Podno grijanje

Podno grijanje Krsto Jokanović

UVOD

Podno grijanje ima za sobom dugu istoriju koja datira iz razdoblja neolita. Arheološka

iskapanja u Aziji i na Aleutskim ostrvima otkrila su kako su njihovi stanovnici koristili dim za
grijanje, izvlačivši i odvajajući ga od vatre preko sistema ''izdubljenih brazda'' nadkrivenih
kamenom, smještenog u podu njihovih podzemnih naseobina. Vrući dim je grijao podno kamenje
koje je potom strujanjem grijalo neseobinu. Ovi rani i relativno primitivni oblici su evoluirali i
razvili se u moderne sisteme koji koriste mrežu cijevi punjenih tečnošću, ali i elektične
instalacije koje griju na principu električnog otpora.

Moderni sistemi podnog grijanja koriste principe elektro-otporničkih elemenata

(električni   sistemi)   ili   struju   toplog   fluida   u   cijevima   (hidronički   sistemi).   Sistemi   na   bazi
elektro-otporničkih elemenata se koriste isključivo za grijanje, no kad imamo potrebu ujedno i za
hlađenjem   koristimo   hidroničke   sisteme.   Neki   od   primjera   kod   kojih   su   oba   sistema   našla
primjenu   su:   topljenje   snijega   i   leda   na   šetalištima,   garažnim   pristupima,   platformama   za
slijetanje,   grijanju   tereta   kod   tanker   brodova,   fudbalskim   igralištima   kao   i   u   sprječavanju
odmrzavanja klizališta i frižidera. Električni grijači i hidraulične cijevi mogu biti ugrađene u
beton i prekrivene tankim slojem kamena (mokri sistem). Takođe, mogu biti smješteni iznad
poda (suhi sistem) ili direktno montirani ispod drvenog poda (suhi sistem).

Podno grijanje Krsto Jokanović

1. PODNO GRIJANJE

Podno grijanje i hlađenje je oblik centralnog grijanja i hlađenja kojim se postiže toplotni

komfor unutar zatvorenih prostora koristeći se pri tome kondukcijom, radijacijom i
konvekcijom. Takvi prostori su prvenstveno namijenjeni za svakodnevno boravljenje. Pojmovi
kao što su

radijacijsko grijanje

radijacijsko hlađenje

se najčešće koriste pri opisu ovog

postupka, jer upravo radijacija (zračenje) ima veliki udio u postizanju što boljeg toplotnog
komfora. To je tehnički ispravno samo onda kada zračenje sačinjava više od 50% udjela toplote
izmijenjene između poda i ostatka prostora.

2. HIDRONIČKI SISTEMI

Hidronički sistemi koriste vodu ili mješavinu vode i antifriza (npr. propilen glikol) kao

fluid za prenos toplote kroz "zatvorene petlje" koje cirkulišu na relaciji pod-kotao. Postoje razne
vrste cijevi koje su na raspolaganju, a koriste se posebno za sisteme hidroničkog podnog grijanja
i hlađenja te su uopšteno izrađene od polietilena, uključujući PEX, PEX-Al-PEX i PERT. Neki
stariji materijali kao što su Polybutylene (PB) i bakrene ili čelične cijevi se još uvijek koriste u
nekim lokalima ili za specijalizovane aplikacije. Za rad sa hidroničkim sistemima potrebno je
posjedovati stručna znanja iz termodinamike i mehanike fluida. Korištenje modernih "podnih
stanica" koje se već sastavljene mogu nabaviti, može uveliko pojednostaviti ugradnju i smanjiti
vrijeme instaliranja i puštanja u rad. Hidronički sistemi mogu koristiti jedan izvor ili kombinaciju
izvora energije, kako bi se moglo što efikasnije upravljati troškovima energije. Izvori energije
koji se najčešće koriste kod hidroničkog sistema su:



Kotlovi (grijači), uključujući CHP-električne centrale, a griju se pomoću:



Prirodnog plina, ugljena, nafte ili otpadnog ulja,



Struje,



Solarne energije,



Drva i biomase i



Biogoriva.



Toplotne pumpe pogone se:



Strujom i



Prirodnim gasom.

Slika 1.Cijevi za podno grijanje
prilikom ugradnje

Slika 2.Cijevi za podno grijanje

prije nanošenja betonskog

pokrova

Slika 3.Priključak na izvor

toplote

Podno grijanje Krsto Jokanović

4.2.

Kvaliteta vazduha u prostoriji

Podno grijanje može imati pozitivan učinakak na kvalitetu vazduha u zatvorenom

prostoru,   olakšavajući   izbor   "hladno   percipiranih"   materijala   kao   što   su   pločice,   škriljevac,
mramor   i   beton.   Ove   zidane   površine   obično   imaju   vrlo   niske   emisije   isparljivih   organskih
spojeva u odnosu na druge opcije podnica. U kombinaciji sa uređajima za kontrolu vlage, podno
grijanje   uspostavlja   temperaturne   uslove   koji   su   manje   povoljniji   za   podržavanje   plijesni,
bakterija,   virusa   grinja   i   prašine.   Uklanjanjem   osjetnog   dijela   toplotnog   opterećenja   od
ukupnog HVAC (grijanje,   ventilacija   i   klimatizacija)   opterećenja,   ventilacijom,   filtriranjem   i
uklanjanjem viška vlage iz nadolazećeg vazduha, može biti ostvareno sa posebnim spoljnim
jedinicama za vazduh koji imaju manji volumenski protok da bi ublažili distribuciju vazduhom
prenosivih   zagađivača.   Tu   je   priznanje   od   strane   medicinske   zajednice   koje   se   odnosi   na
prednosti podnog grijanja, posebno kod osjetljivosti na alergije.

4.3.

Održivost energije

Sistemi podnog grijanja ocjenjuju se na temelju održivosti kroz načela efikasnosti

entropije i eksergije .

U kombinaciji s visoko efikasnim zgradama, sistemi rade sa niskim temperaturama u

režimu grijanja i visokim temperaturama kod režima hlađenja i tipični su za područja primjene
geotermalnih i solarnih termalnih sistema. U kombinaciji sa obnovljivim izvorima energije
pogoduju smanjenju ili eliminaciji stakleničkih gasova koje proizvode kotlovi i frižideri, kao i
smanjenje zahtjeva za obnovljive izvore energije, te omogućuje veće zalihe za buduće
generacije.

4.4.

Sigurnost

Temperatura podnog grijanja je niska, a sam sistem je ugrađen u pod ili ispod podne

obloge, te kao takav ne zauzima prostor zidova i ne predstavlja opasnost od požara, niti opasnost
za tjelesne povrede (opekotine) zbog mogućeg slučajnog kontakta. Ta je referenca pozitivna
funkcija, pa su tako ovi sistemi pogodni za instalaciju u zdravstvenim ustanovama, staračkim
domovima, pogodno za ljude koji pate od demencije (senilnosti). Osim toga, grijani podovi će
pospješiti sušenje istih ako su kojim slučajem bili nakvašeni. Nadalje, podno grijanje koje radi na
principu hidroničkog sistema je korisno za grijanje i hlađenje eksplozivnih okruženja, gdje
izgaranjem plamena i korištenjem električne opreme može doći do katastrofe.

4.5.

Dugovječnost, održavanje i popravak

Oprema za održavanje i popravak je ista kao i za druge vodno ili električno bazirane

HVAC   sisteme,   osim   ako   cijevi   i   matrice   kablova   nisu   ugrađeni   u   pod.   Greške   koje   su
zajedničke   i   često   se   javljaju   na   instalacijama,   uzrokovane   su   nepažnjom,   instalacijskim
greškama i nepravilnim rukovanjem proizvoda, kao što je izloženost ultraljubičastom zračenju.
Predinstalacijske pritisne probe su nužne. Za sisteme koji za grijanje koriste struju toplog fluida,
pokazao   se   kao   materijal   cijevi   veoma   dobar umreženi   polietilen (PE-X),   proizvod   razvijen
tokom 1930-ih i sa svojim različitim izvedenicama kao što su PE-RT, pokazali su pouzdane
dugoročne   efikasnosti   u   teškim,   hladnim   aplikacijama   kao   što   su:   palube   brodova,   hangari
aviona, platforme helikoptera i avionske piste. Budući da su materijali proizvedeni od polietilena

Entropija

je težnja sistema da spontano pređe u stanje veće neuređenosti.

Eksergija

nekog sistema, u termodinamici, predstavlja maksimalni

korisni rad otvorenog sistema koji se može postići tokom procesa koji taj sistem dovodi u ravnotežu s nekim toplotnim spremnikom