W dzisiejszym artykule poruszymy temat sterowania strefowego. Opiszemy, jak działa, gdzie je stosować, a gdzie lepiej sobie odpuścić na rzecz innych rozwiązań grzewczych. Z tego tekstu dowiesz się także, jakie są jego wady i zalety. Postaramy się także odpowiedzieć na nurtujące nas pytanie, dlaczego rzesze instalatorów tak lubią ten rodzaj sterowania ogrzewaniem i czy w niektórych sytuacjach nie powinno się go zakazać.
Co to jest sterowanie strefowe?
Strefowa regulacja temperatur działa na podobnej zasadzie jak sterowanie za pomocą głowic termostatycznych. Z tą różnicą, że strefówka działa elektrycznie, sterując ogrzewaniem poprzez termostaty pokojowe zamontowane w konkretnych pomieszczeniach. Ściślej rzecz ujmując, odpowiedni termostat steruje pracą zaworu, otwierając go w momencie, gdy pomieszczenie się nadmiernie wychłodziło lub zamykając, gdy to pomieszczenie jest zagrzane zgodnie z ustawionymi potrzebami.
Jest to bardzo popularne rozwiązanie, natomiast w naszym odczuciu jest ono zbyt często wykorzystywane, ponieważ stosuje się je nawet w sytuacjach, gdy powinno się z niego zrezygnować. Sterowanie strefowe wykonane z uwzględnieniem działania kotła lub pomy ciepła ma sens i będzie wyśmienicie działać. Natomiast często pomija się ten aspekt podczas instalacji tego rozwiązania.
Jakie korzyści niesie sterowanie strefowe?
W teorii strefowa regulacja temperatur powinna Ci zapewnić możliwość zróżnicowania temperatur w pomieszczeniach i utrzymania w nich takich wartości temperatury, jakie sobie ustalisz. Dzięki temu masz w domu niesamowity komfort, ponieważ przy jednorazowym ustawieniu pewnych wartości na starcie, temperatury będą się utrzymywać samoistnie.
Dlaczego tylko w teorii? Bo tak może się wydarzyć jedynie w idealnym świecie, czyli przy założeniu, że pompa ciepła lub kocioł pracują w podobny sposób do grzałki elektrycznej – dostarczając dokładnie taką moc, jaką w danym momencie potrzebuje dane pomieszczenie. Rzeczywistość jest jednak nieco inna, bo każde ze źródeł ciepła – od kotła gazowego przez kocioł na paliwo stałe, po pompę ciepła – ma swoje konkretne parametry pracy i cała instalacja powinna brać to pod uwagę.
Błedy popełniane przy sterowaniu strefowym z podłogówką
Największym błędem w kontekście sterowania strefowego jest stosowanie go przy równoczesnym zaniedbaniu odpowiedniego ustawienia hydraulicznej instalacji podłogowej. Wielu instalatorów ma złudną nadzieję, że wystarczy wysterować ogrzewanie strefówką i nie trzeba przy tym w ogóle regulować podłogówki. Takie podejście ma fatalne skutki dla całego systemu.
Instalację ogrzewania podłogowego bardzo często montuje się bez projektu, a instalatorzy nie regulują nawet przepływów w obiegach. Z perspektywy użytkownika może się to wydawać bez znaczenia, ponieważ da się osiągnąć żądaną temperaturę w każdym z pomieszczeń sterownikiem strefowym. Jednakże sprawa jest nieco bardziej skomplikowana, a skutki takiego postępowania nie są widoczne na pierwszy rzut oka. Dla przykładu nie zauważasz, że kocioł musi się włączać na kilkuminutowe cykle, co znacznie skraca jego żywotność i zwiększa zużycie gazu.
Mówiąc krótko, ogrzewanie strefowe nie służy do maskowania zaniedbań przy projektowaniu systemu ogrzewania lub nieodpowiedniego zrównoważenia hydraulicznego!
Jakie są skutki złego podejścia do sterowania strefowego?
W zależności od ustawień obiegów podłogówki, pomieszczenia mogą nagrzewać się w różnym stopniu, doprowadzając do tego, że termostat będzie się włączać i wyłączać częściej w jednym pokoju niż w drugim. Poza tym, przy nieodpowiednio dobranych przepływach, możesz mieć trudność z zagrzaniem niektórych pokoi, ponieważ ciepła woda z podłogówki ucieknie do innego pomieszczenia.
Może się zdarzyć tak, że sterowanie strefowe zadba o część oddającą ciepło, czyli w tym przypadku podłogówkę, ale w konsekwencji źródło ciepła będzie przez to obrywać, bo będzie musiało np. taktować w przypadku kotła gazowego czy pompy ciepła.
Dlaczego sterowanie strefowe może szkodzić Twojemu kotłowi lub pompie ciepła?
Z perspektywy źródła ciepła największym problemem jest to, że nie potrafi ono rozwinąć swoich skrzydeł. Kocioł gazowy czy też pompa ciepła mają moc minimalną – jest to, mówiąc obrazowo, jakaś minimalna ilość obrotów, jaką może osiągnąć ten silnik. Poniżej tej wartości nie da się zejść.
Nowe ocieplone mieszkanie ma zapotrzebowanie na ciepło poniżej 2kW przy -20°C. Kocioł z najwyższej półki Viessmanna ma moc minimalną rzędu 1,9kW, a jeżeli mówimy o Vitodensie 050 lub Vitodensie 100, to ta moc minimalna będzie wyższa: 3kW lub 5kW. W tej sytuacji niemożliwym jest, by taki kocioł pracował płynnie.
Jedna pętla ogrzewania podłogowego zapewnia zazwyczaj przepływ około 1 – 2 litrów wody. Jest to na tyle niski odbiór energii ze strony instalacji, że Twoje źródło ciepła zaczyna pracować na bardzo krótkich cyklach.
Krótkie cykle szkodzą urządzeniom grzewczym. Kocioł gazowy jest nieco bardziej wytrzymały na taki rodzaj pracy, natomiast już dla pompy ciepła tego rodzaju taktowanie może być zabójcze.
Jak odpowiednio stosować ogrzewanie strefowe?
Jeśli chcemy stosować sterowanie strefowe, trzeba jakoś połączyć ze sobą dwa różne światy: odbioru i źródła ciepła. Posłużmy się analogią motoryzacyjną: w samochodzie mamy sprzęgło, które godzi ze sobą prędkość kół i moc silnika. W przypadku ogrzewania takim sprzęgłem samochodowym jest bufor. Jeśli nie zapewnisz swojej instalacji bufora, to jedna ze stron nie będzie działać prawidłowo. Sprzęgło hydrauliczne w tym przypadku raczej się nie sprawdzi, bo ma za małe możliwości, by pogodzić oba te światy.
Kiedy warto zainteresować się sterowaniem strefowym? Jeśli masz duży dom, to bez większego problemu jego zapotrzebowanie na ciepło sprawi, że cykle pracy kotła lub pompy ciepła będą trwać średnio 30 minut. Przyjmujemy, że praca powyżej 10 minut to dla kotła optymalny wynik. Dla pomp ciepła ten wynik powinien być wyższy i oscylować w granicach 40 minut – tak długo powinna działać sprężarka według zaleceń producenta. Oczywiście im dłuższa praca i mniej startów urządzenia, tym lepiej dla niego i jego żywotności.
Kiedy lepiej nie stosować ogrzewania strefowego?
W przypadku małych mieszkań sterowanie strefowe praktycznie mija się z celem, ponieważ nie ma gdzie zmieścić bufora o pojemności 40 litrów. Poza tym, nawet jeśli gdzieś się taki zbiornik zmieści, to podniesie on znacząco koszt całej instalacji, a i tak trudno będzie zróżnicować temperatury poszczególnych pomieszczeń przy stosunkowo małej powierzchni.
Podobną sytuację mamy w dobrze docieplonych budynkach jednorodzinnych. W takim przypadku odbiory ciepła są rzędu kilkuset watów, a nie kilku tysięcy watów na pomieszczenie i to przy temperaturze -20°C, a co dopiero przy temperaturach dodatnich okresu przejściowego późną jesienią bądź wczesną wiosną.
Mamy kilka takich instalacji pod opieką, gdzie w nowym docieplonym budynku zastosowano sterowanie strefowe. Ilość startów palnika w stosunku do ilości godzin pracy kotła jest dość niepokojąca. Średnia długość pracy kotła wynosi tam około 3 minut, co dla tego typu źródła ciepła jest niezbyt sprzyjające.
W powyższych przypadkach zbawiennym byłoby zastosowanie wspomnianego bufora. A gdzie można by zastosować sterowanie strefowe bez bufora w instalacji? Odpowiedzią jest bardzo duży dom. Niemniej jednak, gdybyśmy mieli przedstawić rozwiązanie na kotłownię, mimo wszystko zalecalibyśmy użycie odpowiedniego bufora nawet w przypadku dużego budynku, tak aby mieć pewność, że wszystko będzie działać należycie.
Przykłady z życia wzięte
Zobaczmy jak wygląda sterowanie strefowe w praktyce na przykładzie kilku domów, które mamy pod opieką serwisową. Zwróć uwagę na średnie czasy pracy występujące w kotłach przy zastosowaniu tego ogrzewania w budynkach, które mają niskie zapotrzebowanie na energię cieplną.
Pierwsza instalacja z nowym kotłem dwufunkcyjnym zamontowanym pół roku przed przedstawionymi pomiarami: 939 godzin pracy kotła na 11 657 startów palnika daje średnio 4 minuty pracy na start. Jako że jest to kocioł dwufunkcyjny, to naturalnie cykli będzie więcej. Wiąże się to z tym, że kocioł włącza się do każdorazowego podgrzewu wody z kranu.
Kolejny przypadek jest marginalnie skrajnym, ale wybraliśmy go dla ukazania tego, jak długo może pracować kocioł. Kocioł w starym, gorzej ocieplonym domu z ogrzewaniem regulowanym pogodowo: 4279 godzin pracy kotła na zaledwie 255 startów palnika, to średni czas pracy 16 godzin i 46 minut! Przy czym zaznaczmy, że kocioł grzeje jedynie centralne ogrzewanie i w ogóle nie dogrzewa wody użytkowej, ponieważ ta funkcja jest w nim wyłączona. Niemniej nie zmienia to faktu, że w starszych domach długa praca kotła powinna być standardem. Oczywiście do pewnych granic, bo z perspektywy kosztów klienta dobrze byłoby, gdyby kocioł pracował nieco krócej, a przez to zużywał mniej gazu.
Weźmy kolejny przykład. Kocioł jednofunkcyjny w bardzo dobrze ocieplonym domu z ogrzewaniem podłogowym, ale nie sterowanym strefowo: 1846 godzin pracy na 2077 startów, co daje średni cykl pracy w granicach 53 minut.
Ostatni przykład. Nowy, bardzo dobrze ocieplony dom z małym zapotrzebowaniem ciepła, ze sterowaniem załącz-wyłącz i kotłem jednofunkcyjnym: 4776 godzin pracy na 6 292 startów palnika, co daje średni czas pracy kotła na poziomie 45 minut.
Podsumowanie
Podsumujmy i podkreślmy jeszcze raz: nie jesteśmy przeciwnikami sterowania strefowego. Jesteśmy za to przeciwnikami nieprzemyślanych rozwiązań, w których zapomina się o źródle ciepła lub odbiorze tej energii, a w zasadzie o efektywnym połączeniu tych dwóch domen. Każda z tych domen ma inną charakterystykę wydawania ciepła i odbierania go. Jeśli w tej relacji nie dzieje się dobrze, to któraś ze stron na tym ucierpi: albo Twój komfort, albo prędzej czy później Twoja kieszeń. Zastanów się więc dwa razy, zanim zgodzisz się na podszepty instalatorów, którzy swoje niedociągnięcia chcą zamieść pod Twój dywan.
