Ogrzewanie wspomagane kominkiem

Dodano: wtorek, 29 maja 2018 09:19
Ogrzewanie wspomagane kominkiem

Zależnie od preferencji właścicieli domów i dostępności źródeł energii wykorzystywanej do ogrzewania, kominek może służyć jako podstawowe urządzenie grzewcze lub współpracować z innym sposobem ogrzewania. Szczególnie korzystny będzie układ hybrydowy w połączeniu z pompą ciepła powietrze-woda lub z systemem solarnym.

Wybór rozwiązań tworzących biwalentny system ogrzewania może być podyktowany względami ekonomicznymi, gdy możemy wykorzystać np. własne drewno opałowe, lub koniecznością zapewnienia dostatecznej mocy grzewczej w okresach znacznych spadków temperatury na zewnątrz. Kominek może też pełnić głównie rolę dekoracyjną i tworzącą pożądany klimat i nastrój.

Uwzględniając powyższe uwarunkowania "włączenie" kominka w domowy system ogrzewania może polegać na niezależnej emisji ciepła na drodze bezpośredniego promieniowania i cyrkulacji nagrzanego powietrza bądź sprzęgnięcie hydrauliczne kominka z płaszczem wodnym do instalacji centralnego ogrzewania budynku.

Rozprowadzenie ciepłego powietrza z kominka

Niezależne dogrzewanie kominkiem bywa niekiedy całkiem bezinwestycyjne, jeśli obszar ogrzewania ograniczymy do niewielkiej powierzchni w bezpośrednim sąsiedztwie źródła ciepła. W najprostszym systemie ogrzewania kominkowego ciepło przekazywane jest do pomieszczenia, a funkcję nawiewników ciepłego powietrza pełnią kratki umieszczone w okapie kominka.

Ciepło rozchodzi się również przez szybę wkładu na drodze promieniowania. Wstawienie rur rozprowadzających wewnątrz okapu pozwala na przenoszenie ciepłego powietrza do innych pomieszczeń w wyniku samoczynnej cyrkulacji zapewniając ogrzewanie grawitacyjne.

Jednak ze względu na niewielkie ciśnienie i opory przepływu w rurach w ten sposób można przesyłać ciepłe powietrze na odległość w poziomie nie większą niż 3 - 4 m. Wymuszone rozprowadzenie ogrzanego powietrza nazywane systemem DGP (dystrybucji gorącego powietrza) do poszczególnych pomieszczeń w bardziej rozległym domu wymaga zamontowania wentylatora nadmuchowego.

W ogrzewaniu kominkowym z rozprowadzeniem ciepłego powietrza trzeba zapewnić swobodny jego przepływ między pomieszczeniami a wkładem kominkowym. Uzyskamy to przez podcięcie drzwi bądź wstawienie tulei wentylacyjnych.

Włączenie kominka w instalację c.o.

Do takiej modyfikacji wykorzystywane są kominki z płaszczem wodnym wyposażone w podstawowe urządzenia zapewniające bezpieczną pracę - faktycznie taki kominek pracuje jak kocioł na paliwo stałe i wymaga zainstalowania m.in. otwartego naczynia wzbiorczego lub innego sposobu zabezpieczenia przed przegrzaniem.

Zależnie od rodzaju podstawowego źródła ciepła i sposobu jego przekazywania za pośrednictwem grzejników lub ogrzewania podłogowego instaluje się różne elementy hydrauliczne zapewniające prawidłową współpracę przy obu źródłach ciepła.

Kominek z płaszczem wodnym
Kominek z płaszczem wodnym


W praktyce, instalację z mieszanymi źródłami ciepła typu kominek + kocioł lub pompa ciepła tworzą rozdzielone hydraulicznie dwa obiegi - otwarty kominkowy i zamknięty w systemie grzewczym (podłogowym lub grzejnikowym).

Konfiguracja instalacji grzewczej

Przy współpracy kominka z konwencjonalnymi źródłami ciepła (np. kotłem gazowym czy węglowym) równoczesna praca obu urządzeń (w jednym obiegu grzewczym) nie jest stosowana, a kominek pełni raczej rolę ogrzewania awaryjnego czy uruchamianego ze względów oszczędnościowych.

Jego włączenie w system ogrzewania domu wymaga sprzęgnięcia obiegu kominkowego i grzewczego za pośrednictwem wymiennika płytowego, który pozwala na rozdzielenie hydrauliczne obiegu otwartego od zamkniętego. Chroni to instalację grzejną przed korozją oraz wahaniami ciśnienia podczas ogrzewania kominkiem.

Wymiennik płytowy zapewni też większą skuteczność sterowania temperaturą w pomieszczeniach dzięki możliwości zmiany intensywności przepływu wody grzejnej czy wstawienia zaworów mieszających. Wymaga zamontowania dodatkowej pompy wymuszającej przepływ wody po stronie grzejnikowej i można go umieścić w dowolnym miejscu obiegu kominkowego oraz zaizolować cieplnie.

Współpraca kominka z instalacją grzejnikową

Kominek z płaszczem wodnym należy do wysokotemperaturowych źródeł ciepła (temperatura wody obiegowej powyżej 70° C), może więc bez problemu zapewnić odpowiednią moc grzewczą standardowym grzejnikom.

Ze względu na ograniczoną możliwość regulacji mocy kominka (ręczna zmiana intensywności dopływu powietrza i ilości załadowanego drewna) utrzymanie pożądanej temperatury pomieszczeń w znacznym stopniu zależeć będzie od bezwładności cieplnej konstrukcji domu - jak szybko się nagrzewa i schładza. Przełączenie na pracę "kominkową" przeprowadza się najczęściej ręcznie przestawiając odpowiednie zawory w instalacji grzewczej.

Współpraca kominka z ogrzewaniem podłogowym

Wykorzystanie kominka z płaszczem wodnym do zasilania ogrzewania podłogowego wymaga zamontowania zbiornika buforowego i termostatycznego zaworu trójdrożnego. Dzięki tym urządzeniom można będzie regulować temperaturę ogrzewania w szerokim zakresie niezależnie od temperatury wody nagrzewanej w kominku.

Dzięki termostatycznemu zaworowi trójdrożnemu i dodatkowej pompie obiegowej do ogrzewania podłogowego kierowana jest tylko część strumienia gorącej wody, która zostaje domieszana do obiegu podłogówki, w ilości regulowanej położeniem termostatu i utrzymuje się na założonym poziomie np. 45° C.

Współpraca kominka z pompą ciepła

Ze względu na charakterystykę pracy pompy ciepła typu powietrze-woda, przy znacznych spadkach temperatury zewnętrznej zmniejsza się jej wydajność grzewcza, a system ogrzewania budynku wymaga uruchomienia dodatkowego źródła ciepła.

Klasyczne dogrzewanie wody obiegowej grzałką jest kosztowne, a niekiedy potrzebna moc elektryczna przekracza moc przyłączeniową. Te pompy ciepła ze względu efektywność wytwarzania energii optymalnie pracują w temperaturach nie niższych niż minus 5 - minus 8° C zależnie od modelu urządzenia.

Dokładne określenie temperatury zewnętrznej przy jakiej warto uruchomić inne źródło ciepła ustala na podstawie charakterystyki konkretnego typu pompy i parametrów instalacji grzewczej, przyjmując pewną granicę opłacalności i zaspokojenia wymagań energetycznych budynku.

Stosunkowo prostym rozwiązaniem będzie oddzielne zasilanie części obiegu centralnego ogrzewania z pompy i kominka np. podłączenie pompy do ogrzewania podłogowego, natomiast grzejniki mogą pracować w obiegu kominkowym.

Wariant ten można zastosować przy ogrzewaniu mieszanym w poszczególnych pomieszczeniach (podłogówka + grzejnik) lub w popularnym układzie podłogówka na parterze grzejniki na piętrze. Połączenie obiegów powinno umożliwiać dowolne przełączanie zasilania poszczególnych obiegów z pompy, do czego wystarczy odpowiednie zamontowanie zaworów odcinających.

Bardziej rozbudowany i jednocześnie mniej korzystny będzie układ zapewniający równoległą pracę pompy i kominka w jednym obiegu grzewczym. Problem jest bowiem w utrzymaniu dostatecznie niskiej temperatury wody powracającej z instalacji grzewczej co umożliwi najbardziej efektywną pracę pompy ciepła.

W takim obiegu pompę ciepła łączy się szeregowo ze zbiornikiem buforowym, do którego trafia wstępnie podgrzana woda, a po zmieszaniu z wodą "kominkową" wraca do instalacji grzewczej.

autor: Cezary Jankowski
oprac.: Maja Wychowaniec
zdjęcie otwierające: Kratki.pl
zdjęcie w tekście: Lechma