Instalacja grawitacyjna - czy warto wymieniać na nową?

fot. t55z@flickr.com

fot. t55z@flickr.com

Instalacje centralnego ogrzewania, jakie znamy ze starych domów, to grube rury i żeliwne lub podobne do nich kształtem stalowe grzejniki. Tak wykonywano instalacje jeszcze ćwierć wieku temu. W obecnie budowanych domach stosuje się zupełnie inne rozwiązania: rury grubości kciuka i cienkie blaszane grzejniki panelowe, a wodę po takiej instalacji przegania pompa obiegowa.

Postęp, niewątpliwie, ale czy do przodu? Czy w porównaniu z nową instalacją pompową, stara instalacja grawitacyjna jest gorsza? Czy przynosi straty finansowe albo dyskomfort i - jeśli taką posiadasz w starszym domu - należałoby się jej pozbyć?

Obiegowa opinia głosi, że mniej wody do grzania to mniejsze zużycie opału. To prawda, jeśli celem jest zagotowanie wody w czajniku. Gdy chodzi o ogrzewanie domu - nic bardziej mylnego! Takie tezy wynikają z niezrozumienia zasad fizyki i ślepej wiary, że nowe jest lepsze.

Rodzaj instalacji - o czym decyduje, o czym nie

Każdy system centralnego ogrzewania wodnego składa się z 4 najważniejszych elementów:

  1. Źródła ciepła, jakim jest kocioł,
  2. Odbiorników ciepła, jakimi są różnego rodzaju grzejniki,
  3. Elementów łączących źródło z odbiornikami, jakimi są rury,
  4. Nośnika ciepła, jakim jest woda

Centralne ogrzewanie to system produkcji i dystrybucji ciepła. Kocioł ciepło produkuje, woda w rurach transportuje je do grzejników, skąd odbiera je powietrze w domu. Ile tego ciepła potrzeba dla naszego mieszkania czy domku - a więc ile to będzie kosztować - o tym nie decyduje wprost żaden z w/w elementów, więc tym samym rodzaj instalacji również nie ma tu znaczenia.

Ilość ciepła, jaką musimy dostarczyć do mieszkania, wynika z aktualnej temperatury za oknem oraz jakości izolacji budynku. Czy zrobimy to za pomocą instalacji grawitacyjnej, czy pompowej, czy roznosząc po domu wiadra z gorącą wodą - to bez znaczenia. Efekt będzie taki sam: ciepło z kotła przemieści się do poszczególnych pomieszczeń.

Gdzie tkwi różnica

Zasadnicza różnica między instalacją grawitacyjną a pompową to szybkość rozprowadzania ciepła. Najwolniej ciepło do mieszkania dostarczymy posiadając starą instalację grawitacyjną i grzejniki żeliwne. Znacznie szybciej jesteśmy w stanie rozprowadzić ciepło za pomocą instalacji pompowej i stalowych grzejników panelowych, a rekordy prędkości należą do grzejników aluminiowych.

Pytanie w takim razie, czy lepiej ciepło transportować szybciej czy wolniej? Wydaje się to pytaniem na pograniczu filozofii ogrzewnictwa, o ile taka dyscyplina istnieje. A sprawa jest z gruntu prosta:

  • stary dom potrzebuje ciągle dużo ciepła, więc szybkość jego dostarczenia jest mniej ważna - i tak trzeba palić na okrągło
  • nowy dom potrzebuje mało ciepła, małymi porcjami - i tu szybkość oraz dokładność jego dystrybucji jest kluczowa

Instalacja grawitacyjna

Instalacja grawitacyjna z grzejnikami żeliwnymi jest z natury powolna. Najlepiej sprawdza się w połączeniu z kotłami opalanymi paliwami stałymi (koks, węgiel, drewno), które też nie lubią szybkich zmian poboru ciepła, w nieocieplonych lub słabo ocieplonych domach, gdzie ciepła do pomieszczeń trzeba dostarczać dużo i w sposób ciągły.

I właśnie w czasach, gdy takie domy przeważały, została wymyślona i była powszechnie stosowana. Można ją opisać jednym słowem: bezwładność. To jej kluczowa cecha, która w słabo ocieplonym domu z kotłem węglowym jest błogosławieństwem. Zapobiega bowiem skokom temperatur i zakłóceniom w pracy kotła węglowego - a to sprawia, że kocioł pracuje w korzystnych warunkach, bez przestojów.

Wady

  • długi czas nagrzewania przy rozruchu - to dlatego ludziom wydaje się, że ktoś kradnie ich ciepło, kiedy rozpalają, a mimo ostrego grzania muszą dość długo czekać, aż grzejniki staną się ciepłe
  • estetyka - rury muszą być prowadzone w określony sposób, co czasami uniemożliwia wystrój wnętrza taki, jaki byśmy sobie życzyli

Zalety

  • długi czas stygnięcia – tak, to znowuż ta sama duża bezwładność układu,
  • nie wymaga energii elektrycznej, więc działa za darmo, (co w XXI wieku jest rzadkością), a co lepsze zanik prądu nie spowoduje tu sytuacji awaryjnej i groźby przegrzania instalacji (chyba że kocioł jest zależny od prądu i nie jest właściwie zabezpieczony na taki wypadek)
  • duży zład wody – stabilizuje pracę kotła, szczególnie mile widziany przy kotłach na paliwo stałe
  • długowieczność – grzejniki żeliwne są praktycznie niezniszczalne, podobnie jak grube stalowe rury. Jeśli coś się psuje z czasem, to uszczelnienia zaworów lub gwintów
  • częściowe grzanie przez promieniowanie – choć wszystkie grzejniki oddają ciepło (nawet niemal wyłącznie) przez konwekcję, czyli unoszenie powietrza, to grzejniki żeliwne do ok. 30% ciepła oddają przez promieniowanie, co przekłada się na zmniejszone unoszenie kurzu, a tym samym lepsze samopoczucie mieszkańców, szczególnie alergików

Instalacja pompowa z grzejnikami panelowymi

Współczesna instalacja pompowa z grzejnikami panelowymi najlepiej sprawdza się w połączeniu z kotłami gazowymi w mieszkaniach lub domkach dobrze ocieplonych, gdzie zapotrzebowanie na ciepło jest mniejsze i konieczne jest cykliczne dostarczanie ciepła do pomieszczeń małymi porcjami.

Zastosowanie takich instalacji to konsekwencja coraz mniejszego zapotrzebowania na ciepło w nowoczesnych budynkach. Bezwładność instalacji grawitacyjnej w takich przypadkach przestaje być zaletą, a staje się problemem.

Wady

  • małe przekroje rur ze względu na znaczne opory hydrauliczne uniemożliwiają grawitacyjny obieg wody i wymagają stosowania drogich zabezpieczeń - np. zasilaczy awaryjnych dla pomp, zaworów bezpieczeństwa
  • mały zład wody powoduje niestabilną, a przez to nieefektywną pracę kotła zasypowego. Sytuację poprawia powiększenie pojemności instalacji, lecz w inny sposób - za pomocą bufora ciepła
  • krótka żywotność grzejników panelowych - producenci w/w grzejników podają przeważnie okres gwarancyjny na poziomie 3 lat dla instalacji w układzie otwartym oraz 7-10 lat w układzie zamkniętym. Producenci jakiś czas temu nie udzielali w ogóle gwarancji na grzejniki panelowe instalowane w układach otwartych.
  • niewielka wytrzymałość mechaniczna (mało odporne na uderzenia np. rurą od odkurzacza)
  • grzejniki panelowe oddają ciepło głównie przez konwekcję, czyli unoszenie powietrza, co sprzyja wzbijaniu w powietrze kurzu, a przy zasilaniu ich wodą o temperaturze powyżej 60st.C kurz przypala się, przez co powietrze podrażnia drogi oddechowe i sprzyja chorobom

Zalety

  • duża szybkość nagrzewania i stygnięcia, czyli dobra możliwość regulacji - to konieczność w nowych, dobrze izolowanych domach, ale rzecz właściwie nieprzydatna w starszych, które i tak wymagają ciągłego grzania
  • możliwość zupełnie dowolnego prowadzenia rur, ukrycia ich pod podłogą czy w ścianie

Instalacja pompowa z grzejnikami aluminiowymi

Współczesna instalacja pompowa z grzejnikami aluminiowymi najlepiej sprawdza się w połączeniu z kotłami elektrycznymi i gazowymi w małych mieszkaniach (30-40m2) bardzo dobrze ocieplonych, gdzie można pozwolić sobie na cykliczne dostarczanie ciepła do pomieszczeń.

Wady

  • najmniejszy z możliwych zład wody może uniemożliwiać prawidłową pracę kotła zasilanego węglem lub koksem, który z natury ma dość sporą bezwładność i do prawidłowej pracy potrzebuje czegoś, co będzie buforować ciepło
  • grzejniki aluminiowe dedykowane są tylko do instalacji układu zamkniętego, w układach otwartych nie powinny być w ogóle stosowane (podobnie jak panelowe) ze względu na duży stale utrzymujący się poziom natlenienia wody. Stosowanie inhibitorów korozji to tylko półśrodki wydłużające nieco okres życia instalacji, ale koniec końców korozja załatwi wszystko
  • grzejniki aluminiowe mają praktycznie te same wady co panelowe, czyli ciepło oddają głównie przez konwekcję i nieznacznie przez promieniowanie, co sprzyja to unoszeniu się kurzu w powietrzu, a przy zasilaniu ich wodą o temperaturze powyżej 60st.C - dodatkowo wdychamy przypalony kurz
  • życzę powodzenia i stalowych nerwów przy czyszczeniu grzejników aluminiowych

Zalety

  • jeszcze krótszy czas nagrzewania instalacji w porównaniu do instalacji grawitacyjnej z grzejnikami żeliwnymi i pompowej z grzejnikami panelowymi
  • największe możliwości regulacyjne
  • wysoki poziom estetyki (co kto lubi) jak również możliwość całkowitego ukrycia rur pod tynkiem
  • członowa budowa umożliwia zwiększenie lub zmniejszenie mocy grzejnika poprzez dołączanie lub odłączanie kolejnych członów

Instalację grawitacyjną to ty szanuj

Bogatsi o powyższą wiedzę, możemy w majestacie podstawowej wiedzy z fizyki orzec, że pomysł wymiany starej instalacji grawitacyjnej na nową, pompową o małej pojemności pod pozorem oszczędności na kosztach ogrzewania jest głupi, a w szczególności pozbawiony ekonomicznego i praktycznego sensu. Właśnie tak: sprzedawcy i producenci grzejników zwykle proponują taki ruch z nieświadomości lub dla własnego zysku, a opinia sąsiada to bezmyślne powtarzanie za sprzedawcami. Przeczytaj historię Czytelnika, któremu udało się w porę w tym zorientować i zaoszczędził 10 tysięcy.

Nie wymieniaj bez potrzeby

Jeżeli posiadasz dobrze funkcjonującą instalację grawitacyjną z żeliwnymi grzejnikami i kotłem węglowym, a nie podejmujesz się modernizacji budynku do standardów domu energooszczędnego - nie zamieniaj jej na nic innego, ale naucz się właściwie palić, tak by wykorzystać zaletę bezwładności takiej instalacji. Z instalacją pompową lepiej miał nie będziesz, a wręcz przeciwnie - wydasz bezsensownie sporo pieniędzy, a możesz sobie utrudnić życie na wiele lat.

Jeżeli nie planujesz gruntownego remontu mieszkania czy domu, nie planujesz zmiany źródła ciepła na gazowe, elektryczne czy pompę ciepła, to nie ma sensu wymieniać instalacji centralnego ogrzewania. Dopóki zapotrzebowanie na ciepło budynku pozostaje znaczące oraz ogrzewasz dom kotłem węglowym, buforująca funkcja instalacji grawitacyjnej jest bardzo korzystna. Współgra ona z dużą bezwładnością cieplną ścian - a ta w starym budynku będzie działać zawsze, chyba że wymienisz ściany.

Zepsuło się, to napraw

Zbudowanie dobrej instalacji grawitacyjnej to sztuka. Nie każda działa dobrze. Także z biegiem czasu mogą pojawiać się problemy. Jeżeli twoje stare żeliwne grzejniki nie grzeją równomiernie, zdejmij je i wypłucz wodą. Jeśli to nie pomoże poszukaj w swoim regionie firm zajmujących się płukaniem instalacji centralnego ogrzewania i poproś ich o ofertę cenową na płukanie. Dla porównania cen możesz udać się lub zadzwonić do lokalnego Przedsiębiorstwa Energetyki Cieplnej. Tego typu zakłady mają profesjonalną płukalnię wymienników ciepła różnych typów. Po chemicznej kąpieli grzejnik w środku będzie jak nowy i poprawi się jego sprawność oddawania ciepła.

Sprawnego grzejnika żeliwnego nie oddawaj na złom - to nie relikt minionych dziejów, ale efektywny i trwały wymiennik ciepła, który także dziś kosztuje niemało. Jeżeli uszczelki pomiędzy członami ciekną - wymień je na nowe. W Internecie znajdziesz je za grosze.
Jeśli stare grzejniki obrzydły ci estetycznie i chcesz zmienić je na coś innego, to możesz rozejrzeć się za nowymi np. tutaj, ale ceny niektórych modeli mogą przyprawić o zawrót głowy.

Naucz się używać instalacji grzewczej

Jeśli bezwładność instalacji grawitacyjnej odbierasz jako wadę, to znaczy, że nieumiejętnie ogrzewasz - przepalając co kilka godzin dziennie. W takim razie mamy dla ciebie złą wiadomość: zawsze będziesz marznąć.

Lepszą alternatywą dla przepalania jest ciągłe grzanie. Przy takiej filozofii ogrzewania czas rozgrzewania instalacji do temperatury zadanej nie ma absolutnie żadnego znaczenia. Paląc ciągle, nagrzewamy ogromne masy murów budynku, które stanowią największy akumulator ciepła, a powietrze w pomieszczeniach ogrzewa się tylko przy okazji. To, że kocioł będzie rozgrzewał wodę w instalacji przez godzinę czy dwie, dla temperatury w domu jest praktycznie bez znaczenia, ponieważ ciepło zgromadzone w murach pozwoli w tym czasie utrzymać temperaturę powietrza na niemal stałym poziomie - nawet w największy mróz. Z tej samej przyczyny przepalaniem nie da się zapewnić stałego ciepła w domu, ponieważ mury pozostają zimne i dają odczucie zimna nawet gdy powietrze jest nagrzane.

Zauważ, że wietrząc pomieszczenia przy -15st.C na zewnątrz otwieramy okna na oścież, temperatura powietrza wewnątrz obniży się momentami nawet do 12-13st.C, ale po zamknięciu okien i odczekaniu około kwadransu wraca do stanu sprzed otwarcia okien. Cuda? Nie, to świeże powietrze ogrzało się od murów, mebli i wszystkich innych gratów znajdujących się w pomieszczeniu, które wcześniej wygrzaliśmy paląc w sposób ciągły. Ogrzanie całego powietrza w pomieszczeniu nawet o 40 stopni wymaga nieporównanie mniej energii niż podgrzanie ścian o 1 stopień.

Wracając do tematu: instalacja grawitacyjna jest powolniejsza niż współczesne pompowe nie dlatego, że nie ma w niej pompy, lecz dlatego, że dawne domy oraz zasypowe kotły węglowe wymagały takiego zachowania instalacji. Duży zład wody oraz masy rur i żeliwa to bufor ciepła, dzięki któremu kocioł pracuje stabilnie - nie robi nam niespodzianek w postaci szybkich i niekontrolowanych wzrostów temperatury, co może mieć miejsce w przypadku nowej instalacji o małej pojemności. Duży zład wody umożliwia spalanie paliwa w sposób ciągły z wysoką efektywnością bez tzw. okresów podtrzymania, kiedy opał kisi się zamiast spalać i ucieka z dymem w komin, a wraz z nim twoje pieniądze.

Koronny argument uczonych inaczej

Ktoś powie: no chwileczkę, przecież grzejąc więcej wody muszę włożyć więcej energii, niż gdybym grzał jej mniej, przez co kosztowało będzie to drożej. To prawda, tyle że połowiczna i źle rozumiana. Nie ogrzewasz instalacji, tylko budynek! To całe drogie ciepło gromadzi się przecież w wodzie, ciężkich grzejnikach i grubych rurach, które później oddadzą je całe nie gdzie indziej jak do wnętrz ogrzewanych pomieszczeń. Ciepło, które dostarczymy do wody, nie jest więc stracone, tylko odroczone w czasie (znowu ta bezwładność).

W przypadku instalacji z małą ilością wody kocioł węglowy szybko nagrzeje całą instalację i przejdzie w stan uśpienia, dusząc „rozpędzony” węgiel i generując straty w postaci np. niespalonego tlenku węgla, a dodatkowo przy nieszczelnościach kotła (zawsze są) dochodzą straty w postaci niespalonych części lotnych węgla (dym), których jest około 30% i za które również słono płacimy na składzie węgla.

I to jest niby ta pozorna oszczędność, do której sprzedawcy, instalatorzy czy sąsiedzi nas zachęcają - zmniejsz ilość wody w instalacji, nagrzejesz ją szybciej i wyjdzie to taniej. Ale nie mówią, że grzejąc kotłem węglowym mniej wody, więcej pieniędzy wywalisz do komina, a nic nie zyskasz!

Budynek upomni się o swoje

Zasadniczo użycie nowej instalacji pompowej z kotłem węglowym w starym, nieocieplonym domu nie jest zbrodnią (chyba, że na własnym portfelu), ale budynek zemści się prędzej czy później. Jest to bowiem walka z jego bezwładnością cieplną, a to jest kosztowne oraz zupełnie zbędne, bo lepiej grzać łagodnie, a ciągle.

Zauważ jeszcze jedną rzecz, a mianowicie: producenci zachęcają nas do zmiany starych instalacji grawitacyjnych na współczesne pompowe o małych pojemnościach podając wyssane z palca oszczędności, a później nakazują czy zalecają montaż drogich (kilka tysięcy złotych) baniaków z wodą pięknie nazywanych zbiornikami akumulacyjnymi lub buforowymi. To nic innego jak proteza zładu wody znanego z instalacji grawitacyjnej!

W przypadku kotłów zgazowujących drewno są one wręcz niezbędne do prawidłowej pracy kotła ze względu na jego ograniczone możliwości regulacji mocy (raz zapalone drewno musi się palić nie niepokojone przez nikogo, bo jeśli odciąć mu powietrze, to straty są kolosalne). Producenci podają, że baniak bufor musi mieć pojemność 25-50 litrów na każdy kilowat mocy kotła. Czyli dla zobrazowania: kocioł o mocy 20kW (mniejszych praktycznie nie ma) powinien mieć baniak o pojemności 500-1000 litrów.

Decyzja należy do ciebie

Staraliśmy się przedstawić prawa rządzące działaniem instalacji grzewczej, byś zrozumiał, jakie czynniki związane z jej budową faktycznie decydują o kosztach i wygodzie ogrzewania, a tym samym aby mądrość ludowa lub nieuczciwi fachowcy nie sprowadzili cię na manowce.

Nie jesteśmy fanatycznymi wyznawcami starych rur i grzejników. Do ciebie należy decyzja, jak zagospodarujesz swoje pieniądze. Ważne, byś zrobił to na podstawie racjonalnych przesłanek i z korzyścią dla siebie. Jeśli chcesz wyrzucić stare grzejniki tylko ze względu na estetykę - zrób to. Ważne, abyś był świadom, że ten wydatek w najlepszym razie nie zmieni kosztów ogrzewania, a nawet może je podnieść, jeśli kocioł zasypowy pozbawiony zostanie zładu wody stabilizującego jego pracę.

-- Szponi (+Juzef)