą. Regulacja termostatem odbywa się według mechanizmu „włącz/wyłącz”. Na podłodze kryjącej takie przewody nie można zakrywać dużych powierzchni (np. przez dywany, szafy bez nóżek albo szafki kuchenne), ponieważ utrudnia to lub wręcz uniemożliwia przekazywanie ciepła, co może przyczynić się do nadmiernego nagrzania podłogi i jej uszkodzenia. Z kolei przewody samoregulujące pracują ze zmienną mocą, dostosowywaną do temperatury otoczenia. Ich wyższa cena inwestycyjna jest rekompensowana przez korzyści eksploatacyjne – kable samoregulujące nie pozwalają na przegrzanie podłogi (w pomieszczeniach mieszkalnych nie powinna ona przekraczać 26°C) oraz umożliwiają dopasowanie ilości oddawanego ciepła do potrzeb.

Rozwiązaniami, które chętnie stosuje się np. w przypadku remontów (ze względu na mniejszą grubość i łatwiejsze układanie) są prefabrykowane maty i folie grzewcze. Maty grzewcze stanowią samoprzylepne siatki z tworzywa sztucznego z wplecionymi przewodami o grubości ok. 2 mm o różnych mocach grzewczych wyrażonych w [W/ m²], a zależnych m.in. od rodzaju pokrycia podłogi. Maty stosuje się także jako ogrzewanie ścienne, do montażu w warstwie kleju pod glazurą czy gresem (rozwiązanie polecane szczególnie do łazienek) lub pod płytami g-k, z zastosowaniem elastycznego wielożyłowego przewodu z włókna węglowego w specjalnej osłonie silikonowej. Do montażu podtynkowego stosuje się maty o małej grubości (mniej niż 1 mm), zasilane prądem stałym o bezpiecznym, niskim napięciu (SELV – safety extra-low voltage). 

Ciekawym zastosowaniem ściennych mat grzewczych są tzw. maty antypleśniowe, zasilane prądem o małej mocy, których rolą jest nie tyle ogrzewanie pomieszczenia, co utrzymywanie ściany w temperaturze powyżej punktu rosy. Pozwala to uniknąć kondensacji pary wodnej na ścianie i rozwoju pleśni oraz poprawia komfort cieplny przez zwiększenie tzw. temperatury odczuwalnej.

Na rynku dostępne są także bardzo cienkie maty grzewcze (ok. 2,2 mm grubości), w których w warstwie nośnej włókna szklanego znajdują się taśmy z metalu amorficznego (szkła metalicznego) w elastycznej powłoce z tworzywa sztucznego o mocy do 150 W/m² maty. Struktura amorficzna taśm sprawia, że nagrzewają się one szybko, a ciepło oddają w sposób równomierny i efektywny – dzięki temu łączą wysoką sprawność i niską bezwładność zapewniającą podatność na regulację oraz konieczność tylko nieznacznej ingerencji w strukturę podłogi, zapewniając wysokie oddawanie ciepła przy niskiej temperaturze podłogi. Dlatego można montować je bezpośrednio pod dowolnymi materiałami wykończeniowymi (bez dodatkowej warstwy betonu).

Folie grzewcze – arkusze z tworzyw sztucznych lub odpowiedniego włókna szklanego z naniesionymi elementami grzejnymi – mają grubość ok. 0,2–0,4 mm, ich moc grzewcza może wynosić od 60 do nawet 400 W/m², a całkowita wysokość montażowa może nie przekroczyć 5 mm. Dlatego folie te sprawdzą się nie tylko w ogrzewaniu podłogowym, ale też ściennym – możliwe jest dodanie folii do niemal każdego rodzaju przegrody i połączenia jej z dowolną okładziną podłogową lub wykończeniem ściany – co może mieć szczególne znaczenie np. w konserwacji czy adaptacji budynków zabytkowych. Nie poleca się ich natomiast do pomieszczeń wilgotnych, np. do łazienek. Wybierając folię grzewczą, warto unikać rozwiązania starszej generacji, tzw. drabinkowego (paskowego) – strukturę grzewczą w tego typu folii stanowią ścieżki z mieszanki opartej na pyle grafitowym, które są podatne na stopniowe wypalanie, co przekłada się na spadek wydajności tego rozwiązania.

Wykorzystanie energii elektrycznej do ochrony instalacji zewnętrznych

Ogrzewanie elektryczne może być także wykorzystane na zewnątrz, do ochrony konstrukcji i instalacji zewnętrznych przed śniegiem i lodem. Na przykład ogrzewanie rynien i rur spustowych zapobiega zaleganiu śniegu czy lodu oraz wtórnemu zamarzaniu wody roztopowej, zaś kable grzejne chroniące rury, zawory czy siłowniki w zewnętrznych odcinkach instalacji wodnej zapobiegają ich zamarzaniu i uszkodzeniu. Praca grzewczej instalacji kablowej chroniącej przed śniegiem i lodem może być regulowana autonomicznie. Ważnym elementem układu regulacji i sterowania jest czujnik wilgotności i oblodzenia – dzięki niemu czas pracy kabli jest ograniczony do tych sytuacji, kiedy rzeczywiście istnieje zagrożenie opadem czy zamarzaniem wody w rynnie. Zwiększa to efektywność ekonomiczną tego rozwiązania.

Praktycznym i łatwym w montażu i obsłudze rozwiązaniem przeznaczonym do ochrony rynien, rur spustowych oraz innych instalacji rurowych są kable grzejne, przystosowane do pracy zewnętrznej, dzięki zabezpieczeniu przed warunkami zewnętrznymi (temperatura, wilgotność, opady) oraz przed starzeniem pod wpływem promieni UV. Kable mogą być dostarczane w formie kręgów, co umożliwia przycięcie odpowiednich odcinków, lub jako odcinki o określonej długości gotowe do montażu, z tzw. kablem zimnym – zasilającym, przeznaczonym do podłączenia do instalacji elektrycznej (powinien je przeprowadzić uprawniony elektryk).

W ofercie rynkowej dostępne są rozwiązania dostosowane do różnych rodzajów materiałów (np. specjalne wykonanie kabli do rynien z wykończeniem bitumicznym), o różnej mocy jednostkowej oraz w różnych wykonaniach technicznych. Najczęściej spotykane są przewody grzejne stałooporowe (o niezmiennej mocy) oraz przewody samoregulujące, których oporność (a zatem moc grzejna) jest funkcją temperatury zewnętrznej – dzięki temu kable te nie tylko pracują optymalnie pod względem eksploatacyjnym i ekonomicznym, ale też są chronione przed przegrzaniem. Umożliwia to bliskie prowadzenie lub krzyżowanie kabli.

Kable mocuje się w rynnach i rurach spustowych za pomocą specjalnych zawiesi montażowych, a rury instalacyjne można owinąć kablem z zewnątrz. Kable łatwo zamontować także na konstrukcjach istniejących, również w temperaturze ujemnej nieprzekraczającej wartości określonej przez producenta. Moc grzewczą kabli stałooporowych (lub maksymalną moc grzewczą kabli samoregulujących) dobiera się zależnie od przeznaczenia (w tym m.in. od materiału i średnicy chronionego układu) oraz od strefy klimatycznej. W rurach o większych średnicach i w trudnych warunkach klimatycznych kable grzejne często układa się parami.

Pracę instalacji kablowej chroniącej przed śniegiem i lodem można także regulować bez udziału użytkownika. Ważnym elementem takiego układu regulacji i sterowania jest czujnik wilgotności i oblodzenia – dzięki temu czas pracy kabli jest ograniczony do tych sytuacji, kiedy rzeczywiście istnieje zagrożenie opadem czy zamarzaniem wody w rynnie. Podnosi to efektywność ekonomiczną rozwiązania.

Przed śniegiem i lodem warto chronić nie tylko dach z orynnowaniem, ale też otoczenie budynku, co zapewnia komfort i swobodę podczas mroźnej i śnieżnej zimy, a także bezpieczeństwo podczas oblodzenia. Ochronę większych powierzchni betonowych lub brukowanych wokół budynku – podjazdów, ramp, chodników, tarasów itp., wykonanych z betonu lub kostki brukowej – umożliwiają skuteczne i proste w montażu maty grzejne. Dobierając matę grzejną, należy określić jej moc jednostkową (W/m²), co zależy od takich warunków jak minimalna temperatura zewnętrzna, siła oddziaływania wiatru czy intensywność opadów śniegu. Mata o odpowiednio dobranej mocy grzejnej nie musi ogrzewać całej powierzchni – np. w przypadku podjazdu wystarczy, aby była zamontowana pod powierzchnią na szerokość pasów, po których porusza się koła pojazdu.

W warunkach trudnych (duże obciążenia mechaniczne, montaż w betonie zagęszczonym mechanicznie lub bezpośrednio w asfalcie) sprawdzą się maty grzewcze o podwyższonej odporności mechanicznej i termicznej, a także o wyższej mocy jednostkowej. Bardzo ciekawym rozwiązaniem, które sprawdzi się w takich warunkach są grzewcze taśmy z metalu amorficznego w wytrzymałej mechanicznie osłonie metalowej o wysokiej mocy jednostkowej (250–500 W/m²), które można zasilać różnymi źródłami prądu przemiennego lub stałego.

Literatura

1. Czyste Powietrze w liczbach, https://czystepowietrze.gov.pl/efekty-programu/czyste-powietrze-w-liczbach (dostęp: 1.12.2025)
2. Załącznik nr 2 do Programu Priorytetowego „Czyste Powietrze”, https://czystepowietrze.gov.pl/wez-dofinansowanie/dokumenty-programowe (dostęp: 1.12.2025)
3. Rozporządzenie Ministra Inwestycji i Rozwoju z dnia
4. 21 grudnia 2018 r. w sprawie określenia wykazu rodzajów materiałów budowlanych, urządzeń i usług związanych z realizacją przedsięwzięć termomodernizacyjnych (t.j. Dz.U. 2025, poz. 1128)
5. Materiały techniczne firm: Dimplex, Elektra, Espacia, FlopSystem, Heat Decor, Raychem, Thermoval, Thermaflex, V4Heat