Podlahové kúrenie - ako na to

Trápi Vás otázka podlahové kúrenie - ako na to? V tom prípade ste na správnom mieste!

 

Nízkoteplotné vykurovanie v spojitosti s obnoviteľnými zdrojmi energie možno používať na zásobovanie teplom všetkých priestorov, kde sa využíva teplovodné vykurovanie sálavými vykurovacími systémami. Aplikácie týchto systémov s nízkym potenciálom energie sú vhodné najmä do:

• rodinných a bytových domov,

• špeciálnych priestorov v občianskej výstavbe,

• priestorov halových objektov,

• areálov poľnohospodárskych objektov.

 

Zaujíma Vás podlahové kúrenie - ako na to? Pokračujte v čítaní.

 

Rodinné a bytové domy sú najčastejším prípadom aplikácie nízkoteplotného vykurovania, resp. systémov solárnych, geotermálnych a tepelných čerpadiel, pretože umožňujú vlastníkovi čisté architektonické riešenie vykurovaného interiéru a zároveň energeticky úspornú prevádzku, ako aj optimálne zabezpečenie tepelnej pohody.

 

Objekt s nízkoteplotným vykurovacím systémom však musí spĺňať tieto predpoklady:

• tepelná strata vykurovaných objektov musí byť čo najmenšia (15 - 20 W. m- 3),

• vykurovaný priestor musí mať takú tepelnú stratu, ktorú dokáže pokryť vykurovacia plocha svojim výkonom bez toho, by bola prekročená hygienicky prípustná povrchová teplota vykurovacej plochy (podlaha, stena, strop),

• keď je tepelná strata väčšia ako dosiahnuteľný výkon vykurovacej plochy, treba zvýšiť tepelný odpor obvodových konštrukcií dodatočnou izoláciou, alebo nedostatkový výkon kryť sálavou vykurovacou plochou v inej ploche, prípadne vykurovacím telesom.

 

Viac informácií o podlahovom kúrení - ako na to nájdete na našich stránkach.

 

Vykurovanie v nízkoenergetickom dome

 

Ak sa bude hovoriť o uplatnení nízkoteplotného vykurovania s obnoviteľnými zdrojmi energie v nízkoenergetickom dome, treba definovať najprv požiadavky, následne analyzovať energetickú bilanciu, ako aj tepelný stav vykurovaných interiérov.

 

Požiadavky na nízkoenergetický dom

 

Znižovanie spotreby energie pri prevádzke budov vytvorením komplexného programu energetickej efektívnosti vedie k tvorbe a návrhu nízkoenergetického domu. Tento stav možno dosiahnuť dvoma spôsobmi :

• znižovaním tepelných strát budov spôsobených prenosom tepla a vetraním, spolu s pasívnym využitím solárnej energie bežnými stavebnými prvkami, napr. okná, zasklené steny

• využívaním obnoviteľných zdrojov energie, predovšetkým solárnej energie, energie geotermálnych vôd a prostredia pomocou aktívnych systémov s nízkym energetickým potenciálom.

 

Podlahové kúrenie - ako na to a široká ponuka sortimentu len na našich stránkach.

 

Tepelný stav v nízkoenergetickom dome

 

Vo veľmi dobre tepelne izolovaných budovách je teplota vykurovacieho média a teplotný spád výrazne nižší ako pri tradičných budovách, kým vnútorné povrchové teploty vonkajších stien sú vyššie. V interiéri sa vytvára homogénny tepelný stav, pričom nevznikajú nežiaduce vertikálne a horizontálne teplotné rozdiely, sálavá teplotná asymetria a nadmerné prúdenie vzduchu, t.j. lokálna tepelná nepohoda.

 

Výsledky meraní a teoretických výpočtov potvrdili, že v nízkoenergetickom dome nie je z hľadiska zabezpečenia tepelnej pohody dôležité umiestnenie telesa . Hlavným problémom je príliš velká variácia teploty interiéru vzhľadom na zmeny tepelnej záťaže t.j. tepelných ziskov od ľudí, osvetlenia, prípadne slnečným žiarením . Keďže špecifické tepelné straty sú malé, môžu zmeny tepelnej záťaže výrazne vplývať na interiérovú výslednú teplotu. Tento vplyv závisí najmä od tepelnej zotrvačnosti budovy a schopnosti regulovateľnosti vykurovacieho systému.

 

Tepelná zotrvačnosť nízkoenergetického domu je vyššia ako pri štandardnej budove. Zmeny teploty vonkajšieho vzduchu možno kontrolovať použitím ekvitermickej regulácie s charakteristickou vykurovacou krivkou . Efektívnosť takejto regulácie závisí od voľby vykurovacej krivky vzhľadom na typ budovy a rôznosť potreby tepla v rozličných interiéroch.

 

Veľký vplyv slnečného žiarenia cez okná na výslednú teplotu interiéru vyžaduje ďalšie prevádzkové funkcie vykurovacieho systému, umožňujúce meniť tepelný výkon. Pre nízkoteplotné vykurovacie systémy je významný samoregulačný efekt, zapríčinený malým teplotným rozdielom medzi teplotou interiéru a vykurovacou plochou. Vyžaduje sa kombinácia tejto samoregulačnej schopnosti s interiérovým termostatom, ktorý na základe kontroly teploty interiéru reguluje hmotnostný prietok v nízkoteplotnom vykurovacom systéme.

 

Pri využívaní nočného prerušovania prevádzky predstavuje úspora v nízkoenergetickom dome 1 až 3 % celkovej spotreby energie.

 

Nízkoteplotné vykurovacie systémy, s minimalizovanými tepelnými stratami pri výrobe tepla (napr. kondenzačné kotly) a distribúcií, umožňujú výraznejšie použitie obnoviteľných zdrojov energie.

 

Prerábate či staviate a pomýšľate na podlahové vykurovanie? Všetko o podlahovom kúrení - ako na to nájdete na našich stránkach.

 

Príklady aplikácie v rodinných a bytových domoch

 

Pri aplikácii nízkoteplotných systémov v rodinných a bytových domoch ukážeme realizáciu:

• nízkoteplotného podlahového vykurovania,

• podlahového vykurovania s tepelným čerpadlom a solárnymi kolektormi v nízkoenergetickom dome,

• nízkoteplotného vykurovania s tepelným čerpadlom,

• prípravy teplej úžitkovej vody v bytovom dome solárnym systémom,

• zásobovania teplom na vykurovanie a prípravu teplej úžitkovej vody geotermálnou energiou.

 

Nízkoteplotné vykurovanie s tepelným čerpadlom

 

Realizovaná vykurovacia sústava je v prízemnom rodinnom dome s obytným podkrovím. Vykurovacou sústavou je ústredné vykurovanie s tepelným spádom 80/60 °C, pôvodným zdrojom tepla bol kotol na pevné palivo. Zdrojom nízkoteplotného tepla je odpadová voda s teplotou 40 až 46 °C.

 

Pôvodne bola vypracovaná monovalentná aj bivalentná alternatíva prevádzky zariadenia, investor vybral a realizoval monovalentný spôsob prevádzky tepelného čerpadla. Z tohto dôvodu bolo treba upraviť teplotný spád podľa maximálnej teploty výstupnej vody z kondenzátora tepelného čerpadla, v tomto prípade na hodnoty 55/43 °C. K danému účelu bolo potrebné:

• znížiť tepelné straty budovy,

• zväčšiť vykurovaciu plochu primerane novému teplotnému spádu.

 

Primárna prípoj ka rozvodu geotermálnej vody je vo vzdialenosti asi 100 m od objektu. Dve pripojovacie rúrky z polyetylénu sú voľne uložené v zemi. Pre agresívnosť geotermálnej vody bolo treba zaradiť medziokruh na výparníkovej strane tepelného čerpadla. Medziokruh so samostatnou cirkuláciou obsahuje doskový výmenník tepla. Teplotný spád pre výparník tepelného čerpadla potom bude 20/15 °C.

 

Tepelné čerpadlo s tepelným výkonom 20 kW je vybavené dvoma hermetickými kompresormi. Elektrický príkon je 5,5 kW a dosiahnuteľne výkonové číslo tepelného čerpadla je okolo 3,2. Skutočne dosiahnuteľne hodnoty výkonového čísla tohto tepelného čerpadla pracujúceho s R 22 sa pohybujú od 3,5 do 4,5. Za tepelným čerpadlom na kondenzátorovej strane je do vodného okruhu zaradená vyrovnávacia nádržka s objemom 0,3 m3, z ktorej sa teplá voda rozvádza do vykurovacej sústavy. Do systému tepelného čerpadla patrí potrebné ovládanie, ekvitermická regulácia s možnosťou denného a nočného útlmu a pod. Pre havarijné prípady sa ponecháva napojenie na existujúci zdroj tepla (kotol na pevné palivo). Príprava teplej úžitkovej vody pre objekt sa rieši samostatne bez použitia tepelného čerpadla.

 

Všetko na tému podlahové kúrenie - ako na to a ešte viac nájdete len na našich stránkach.

 

Príprava teplej úžitkovej vody v bytovom dome so solárnym systémom

 

Najväčšie slnečné energetické zariadenie v bytovej výstavbe sa na Slovensku realizovalo v roku 1985 na sídlisku v Šuranoch. Pre využitie slnečnej energie na prípravu teplej úžitkovej vody sa vybral experimentálny bytový dom s jedenástimi. bytovými jednotkami s celkovou potrebou 2000 l vody.

 

Bytový dom je 4-podlažná budova so suterénom, v ktorom je umiestnená strojovňa a má plochú strechu, kde sú osadené slnečné kolektory.

 

Slnečný energetický systém je bivalentný s krátkodobou (2-dňovou) akumuláciou tepla. Experimentálny bytový dom so slnečným zariadením pre prípravu teplej úžitkovej vody sa nachádza z hľadiska dostupnosti slnečného žiarenia v lokalite s najdlhším slnečným svitom v roku a s maximálnym množstvom dopadajúceho slnečného žiarenia.

 

Premena slnečnej energie na tepelnú energiu je pomocou 34 ks slnečných plochých kvapalinových kolektorov osadených na pochôdznej plochej streche, ktoré sú vložené v troch radoch do oceľovej podpernej konštrukcie. Potrubné rozvody (tepelne izolované) kolektorového okruhu sú zvedené do suterénu bytového domu, kde sa pripájajú na akumulačný zásobník obsahu 4000 litrov. Druhý zásobník obsahu 2000 l sériovo zapojený slúži na dohrev vody ohriatej slnečnou energiou. Zásobníky sú vybavené snímačmi teploty a diferenciálny regulátor riadi ich plnenie.

 

Občianske budovy

 

Možnosť aplikácie podlahového teplovodného vykurovania v občianskych budovách je mimoriadne široké (administratívne budovy, hotely, reštaurácie, kiná, divadlá, kultúrne a spoločenské budovy atď.) avšak vo väčšine prípadov je však úzko prepojené aj s využitím tradičného vykurovania, teda ako tzv. kombinované teplovodné vykurovanie.

 

Požiadavky na vykurovaný objekt

 

Kombinované teplovodné vykurovanie ponúka všetky výhody oboch systémov, teda veľkoplošného sálavého a konvekčného spôsobu vykurovania a je vhodné najmä pre vykurované objekty, kde je:

• možnosť pokrytia veľkej tepelnej straty v prípadoch, keď inštalovaný príkon podlahového vykurovania samostatne nestačí,

• pružná reakcia na zmenu potreby tepla v dôsledku cudzích zdrojov tepla (slnečné žiarenie, teplo z varenia, produkcia tepla ľuďmi, atď. ), pričom podlahové vykurovanie kryje základnú tepelnú stratu a konvekčné vykurovanie pružne reaguje na výkyvy vonkajšej teploty, a to najmä v prechodných obdobiach jar, jeseň),

• možnosť variabilnej zmeny polohy a výkonu vykurovacieho telesa pri zmene dispozície interiéru alebo zmene účelu a funkcie miestnosti.

 

 

 

Kombinované teplovodné vykurovanie

 

Široká materiálová báza, progresívne technické riešenia a nové inštalačné technológie spôsobili, že v súčasnosti si možno zvoliť a navrhnúť vykurovací systém „priamo na mieru“. Jedným z takýchto riešení môžu byť kombinované teplovodné vykurovacie systémy na báze plastov, ktoré umožňujú vhodne skĺbiť tak konvekčné, ako aj sálavé odovzdávanie tepla do miestnosti. Inými slovami, súčasne používať tradičné vykurovacie telesá ale aj sálavé veľkoplošné vykurovacie plochy.

 

Kombinované vykurovanie spája výhody dvoch vykurovacích systémov, a to veľkoplošného sálavého vykurovania a konvekčného vykurovania a eliminuje ich nevýhody ako samostatných celkov, pričom oba systémy sú nízkoteplotné.

 

Vykurovaciu sústavu tvoria potrubné rozvody k jednotlivým rozdeľovačom podlahového a konvekčného vykurovania. Rozvod vykurovacích rúrok od rozdeľovača k jednotlivým vykurovacím telesám sa najčastejšie realizuje dvoma spôsobmi:

• V prvom prípade, keď rúrky sú zaliate v podlahe, sa dosahuje najkratšie spojenie rozdeľovača s vykurovacím telesom. Toto riešenie sa aplikuje hlavne v novostavbách, kde sa podlahová vrstva kladie až po uložení rúrok.

• Druhé riešenie umožňuje viesť rúrky k vykurovacím telesám v soklovej lište po obvode miestnosti. V objektoch, v ktorých sa realizuje výmena vykurovacej sústavy by bolo prácne a hlavne neekonomické viesť plastové rúrky k vykurovacím telesám v podlahe. Predchádzala by tomu demontáž nášľapnej vrstvy podlahy a následné vysekanie drážok pre kladenie rúrok, čím by sa predĺžila doba trvania výmeny vykurovacej sústavy a zvýšili by sa tiež investície. Preto je vhodné v už existujúcich budovách viesť plastové rúrky od rozdeľovača k vykurovacím telesám vedľa steny umiestnené v soklovej lište.

 

Samotné napojenie plastových rúrok na vykurovacie teleso sa realizuje buď priamo z podlahy, alebo zo steny. Napojenie zo steny si navyše vyžaduje vysekanie drážky pre umiestnenie rúrok. V prípade použitia soklovej lišty sa rúrky napájajú priamo z nej. Podľa spôsobu napojenia rúrok na vykurovacie telesá rozlišujeme jednorúrový a dvojrúrový systém. Práve od týchto dvoch systémov závisí aj druh použitej armatúry na vykurovacom telese. Chceli by ste podlahové kúrenie - ako na to je však otázka, ktorá Vám nedá spať? Už viac nie!

 

Zdroje tepla pre kombinované vykurovanie

 

Využiteľné sú všetky používané teplovodné zdroje tepla (teplovodné kotly na pevné palivo, plyn, elektrickú energiu, ale aj zdroje obnoviteľných energií a odovzdávacie stanice tepla). Z týchto zdrojov sú najmenej vhodné kotly na pevné palivo, kde je obmedzená možnosť regulácie výkonu.

 

Kombinované teplovodné sústavy na báze plastových rúrových rozvodov sa môžu riešiť z hľadiska zabezpečenia požadovanej teploty vykurovacieho média, konštrukčného vyhotovenia, prípadne prevádzkového režimu v nadväznosti na zdroj tepla takto:

a) centrálny teplovodný zdroj tepla vyrábajúci vykurovaciu vodu priamo pre konvekčný okruh s aplikáciou zmiešavania (trojcestnej a štvorcestnej armatúry) pre nízkoteplotný veľkoplošný sálavý vykurovací okruh;

b) centrálny nízkoteplotný zdroj tepla vyrábajúci vykurovaciu vodu pre celý kombinovaný nízkoteplotný systém, ale s prídavným zväčšením plôch vykurovacích telies;

c) centrálny teplovodný zdroj tepla vyrábajúci vykurovaciu vodu priamo pre konvekčný vykurovací okruh, ale s použitím výmenníkovej stanice pre nízkoteplotný veľkoplošný sálavý vykurovací okruh.

 

Uvedené tri zásadné možnosti riešenia sú rôzne technicky a materiálovo náročné. V súčasnosti sa najčastejšie používa alternatíva a), aj keď v princípe ide o dve oddelené vykurovacie sústavy. Alternatívu b) možno použiť len pre nízkoenergetické objekty s mernými tepelnými stratami 15 až 20 W. m-3, vzhľadom na zníženie tepelného príkon u vykurovacích telies. Riešenie c) je teoreticky najdokonalejšie, vytvára dva tlakovo a teplotne nezávislé vykurovacie okruhy, pričom práve pre nízkoteplotné veľkoplošné sálavé vykurovanie tvorí okruh dokonale chránený od nečistôt kotlového okruhu a súčasne maximálne odolný proti vplyvom difúzie kyslíka.

 

Trápi Vás otázka podlahové kúrenie - ako na to? V tom prípade ste na správnom mieste!

 

Použitá literatúra:

 

Dušan Petráš: Nízkoteplotné vykurovnie a obnoviteľné zdroje energie