Komfort cieplny a system ogrzewania.

Komfort cieplny najczęściej określa się dla średniej temperatury powietrza i ścian w pomieszczeniu wynoszącej 20°C, przy nieruchomym powietrzu (prędkość przepływu poniżej 0,15 m/s) i dla normalnej wilgotności (50%). Jeżeli w takich warunkach normalnie ubrany dorosły człowiek wykonujący drobne prace nie rejestruje żadnych odczuć cieplnych (nie czuje zimna ani gorąca) to wtedy można określić takie warunki mianem komfortu cieplnego.

Temperatura nie jest jedynym i miarodajnym wskaźnikiem komfortu cieplnego, ale przyjmuje się, że dla określenia jego właściwego poziomu optymalna temperatura na wysokości 1,5 m powinna wynosić:

– 20°C – dla pomieszczeń mieszkalnych z jedną ścianą zewnętrzną i podwójnie przeszklonym oknem o powierzchni nie większej niż 15% podłogi,

– 21°C – w przypadku dwóch przegród chłodzących,

– 22°C – dla trzech przegród chłodzących,

– 23°C – dla czterech przegród chłodzących.

Jako przegroda chłodząca traktowana jest każda ściana zewnętrzna sufit bądź podłoga.

W przypadku budownictwa jednorodzinnego liczba przegród chłodzących jest większa niż w budownictwie wielorodzinnym.

Rozkład temperatury wzdłuż wysokości pomieszczenia zależy od typu ogrzewania. Kolorem czerwonym zaznaczono idealny rozkład temperatury.

Najbardziej zbliżone do idealnego jest ogrzewanie podłogowe. Jego zastosowanie dodatkowo zmniejsza ilość przegród chłodzących, a podłoga ma wyższą temperaturę, co zapewnia osiągnięcie poziomu komfortu cieplnego przy średniej temperaturze powietrza w pomieszczeniu wynoszącej 17 ÷ 18°C. Niższa temperatura w środku budynku wiąże się z mniejszymi stratami ciepła do otoczenia, co oznacza zmniejszenie kosztów ogrzewania. Niekorzystny rozkład temperatury w pomieszczeniu powstaje np. przy zbyt wysoko umieszczonych grzejnikach konwektorowych. Tworzy się wtedy pod sufitem poduszka z ciepłym powietrzem. Zwiększa to straty cieplne budynku, gdyż powietrze odprowadzane jest przez otwory wentylacyjne, co powoduje też napływ zimnego świeżego powietrza obniżający komfort cieplny. Podobny efekt otrzymuje się w przypadku grzejników umiejscowionych na ścianach wewnętrznych.

System grzewczy musi zapewnić właściwy komfort cieplny, przy możliwie niskim zużyciu energii. W domu pasywnym w szczególności konieczne jest zapewnienie wysokiej sprawności przesyłu ciepła poprzez właściwą izolację przewodów systemów grzewczych. Korzystne ze względu na poprawę komfortu cieplnego jak i ograniczenie strat ciepła są systemy ogrzewania niskotemperaturowego. W systemach z pompą ciepła niższe temperatury czynnika grzewczego poprawiają wydajność urządzenia.

Rodzaje niskotemperaturowych systemów grzewczych są następujące:

– ogrzewanie płaszczyznowe, które może być podłogowe, ścienne lub sufitowe,

– ogrzewanie powietrzne,

– ogrzewanie konwekcyjne, o zwiększonej w porównaniu do tradycyjnych powierzchni wymienników ciepła.

W ogrzewaniu płaszczyznowym wyższa jest temperatura płaszczyzn (podłogi, ścian) stanowiących źródło ciepła. Poprawia to komfort cieplny i umożliwia obniżenie temperatury powietrza o 1 – 2°C, przy zapewnieniu porównywalnego komfortu cieplnego. Zmniejsza to też straty przez przenikanie jak i wentylacyjne. Niższe temperatury czynników grzejnych zwiększają również sprawność systemów wykorzystujących odnawialne źródła energii. Obliczeniowa temperatura zasilania w systemach niskotemperaturowych nie przekracza 55°C.

Obniżenie temperatury w pomieszczeniu jest istotne ze względu na aspekt higieniczny, zmniejszając ryzyko podrażnień błony śluzowej. W wyniku kontaktu powietrza z metalowymi powierzchniami grzejników przeważają niekorzystne jony dodatnie wywołujące duszności i suchość dróg oddechowych u ludzi.