Równoważenie hydrauliczne instalacji grzewczej zapewnia jej stabilną pracę w różnych warunkach - przy zmiennym obciążeniu cieplnym. Jest jednym z najważniejszych czynników wpływających na wysokość kosztów ogrzewania domu. Podstawowe równoważenie hydrauliczne małej instalacji grzewczej polega na zastosowaniu odpowiednich nastaw zaworów termostatycznych przy grzejnikach. W większych instalacjach konieczne jest stosowanie dodatkowych zaworów regulacyjnych np. na pionach grzewczych. W ten sposób zapewnia się prawidłowy zakres pracy zaworów termostatycznych przy grzejnikach. Najwyraźniejszym objawem braku równoważenia hydraulicznego jest nierównomierna praca instalacji grzewczej i nieosiąganie zakładanych temperatur wewnątrz pomieszczeń.

1. Równoważenie hydrauliczne instalacji grzewczej
 Czym jest równoważenie hydrauliczne instalacji grzewczej?
 Jakie są skutki braku równoważenia hydraulicznego instalacji c.o.?
 Jak przeprowadza się równoważenie hydrauliczne?
Wydanie 1/2015
20.02.2015
www.eko-blog.pl www.vaillant.pl

2. 2
Czynniki wpływające na wysokość rocznych
kosztów ogrzewania budynku
 Koszty ogrzewania domu są zależne poza
jego standardem energetycznym od rodzaju
źródła ciepła, rodzaju paliwa i sprawności
w warunkach eksploatacji w trakcie sezonu
grzewczego.
 Często pomija się jeszcze jeden bardzo
ważny czynnik – właściwą pod względem
hydraulicznym pracę instalacji grzewczej.
 W instalacji grzewczej niezmiernie istotne jest zapewnienie odpowiedniego dla
chwilowych warunków natężenia przepływu przy jak najniższym nakładzie energii
niezbędnej do wymuszania przepływu. Prawidłowo pracującą instalację grzewczą
określa się jako zrównoważoną hydraulicznie.
 Dla Polski brak jest pełnych danych na temat budynków z instalacją grzewczą
z przeprowadzonym równoważeniem hydraulicznym. W Niemczech szacowane
jest, że w 16% budynkach dokonano równoważenia hydraulicznego instalacji
grzewczej. Dla Polski można się spodziewać gorszych statystyk…

3. 3
Równoważenie hydrauliczne, a dostosowanie
do potrzeb wydajności cieplnej grzejników
+23oC +21oC +19oC
+21oC +21oC +21oC
 Brak równoważenia hydraulicznego instalacji centralnego ogrzewania może
skutkować nierównomiernością przepływu wody grzewczej przez grzejniki.
Samo zastosowanie zaworów termostatycznych na grzejnikach nie gwarantuje
odpowiedniej regulacji natężenia przepływu. Temperatura wewnątrz pomieszczeń
może być zawyżona lub obniżona w stosunku do wymaganej, wskutek nie
dopasowanej do potrzeb wydajności cieplnej grzejnika.
Instalacja grzewcza
zrównoważona
hydraulicznie
Instalacja grzewcza
nie zrównoważona
hydraulicznie

4. 4
Równoważenie hydrauliczne w małej
instalacji grzewczej
 W małej instalacji grzewczej (mieszkanie, mały dom jednorodzinny) zazwyczaj
wystarczające jest zastosowanie zaworów termostatycznych przy grzejnikach.
Zawory muszą mieć dobrane na podstawie obliczeń projektowych nastawy
wstępne, aby były zdolne do odpowiedniej regulacji natężenia przepływu wody
grzewczej w całym swoim zakresie regulacji.
+21oC +21oC +21oC
Instalacja grzewcza
zrównoważona
hydraulicznie
 Zawór termostatyczny może pracować w określonym zakresie
oporu przepływu. W rozległej instalacji grzewczej zakres pracy
może być przekraczany czego skutkiem może być np. zwiększony
poziom szumów przepływającej wody.

5. 5
Równoważenie hydrauliczne w dużej
instalacji grzewczej
+21oC +21oC
+21oC +21oC
 Zastosowanie samych zaworów
termostatycznych na grzejnikach w dużej
instalacji grzewczej nie zapewni jej
zrównoważenia hydraulicznego. Konieczne
jest stosowanie dodatkowych elementów
regulacyjnych jak np. podpionowych
zaworów różnicowych. Ich rolą jest
utrzymywanie stałej różnicy ciśnienia
w regulowanym obwodzie i zapewnienie
właściwych zakresów pracy dla zaworów
termostatycznych.

6. 6
Tradycyjne równoważenie hydrauliczne
 Brak jakichkolwiek elementów dławiących w instalacji ogrzewania c.o. powoduje
niekontrolowane przepływy wody grzewczej, nie odpowiadające potrzebom
cieplnym pomieszczeń.
 Tradycyjnym sposobem regulacji hydraulicznej
instalacji grzewczej było stosowanie kryz dławiących,
które przy zmniejszonej średnicy dla przepływu wody
powodują wzrost oporów przepływu i zmniejszenie
natężenia przepływu
 Zaletą takiego rozwiązania był niski koszt inwestycji,
jednak wadą nie dopasowanie do zmiennych warunków pracy instalacji grzewczej
o zmiennym natężeniu przepływu wody grzewczej. Obecne instalacje ogrzewania
współpracujące z nowoczesnymi źródłami ciepła dla uzyskania niskich kosztów
eksploatacji pracują ze zmienną temperaturą i natężeniem przepływu. Nie jest
więc możliwe stosowanie w nich kryz dławiących, które stanowiły tzw. wariant
statyczny równoważenia hydraulicznego.

7. 7
Pompa obiegowa w instalacji grzewczej
WysokośćpodnoszeniaWysokośćpodnoszenia
Natężenie przepływu
Natężenie przepływu
1
2
12
Płynna regulacja
Stała regulacja
 Zamykanie się zaworów termostatycznych
powoduje wzrost oporów przepływu i dla pompy
obiegowej o stałej regulacji wydajności wzrost
zużycia energii elektrycznej.
 Nowoczesne kotły, szczególnie kondensacyjne
wiszące, wyposażane są w pompy o płynnej
regulacji wydajności. Mogą one pracować
w trybie stałej wysokości podnoszenia przy
zmiennym natężeniu przepływu, co zmniejsza
zużycie energii elektrycznej i poziom szumów
pracy w instalacji grzewczej.
Pompa obiegowa
EEI = 0,23 (Vailant ecoTEC plus)
A

8. 8
Sprawność kotła kondensacyjnego
w zależności od temperatury powrotu
110
105
100
95
90
20 30 40 50 60 70
Sprawnośćnominalna
kotłakondensacyjnego(%)
 Sprawność pracy kotła kondensacyjnego jest silnie powiązana z temperaturą
wody grzewczej powracającej z instalacji grzewczej budynku. Przykładowo
podwyższenie temperatury powrotu z 40 do 50oC, obniża sprawność pracy kotła
kondensacyjnego o około 4÷5%. Brak równoważenia hydraulicznego instalacji
grzewczej może wpływać na podwyższanie temperatur powrotu wody grzewczej
do kotła co jednocześnie będzie podwyższać koszty ogrzewania domu.
Paliwo: gaz ziemny GZ50
Nadmiar powietrza: 1,1

9. 9
Przykłady uzyskanych efektów dzięki
równoważeniu hydraulicznemu (1/4)
Budynek przed modernizacją
Termomodernizacja fasady
Termomodernizacja fasady
+ równoważenie hydrauliczne kWh/m2rok
 Zmiana wskaźnika sezonowego zapotrzebowania ciepła (kWh/m2rok) jako efekt modernizacji
fasady budynku wielorodzinnego i równoważenia hydraulicznego instalacji grzewczej:
-8%
-23%
Źródło: co2online
 Budynek wielorodzinny w Braunschweig
(Niemcy) poddano modernizacji.
 Termomodernizacja fasady pozwoliła obniżyć
roczne zapotrzebowanie ciepła o ok. 23%.
 Dodatkowo przeprowadzone równoważenie
hydrauliczne instalacji grzewczej pozwoliło
obniżyć roczne potrzeby ciepła o dalsze 8%.

10. 10
Przykłady uzyskanych efektów dzięki
równoważeniu hydraulicznemu (2/4)
 Mieszkanie o powierzchni 101 m2 w budynku wielorodzinnym
z 1950 roku z ogrzewaniem etażowym przez gazowy kocioł
kondensacyjny.
 System grzewczy w mieszkaniu wyposażono w zawory
termostatyczne o obliczonych nastawach w ramach projektu
równoważenia hydraulicznego.
 Zużycie ciepła obniżone ze 101,0 na 88,1 kWh/m2rok (-12%)
 Zużycie ciepła obniżone ze 167,0 na 143,3 kWh/m2rok (-14%)
 Budynek jednorodzinny z 1995 roku o powierzchni użytkowej
187 m2 nie poddany termomodernizacji, z kotłem gazowym
niskotemperaturowym.
 System grzewczy wyposażono w 14 zaworów termostatycznych
o obliczonych nastawach w ramach projektu równoważenia
hydraulicznego.
Źródło: co2online

11. 11
Przykłady uzyskanych efektów dzięki
równoważeniu hydraulicznemu (3/4)
 Budynek jednorodzinny szeregowy z 1965 roku z ogrzewaniem
zasilanym z sieci cieplnej, o powierzchni użytkowej 97 m2,
po wymianie okien i dociepleniu stropu.
 Grzejniki wyposażono w 8 zaworów termostatycznych
o obliczonych nastawach w ramach projektu równoważenia
hydraulicznego.
 Zużycie ciepła obniżone z 85,0 na 73,6 kWh/m2rok (-13%)
 Zużycie ciepła obniżone ze 158,0 na 148,6 kWh/m2rok (-6%)
 Budynek wielorodzinny z 1900 roku o powierzchni użytkowej
440 m2 (6 mieszkań) z kotłem gazowym niskotemperaturowym.
 System grzewczy wyposażono w 29 zaworów termostatycznych
o obliczonych nastawach w ramach projektu równoważenia
hydraulicznego.
Źródło: co2online

12. 12
Przykłady uzyskanych efektów dzięki
równoważeniu hydraulicznemu (4/4)
 Budynek wielorodzinny z 1960 roku z o powierzchni użytkowej
839 m2 (12 mieszkań) z kotłem gazowym niskotemperaturowym,
po wymianie okien, bez termomodernizacji przegród.
 Grzejniki w mieszkaniach wyposażono w 88 zaworów
termostatycznych o obliczonych nastawach w ramach projektu
równoważenia hydraulicznego.
 Zużycie ciepła obniżone ze 177,0 na 169,2 kWh/m2rok (-4%)
 Zużycie ciepła obniżone z 99,0 na 78,0 kWh/m2rok (-21%)
 Budynek wielorodzinny z 1998 roku o powierzchni użytkowej
1250 m2 (18 mieszkań) ogrzewany z sieci cieplnej.
 System grzewczy wyposażono w 114 zaworów termostatycznych
o obliczonych nastawach w ramach projektu równoważenia
hydraulicznego.
Źródło: co2online

13. 13
Objawy i skutki pracy instalacji grzewczej
bez równoważenia hydraulicznego
OBJAWY i SKUTKI pracy instalacji grzewczej bez równoważenia hydraulicznego
1
Obniżona w stosunku do wymaganej temperatura w pomieszczeniach
(podczas gdy w innych pomieszczeniach temperatura odpowiada wymaganej)
2 Część instalacji grzewczej nagrzewa się z wyraźnym opóźnieniem czasowym
3
Wahania temperatury w pomieszczeniu przy niskim zapotrzebowaniu ciepła
(np. w okresach przejściowych sezonu grzewczego)
4
Zwiększony wyraźnie, słyszalny szum wody grzewczej przepływającej
przez zawory termostatyczne przy grzejnikach
5 Zwiększone zużycie energii elektrycznej przez pompę obiegową
6 Obniżenie sprawności źródła ciepła wskutek podwyższania temperatury powrotu
 Głównym i najbardziej odczuwalnym objawem pracy instalacji grzewczej bez
równoważenia hydraulicznego, będą zaburzenia w uzyskiwaniu wymaganej
temperatury wewnątrz pomieszczeń budynku.

14. 14
Oszczędności w kosztach ogrzewania
dzięki równoważeniu hydraulicznemu
-10%
 Zmniejszenie kosztów ogrzewania domu dzięki przeprowadzeniu równoważenia
hydraulicznego wynosi przeciętnie 10%. Jak wskazują konkretne przykłady
(strony 9-12), oszczędności wynosiły od 4 do nawet 21% w skali roku.
 Znaczenie równoważenia hydraulicznego
instalacji c.o. budynku jest więc jednym
z najważniejszych czynników jakie muszą
być uwzględniane w procesie obniżania
kosztów ogrzewania budynku.
 W budynkach modernizowanych koszty
równoważenia hydraulicznego (w tym
zabudowy zaworów termostatycznych)
zwracają się zwykle w ciągu kilku lat.

15. Chłodzenie
www.eko-blog.pl www.vaillant.pl
Ogrzewanie
Energia odnawialna
Kotły gazowe
Kotły olejowe
Pompy ciepła
Kolektory słoneczne
Systemy wentylacji