Elektryczne ogrzewanie ścienne to rodzaj ogrzewania powierzchniowego, w którym kable grzejne lub specjalne maty grzejne ukryte są pod tynkiem lub płytami kartonowo‑gipsowymi na ścianie. System ten zamienia prąd elektryczny na ciepło – kiedy przez kabel grzejny płynie prąd, nagrzewa się on jak rozgrzany materiał przy pocieraniu dłoni o dłonie. Maty grzejne to cienkie siatki (z tworzywa sztucznego) z wplecionymi kablami grzejnymi – gdy przez nie płynie prąd, kable nagrzewają się i oddają ciepło do otoczenia.
Istnieją też folie grzejne (pracujące na zasadzie promieniowania podczerwonego) oraz grube panele grzejne na podczerwień, które można montować na ścianach – wszystkie te rozwiązania działają podobnie (elektryczność → podczerwień/ciepło). Elementy grzejne sterowane są zwykle elektronicznym termostatem z czujnikiem temperatury, co pozwala precyzyjnie utrzymać zadaną temperaturę w pomieszczeniu. Cały system jest zwykle ukryty pod warstwą wykończenia (np. zaprawą klejową czy tynkiem), dzięki czemu nie wymaga montażu tradycyjnych grzejników naściennych.
Zasada działania kabli i mat grzejnych
Podstawą elektrycznego ogrzewania ściennego są kable grzejne o stałej oporności (zwykle miedziane lub grafitowe), które zamieniają prąd na ciepło (efekt Joule’a). Montuje się je bezpośrednio na ścianie lub na przytwierdzonej płycie izolacyjnej (np. płycie styrodur 6 – 10 mm), po czym pokrywa warstwą zaprawy lub tynku (zwykle ok. 10 – 15 mm). W efekcie powierzchnia ściany nagrzewa się do umiarkowanych temperatur (zwykle do ok. 30 – 40 °C). Nagrzana w ten sposób płaszczyzna oddaje ciepło przede wszystkim przez promieniowanie podczerwone: ściana staje się takim wielkim grzejnikiem na ścianę, ogrzewając osoby i przedmioty w pomieszczeniu podobnie jak słońce ogrzewa Ziemię.
Ogrzewanie kablowe/matowe w ścianie działa więc nisko- i średniotemperaturowo – powierzchnia ściany rozkłada się równomiernie i grzeje całe pomieszczenie jednolicie. Dzięki temu unika się dużych różnic temperatur pionowych – w dobrze zaprojektowanym systemie różnica między podłogą a sufitem rzadko przekracza 2 °C. Cała operacja jest sterowana termostatem – zwykle umieszczonym na ścianie na wysokości ok. 2/3 wysokości pokoju – co zapewnia precyzyjną kontrolę temperatury powierzchniowej i powietrza.
Folie grzejne i panele podczerwieni
Oprócz kabli i mat w ścianach można stosować także folie grzejne na podczerwień i panele grzejne. Folie to cienkie warstwy materiału węglowego, które przykłada się pod płytą kartonowo-gipsową; panel (grzejnik na podczerwień) to zwykle dekoracyjna płytka montowana na ścianie lub suficie. W obu przypadkach zasada jest podobna: element nagrzewa się i emituje podczerwień, która rozgrzewa bezpośrednio przedmioty, ściany i ludzi. Folie grzejne pokrywają całą przyklejoną powierzchnię i dzięki temu mogą ogrzać pomieszczenie bardzo równomiernie – działają od razu na całej swojej powierzchni, co pozwala szybciej podnieść temperaturę i obniżyć zużycie energii w porównaniu do pojedynczego kabla grzejnego. Często stosuje się folie o mocy nawet ok. 100 – 140 W/m² (modele o obniżonej mocy do ~100 W/m² przeznaczone są specjalnie do domów energooszczędnych i pasywnych).
Panele na podczerwień (grzejniki IR) działają na tej samej zasadzie: zasilane prądem nagrzewają się do kilkuset stopni i emitują promieniowanie podczerwone, które rozchodzi się po pomieszczeniu. Ciepło z takiego panela jest absorbowane przez ściany i obiekty, a potem powoli oddawane do otoczenia – podobnie jak nagrzana podłoga czy kominek. Panele IR są zazwyczaj bardzo cienkie (1 – 2 cm) i mają estetyczne obudowy (metalowe, szklane, ceramiczne). Można je przymocować bezpośrednio na ścianie lub suficie; montaż polega głównie na zasileniu ich kablem elektrycznym i ustawieniu termostatu. Podobnie jak w przypadku folii, ważne jest niezaciemnianie promiennika meblami czy zasłonami – optymalny montaż to miejsce, z którego fale będą obejmować jak największą część pomieszczenia.
Jak ciepło z ogrzewania ściennego rozchodzi się po pokoju
Nagrzewana ściana zachowuje się jak wielka płyta promiennikowa. Emitowane promieniowanie ogrzewa przede wszystkim osoby, meble i inne przedmioty w pomieszczeniu, a dopiero w drugiej kolejności podgrzewa powietrze. W praktyce oznacza to wysoki komfort cieplny: nie następuje silne unoszenie gorącego powietrza i kurzu (brak typowej konwekcji), a ciepło jest rozprowadzane równomiernie. Dzięki temu niższa warstwa powietrza pozostaje przyjemnie ciepła, a różnica temperatur góra–dół jest niewielka.
Dla użytkownika system ścienny jest też bardzo dyskretny (brak widocznych grzejników) i pracuje niemal bezgłośnie. Dodatkowym plusem jest eliminacja cyrkulacji powietrza – skoro nie ma nadmuchu gorącego powietrza, mniej unosi się kurzu i alergenów. Całość steruje termostat, który utrzymuje stałą temperaturę i dodatkowo zapobiega stratom ciepła (brak strat przesyłowych z kotłowni itp. – energia zużywana jest tylko w miejscu ogrzewania).
Montaż instalacji
Montaż elektrycznego ogrzewania ściennego wymaga przede wszystkim odpowiedniego przygotowania podłoża. Zazwyczaj najpierw przykleja się do ściany płytę gipsowo‑kartonową lub płytę izolacyjną (styrodur lub płyta cementowa) – pełnią one funkcję podkładu i dodatkowo izolują ciepło, kierując je do wnętrza pokoju. Na tak przygotowaną powierzchnię przykleja się matę grzejną lub kabel grzejny w cienkiej warstwie kleju na bazie cementu (zaleca się ok. 8 mm grubości). Po ułożeniu kabli całość przykrywa się kolejną warstwą kleju lub tynku wyrównującego i wykonuje się wykończenie (np. płytki ceramiczne w łazience czy farbę, tapetę). Ważne jest unikanie ostrego gięcia kabli grzejnych – łamiąc je łagodnie (z minimalnym promieniem krzywizny) chronimy kable przed uszkodzeniem.
W ścianę wbudowuje się również rurkę osłonową z czujnikiem temperatury (najczęściej na ok. 2/3 wysokości ściany). Termostat mierzy temperaturę ściany za pośrednictwem tego czujnika i steruje ogrzewaniem tak, by nie przegrzać ani nie wychłodzić pomieszczenia. Sterowanie należy zorganizować strefowo – osobny termostat w każdym pokoju.
Kiedy warto zastosować ogrzewanie ścienne?
- Oszczędność miejsca i estetyka. Brak widocznych kaloryferów daje pełną swobodę aranżacji wnętrza. Jest to szczególnie cenione w małych pomieszczeniach (np. w łazienkach, przedpokojach, garderobach), w których zwykłe grzejniki lub system podłogowy byłyby utrudnieniem.
- Szybkie dogrzanie małych przestrzeni. Dodatkowa powierzchnia grzejna na ścianie umożliwia szybkie podniesienie temperatury w niewielkich pokojach czy korytarzach. Uzupełnienie ogrzewania podłogowego o maty ścienne przyspiesza osiągnięcie żądanej ciepłoty, co bywa korzystne w pomieszczeniach o małej kubaturze.
- Ochrona przed zimnymi ścianami. W mieszkaniach z cienką izolacją często odczuwa się „przewiew” od chłodnych ścian zewnętrznych. Montaż maty grzejnej na ścianie zewnętrznej zapobiega wychładzaniu pomieszczenia przez zimne ściany – ogrzana ściana stanowi barierę i zwiększa efektywność ogrzewania całego pokoju.
- Zalety dla zdrowia i komfortu. Systemy ścienne nie powodują znacznej cyrkulacji powietrza, co oznacza mniej unoszącego się kurzu i alergenów. Brak nadmuchu ciepłego powietrza jest korzystny dla alergików lub osób wrażliwych na suche powietrze. Dodatkowo ogrzewanie promiennikowe daje równomierny rozkład temperatury oraz ciepłą podłogę „bezpieczną” (ściany grzeją od góry, więc nie grozi oparzenie jak przy kaloryferach).
- Budownictwo energooszczędne. W domach pasywnych i niskoenergetycznych stosuje się wersje folii grzejnych o niższej mocy (nawet ok. 100 W/m²) dedykowane takim budynkom. Źródło prądu można łatwo połączyć z instalacją fotowoltaiczną, co znacznie obniża koszty eksploatacji (ciepło produkuje się samodzielnie z energii słonecznej).