Maty grzejne pod podłogę: jak dobrać moc do pomieszczenia?

Zdarza się, że w jednym domu dwa pomieszczenia mają tę samą matę o tej samej mocy z katalogu, a efekt jest zupełnie inny.

W łazience podłoga jest wyraźnie ciepła, a w pokoju obok, pod grubymi panelami, ledwo różni się od temperatury powietrza. Instalator niczego nie pomylił. Zadecydowało to, o czym przy wyborze maty myśli się najrzadziej.

Trzy liczby, które łatwo pomylić

Przy doborze maty trzeba odróżnić trzy różne wielkości. Pierwsza to moc znamionowa maty, czyli tempo, w jakim pracująca mata zamienia energię elektryczną w ciepło. Druga to ilość ciepła, jaką podłoga może faktycznie oddać do pomieszczenia. Trzecia to zapotrzebowanie pomieszczenia na ciepło, czyli ile go ucieka przez ściany, okna, strop i podłogę. Katalog podaje tylko pierwszą. Moc znamionowa nie jest też mocą średnią, bo termostat włącza matę i wyłącza, więc w ciągu doby pracuje ona tylko część czasu. A trzecia liczba jest inna dla każdego pomieszczenia. Narożny pokój z dużym oknem w słabo ocieplonym domu potrzebuje znacznie więcej ciepła niż taki sam pokój po termomodernizacji. Dlatego pierwszym krokiem jest policzenie strat ciepła konkretnego pomieszczenia, a nie odczytanie liczby z katalogu. Poradniki branżowe zwracają uwagę, że ogrzewanie podłogowe najlepiej sprawdza się w dobrze ocieplonych pomieszczeniach, a w gorzej ocieplonych sama podłoga może nie wystarczyć.

Ile ciepła może oddać podłoga?

Tu pojawia się ograniczenie, którego nie przeskoczy żadna mata: podłoga nie może być zbyt gorąca. Przy projektowaniu ogrzewania podłogowego uwzględnia się ograniczenia temperatury powierzchni podłogi. Punktem odniesienia są wartości stosowane w projektowaniu systemów ogrzewania powierzchniowego, opisane m.in. w normie PN-EN 1264. Jej część dotycząca wyznaczania wydajności cieplnej odnosi się do instalacji wodnych, dlatego w przypadku mat elektrycznych trzeba dodatkowo uwzględnić wymagania producenta systemu i okładziny. Przyjmuje się przy tym różne granice temperatury dla poszczególnych stref: w strefie stałego pobytu ludzi temperatura podłogi nie powinna przekraczać 29°C, w łazienkach około 33°C, a w strefie brzegowej przy ścianach zewnętrznych 35°C. Z tych granic wynika największa ilość ciepła, jaką podłoga może oddać do pomieszczenia. Dla założeń projektowych 20°C w pokoju i 24°C w łazience wynosi ona około 100 W na metr kwadratowy w obu przypadkach, a w strefie brzegowej, przy podłodze 35°C i powietrzu 20°C, około 175 W/m². To wartości graniczne, a nie wydajność konkretnej maty. Ile ciepła rzeczywiście trafia do pokoju, zależy jeszcze od okładziny i od tego, co leży pod matą.Policzmy to na przykładzie. Pokój ma 15 m², ale 3 m² podłogi zajmują meble, więc ogrzewać można około 12 m². Przy granicy 100 W/m² podłoga może teoretycznie oddać do pomieszczenia maksymalnie około 1200 W. To górny pułap emisji przy przyjętych warunkach, a nie moc, którą dana instalacja na pewno osiągnie. Jeśli w mroźny dzień pokój traci więcej, sama podłoga nie utrzyma w nim 20°C. Dlatego mata o najwyższej mocy jednostkowej nie jest dobrym wyborem na wszelki wypadek. Wyższa moc może przyspieszyć nagrzewanie, ale granicy nie przesunie.

Jak okładzina zmienia obliczenia?

Ciepło z maty musi przejść przez okładzinę, a każda stawia mu inny opór. Opór cieplny podaje się w m²K/W, a według producentów systemów grzewczych nie powinien przekraczać 0,15 m²K/W. Najlepiej ciepło przewodzą płytki ceramiczne i kamień, trudniej panele i parkiet. Dla porównania, cienkie panele winylowe mają opór około 0,03 m²K/W, a 10,5-milimetrowy korek około 0,11 m²K/W. Co to oznacza dla maty? Im większy opór okładziny, tym trudniej ciepło trafia do pokoju. Pod grubymi panelami mata musi nagrzać się mocniej od spodu, żeby oddać tyle samo ciepła co pod płytkami. Stąd różnica z początku artykułu: ta sama mata, a inny efekt w łazience i w pokoju. Producenci podłóg podają też własny limit temperatury, który bywa niższy od ogólnych zaleceń. Warto go sprawdzić przed zakupem maty i zadbać, żeby termostat miał czujnik temperatury podłogi.

Ile podłogi trzeba przykryć matą?

Maty układa się w modułach, więc nie pokrywają całej podłogi, a zasady układania zależą od producenta i modelu. Producent mat AHT zaleca pokrycie około 80% powierzchni podłogi. To zalecenie jego systemu, a nie ogólna zasada montażu mat. Przy takim założeniu moc na metr kwadratowy podłogi jest niższa niż moc jednostkowa samej maty. W uproszczeniu mata o mocy 100 W/m² pokrywająca 80% podłogi daje średnio około 80 W na każdy metr kwadratowy całej rozpatrywanej powierzchni podłogi. Wyższe moce jednostkowe mają sens przede wszystkim tam, gdzie pomieszczenie traci dużo ciepła, a podłoga może oddać więcej, jak w strefie brzegowej przy dużych oknach.

Z czego zbudowana jest mata amorficzna?

Mata AHT, którą FLOP SYSTEM oferuje w serwisie EcoDom, ma w środku coś nietypowego: taśmy ze szkła metalicznego, czyli metalu amorficznego. To stop, który powstaje przy tak gwałtownym schłodzeniu, że atomy nie zdążają ułożyć się w regularną strukturę krystaliczną. Zachowują nieuporządkowanie typowe dla cieczy, choć materiał jest ciałem stałym, podobnie jak szkło. Z takiej taśmy, osadzonej na siatce z włókna szklanego i zatopionej w elastycznej powłoce z tworzywa, powstaje mata. Według prezentacji technicznej producenta jej łączna grubość wynosi do 2,2 mm, a mata nie wymaga zalewania masą betonową. Dane dla konkretnego modelu podaje karta katalogowa. FLOP SYSTEM ma w ofercie osobne rozwiązania do montażu pod płytkami ceramicznymi, panelami podłogowymi i wykładziną. Dopuszczalna okładzina i sposób układania zależą jednak od modelu maty oraz od zaleceń producenta podłogi, dlatego przed zakupem warto je sprawdzić. Według materiałów FLOP SYSTEM moduły występują w różnych wymiarach, na przykład o szerokości 0,5 m, a moc jednostkowa jest dostępna w kilku stopniach, na przykład 100 i 150 W/m². Sterowanie zapewnia termostat ręczny albo programowalny. To ma znaczenie dla doboru mocy z dwóch powodów. Po pierwsze, mata leży tuż pod okładziną, a nie w kilkucentymetrowej wylewce, więc ma mniej masy do nagrzania. Po drugie, niewielka grubość daje większą swobodę przy remoncie, gdzie każdy centymetr wysokości podłogi się liczy.

Jak wygląda dobór mocy w praktyce?

Najpierw straty ciepła pomieszczenia, policzone dla najzimniejszych dni. Potem powierzchnia, którą podłoga faktycznie może ogrzewać, czyli bez miejsc zajętych przez zabudowę i meble. Do tego okładzina: jej opór cieplny i limit temperatury podany przez producenta. Dopiero z tych danych wychodzi, czy wystarczy moc 100 W/m², czy pomieszczenie potrzebuje mocniejszej maty, a może dodatkowego źródła ciepła. Na końcu termostat, który pilnuje, żeby okładzina nie została przegrzana. Sposób montażu pod daną okładziną potwierdza instrukcja producenta maty i podłogi.

FLOP SYSTEM, który prowadzi serwis EcoDom i jest autoryzowanym dystrybutorem mat grzewczych AHT, zapewnia przy tym wsparcie, którego przy takim rachunku zwykle potrzeba: projekt układu ogrzewania, instrukcje montażu w języku polskim, szkolenia w siedzibie firmy i serwis posprzedażowy. Na stronie EcoDom jest też kalkulator, który pomaga oszacować zapotrzebowanie domu na ciepło.   Moc maty nie jest liczbą do wybrania z cennika. To wynik rachunku, w którym liczą się pomieszczenie, podłoga i to, co na niej leży.