Z czego wykonać podłogę w wodnym ogrzewaniu podłogowym

Panele drewniane, deski, klepki i gres w ogrzewaniu podłogowym

Ogrzewanie podłogowe już dawno stało się popularnym rozwiązaniem stosowanym przy ogrzewaniu pomieszczeń, między innymi ze względu na bardzo dobrą współpracę z niskotemperaturowymi źródłami ciepła, takimi jak pompy ciepła czy kotły kondensacyjne. Ten typ ogrzewania charakteryzuje się bardziej równomiernym rozkładem temperatury w pomieszczeniu niż przy ogrzewaniu grzejnikowym, niższym kosztem eksploatacji ale za to wyższym kosztem wykonania. Planując instalację ogrzewania podłogowego należy rozważyć z czego wykonana będzie powierzchnia podłogi, ponieważ stanie się ona częścią systemu ogrzewania naszego lokum i będzie miała istotny wpływ na funkcjonowanie tego systemu. Podłoga będzie pełniła funkcję zewnętrznej ścianki grzejnika i duże znaczenie będzie miał opór cieplny materiału z jakiego będzie wykonana.

Opór cieplny ( R_c )jest to parametr określający jak duży opór stawia warstwa danego materiału przenikającemu przezeń strumieniowi ciepła. Wartość oporu cieplnego warstwy materiału zależy od współczynnika przewodzenia ciepła tego materiału i grubości tej warstwy.

d ­– grubość warstwy materiału,

λ – współczynnik przewodzenia ciepła [W/(mK].

Jeżeli opór cieplny jest miarą „zatrzymywania” strumienia ciepła  przez warstwę danego materiału to współczynnik przewodzenia ciepła określa zdolność konkretnego materiału do „przepuszczania” ciepła.

Należy pamiętać, że opór cieplny odnosi się do konkretnej przegrody o określonej grubości natomiast współczynnik przewodzenia ciepła jest właściwością wyrażającą ilości ciepła w dżulach [J] jaka przepłynie przez „kostkę” materiału o grubości 1 m i powierzchni 1 m² przy różnicy temperatur po obydwu jego stronach równej 1 K, w czasie 1 s. Oznaczany jest przez  λ i określany w jednostkach [W/m K] . Współczynnik przewodzenia ciepła zmienia się wraz ze zmianą temperatury w jakiej jest wyznaczany, możemy więc spotkać oznaczenia czy .

Aby uzyskać wartość oporu cieplnego jaki będzie miała nasza podłoga powinno się obliczyć opór cieplny poszczególnych warstw leżących powyżej przewodów grzewczych i wartości te zsumować. Potrzebna do tego będzie znajomość grubości poszczególnych warstw i wartości współczynników przewodzenia ciepła materiałów z jakich są wykonane poszczególne warstwy podłogi. Wartość współczynnika przewodzenia ciepła danego materiału jest zazwyczaj łatwa do znalezienia, wiadomo też jaką grubość będą miały poszczególne materiały ułożone w naszej podłodze. Należy uwzględnić wszystkie warstwy podłogi: kleje czy inne podkłady pod panele i płytki podłogowe. Powinno się przewidzieć także wszelkie dywany i wykładziny. Przydatna będzie informacja, że grubość warstwy jastrychu nad przewodami grzewczymi powinna mieć 40 mm dla jastrychu anhydrytowego i 45 mm dla jastrychu cementowego. Suma oporu cieplnego wszystkich warstw materiałów znajdujących się ponad przewodami grzewczymi powinna wynosić  .

Tab. Współczynnik przewodzenia ciepła materiałów podkładów i okładzin podłogowych

Biorąc pod uwagę powyższe informacje jasne jest, że materiały z których wykonana będzie podłoga nad przewodami ogrzewania podłogowego powinny mieć współczynnik przewodzenia ciepła jak najwyższy.

Najlepiej sprawdzi się tutaj kamień naturalny, płytki ceramiczne oraz gres. Gres i ceramika to materiały bardzo dobrze sprawdzające się przy ogrzewaniu podłogowym nie tylko ze względu na dobre przewodzenie ciepła ale też na niską wartość współczynnika temperaturowej rozszerzalności liniowej, która kształtuje się na poziomie 10^-6m /mK. Jest to wartość bardzo niska i można pokusić się na układanie płytek nawet z fugą o szerokości 1mm. Jednak należy pamiętać o tym, że jastrych posiada około dziesięciokrotnie większy współczynnik rozszerzalności termicznej niż gres czy płytki ceramiczne, więc do układania kafelek należy używać elastycznych klejów, które na opakowaniu maja informację o dopuszczeniu do stosowania w ogrzewaniu podłogowym. Ponadto przy układaniu płytek o znacznych rozmiarach zaleca się oddzielanie ich od jastrychu matami kompensacyjnymi. Pomimo tak dużej różnicy pomiędzy wartościami współczynników rozszerzalności cieplnej materiałów jastrychu i płytek, zakresy temperatur w jakich pracuje ogrzewana podłoga nie są na tyle duże aby wydłużenia cieplne wywołały uszkodzenia posadzki.

Nie każdy jednak chciałby mieć podłogę z płytek ceramicznych w salonie czy w sypialni. Także w pokoju dziecięcym przyjemniej będzie mieć podłogę drewnianą. Podłogi drewniane dają wrażenie przytulności i ciepła. Na szczęście wartości parametrów przewodzenia ciepła materiałów drewnianych nie wykluczają ich zastosowania w ogrzewanych podłogach. Do wykonania takich podłóg najlepiej nadają się deski warstwowe lub drewniane klepki. Warunkiem koniecznym jest to aby producent tych wyrobów dopuszczał zastosowanie ich w ogrzewaniu podłogowym i zamieścił stosowną adnotację na opakowaniu. Deski lub klepki powinno się przyklejać bezpośrednio do zagruntowanego jastrychu elastycznym klejem, najlepiej poliuretanowym lub poliuretanowo-epoksydowym. Klej powinien być odporny na długotrwałe działanie temperatury do 55^oC ponieważ jest to maksymalna temperatura w ogrzewaniu podłogowym. Wskazane jest aby deski i klepki drewniane, zamiast lakierować, impregnować olejem naturalnym ponieważ lakier może mieć tendencję do pękania podczas skurczu i rozszerzania się drewna na skutek zmian temperatury. Na zmiany wymiarów bardziej narażone będą klepki co może powodować powstawanie szczelin na łączeniach. Deski warstwowe są często klejone z dwóch lub trzech warstw różnych gatunków drewna, także krzyżowo i ich podatność na zmiany wymiarów jest ograniczona. Zalecane jest aby drewno klepek czy paneli posiadało wydłużony czas reakcji na zmianę wilgotności powietrza w pomieszczeniu. Z rodzimych drzew takimi właściwościami charakteryzują się dąb i akacja. Akacja jednak charakteryzuje się dużym skurczem i rozkurczem na skutek zmian temperatury. Podobnie niekorzystne właściwości posiadają klon i buk.

Oczywiste jest, że efektywność ogrzewania podłogowego z okładziną z wyrobów z drewna jest mniejsza niż z ceramiki czy kamienia i wymaga innego podejścia już na etapie układania pętli grzewczych. Może zaistnieć potrzeba ułożenia przewodów grzewczych z mniejszym rozstawem. Nie należy jednak zbytnio podwyższać temperatury zasilania ponieważ przegrzanie podłogi może spowodować jej zniszczenie albo pogorszenie komfortu użytkowania pomieszczenia. Temperatura powierzchni podłogi drewnianej nie powinna przekraczać 27^oC.

Do regulacji temperatury należy wykorzystać prędkość przepływu wody w pętlach grzewczych podłogi. Prędkość przepływu należy tak dobrać aby woda zdołała oddać podłodze zgromadzone ciepło a jednocześnie spadek temperatury pomiędzy zasilaniem a powrotem pętli nie przekroczył 10⁰C.

Jak widać w ogrzewaniu podłogowym mamy sporo możliwości wykorzystana różnych materiałów do wykończenia podłogi. Artykuł w syntetycznej formie przybliżył różnice w podejściu do najpopularniejszych okładzinach w ogrzewaniu podłogowym. Nie wymieniono tu rzadziej stosowanych materiałów, takich jak posadzka żywiczna, kamień czy dekoracyjny beton architektoniczny. Każdy z materiałów wymaga trochę innego sposobu podejścia do wykonania prac ale doświadczony instalator oraz posadzkarz będą świadomi atutów i wad poszczególnych materiałów i będą wiedzieli jak wykonać wszystkie etapy robót aby system ogrzewania działał sprawnie i efektywnie.