Nowoczesne grzejniki stalowe i aluminiowe – porównanie pod kątem efektywności energetycznej
Wybór między grzejnikami stalowymi a aluminiowymi wpływa na komfort cieplny i koszty ogrzewania. Grzejniki stalowe zapewniają dłuższe utrzymanie ciepła, a aluminiowe szybciej reagują na zmiany temperatury. Odpowiednie dopasowanie ich do instalacji pozwala na zwiększenie efektywności energetycznej budynku.
Spis treści
- Grzejnik stalowy czy aluminiowy? ‒ znaczenie wyboru odpowiedniego grzejnika dla efektywności energetycznej
- Zalety i wady grzejników stalowych
- Zalety i wady grzejników aluminiowych
- Grzejniki stalowe i aluminiowe ‒ porównanie pod kątem efektywności cieplnej
- Dopasowanie rodzaju grzejnika do specyfiki pomieszczenia
- Grzejnik stalowy czy aluminiowy? ‒ rekomendacje wyboru w kontekście efektywności cieplnej
Grzejnik stalowy czy aluminiowy? ‒ znaczenie wyboru odpowiedniego grzejnika dla efektywności energetycznej
Efektywność energetyczna to podstawa oszczędnego i ekologicznego ogrzewania. Wpływa na nią szereg czynników – zarówno parametry cieplne budynku, jak i zastosowane w nim rozwiązania instalacyjne, w tym przede wszystkim ogrzewanie. Ważne są rodzaj i sprawność źródła ciepła, parametry pracy i regulacji instalacji, ale też typ grzejników. Liczy się przy tym efektywność współpracy między różnego rodzaju grzejnikami a konkretnym źródłem ciepła (różne typy kotłów, pompy ciepła) oraz parametry pracy systemu grzewczego (nisko- i wysokotemperaturowy, otwarty czy zamknięty zabezpieczony przeponowym naczyniem wzbiorczym).
Materiał, konstrukcja i moc grzejników bezpośrednio wpływają na sprawność przekazywania ciepła i zdolność do utrzymania optymalnej temperatury w pomieszczeniach. W systemach ogrzewania wodnego stosuje się przede wszystkim grzejniki stalowe i aluminiowe.
Zalety i wady grzejników stalowych
W systemach wodnego ogrzewania centralnego popularnym wyborem są grzejniki stalowe płytowe. Ich konstrukcja zapewnia optymalny stosunek mocy grzewczej do ceny, co czyni je ekonomicznym i popularnym rozwiązaniem. Duży wybór rozmiarów i mocy grzejników stalowych pozwala na idealne dopasowanie do każdego pomieszczenia, uwzględniając zapotrzebowanie na ciepło oraz przestrzeń montażową. Dzięki temu, grzejniki stalowe płytowe są chętnie wybierane zarówno do domów, jak i mieszkań.
Efektywność cieplna grzejników stalowych zależy od liczby płyt i elementów konwekcyjnych, z których są zbudowane. Mogą być wykonane z jednej, dwóch lub trzech płyt. Pojedyncza płyta grzejnika stalowego powstaje ze zgrzanych ze sobą dwóch arkuszy blachy stalowej walcowanej na zimno. Ukształtowane są w taki sposób, aby między nimi powstały kanaliki, którymi przepływa czynnik grzewczy. Dodatkowo do płyt mogą być przymocowane odpowiednio wyprofilowane elementy z blachy nazywane ożebrowaniem, które zwiększa powierzchnię wymiany ciepła grzejnika.
Ze stali produkowane są też grzejniki członowe. Są zgrzewane z wytłaczanych fragmentów blachy i łączone zwykle w zestawy po pięć-dziesięć elementów. Mają dużą pojemność wodną i małe opory przepływu, dlatego gorzej sobie radzą w układach zautomatyzowanych. Mają mniejszą wydajność cieplną niż grzejniki innych typów o analogicznych wymiarach.
Zalety grzejników stalowych płytowych
- są lekkie, a także odporne na uszkodzenia mechaniczne, gdyż stal jest materiałem twardym i wytrzymałym;
- mają stosunkowo małą bezwładność cieplną, szybko się nagrzewają i szybko stygną. To ułatwia precyzyjne sterowanie temperaturą w pomieszczeniu, co jest szczególnie ważne w systemach z termostatami;
- dostępne w wielu wariantach wymiarowych, dzięki czemu łatwo je dopasować do dostępnego miejsca montażu. Oferowane są wersje poziome do umieszczenia pod parapetem, ale też pionowe przeznaczone do pomieszczeń z dużymi przeszkleniami, gdzie nie ma miejsca na grzejnik pod oknem. Mogą mieć różną grubość przy tej samej szerokości i wysokości – im większa, tym uzyskują wyższą moc.
Wady grzejników stalowych
- w porównaniu z aluminium mają niższy współczynnik przewodzenia ciepła, przez co gorzej przekazują ciepło do pomieszczenia;
- stal jest nieodporna na korozję, dlatego powierzchnię grzejników zabezpiecza się lakierem proszkowym. Mimo to niektórzy producenci zalecają, by unikać montażu grzejników w pomieszczeniach o podwyższonej wilgotności;
- praca grzejników w nieodpowiednich warunkach może skutkować przyspieszoną korozją, dlatego wskazane jest, by stosować je w instalacjach grzewczych typu zamkniętego (woda krążąca w instalacji nie ma kontaktu z powietrzem).
Zalety i wady grzejników aluminiowych
Grzejniki aluminiowe wykonuje się z wysokiej jakości aluminium z dodatkami, takimi jak krzem, miedź, żelazo albo nikiel, zabezpiecza przed korozją w procesie anaforezy i pokrywa od zewnątrz warstwą lakieru. To sprawia, że są trwałe i odporne na uszkodzenia.
Najbardziej znane są te mające budowę członową. Składają się z elementów (członów) o szerokości 8-10 cm z charakterystycznym wyprofilowaniem w górnej części, którego zadaniem jest kierowanie ogrzanego powietrza w stronę pomieszczenia. Pojedyncze człony są odlewane ciśnieniowo albo wytłaczane ze stopu aluminium, lakierowane metodą anaforezy i pomalowane lakierem proszkowym. Każdy człon ma ożebrowanie zwiększające powierzchnię grzejną, ale niewidoczne od strony płaskiej i estetycznej powierzchni czołowej. Elementy są ze sobą skręcane, a liczbę członów można dobrać do potrzeb. Standardowo łączy się po 10 członów. W członach są wąskie kanaliki, przez które przepływa woda, więc grzejnik ma małą pojemność wodną.
Zalety grzejników aluminiowych
- bardzo dobre przewodnictwo cieplne, dlatego szybciej i efektywniej przekazują ciepło do pomieszczenia niż grzejniki stalowe;
- grzejniki członowe mają niewielką pojemność wodną, a to dodatkowo przyczynia się do ich małej bezwładności cieplej, więc bardzo łatwo poddają się regulacji i reagują na sygnały od automatyki systemu grzewczego;
- są odporne na korozję, można więc je stosować w instalacjach grzewczych typu zamkniętego i otwartego. Chętnie stosowane przy modernizacji systemów grzewczych, jako zamiennik grzejników żeliwnych, bo tak jak one składają się z członów i łatwo dobrać moc grzejnika;
- aluminium jest metalem stosunkowo lekkim, więc wykonane z niego grzejniki niewiele ważą, co przekłada się na łatwość transportu i montażu.
Wady grzejników aluminiowych
- aluminium jest miękkie i nieodporne na uszkodzenia mechaniczne, trzeba więc bardzo uważać podczas montażu, ale też w trakcie eksploatacji, by nie uderzyć przypadkowo w powierzchnię, bo może powstać wgniecenie;
- planując montaż grzejników aluminiowych w instalacjach wykonanych z miedzi, trzeba przestrzegać wytycznych montażowych producenta, by nie dopuścić do powstawania ognisk korozji.
Grzejniki w całości wykonane ze stali lub aluminium są najbardziej rozpowszechnione, istnieją również rozwiązania łączące te materiały z miedzią. Przykładem są grzejniki miedziano-aluminiowe. Są to grzejniki, w których z miedzi wykonane są rury, którymi przepływa czynnik grzewczy, a z aluminium ożebrowanie i obudowa grzejnika. Takie połączenie materiałów pozwala na wykorzystanie zalet zarówno miedzi (wysoka przewodność cieplna, odporność na korozję), jak i aluminium (lekkość, dobra przewodność cieplna). Charakteryzują się bardzo wysoką efektywnością cieplną i szybkim czasem reakcji na zmiany temperatury.
Grzejniki stalowe i aluminiowe ‒ porównanie pod kątem efektywności cieplnej
Różnice w przewodności cieplnej między grzejnikami aluminiowymi członowymi a stalowymi płytowymi wynikają z właściwości samych materiałów, z których są wykonane. Dużo korzystniej pod tym względem wypada aluminium. Przewodność cieplna stopów aluminium można przyjąć na poziomie 200 W/(m·K), podczas gdy stali ‒ 58 W/(m·K).
Które grzejniki szybciej się nagrzewają – stalowe czy aluminiowe? Bardzo wysoka przewodność cieplna aluminium sprawia, że wykonane z niego grzejniki szybko się nagrzewają i efektywnie oddają ciepło do pomieszczenia. Dlatego przy identycznych warunkach zasilania, grzejniki aluminiowe o tej samej wielkości co stalowe, szybciej będą oddawały ciepło do pomieszczenia.
Jednak grzejniki stalowe mają inną zaletę – dłużej utrzymują ciepło. Wynika to z ich większej zdolności do akumulacji ciepła. Nawet po wyłączeniu ogrzewania grzejnik stalowy będzie oddawał ciepło dłużej niż grzejnik aluminiowy.
Warto pamiętać, że materiał to nie wszystko. Na efektywność grzejnika wpływa również jego konstrukcja i powierzchnia wymiany ciepła. Ożebrowanie zwiększa moc grzejnika nawet o 60%. Bo im większa powierzchnia grzejna, tym grzejnik oddaje więcej ciepła.
Polecany artykuł:
A jaki grzejnik wybrać do niskotemperaturowego ogrzewania?
Intensywność wymiany ciepła między grzejnikiem a otoczeniem zależy od różnicy temperatur. Im większa różnica między gorącą wodą w grzejniku a chłodnym powietrzem w pomieszczeniu, tym szybciej grzejnik oddaje ciepło. W nowoczesnych instalacjach niskotemperaturowych, gdzie woda nie jest tak gorąca, osiągnięcie wystarczającej mocy grzejnika może być trudne przy zachowaniu jego rozsądnych wymiarów. Dlatego skonstruowano grzejniki specjalnie przeznaczone do tego typu instalacji, mające zwiększoną powierzchnię wymiany ciepła.
Grzejniki niskotemperaturowe to rozwiązanie, które łączy wysoką efektywność z kompaktowymi wymiarami. Idealnie współpracują z nowoczesnymi systemami grzewczymi, takimi jak pompy ciepła i kotły kondensacyjne, zapewniając optymalne ogrzewanie przy niskich temperaturach zasilania. Dzięki gęstemu ożebrowaniu i dużej liczbie cienkich płyt, grzejniki niskotemperaturowe mają zwiększoną powierzchnię wymiany ciepła, co przekłada się na ich wysoką wydajność. Często do ich budowy stosuje się materiały o wysokiej przewodności cieplnej, takie jak aluminium czy miedź, co dodatkowo przyspiesza oddawanie ciepła. Niektóre modele wyposażone są w wentylatory, które wymuszają obieg powietrza, zwiększając efektywność grzewczą.
Grzejniki niskotemperaturowe mają również niewielką pojemność wodną, co pozwala na szybkie nagrzewanie się. Dzięki temu stanowią efektywne i ekonomiczne rozwiązanie, idealne do współpracy z nowoczesnymi systemami grzewczymi.
Dopasowanie rodzaju grzejnika do specyfiki pomieszczenia
Zastosowanie grzejników stalowych i aluminiowych w różnych typach budynków zależy od specyfiki danego obiektu, jego przeznaczenia oraz wymagań użytkowników.
Budynki mieszkalne (domy jednorodzinne, mieszkania)
- Grzejniki stalowe płytowe są popularne w domach jednorodzinnych i mieszkaniach ze względu na ich uniwersalność, estetyczny wygląd oraz równomierne oddawanie ciepła. Sprawdzają się w salonach, sypialniach i pokojach dziecięcych, gdzie ważne jest utrzymanie stabilnej temperatury. Dzięki różnorodności rozmiarów i mocy, łatwo dopasować je do każdego pomieszczenia. W łazienkach stosuje się grzejniki drabinkowe przeznaczone do pomieszczeń o podwyższonej wilgotności.
- Grzejniki aluminiowe członowe są często wybierane do mieszkań w blokach, gdzie liczy się szybka reakcja na zmiany temperatury w instalacji grzewczej. Sprawdzają się w łazienkach i kuchniach, bo są trwałe i odporne na działanie wilgoci. Ich niewielki ciężar ułatwia montaż.
Budynki użyteczności publicznej (szkoły, biura, szpitale)
- Grzejniki stalowe płytowe są stosowane w biurach i szkołach ze względu na ich wytrzymałość i odporność na uszkodzenia mechaniczne. Sprawdzają się w korytarzach i salach lekcyjnych, gdzie ważne jest równomierne rozprowadzanie ciepła. W szpitalach, gdzie wymagana jest wysoka higiena, stosuje się grzejniki stalowe w wersjach higienicznych (z gładką płytą czołową, z powłoką antybakteryjną).
- Grzejniki aluminiowe członowe są stosowane w budynkach użyteczności publicznej, gdzie liczy się szybka reakcja na zmiany temperatury. Są często wybierane do pomieszczeń o dużej rotacji osób, gdzie wymagane jest szybkie nagrzewanie. Powinny być umieszczone w miejscach ograniczających przypadkowe uszkodzenie albo trzeba je zabezpieczyć obudową.
Grzejnik stalowy czy aluminiowy? ‒ rekomendacje wyboru w kontekście efektywności cieplnej
Które grzejniki są lepsze – aluminiowe czy stalowe? Nie ma jednoznacznej odpowiedzi na to pytanie, bo każdy z rodzajów grzejników ma swoje mocne i słabe strony.
Grzejniki aluminiowe szybciej się nagrzewają, a stalowe dłużej utrzymują ciepło. Jeśli kluczowa jest więc szybka regulacja temperatury, grzejniki aluminiowe będą lepszym wyborem. Z kolei grzejniki stalowe zapewniają stabilniejsze warunki pracy i sprawdzą się w miejscach, gdzie ważne jest równomierne utrzymywanie temperatury. Jednak przy wyborze konkretnego rodzaju grzejników, oprócz efektywności energetycznej powinno się brać pod uwagę również inne kryteria, takie jak: możliwość współpracy w określonych typach instalacji grzewczych i z różnymi źródłami ciepła, a także wytyczne montażowe.
