OCENA SYSTEMU OGRZEWANIA

PRZEGLĄD SYSTEMÓW OGRZEWANIA
ORAZ ZAOPATRZENIA W CIEPŁĄ WODĘ UŻYTKOWĄ
1. System – pojęcie i ogólna charakterystyka, operacje systemowe
2. System ogrzewania (ogrzewczy) – główne elementy,
ogólna charakterystyka
2.1. Klasyfikacja systemów grzewczych
2.2. Klasyfikacja źródeł ciepła
2.3. Podział kotłów
2.4. Przegląd instalacji grzewczych
2.5. Kotły kondensacyjne
2.6. Wykorzystanie zasobów energii odnawialnych
2.7. Pompy grzejne (pompy ciepła)
2.8. Spalinowe bloki cieplno-elektryczne
2.9. Klasyfikacja i charakterystyka grzejników
2.10.Ogólna charakterystyka systemów zaopatrzenia w c.w.u.
2.11.Przewody instalacji
3. Podsumowanie
1. POJĘCIE SYSTEMU
Ogólna teoria systemów (matematyczna teoria systemów):
cybernetyka, teoria sterowania, teoria informacji, teoria mnogości,
teoria grafów, teoria sieci, teoria gier i decyzji,
teoria maszyn matematycznych, teoria symulacji itp.
System (gr.) – zestawienie, połączenie (porządek):
- zbiór elementów wzajemnie powiązanych ze sobą i z otoczeniem,
- celowo określony zbiór elementów
oraz relacji zachodzących między tymi elementami
i między ich właściwościami;
właściwości – cechy poszczególnych obiektów,
relacje
– stosunki wiążące poszczególne części z całością;
dzięki relacjom całość ma właściwości, których nie wykazują jej części.
System – obiekty rzeczywiste i abstrakcyjne
System rzeczywisty – system uporządkowany wg fizycznych elementów
składających się na całość (obiekt zainteresowania)
Otoczenie systemu –
zbiór wszystkich obiektów nie należących do systemu,
których właściwości oddziaływają na system
i zarazem ulegają zmianie pod wpływem tego systemu.
System współdziała z otoczeniem
(poszczególne elementy systemu
mogą oddziaływać na poszczególne elementy otoczenia i odwrotnie)
Oddziaływanie między elementami systemu silniejsze
aniżeli pomiędzy systemem a otoczeniem.
System dzieli się na podsystemy;
element systemu to podsystem,
w którym nie da się określić podsystemów niższego rzędu.
Operacje systemowe:
- analiza systemu – badanie zachowania się systemu
na podstawie jego struktury,
- synteza systemu – poszukiwanie struktury systemu
na podstawie znajomości jego zachowania się.
Klasyfikacja systemów (rzeczywistych):
kryteria:
– liczba elementów:
system: prosty, złożony, szczególnie złożony,
– powiązanie systemu z otoczeniem:
system otwarty,
który wymienia z otoczeniem materię, energię i informację,
system zamknięty,
charakteryzujący się brakiem wymiany materii z otoczeniem,
ale zachodzi wymiana energii bez pośrednictwa substancji,
wymiana informacji,
system odosobniony, który nie wymienia z otoczeniem,
ani materii, ani energii, ani informacji,
– zmienność stanów systemu:
systemy dynamiczne,
wykazujące zmiany strukturalne lub funkcjonalne w czasie:
– deterministyczne
(znajomość wartości odpowiednich zmiennych w danej chwili
pozwala określić jednoznacznie stan systemu w każdej chwili
późniejszej),
– probabilistyczne
(nowy stan systemu można przewidzieć
tylko z określonym prawdopodobieństwem),
systemy statyczne,
– udział człowieka w kontrolowaniu systemów:
systemy naturalne - spotykane w przyrodzie,
(z właściwością adaptacji
polegającą na przystosowaniu systemu
do zmian otoczenia w sposób najbardziej korzystny
ze względu na dalsze działanie systemu,
ze zdolnością do homeostazy,
czyli do utrzymywania pewnych wielkości
w przedziałach uwarunkowanych
możliwościami adaptacyjnymi systemu,
mimo znacznych zmian warunków zewnętrznych,
dzięki działaniu mechanizmów samoregulacji
związanych z wykorzystaniem sprzężenia zwrotnego)
systemy sztuczne (zbudowane przez człowieka):
– brak istotnego działania mechanizmów sprzężenia zwrotnego
– nietrwałość,
– zgodność (dopasowanie do określonego otoczenia),
– optymalizacja (możliwe najlepsze dopasowanie systemu
do otoczenia),
– niezawodność
(prawdopodobieństwo,
z którym system wykazuje w pewnym procesie
pożądane i określone uprzednio zachowanie):
– bezawaryjność
(zdolność do utrzymywania sprawności
w określonych warunkach funkcjonowania
i w określonym czasie),
– trwałość lub żywotność
(zdolność do długotrwałego użytkowania
w danych warunkach, przy odpowiednim poziomie
obsługi),
–zdolność naprawcza
(zapobieganie, wykrywanie i usuwanie uszkodzeń,
które mogą powstawać przypadkowo – awarie,
lub być wynikiem procesu starzenia się)
Zwiększanie niezawodności każdego z elementów
oraz zwiększenie ilości elementów rezerwowych
powiązanych równolegle
wpływa na wzrost niezawodności systemu.
Metoda opisu systemu
– opis przyczynowy, przez relacje typu wejście – wyjście,
– opis celowy, przez dążenie do celu,
obiekt decyzyjny oraz obiekt wartościowania,
funkcja celu oraz funkcja wyniku.
Inżynieria systemów
– problematyka koncepcyjna (software), wynikająca z zastosowania
ogólnej teorii systemów do problemu technicznego,
– cel: optymalizacja wielk. wyjściowych zgodnie z zadanymi kryteriami,
– problematyka aparatury technicznej (hardware),
obejmująca technikę sterowania, automatyzację
oraz komputeryzację.
2. SYSTEMY GRZEWCZE
System grzewczy obejmuje:
- źródło (źródła) ciepła lub urządzenie (urządzenia) grzewcze,
- sieć rozprowadzania nośnika ciepła
- oraz odbiorniki ciepła.
.
2.1. Klasyfikacja systemów grzewczych:
 wg ilości źródeł ciepła:
 monowaletne (pojedyncze źródło) lub
biwalentne (dwa różne źródła,
np. kocioł na paliwo stałe i kocioł na paliwo gazowe,
kocioł i pompa grzejna)
 kaskada źródeł (np. szereg kotłów wodnych)
 wg położenia źródła ciepła w stosunku do instalacji:
 ogrzewanie miejscowe, centralne, zdalaczynne
 wg rodzaju paliwa:
 ogrzewanie paliwem ciekłym i/lub gazowym,
stałym lub stałym i gazowym
 wg nośnika ciepła:
 ogrzewanie wodą ciepłą lub wodą gorącą
 ogrzewanie parowe lub powietrzne
 wg sposobu oddawania ciepła:
 ogrzewanie konwekcyjne, promiennikowe,
nawiewne i kombinowane
 z wykorzystaniem (lub bez wykorzystania)
odnawialnych zasobów energii:
 w postaci biomasy, energii słonecznej lub geotermicznej
 inne źródła ciepła:
 skojarzone źródła ciepła
w postaci spalinowego bloku elektryczno-ciepłowniczego
(zasilany paliwem gazowym silnik spalinowy
napędzający generator prądu elektrycznego)
 sprężarkowa lub absorpcyjna pompa ciepła (pompa grzejna)
 kocioł kondensacyjny wykorzystujący ciepło zmiany fazowej
przy wykraplaniu pary wodnej zawartej w spalinach.
2.2. Klasyfikacja źródeł ciepła
Klasyfikacja źródeł ciepła powiązana jest z przyjętym systemem ogrzewania.
Systemy ogrzewania, wraz ze źródłami ciepła, obejmują:
 ogrzewanie miejscowe, w którym źródło ciepła
znajduje się w ogrzewanym pomieszczeniu:
 piece ceramiczne, kominki z komorą spalania
 akumulacyjne ogrzewacze elektryczne,
promienniki gazowe i elektryczne
 ogrzewanie centralne, stosowane dla wszystkich pomieszczeń
budynków:
 lokalna kotłownia wbudowana na paliwo stałe, ciekłe lub gazowe
 ogrzewanie zdalaczynne, obsługujące większą grupę budynków,
całe dzielnice lub obszary miasta,
z wykorzystaniem przesyłowej sieci cieplnej:
 indywidualny lub grupowy węzeł cieplny
 lokalna elektrociepłownia spalinowa lub parowa.
Kotły - najpopularniejsze źródła ciepła,
wyposażone w specjalne oprzyrządowanie,
czyli w armaturę, automatykę regulacyjną i sterowniczą,
przyrządy i urządzenia pomiarowe.
Podział kotłów:
kryterium rodzaj zastosowanego paliwa,
 paliwo stałe, tj. drewno (pelety, zrębki), torf,
węgiel brunatny, węgiel kamienny lub koks
 paliwo gazowe, głównie gaz ziemny lub tzw. gazy ciekłe
 paliwo ciekłe, w postaci oleju opałowego lekkiego,
średniego lub ciężkiego.
Drewno - materiał opałowy
 odpady leśne, które nie nadają się do przemysłowego wykorzystania
 odpady produkcyjne w zakładach przemysłu drzewnego
(tartaki, zakłady stolarskie, fabryki mebli, fabryki celulozy i papieru,
fabryki płyt pilśniowych i sklejki z drewna)
 odpady drzewne powstające w innych gałęziach gospodarki
(budownictwo, kolejnictwo, górnictwo, sadownictwo,
gospodarka komunalna)
 drewno z plantacji energetycznych (wierzba, topola itp.).
Średnia wartość opałowa suchej masy drewna wynosi - ok. 15 MJ/kg.
Torf - produkt procesu butwienia roślin z terenów błotnistych.
Po wydobyciu i suszeniu przez ok. 6 tygodni w warunkach naturalnych,
na powietrzu, wartość opałowa wynosi od 11,7 do 15,5 MJ/kg.
Węgiel brunatny (stan roboczy):
średnio ok. 20 ÷ 25 % popiołu, ok. 50 % wilgoci,
reszta w postaci pierwiastka węgla i niewielkich ilości azotu, tlenu.
Wartość opałowa od 6,7 do 10,5 MJ/kg.
Z węgla brunatnego, podczas prasowania pod dużym ciśnieniem i ogrzewania,
usuwa się wilgoć i otrzymuje zlepioną, jednolitą masę,
z której uzyskuje się brykiety o wartości opałowej 20, 1 MJ/kg.
Węgiel kamienny różni się składem chemicznym, uzależnionym od złoża,
z którego pochodzi.
Z uwagi na ochronę środowiska, ważne są następujące parametry:
wartość opałowa, zawartość popiołu i siarki
oraz pierwiastków śladowych i promieniotwórczych.
Klasyfikacja węgla kamiennego:
- typy (przydatność technologiczna):
węgle energetyczne (31, 32): płomienny, gazowo – płomienny,
węgle gazowo-koksujące (33 ÷ 38): gazowy, gazowo-koksowy,
orto-, semi-, metakoksowy, chudy,
antracytowy, antracyt (41, 42);
- klasy (23): najwyższa wartość opałowa i najwyższa zawartość popiołu
31 ÷ 12,6 MJ/kg, 5 ÷ 40 % popiołu;
(w stanie roboczym)
- sortymenty: grube (kostka I, kostka II, kostka, orzech I, orzech II, orzech),
średnie (groszek), drobne (drobny),
miałowe (miał I, miał II), pyłowe (pył, muł)
Charakterystyka energetyczna węgla kamiennego
- udziały masowe [%]
węgiel 45 ÷ 72, wodór 3 ÷ 4, azot ok. 1, tlen 1 ÷ 9,
siarka 0,5 ÷1,2, wilgoć 2 ÷ 20, popiół ok. 20
- wartość opałowa 17 ÷ 27 MJ/kg
Węgiel zawiera pierwiastki toksyczne (rtęć, ołów, kadm i arsen)
oraz promieniotwórcze (uran, tor),
a także inne (miedź, nikiel, kobalt, chrom, cynk, wanad i inne),
nazywane mikroelementami i występujące w ilościach śladowych.
Po spaleniu węgla wchodzą w skład popiołu lotnego i żużla.
Koks powstaje podczas suchej destylacji węgla kamiennego
(w temperaturze ok. 1000 0C),
w wyniku której następuje usuwanie składników gazowych (głównie wodoru)
przez ogrzanie bez dostępu powietrza.
Skład koksu (masowy):
węgiel 78,7 %, wodór 0,8 %, siarka 0,8 %
azot 1,0 %, tlen 1,5 %, wilgoć 2,2 %, popiół 15,0 %
wartość opałowa 29,2 MJ/kg
Techniczne gazy opałowe i palne posiadają różnorodne własności,
przy czym są mieszaniną gazów palnych i niepalnych.
Składniki palne głównie węglowodory (metan, etan i wodór),
w mniejszej ilości – tlenek węgla.
Składniki niepalne - głównie azot,
oraz w ilościach śladowych – gazy szlachetne.
Paliwa gazowe dzielimy na naturalne i wytworzone technicznie.
Gaz ziemny zaliczany jest do gazów naturalnych,
trzy podstawowe grupy różniące się składem i wartością opałową:
 GZ 35

o wartości opałowej 25,7 MJ/m3
 GZ 41,5

o wartości opałowej 28,6 MJ/m3
 GZ 50

o wartości opałowej 35,4 MJ/m3.
Gazy naturalne - propan, butan i mieszanina propan  butan.
Gazy te nazywane są ciekłymi,
ponieważ przy stosunkowo niewielkich ciśnieniach przechodzą w stan ciekły
i w takim stanie mogą być przechowywane w zbiornikach.
Gaz butanowo  propanowy ma wartość opałową 108 MJ/m3.
Gazy wytwarzane metodami technicznymi:
gaz miejski, gaz koksowniczy i inne.
Oleje opałowe są produktami destylacji ropy naftowej.
Powinny spełniać wymagania normowe: 84  86 % pierwiastka węgla
oraz 11  13 % wodoru.
Olej opałowy EL w temperaturze 15 0C posiada gęstość 720 kg/m3
oraz wartość opałową 42,7 MJ/kg.
2.3. Podział kotłów
Kryteria podziału:
 wg materiału, z którego wykonane są kotły:
 kotły żeliwne, stalowe, ze stali stopowej
 ze stopów lekkich na bazie aluminium, magnezu i krzemu
 wg ciśnienia roboczego:
 kotły niskoprężne (nadciśnienie < 0,1 MPa, temperatura < 120 0C)
 k. wysokoprężne (nadciśnienie > 0,1 MPa, temperatura > 120 0C)
 wg wydajności (mocy):
 mała wydajność do ok. 50 kW
 średnia wydajność 50  500 kW
 duża wydajność, powyżej 500 kW
 wg rodzaju konstrukcji, określonej typem paliwa:
 kotły gazowe, olejowe, na paliwo stałe, elektryczne
 kotły o przestawnym spalaniu, w których, w przypadku zmiany
paliwa na inne, wymagana jest przebudowa paleniska
 kotły o przemiennym spalaniu, z jedną lub dwoma komorami
spalania (bez przebudowy paleniska)
 kotły z podgrzewaczami wody użytkowej
 kotły niskotemperaturowe i kondensacyjne
 kombinacje kotłowe, czyli zestawy kotłów na gaz/olej i paliwo stałe
 wg nośnika ciepła:
 kotły wodne i parowe (kotły na oleje syntetyczne)
 wg sposobu prowadzenia w kotle spalin:
 przy palnikach na gaz i olej: dwuciągowy, trójciągowy
niesymetryczny, nawrotny oraz ich kombinacje
 przy paliwach stałych
(z górnym lub dolnym odprowadzaniem spalin)
 wg temperatury spalin:
 bez lub z wykraplaniem pary wodnej ze spalin
 wg sposobu doprowadzania paliwa i powietrza:
 przy opalaniu gazem: z dmuchawą lub bez
 przy opalaniu olejem: z rozpylaniem oleju
lub z jego odparowaniem
 wg ciśnienia w komorze spalania:
 kotły z naturalnym ciągiem lub kotły z nadciśnieniem
 wg sposobu podgrzewania wody użytkowej:
 kotły grzejne z pojemnościowym pogrzewaczem wody użytkowej
 z przepływowym podgrzewaczem wody użytkowej
 wg rodzajów odbiorników ciepła:
 jednofunkcyjne: do ogrzewania pomieszczeń,
do przygotowania ciepłej wody użytkowej,
dla określonej technologii
 dwufunkcyjne: zwykle do ogrzewania pomieszczeń
i przygotowania c.w.u.
Podstawowe parametry kotłów wodnych
Parametrami są następujące grupy parametrów:
 Parametry robocze:
 znamionowa moc cieplna  moc podawana przez producenta,
uzyskiwana w sposób trwały przy spalaniu paliwa,
na które kocioł został skonstruowany
 ciśnienie robocze – dopuszczalne ciśnienie nośnika ciepła
(określone decyzją dozoru technicznego),
pozwalające wykorzystać kocioł
w określonym układzie hydraulicznym instalacji odbiorczej
 temperatura zasilania i powrotu – temperatura wody
zależna od zapotrzebowania ciepła:
nominalne temperatury wody:
100/70 0C, 90/70 0C, 70/55 0C, 60/45 0C, 50/35 0C, 40/30 0C;
kotły kondensacyjne zwykle: 50/35 0C 45/35 0C, 40/30 0C
 rodzaj paliwa i jego charakterystyka.
 Parametry konstrukcyjne i technologiczne kotłów:
 stosowane materiały konstrukcyjne
 rodzaj i odmiana konstrukcyjna
 system przepływu spalin i intensyfikacji przepływu ciepła
 konstrukcja i wymiary komory spalania, rodzaj palników
 pojemność wodna
 rodzaj i wymiary przyłączy wody , gazu i spalin
 zastosowane technologie i materiały izolacyjne
 wymiary i masa kotła.
 Podstawowe parametry eksploatacyjne kotłów:
 sprawność nominalna i znormalizowana
 średnioroczna sprawność użytkowa
 temperatura spalin za kotłem
 wielkość emisji NOx, CO i CO2
 opór hydrauliczny po stronie wodnej
 opór hydrauliczny po stronie spalin
 sposób zabezpieczenia przed korozją
 trwałość.
2.4. Przegląd instalacji grzewczych
Dwa główne typy instalacji grzewczych:
nośnik ciepła - woda instalacyjna lub powietrze grzewcze,
ponadto układy mieszane,
gdzie ogrzewanie wodne wspiera działanie instalacji powietrznej
.
Praktycznie biorąc, dzisiaj nie spotyka się już zupełnie ogrzewania parowego,
chociaż para wodna - pierwotnie podstawowy nośnikiem ciepła
w instalacjach centralnego ogrzewania.
W technice kotłowej, najpierw rozwinęły się kotły parowe,
a dopiero w latach dwudziestych ub. wieku, pojawiły się kotły wodne.
Ogrzewanie wodne
Najpopularniejszy system – system ogrzewania wodnego
– składa się z następujących głównych części:
 źródło ciepła
 system przewodów rozprowadzających instalacyjną wodę grzejną
 odbiorniki ciepła – grzejniki lub płaszczyzny grzejne
 naczynie wzbiorcze dla układu otwartego lub zamkniętego.
Systemy wodne dzielą się jeszcze na układy otwarte i zamknięte.
W systemach otwartych
– koniecznych do współpracy z kotłem na paliwo stałe –
woda instalacyjna ma kontakt z powietrzem atmosferycznym
w otwartym naczyniu wzbiorczym.
Kotły na paliwa gazowe i ciekłe
powinny współpracować z zamkniętym układem grzewczym,
czyli odosobnionym od powietrza atmosferycznego,
w którym musi się znaleźć zamknięte naczynie wzbiorcze;
niezbędne do kompensacji zmiany objętości wody grzejnej,
wywołanej jej rozszerzalnością termiczną,
ale przy spełnieniu warunku odcięcia kontaktu tej wody z powietrzem.
W niektórych obiektach można jeszcze spotkać,
takie dodatkowe urządzenia, jak:
 zasobniki ciepła
 sprzęgło hydrauliczne,
sprzęgające wodny obieg kotłowy z obiegiem grzejnikowym.
Ponadto, często pompa wody instalacyjnej
stanowi odrębną część układu grzewczego,
może też być zblokowana z zespołem kotła.
Do koniecznego wyposażenia układu grzewczego należą zawory:
odcinające, zwrotne, mieszające, odpowietrzające,
regulacyjne  stałej różnicy ciśnienia, termoregulacyjne,
do napełniania wodą i spustowe.
Zasobniki ciepła służą do akumulacji wody nagrzanej uprzednio przez źródło,
by można ją później wykorzystać do celów grzejnych
podczas przerwy w pracy źródła.
Sprzęgło hydrauliczne
ma za zadanie wywołać odpowiednio dobrane przepływy wody instalacyjnej
w dwu różnych częściach układu grzejnego,
osobno dla zespołu kotła oraz
inny – dla pozostałej części układu przepływowego,
czyli przez odbiorniki ciepła – grzejniki.
Instalacje centralnego ogrzewania dzielimy wg następujących kryteriów:
 sposobu połączenia z atmosferą:
 otwarte – zabezpieczone otwartym naczyniem wzbiorczym
 zamknięte – zabezpieczone przeponowym naczyniem wzbiorczym
 sposobu wywoływania krążenia wody w instalacji:
 grawitacyjne, w których ruch wody wywołany jest różnicą gęstości
czynnika grzejnego w przewodach zasilających i powrotnych
 w zależności od położenia przewodów zasilających
w stosunku do instalacji:
 z rozdziałem dolnym,
gdy przewody zasilania znajdują się poniżej pionów instalacji
 z rozdziałem górnym,
w którym przewody zasilające prowadzone są powyżej instalacji
 w zależności od sposobu rozwiązania instalacji:
 dwu– i jednorurowe
 pionowe i poziome
 w zależności od rodzaju zastosowanego paliwa:
 ogrzewanie na paliwo stałe, olej opałowy, gaz i energię elektryczną.
Wśród instalacji grzewczych centralnego ogrzewania,
najczęściej spotykamy instalacje dwururowe,
zarówno grawitacyjne, jak i pompowe,
które mogą być w dodatku z rozdziałem górnym lub dolnym.
W instalacjach grawitacyjnych,
ruch wody instalacyjnej wywołany działaniem siły wyporu termicznego,
wywołanej różnicą gęstości wody między źródłem ciepła a grzejnikami.
W instalacjach pompowych,
ruch wody instalacyjnej wywołany jest działaniem pompy obiegowej,
napędzanej przez silnik elektryczny.
Instalacje z rozdziałem górnym –
do najwyższego punktu instalacji woda dopływa tzw. pionami wznośnymi.
Odbywa się to grawitacyjnie lub jest wywołane działaniem pompy obiegowej.
Następnie przewodem rozdzielczym woda grzejna
rozprowadzana jest do poszczególnych pionów
i podłączonych do nich grzejników.
Z kolei pionami opadowymi woda instalacyjna wraca do kotła.
W najwyższym punkcie instalacji znajduje się
zawór odpowietrzający obieg wody instalacyjnej.
Instalacje z rozdziałem dolnym są bardziej rozpowszechnione.
Zastosowane w nich kolektory rozdzielające (zasilające i powrotne)
znajdują się zwykle na poziomie kotła.
Stąd przez odpowiednie piony grzejne grzejniki zasilane są wodą instalacyjną,
która powraca do kotła przewodami powrotnymi.
W najwyższych punktach instalacji znajdują się zawory odpowietrzające.
Obecnie ogrzewanie grawitacyjne stosowane jest bardzo rzadko,
przede wszystkim w instalacjach na paliwo stale.
Przy powszechnie stosowanych kotłach olejowych lub gazowych,
instalacje centralnego ogrzewania
wykonywane są wyłącznie jako pompowe układy zamknięte,
które są tańsze inwestycyjnie i dają się lepiej regulować.
Ogrzewanie powietrzne
System ogrzewania powietrzem
może być podstawowym lub dodatkowym źródłem ogrzewania,
szczególnie w przypadku domu jednorodzinnego.
Ciepło może być pozyskiwane
zarówno z tradycyjnych kotłów, jak i kominków
wyposażonych w układ dystrybucji gorącego powietrza.
System ogrzewania powietrznego:
 nadmuchowy kocioł grzewczy –
paliwo: gaz ziemny, gaz płynny, olej opałowy lub energia elektryczna;
spaliny usuwane są poprzez przewód kominowy do atmosfery.;
wentylator (promieniowy) zasysa z zewnątrz budynku zimne powietrze,
które jest tłoczone do sekcji grzewczej źródła;
powietrze opływa rozgrzaną komorę spalania i kanały wymiennika,
pobierając ponadto ciepło od usuwanych spalin;
ciepłe czyste powietrze wydmuchiwane jest bezpośrednio
do pomieszczenia poprzez głowice swobodnego nadmuchu
bądź system kanałów nawiewnych;
powietrze może być dodatkowo oczyszczane przez odpowiednie filtry;
dzięki małej bezwładności cieplnej,
prawie natychmiast po uruchomieniu urządzenia
powietrze osiąga wymaganą temperaturę,
która utrzymywana jest automatycznie przez termostat;
jedną z możliwości jest również zastosowanie kotła kondensacyjnego
lub pompy ciepła typu powietrze – powietrze;
źródłem ciepła może też być kominek
 kanały rozprowadzające –
ciepłe powietrze doprowadzane jest kanałami
do poszczególnych pomieszczeń;
kanały instalowane są na poddaszach nieużytkowych,
w podłodze, nad sufitami podwieszonymi
 kratki nadmuchowe –
które stanowią zakończenie kanałów rozprowadzających;
wyposażone są one w przepustnice
do ręcznej regulacji ilości dopływającego ciepła do pomieszczenia
 czerpnia zewnętrzna – dostarczająca świeże powietrze do systemu,
umieszczona w zewnętrznej ścianie budynku
 czerpnia wewnętrzna – zbierająca usuwane powietrze z pomieszczeń
i odprowadzająca je do zasilania palnika lub komory paleniskowej
 automatyka – proces ogrzewania powietrzem może być sterowany
za pomocą mikroprocesora,
przy czym sterownik umożliwia regulację temp. nadmuchu powietrza,
stabilizuje temp. w pomieszczeniu oraz steruje temp. spalania paliwa;
parametry regulacji można dostosowywać
do aktualnych warunków pracy (np. programy dobowe, tygodniowe)
 włókninowy filtr powietrza – montowany na wlocie powietrza do kotła,
wyłapujący zanieczyszczenia mechaniczne z powietrza.
Układy sterowania i automatyki
Specyfika systemu grzewczego,
obsługującego budynki mieszkalne i użyteczności publicznej,
realizowanie zmiennego zapotrzebowania na ciepło,
wynikającego z chwilowej wartości temperatury powietrza atmosferycznego,
przy zachowaniu wewnątrz budynku warunków komfortu termicznego.
Wymusza to odpowiednie sterowanie pracą źródła ciepła.
Główne zadania sterowania pracą źródła sprowadzają się do:
 dopasowywania parametrów, ilości i okresów stosowania czynnika
grzewczego do wymagań poszczególnych obiegów grzewczych
 dostosowania chwilowej mocy cieplnej kotła
do aktualnego zapotrzebowania po stronie odbiorników ciepła
 zapewnienia bezpiecznej pracy źródła i całej instalacji
 minimalizacji zużycia paliwa
 podporządkowania sterowania pracą źródła ciepła
systemowi zarządzania energią w budynkach,
spotykanemu w większych obiektach.
Sterowanie systemem centralnego ogrzewania
Układ sterowania systemem grzewczym zależy od:
- schematu technologicznego kotłowni,
- rodzaju zastosowanych w niej źródeł ciepła
- typów odbiorników ciepła.
Sterowanie obiegiem grzewczym sprowadza się do:
 regulacji temperatury, w oparciu o pomieszczenie reprezentatywne,
gdzie zainstalowany jest czujnik termostatu pokojowego;
regulacja temperatury w tym pomieszczeniu odbywa się
wyłącznie poprzez temperaturę wody grzewczej w całej instalacji,
zaś w pozostałych pomieszczeniach poziom temperatury
wyznacza się poprzez
odpowiednie ustawienie przygrzejnikowych zaworów termostatycznych
 regulacji pogodowej,
która zmienia temperaturę wody zasilania instalacji
w zależności od temperatury zewnętrznej,
wyznaczanej przez czujnik temperatury powietrza zewnętrznego;
w zależności od wartości tej temperatury regulator oblicza,
na podstawie nastawionej krzywej grzewczej,
wymaganą temperaturę zasilania instalacji
i następnie tak steruje pracą źródła,
by zmierzona temperatura zasilania była równa obliczonej;
dodatkowo możliwe jest dopasowanie temperatury
w poszczególnych pomieszczeniach poprzez
odpowiednie ustawianie termostatycznych zaworów przygrzejnikowych
 sterowania czasowego,
które ma na celu wybór pewnych odstępów czasu
w ciągu doby lub tygodnia,
podczas których temperatura w pomieszczeniach ogrzewanych
jest niższa od temperatury w okresach podstawowych;
w budynkach jednorodzinnych zwykle stosuje się tzw. osłabienie nocne,
zaś w budynkach biurowych i użyteczności publicznej
zwykle wymaga się ogrzewania przez ok. 10  12 godzin w ciągu doby,
albo ponadto,
nie wymaga się pełnego ogrzewania w niektóre dni tygodnia.
Sterowanie systemu zaopatrzenia w ciepłą wodę użytkową
Zapotrzebowanie ciepła do przygotowania c.w.u.
charakteryzuje się dużą nierównomiernością,
zarówno w ciągu doby, jak i tygodnia.
Aby uniknąć doboru urządzeń na maksymalne chwilowe moce grzejne,
gromadzi się energię cieplną w okresach jej mniejszego zużycia tak,
by była do dyspozycji w momentach jej szczytowego zapotrzebowania.
Najprostszym sposobem jest magazynowanie przygotowanej c.w.u.
w zbiornikach zwanych zasobnikami.
Innym sposobem jest wykorzystanie pojemności cieplnej zładu
w ogrzewanego budynku.
Jako obliczeniową moc cieplną źródła przyjmuje się
sumę maksymalnej mocy dla c.o. oraz średniej mocy dla c.w.u.
W okresach, gdy zapotrzebowanie ciepła dla c.w.u.
przekracza wartość średnią, ogranicza się moc cieplną przeznaczoną na c.o.
lub, w granicznym przypadku, wyłącza się ten obieg.
W budynkach masywnych może to spowodować
nieznaczne obniżenie temperatury powietrza wewnętrznego,
niezauważalne dla użytkowników.
Takie działanie nosi nazwę narzucania priorytetu c.w.u. nad c.o.
Można je uzyskać poprzez:
 odcięcie obiegu c.o. w momencie podjęcia pracy źródła
dla przygotowania c.w.u.
przez przełączenie dwupołożeniowego zaworu trójdrogowego
 wyłączenie pompy obiegu c.o. w momencie pracy dla c.w.u.

ograniczenie mocy w obiegu c.o. za pomocą regulacyjnego zaworu
trójdrogowego.
Układy sterowania dla obiegów o różnej temperaturze wody grzewczej
W niektórych przypadkach źródło ciepła
może zasilać obiegi grzewcze o różnej temperaturze nośnika,
np. ogrzewanie grzejnikami podokiennymi, ogrzewanie podłogowe,
przygotowanie c.w.u.
Obieg o najwyższej temperaturze zasilany jest bezpośrednio wodą kotłową,
zaś obiegi o niższej temperaturze nośnika
są podłączane za pośrednictwem zaworów mieszających
trój- i czterodrogowych.
Regulacja mocy kotła
Regulacja mocy cieplnej kotła wodnego
jest silnie uzależniona od możliwości regulacyjnych palnika.
Nowoczesne kotły na paliwo stałe
mają możliwość regulacji ilości podawanego paliwa.
Natomiast w przypadku kotłów gazowych i olejowych,
palniki posiadają możliwość stopniowej lub modulowanej regulacji.
Dla kotła z palnikiem jednostopniowym jedyną możliwością jego regulacji
jest okresowe wyłączanie palnika.
Wówczas temp. wody grzewczej oscyluje wokół wymaganej temp. zasilania.
Dla kotłów z palnikiem dwu lub trójstopniowym,
oprócz metody stosowanej w przypadku palników jednostopniowych,
regulator ma możliwość dopasowania mocy kotła
do chwilowego zapotrzebowania ciepła
poprzez załączanie kolejnych stopni palnika (praca ciągła lub okresowa).
Kotły z palnikiem modulowanym mogą płynnie zmieniać swą moc cieplną,
zwykle od ok.30 % do 100 % mocy maksymalnej.
W takim zakresie obciążenia kocioł pracuje w sposób ciągły.
2.5. Kotły kondensacyjne
Technika kondensacyjna, stosowana w konstrukcji kotłów,
polega na takim obniżeniu temperatury spalin kotłowych,
by nastąpiło wykroplenie zawartej w nich pary wodnej,
która powstaje głównie w wyniku spalania paliwa zawierającego wodór.
Pozwala to nie tylko na wykorzystanie ciepła zmiany fazowej pary wodnej,
ale istotnie ogranicza wielkość straty wylotowej.
Powoduje to konieczność
stosownego obniżenia temperatury wody kotłowej do poziomu
umożliwiającego zmianę stanu skupienia pary wodnej w spalinach.
Wymaga też zastosowania w kotle odpowiednich materiałów konstrukcyjnych.
Technika kondensacyjna jest możliwa
w przypadku stosowania gazu ziemnego i płynnego oraz oleju opałowego,
czyli paliw o znacznej zawartości wodoru.
Przy spalaniu paliw gazowych powstaje prawie dwa razy więcej pary wodnej
niż przy spalaniu oleju,
co prowadzi do większego efektu energetycznego
przy wystąpieniu kondensacji.
Olej opałowy zawiera siarkę, która w postaci tlenków przechodzi do spalin,
przez co wymiennik kotła olejowego musi być bardziej odporny na korozję.
Dlatego też rzadko spotyka się kotły kondensacyjne
przewidziane na olej opałowy.
W kotle kondensacyjnym,
wymiana ciepła pomiędzy spalinami a wodą obiegu grzejnego
zachodzi w wymienniku o tak rozbudowanej powierzchni wymiany ciepła,
by temp. ochładzających się spalin mogła spaść poniżej tzw. punktu rosy
i tym sposobem spowodować wykroplenie się pary wodnej
zawartej w spalinach.
Podczas zjawiska kondensacji pary wodnej
następuje odebranie od spalin ciepła skraplania tej pary,
która to energia w tradycyjnych kotłach
uchodzi wraz ze spalinami do atmosfery.
Dzięki tej technice uzyskuje się zatem wyższą sprawność energetyczną
niż w przypadku tradycyjnych kotłów,
tj. bez wywoływania skraplania pary wodnej.
Sprawność energetyczną kotła tradycyjnego
definiuje się w oparciu o wartość opałową paliwa.
Zastosowanie tej właśnie definicji do kotła kondensacyjnego
prowadzi do wartości sprawności nawet większej od jedności.
Przykładowo można podać,
że sprawność kotła gazowego może osiągnąć 112 %
i jest wyższa niż kotła olejowego, którego sprawność to maksimum 104 %.
Jednak, wykorzystując w definicji sprawności kotła
pojęcie ciepła spalania paliwa (zamiast wartości opałowej),
wyznaczona w taki sposób sprawność energetyczna
zawsze będzie mniejsza od jedności.
Jest jeszcze jeden korzystny aspekt stosowania kotłów kondensacyjnych.
Kocioł dobiera się na tzw. warunki obliczeniowe,
czyli temperaturę powietrza zewnętrznego,
np. w warunkach Pomorza wynoszącą -16 0C.
Taka temperatura występuje podczas sezonu grzejnego
tylko przez co najwyżej kilkanaście lub kilkadziesiąt godzin.
Oznacza to, że poprawnie dobrany kocioł pracuje ze średnim obciążeniem
wynoszącym ok. 30 % mocy nominalnej.
Tradycyjne kotły w takich warunkach pracują ze znacznie niższą sprawnością
od sprawności przy obciążeniu nominalnym.
Powoduje to zwiększenie zużycia paliwa,
czyli wzrost kosztów eksploatacyjnych.
Chcąc uniknąć sytuacji,
w której kocioł pracuje w sezonie grzejnym ze względnie niską mocą,
zwykle dobiera się kocioł o odpowiednio mniejszej mocy,
zaś brakującą moc uzyskuje się stosując,
np. ogrzewanie kominkowe lub grzejniki elektryczne.
Pociąga to dodatkowe koszty inwestycyjne.
Jednak taka sytuacja nie występuje
w przypadku stosowania kotłów kondensacyjnych,
dla których, przy mniejszym obciążeniu,
występuje wyższa sprawność.
Przewymiarowanie kotła w takim przypadku przynosi korzyści energetyczne.
Niezależnie od tego, czy eksploatuje się kocioł jedno- czy dwufunkcyjny,
latem będzie on pracował wyłącznie w celu przygotowania ciepłej wody,
czyli z dużo mniejszym obciążeniem niż zimą.
W tych warunkach kocioł kondensacyjny
będzie pracował bardziej efektywnie niż pozostałe typy kotłów.
Podstawowy warunek wywołania kondensacji pary wodnej,
to odpowiedni poziom temperatury wody powrotnej do kotła.
W przypadku kotłów gazowych,
woda powracająca z instalacji nie powinna mieć więcej niż 40  50 0C,
ale praca kotła jest naprawdę ekonomiczna,
gdy pracuje on w zakresie 30  40 0C.
W instalacji z kotłem olejowym,
temperatura wody powrotnej powinna być o 10 0C niższa,
czyli wynosić maksimum 30  40 0C.
Uwarunkowania te wynikają z temperatury spalin,
w której następuje kondensacja pary wodnej.
W kotłach na gaz ziemny, skraplanie pary wodnej
następuje w temperaturze ok. 58 0C, a w kotłach olejowych – ok. 48 0C.
Kotły kondensacyjne
pracują efektywnie jedynie w instalacjach niskotemperaturowych.
Mogą to być zarówno instalacje z tradycyjnymi grzejnikami,
jak i z ogrzewaniem podłogowym.
Ale im niższa jest temperatura wody zasilającej grzejniki,
tym większe muszą być ich powierzchnie,
żeby przekazać niezbędny strumień ciepła w celu ogrzania pomieszczenia.
Grzejniki o większej powierzchni wymagają
większego nakładu inwestycyjnego.
Przeważająca większość kotłów kondensacyjnych
ma zamkniętą komorę spalania.
A to oznacza, że powietrze potrzebne do procesu spalania
nie jest pobierane z pomieszczenia,
w którym znajduje się kocioł, ale z zewnątrz.
Wówczas proces spalania jest odizolowany od pomieszczenia,
co oznacza, że również spaliny nie cofną się do pomieszczenia.
Podnosi to bezpieczeństwo korzystania z kotła,
umożliwiając zainstalowanie kotła w dowolnym pomieszczeniu.
W dodatku, zamknięta komora spalania zamiast komina
wymaga poprowadzenia przewodów powietrzno  spalinowych,
którymi powietrze świeże doprowadzane jest do kotła,
a spaliny są z niego usuwane.
2.6. Wykorzystanie energii z zasobów odnawialnych do celów grzewczych
Coraz większe zainteresowanie
wykorzystaniem odnawialnych zasobów energii do celów grzewczych:
- rosnące koszty eksploatacji budynków,
coraz większa świadomość społeczna odnośnie zanieczyszczenia środowiska.
Prawie cała wykorzystywana – do celów grzewczych  energia pierwotna
pochodzi z paliw kopalnych: węgla, ropy i gazu ziemnego.
W procesie jej konwersji na ciepło – podczas spalania 
powstają głównie pyły, dwutlenek węgla, dwutlenek siarki i tlenki azotu.
Powodują one powstawanie wielu niekorzystnych zjawisk,
m.in. kwaśnych deszczy oraz, jak się przyjmuje, ocieplanie się klimatu.
Zredukowanie zużycia paliw kopalnych
jest więc możliwe nie tylko poprzez wprowadzane w budownictwie
technologie energooszczędne i materiałooszczędne,
ale i stosowane rozwiązania techniczne,
pozwalające zagospodarowywać zasoby energii odnawialnej,
w konsekwencji zmniejszające zużycie energii pierwotnej na ogrzewanie
czy klimatyzację budynków.
Do podstawowego rodzaju energii odnawialnej,
możliwej do wykorzystania do ogrzewania budynków,
zaliczamy energię słoneczną.
Jest ona również zakumulowana w postaci biomasy, np. drewna,
którą wykorzystujemy bezpośrednio w niektórych typach palenisk.
Biomasę stanowią substancje organiczne, powstające w procesie fotosyntezy.
Energia zawarta w biomasie jest więc najtańszym w uzyskaniu
zasobem energii odnawialnej.
Jej produkcja może przebiegać samoistnie,
np. wierzby lub inne rośliny energetyczne uprawiane na nieużytkach rolnych,
albo można wykorzystywać surowce będące odpadami produkcyjnymi,
np. w procesie obróbki drewna.
Chociaż w procesie spalania biomasy powstaje dwutlenek węgla,
jednak w procesie fotosyntezy jest on ponownie zamieniany w biomasę,
dzięki czemu krąży w przyrodzie w obiegu zamkniętym.
Długość cyklu - od kilku miesięcy do kilkudziesięciu lat (rodzaj rośliny).
Przyrost biomasy roślinnej zależy od intensywności nasłonecznienia,
również od tego, jak jest zasobna gleba i dostępna woda.
W Polsce z 1 ha użytków rolnych można zebrać rocznie ok. 10 ton biomasy,
co stanowi równowartość energetyczną ok. 5 ton węgla kamiennego.
Energię słoneczną można wykorzystać pośrednio,
stosując kolektory słoneczne współpracujące z systemem grzewczym,
klimatyzacyjnym lub przygotowania ciepłej wody użytkowej,
ale też i bezpośrednio – w pasywnych systemach ogrzewania budynków.
Istotą pasywnego systemu ogrzewania
jest niedostarczanie dodatkowej energii z zewnątrz,
np. do napędu pomp lub wentylatorów,
ale bezpośrednie wykorzystanie energii słonecznej do ogrzewania budynku
i zapewnienia obiegu nośnika ciepła w jego wnętrzu,
a także do podgrzewania wody w zbiornikach.
Ogrzewanie bezpośrednie odbywa się poprzez okna,
a także poprzez oszklone werandy i odpowiednie wykusze.
Ilość energii słonecznej docierającej do dowolnej powierzchni,
uzależniona jest od pory roku i dnia,
pogody na danym obszarze (zachmurzenia),
szerokości geograficznej (kąta padania promieniowania)
i stopnia zanieczyszczenia powietrza.
Kolektory słoneczne stanowią najbardziej rozpowszechniony
system aktywnego wykorzystywania energii słonecznej.
Z ciepła wytworzonego przez kolekt. słon. można korzystać przez cały rok
lub tylko sezonowo  gdy jego praca jest najbardziej efektywna.
W przypadku, gdy energię słoneczną wykorzystuje się wyłącznie
do przygotowania ciepłej wody użytkowej,
to instalacja solarna współpracuje z zasobnikiem tej wody,
posiadającym pojedynczą wężownicę
i wspomaganym dodatkową grzałką elektryczną.
Zasobnik może też być wyposażony w dwie wężownice,
jedną  którą krąży płyn solarny oraz drugą  na wodę kotłową.
Możliwe jest także zagospodarowanie energii słonecznej
poprzez instalację solarną, współpracującą z systemem grzewczym budynku.
Najpełniejsze jej wykorzystanie 
do współpracy z obu systemami:
wody grzewczej i ciepłej wody użytkowej.
Możliwe jest również wykorzystanie energii słonecznej do klimatyzacji,
poprzez zastosowanie absorpcyjnego urządzenia chłodniczego,
w celu odpowiedniego przygotowania powietrza.
2.7. Pompy grzejne
Jednym z możliwych sposobów zagospodarowania
zasobów energii odnawialnej lub odpadowej (ZEO)
jest zastosowanie (pompy ciepła) pompy grzejnej.
Idea działania takiej pompy - przekazywanie ciepła
pomiędzy jej dolnym źródłem ciepła a jej górnym źródłem.
Taki przepływ jest możliwy wyłącznie przy wykorzystaniu
(wysokojakościowej) energii napędowej w postaci energii elektrycznej –
w przypadku sprężarkowej pompy ciepła
lub ciepła napędowego o odpowiednio dobranej temperaturze –
dla absorpcyjnej pompy ciepła.
Dzięki takiemu procesowi napędowemu ma miejsce transport energii 
od czynnika zasilającego dolne źródło ciepła
do nośnika ciepła współpracującego z górnym źródłem ciepła.
Do zasilania dolnego źródła ciepła można wykorzystać
powietrze atmosferyczne,
różne zasoby wody: otwarte, opadowe, gruntowe, podziemne, kopalniane,
odpadowe (z procesów technologicznych) i inne,
a także ścieki komunalne, lub też energię zakumulowaną w gruncie.
W tym ostatnim przypadku stosuje się kolektory poziome lub sondy (pionowe),
w których krąży pośredniczący nośnik (niskotemperaturowy),
a który energię pobraną z gruntu przekazuje do dolnego źródła ciepła pompy.
Z kolei, w górnym źródle pompy odbywa się przekazywanie ciepła
do nośnika ciepła współpracującego z instalacją grzewczą.
Efektywność energetyczna pompy ciepła wyraża się stosunkiem
ciepła przekazanego w górnym źródle ciepła pompy, czyli efektu,
i doprowadzonej energii napędowej, czyli nakładu.
Ponieważ ciepło wyprowadzone w górnym źródle pompy
jest sumą ciepła doprowadzonego w dolnym źródle i energii napędowej,
przeto efektywność pompy ciepła jest zawsze większa od jedności.
Dla typowych wartości temperatury nośników w źródłach ciepła,
efektywność energetyczna sprężarkowej pompy ciepła
zwykle przyjmuje wartości ok. 3  4.
Innymi słowy, z jednostki energii elektrycznej,
wykorzystanej do napędu pompy ciepła,
uzyskuje się 3  4 jednostki ciepła zawarte w nośniku grzejnym,
bo pozostałe 2  3 jednostki ciepła
pompa pobiera z bezwartościowego energetycznie otoczenia
lub z zagospodarowania zasobu dostępnej energii odnawialnej.
Ze względu na niższą jakość energetyczną ciepła,
w porównaniu do energii elektrycznej,
efektywność energetyczna typowych absorpcyjnych pomp ciepła
jest niższa od sprężarkowych i przyjmuje wartość ok. 1,5  1,8.
Pompa ciepła może współpracować z systemem ogrzewania,
jak i przygotowania c.w.u.,
a jej pracę może wspomagać kolektor słoneczny lub kocioł wodny.
2.8. Spalinowe bloki elektryczno  ciepłownicze
Skojarzona gospodarka cieplno  elektryczna
charakteryzuje się znacznie wyższą efektywnością energetyczną
niż uzyskiwane w oddzielnych źródłach ciepło i energia elektryczna,
coraz powszechniej, jako źródła ciepła w ogrzewnictwie i ciepłownictwie,
spotyka się tzw. bloki elektryczno  ciepłownicze zasilane paliwem gazowym.
Blok taki stanowi silnik spalinowy
(najczęściej tłokowy lub rzadziej wirnikowy, czyli zespół turbiny gazowej)
jako jednostka napędowa dla generatora energii elektrycznej.
Nowoczesne tłokowe silniki spalinowe (z zapłonem iskrowym)
osiągają sprawn. elektr. rzędu 35  40 % oraz cieplną 55  40 %,
czyli sprawność konwersji en. chemicznej zawartej w paliwie gazowym
na postacie energii użytecznej  ciepło i en. elektryczną  wynosi ok. 90 %.
Jest to wielkość porównywalna ze sprawnością energetyczną kotłów wodnych.
Ponieważ wartościowość energetyczna energii elektrycznej
jest wyższa od takiej wartościowości ciepła,
przeto przy takiej samej wartości sprawności energetycznej
silnika spalinowego i kotła, ten pierwszy jest efektywniejszy energetycznie.
Ciepło użyteczne, przekazywane do wody grzejnej od silnika spalinowego,
pochodzi z ciepła chłodzenia korpusu silnika,
ciepła chłodzenia układu smarowania
oraz energii odebranej (na sposób ciepła) od spalin opuszczających silnik.
Inną zaletą silnika - możliwość zastosowania najrozmaitszych paliw gazowych,
gazu ziemnego wysokometanowego lub naazotowanego
z krajowego systemu gazoenergetycznego,
niskokalorycznego gazu ziemnego z lokalnych źródeł,
gazu towarzyszącego wydobywanej ropie naftowej,
gazu z odmetanowienia kopalń,
biogazu z oczyszczalni ścieków i z wysypisk odpadów komunalnych,
gazu odpadowego z wysokotemperaturowej pirolizy odpadów
z zagospodarowania par rozpuszczalników i innych oparów,
gazowe postacie cieczy LNG i LPG.
Ze względu na ochronę cieplną korpusu silnika,
woda grzejna opuszczająca silnik ma temperaturę ok. 90 0C,
przeto takie źródło ciepła predysponowane jest,
podobnie jak kotły, praktycznie do dowolnych systemów grzewczych.
Szczególnie korzystnym rozwiązaniem jest zastosowanie energii elektrycznej
pochodzącej z takiego bloku do napędu sprężarkowej pompy ciepła.
2.9. Klasyfikacja i charakterystyka grzejników
Klasyfikacja grzejników
Podstawowymi kryteriami klasyfikacji grzejników są:
 rodzaj zastosowanego nośnika ciepła:
wodne, parowe, elektryczne i gazowe
 sposób (mechanizm) przekazywania ciepła do pomieszczenia:
konwekcyjne (oddające ciepło w przeważającej części na drodze
konwekcji do powietrza, oraz w mniejszej części poprzez
promieniowanie do powierzchni przegród otaczających
pomieszczenie), wśród których wyróżniamy:
 płytowe i płytowo  konwektorowe, wykonane ze stali
 członowe, wykonane ze stali, żeliwa lub aluminium
 rurowe, wykonane z rur gładkich lub ożebrowanych,
w tym grzejniki łazienkowe
 konwektory
promieniujące, wśród których można wymienić:
 grzejniki płaszczyznowe sufitowe, podłogowe i ścienne
 taśmy promieniujące
 promienniki podczerwieni, gazowe i elektryczne.
Ogólna charakterystyka grzejników
Dla typowych instalacji ogrzewań wodnych,
którymi są zamknięte małośrednicowe ogrzewania pompowe,
stosowane grzejniki powinny:
 być wysokoefektywne,
czyli o odpowiednim współczynniku przenikania ciepła
 zapewniać wysokie wartości strumienia ciepła
z jednostkowej powierzchni
 charakteryzować się zwartą konstrukcją i małą pojemnością wodną
 odznaczać się estetycznym wyglądem
i zróżnicowaniem wymiarów liniowych,
umożliwiających dopasowanie do wymiarów pomieszczenia
 charakteryzować się dobrymi własnościami regulacyjnymi,
małą bezwładnością cieplną
krótkim czasem dostosowania się do zmian zapotrzebowania na ciepło,
niezbędnymi do współpracy
z termostatycznymi zaworami przygrzejnikowymi.
2.10. Ogólna charakterystyka systemów zaopatrzenia w ciepłą wodę użytkową
Podstawowe wymagania stawiane instalacjom zaopatrzenia w c.w.u., to:
 zapewnienie wymaganej ilości c.w.u. o określonej temperaturze, z
możliwością jej regulacji i przy zachowaniu odpowiedniej jakości pod
względem sanitarno-epidemiologicznym
 łatwość obsługi i niezawodność działania
 możliwe niskie koszty inwestycyjne i eksploatacyjne.
Przeważająca ilość instalacji przygotowania c.w.u.
ma wspólne źródło ciepła z instalacją c.o.
Dlatego też racjonalny wybór źródła ciepła
wymusza rozważenie szeregu istotnych czynników
zapewniających w efekcie energooszczędną eksploatację
i umożliwiać rozliczanie energii zużytej do ogrzewania pomieszczeń
i podgrzania wody.
Stosowane rozwiązania systemów przygotowania c.w.u.
Podstawowym kryterium wyboru systemu jest ilość punktów poboru c.w.u.:
 w przypadku instalacji zdecentralizowanych,
z jednym lub dwoma punktami czerpalnymi,
zwykle stosuje się przepływowe podgrzewacze wody użytkowej
zasilane gazem lub energią elektryczną
 dla małych obiektów,
z niewielką ilością punktów poboru (łazienka i kuchnia),
znajdujących się w niewielkiej odległości od źródła ciepła
i na tej samej kondygnacji,
można stosować kocioł dwufunkcyjny
lub dwufunkcyjny z zasobnikiem ciepłej wody
 dla centralnej instalacji c.w.u.,
przy większej liczbie punktów czerpalnych
położonych na różnych kondygnacjach, przy stosowaniu cyrkulacji,
można zastosować kocioł jednofunkcyjny,
współpracujący z podgrzewaczem pojemnościowym
lub kocioł dwufunkcyjny z zasobnikiem.
Zastosowanie przewodu cyrkulacyjnego
podwyższa komfort użytkowania systemu
lecz wiąże się z wyższymi nakładami inwestycyjnymi i eksploatacyjnymi.
2.11. Przewody instalacji
Materiały wykorzystywane na przewody instalacji grzewczej i c.w.u.
powinny być tak dobrane,
by zapewniać ekonomicznie uzasadnioną trwałość instalacji
oraz nie dopuścić do wtórnego zanieczyszczenia wody instalacyjnej
produktami korozji materiałów.
Najczęściej stosowanymi materiałami
były rury stalowe ze szwem, gwintowane,
a obecnie mają zastosowanie również rury miedziane,
łączone z wykorzystaniem kielichowych złączek lub lutowania kapilarnego,
a także z tworzyw sztucznych, do których należy:
 polietylen sieciowany, łączony zaciskowo
 polipropylen, łączony przy użyciu łączników zgrzewanych z rurą
 polibutylen, łączony techniką zgrzewania lub zaciskową
 chlorowany polichlorek winylu, łączony techniką klejenia.