Grzejnik akumulacyjny – najważniejsze kwestie

Elektryczne piece kojarzą się zwykle z wysokimi rachunkami za energię elektryczną. Ogrzewanie elektryczne stosowane jest jednak w wielu różnych systemach grzewczych. Odpowiednio dobrana taryfa oraz energooszczędne grzejniki akumulacyjne zamiast ogrzewania bezpośredniego, mogą zdecydowanie obniżyć koszty eksploatacyjne.

Konieczna jest tylko instalacja elektryczna umożliwiająca podłączenie w każdym pomieszczeniu odbiornika znacznej mocy, jakim jest piec elektryczny. O wyborze urządzenia decyduje cena i jego przeznaczenie.

Grzejniki akumulacyjne – działanie

Ogrzewacz mieszkania, który gromadzi ciepło, ma sens

Grzejnik akumulacyjny posiada konstrukcję, która umożliwia magazynowanie ciepła, przechowanie go przez kilka godzin i stopniowe oddawania. Dla użytkowników takiego ogrzewania elektrycznego najbardziej korzystne jest posiadanie własnej instalacji fotowoltaicznej, zapewniającej tanią energię elektryczną. Inni korzystają z tego, że cena prądu z sieci jest niższa w taryfie dzienno-nocnej i grzejnik akumulacyjny zdąży zmagazynować ją w tańszych godzinach nocnych.

Elektryczne piece akumulacyjne były mocno promowane zwłaszcza we wczesnych latach 50. ubiegłego stulecia. Było to stosunkowo niedrogie rozwiązanie w powojennej sytuacji, zapewniające wiele korzyści, w tym czyste, bez dymu i popiołu ogrzewanie mieszkania. W tamtym czasie chodziło przede wszystkim o wykorzystanie do celów grzewczych prądu wytwarzanego przez elektrownie w godzinach nocnych. Generatory prądu, zwłaszcza te zasilane parą, nie mogły być wyłączane na noc.

Ze względu na swoją konstrukcję, opalane węglem i olejem elektrownie wytwarzały nadwyżki mocy, które mogły być nocą akumulowane w grzejnikach. Ten system dobrze funkcjonował do lat 80., tym bardziej, że był częściowo wspierany przez państwo. Liberalizacja rynku paliw i energii, a także postęp techniczny sprawiły, że opinie o piecach elektrycznych nie są już tak jednoznacznie pozytywne, a ich zalety raczej warunkowe.

Działanie grzejnika akumulacyjnego

Grzejnik akumulacyjny jest piecem zasilanym prądem elektrycznym o bardzo wysokiej pojemności cieplnej. Podczas gdy klasyczny kaloryfer szybko oddaje energię termiczną do pomieszczenia, elektryczny grzejnik akumulacyjny jest wyposażony w swego rodzaju bufor. Cegły i bloczki ze stopu magnetytowego (albo innych materiałów) otaczają grzałkę, a całość jest pokryta materiałem izolującym.

Pobierając tani prąd, urządzenie rozgrzewa się do wysokiej temperatury, a potem stopniowo oddaje zgromadzone ciepło. W przeciwieństwie do promienników ciepła, elementy grzewcze są głęboko wbudowane i nie oddają ciepła bezpośrednio do otoczenia. Cegła szamotowa, kamień lub inny materiał powoli się nagrzewają i powoli oddają potem ciepło. Zewnętrzna izolacja oraz wbudowany wentylator pozwalają na regulowane podawanie do otoczenia energii cieplnej.

Transport ciepła odbywa się na zasadzie konwekcji oraz promieniowania. W nowoczesnych cienkowarstwowych grzejnikach akumulacyjnych zamiast cegieł szamotowych stosuje się maty z naturalnego kamienia. Efekt akumulacji nie jest wprawdzie tak dobry jak w przypadku szamotu, ale takie grzejniki są bardziej dekoracyjne.

Rodzaje grzejników akumulacyjnych

Ze względu na sposób pracy można rozróżnić następujące rodzaje grzejników akumulacyjnych:

• grzejnik akumulacyjny statyczny – przekazywanie ciepła następuje poprzez promieniowanie;
• grzejnik dynamiczny – obieg powietrza jest wymuszany przez wentylator, wlot i wylot powietrza znajduje się na dole grzejnika, dzięki czemu nie działa tutaj konwekcja, poprzez regulację siły wentylatora istnieje możliwość kontrolowania ilości oddawanego ciepła;
• grzejnik statyczny i dynamiczny – ciepło jest przekazywane przez promieniowanie, a dodatkowo działanie grzejnika jest według potrzeby wspomagane wentylatorem;
• grzejnik konwekcyjny – chłodne powietrze jest kierowane od dołu do grzejnika, gdzie podgrzewa się i wypływa górą. 

Zalety i wady grzejników akumulacyjnych

Ogrzewanie elektryczne jest szczególnie łatwe w montażu, do jego zalet należy:

• brak centralnego kotła grzewczego;
• zbędny jest kosztowny system rur;
• nie trzeba montować żadnych pomp i zaworów rozdzielających czynnik grzewczy w mieszkaniu;
• wysoka sprawność energetyczna urządzenia – prawie cała energia prądu elektrycznego jest zamieniana w cieplną;
• ekologiczność ogrzewania – zwłaszcza przy wykorzystaniu energii elektrycznej pochodzącej z odnawialnych źródeł energii;
• łatwość obsługi – ogrzewanie elektryczne jest wyjątkowo łatwe do zautomatyzowania i raz zaprogramowane nie wymaga dodatkowej obsługi.

W sumie grzejniki akumulacyjne wykazują więcej zalet niż wad, jednak te są dosyć poważne:

• wysokie koszty zakupu urządzeń oraz eksploatacji – przy konieczności korzystania z energii elektrycznej z sieci, inne systemy centralnego ogrzewania okazują się bardziej ekonomiczne;
• duża bezwładność ogrzewacza – długi czas nagrzewania;
• duży ciężar grzejników akumulacyjnych;
• jeden grzejnik ogrzewa tylko jedno pomieszczenie – nie da się stworzyć całego systemu grzewczego;
• jeśli prąd elektryczny nie pochodzi z OZE, bilans CO₂ grzejników akumulacyjnych jest bardzo zły.

Rozsądne zastosowanie grzejników akumulacyjnych

Niska cena przenośnego grzejnika sprawia, że jest to idealny ogrzewacz awaryjny. Jeśli z jakichś powodów przestanie działać centralne ogrzewanie, wygodny piec elektryczny może zapewnić cieplny komfort w mieszkaniu. Grzejniki akumulacyjne można również zastosować w szklarniach i ogrodach zimowych jako zabezpieczenie przed mrozem. Przechowywane rośliny nie ucierpią dzięki temu od chłodu. Głównym obszarem, gdzie elektryczne piece znajdują zastosowanie są mało używane pomieszczenia, jak domki letnie albo piwnice. Energooszczędne ogrzewacze mogą krótkoterminowo zapewnić tam właściwą temperaturę.

Jeśli chodzi o długoterminowe i stałe zapotrzebowanie na ogrzewanie, celowe jest rozpatrzenie instalacji bardziej ekonomicznego systemu grzewczego. Na pozytywne opinie może też liczyć rozsądna kombinacja elektrycznego ogrzewania z fotowoltaiką. Prąd wytwarzany na dachu domu przez panele fotowoltaiczne może być zamieniony na energię cieplną. Możliwość magazynowania nadwyżek energii elektrycznej w sieci, zapewnia tanie zasilanie grzejników w okresie zimowym, kiedy zapotrzebowanie na energię jest duże, a jej produkcja niewielka. Grzejniki i piece akumulacyjne to wybór wart rozważenia.