Teplovodné podlahové kúrenie
Teplovodné podlahové vykurovanie patrí medzi sálavé vykurovacie sústavy, pričom podiel sálavej zložky na celkovom prenose tepla z vykurovacej plochy je len o niečo vyšší než tok tepla konvekciou (55%:45%). Zároveň to má pozitívny vplyv na oba spôsoby transferu tepla do interiéru.
Teplovodné podlahové vykurovanie je súčasne veľkoplošné, t. j. vykurovacie rúrky sú súčasťou podlahovej konštrukcie. Vzhľadom na hygienické požiadavky, ktoré súvisia s limitovanou povrchovou teplotou podlahy, a tým i relatívne s nižšími špecifickými tepelnými výkonmi vykurovacej podlahy, sú vykurovacie rúrky takmer vždy uložené pod celou plochou podlahy. To mimoriadne pozitívne ovplyvňuje rovnomernosť prenosu tepla v interiéri a napomáha vytvárať teplotne homogénne uniformné prostredie či už vo vertikálnom alebo horizontálnom smere.
Teplota vykurovacej vody je zvyčajne nižšia než 50 °C, takže súčasne môžeme hovoriť o podlahovom teplovodnom vykurovaní aj ako o nízkoteplotnom, čo má viaceré výhody. Jednak je to zabezpečenie podstatných úspor tepelnej energie pri prevádzke, jednak možnosť aplikácie netradičných nízkopotenciálnych energetických zdrojov, ako slnečné žiarenie, energie geotermálnych vôd, prípadne tepelné čerpadlá využívajúce teplo prostredia.
Práve tieto fakty zaraďujú teplovodné podlahové vykurovanie medzi progresívne vykurovacie sústavy, garantujúce všetky tri E, t. j. energetické, environmentálne i ekonomické aspekty vykurovania budov. Aj keď takýto spôsob vykurovania existoval už pred vyše 2 000 rokmi, k jeho najväčšiemu rozmachu a renesancii dochádza práve dnes.
Historický vývoj vykurovania
Najstarším spôsobom vykurovania u všetkých národov bolo miestne vykurovanie, a to formou spaľovania dreva v otvorenom ohnisku. Najväčším nedostatkom ohniska bolo nadmerné množstvo dymu. Aby sa zamedzilo jeho vzniku, starí Rimania vynašli drevné uhlie, ktoré sa spaľovalo bezdymovo na plochých kovových panviciach. V staroveku to bol najrozšírenejší spôsob vykurovania.
Asi od 10. storočia n. l. sa otvorené ohnisko nahradilo čiastočne uzavretým ohniskom, pri ktorom sa dym odvádzal prieduchom do povalového priestoru, neskôr úplne uzavretým ohniskom s komínom vyvedeným nad strechu objektu. Tieto ohniská – kozuby - boli najprv kamenné, hlinené, neskôr kachľové. Udržali sa až dodnes, pričom v 17. storočí sa na vykurovanie používali železné pece.
Prvým ústredným vykurovaním bolo starorímske hypokaustum, (ktoré navrhol Sergius Oratus v roku 80 pred n. 1.). Bolo to vlastne ohnisko bez roštu, na spal'ovanie dreva, drevného uhlia, umiestnené mimo vykurovaných miestností, pod domom. Teplé dymové spaliny prúdili do dutín pod celým domom, a tak zohrievali podlahu (gr. hypo = zdola, kaiein = horiet). od nej sa potom zohrieval vzduch v miestnostiach domu. Samotné dymové spaliny sa odvádzali cez jednu alebo viacero šácht situovaných v obvodových stenách, ktoré vyúsťovali do vonkajšieho prostredia bočnými otvormi. V prvých storočiach n. l. sa v Ríme a v Rímskej ríši postavilo mnoho domov a objektov, ktoré sa vykurovali hypokaustovým spôsobom, ako napríklad antické Caracallove kúpele (211 až 217 n. 1.), Diokleciánove kúpele, ako aj ďalšie kúpele v dnešnom Trevíre. Pozostatky sa našli dokonca aj v Pompejach.
Zlepšením tohto systému bolo kanálikové vykurovanie, pri ktorom nebola pod podlahou domu dutina, ale spaliny prúdili rozvetveným systémom kanálikov pod podlahou. Možno povedať, že ide o prvé podlahové vykurovanie, ale teplonosným médiom bol ešte vzduch.
Teplovodné vykurovanie sa prvýkrát objavilo v 18. storočí vo Francúzsku, najviac sa však uplatnilo v Nemecku. Začiatkom 20. storočia sa veľmi rozšírilo teplovodné vykurovanie s núteným obehom vody a stalo sa bežným spôsobom vykurovania bytov a občianskych budov. Koncovými prvkami takýchto vykurovacích sústav boli vykurovacie telesá – radiátory - voľne uložené v miestnostiach. Autorom sálavých vykurovacích sústav s vykurovacími telesami zabetónovanými do dosák pripevnených na povrch muriva bol v roku 1907 Angličan Barker. V roku 1926 s anglickou firmou Crittal uložil vykurovacie rúrky priamo do konštrukcie objektu (najčastejšie do stropu, prípadne podlahy). V roku 1935 si dal Holandan van Dooren patentovať využitie sálavých vykurovacích rúrok v strope ako vystužujúcu časť stavebnej konštrukcie. Môžeme už teda hovoriť o sálavom vykurovaní, a to veľkoplošnom teplovodnom.
PREVÁDZKA PODLAHOVÉHO TEPLOVODNÉHO VYKUROVANIA
Pri prevádzke podlahového teplovodného vykurovania sledujeme:
- spôsoby prípravy vykurovacej vody,
- vplyvy na prevádzku vykurovacej sústavy,
- možnosti šetrenia energie.
SPÔSOBY PRÍPRAVY VYKUROVACEJ VODY
Spôsob prípravy vykurovacej vody pre podlahové teplovodné vykurovanie môže byť buď priamy, bezprostredne zo zdroja tepla, alebo nepriamy, cez výmenník tepla.
PRIAMY OHREV VYKUROVACEJ VODY
Priamy ohrev vykurovacej vody je zabezpečovaný tradičnými, alebo alternatívnymi zdrojmi tepla, ktoré podľa spôsobu prevádzky môžu pracovať:
- monovalentne,
- bivalentne,
- kombinovane.
MONOVALENTNÁ PREVÁDZKA
Monovalentná prevádzka je prevádzka s jedným zdrojom tepla, ktorý kryje celé tepelné straty vykurovaného priestoru. Ako zdroj tepla možno použiť bežné kotly pre rozličné druhy palív.
Zapojenie podlahového vykurovania na kotol pre tuhé palivá je najmenej vhodný, vzhľadom na obťažne ovládateľný výkon kotla. V tomto prípade sa tepelný zdroj musí bezpodmienečne doplniť o akumulačný zásobník tepla, v ktorom sa zachytávajú prebytky tepla mimo odberu do vykurovacej sústavy.
BIVALENTNÁ PREVÁDZKA
Tento spôsob prípravy vykurovacej vody je založený na využívaní dvoch rozličných zdrojov tepla -primárneho a alternatívneho. Primárny zdroj kryje potrebu tepla do nastavenej vonkajšej teploty sám, pri nižšej teplote je potom odstavený. Alternatívny zdroj preberá celú ostatnú spotrebu pre vykurovanie.
KOMBINOVANÁ PREVÁDZKA
V tomto prípade sa pracuje súčasne s dvoma rozličnými zdrojmi tepla. Jeden zdroj pracuje do nastavenej vonkajšej teploty sám. Pri nižších teplotách exteriéru preberá druhý zdroj krytie špičkovej záťaže v spolupráci s prvým.
Nízka teplota vykurovacej vody podlahového vykurovania umožňuje účinnejšie využívanie nízkopotenciálnych zdrojov nekonvekčných energií, pričom sa z hľadiska prevádzky javí na tento účel ako najvhodnejšie použitie tepelných čerpadiel. Výstupná teplota vody z kondenzátora tepelného čerpadla býva maximálne 55 °C a minimálne 35 °C. Vzhľadom na takéto hodnoty výstupných teplôt pracovnej látky sa tepelné čerpadlá javia ako optimálne zdroje tepla pre nízkoteplotné podlahové vykurovanie.
Zásadne, bez ohľadu na konkrétne použitie, možno tepelné čerpadlá zaradiť do okruhu ako monovalentný zdroj, častejšie však do bivalentnej alebo kombinovanej prevádzky.
NEPRIAMY OHREV VYKUROVACEJ VODY
Nepriamy ohrev - pomocou výmenníka tepla je výhodný najmä pri kombinácii podlahového vykurovania s konvekčnými vykurovacími telesami. Vykurovacie telesá sa zásobujú vodou z kotla priamo, vykurovacia podlaha sa ohrieva nepriamo prostredníctvom výmenníka tepla. Tento spôsob ohrevu vykurovacej podlahy je osobitne vhodný, pri správne zvolených materiáloch výmenníka, na obmedzenie difúzie kyslíka cez steny plastových rúrok.
VPLYVY NA PREVÁDZKU VYKUROVACEJ SÚSTAVY
Prevádzka podlahového teplovodného vykurovania je ovplyvňovaná :
- nastavením vykurovacej krivky,
- samoregulačným efektom,
- spôsobom prevádzky,
- tepelnotechnickými vlastnosťami podlahy,
- regulačnou stratégiou.
VPLYV NASTAVENIA VYKUROVACEJ KRIVKY
Vykurovacia krivka by mala byť vždy optimálne nastavená, t.j. pre miestnosť s najmenšími tepelnými ziskami, napr. spálňu. Podlahový teplovodný vykurovací systém totiž reaguje na nepresne nastavenú vykurovaciu krivku veľmi citlivo.
Je zrejmé, že nepresnosť nastavenia vykurovacej krivky podstatne ovplyvňuje spotrebu energie pri prevádzke. Ako referenčný prípad sa uvažovala optimálne nastavená vykurovacia krivka. Najprv bola vykurovacia krivka posunutá o 1 K smerom hore, následne bola nastavená ešte s výraznejšou strmosťou, teda o 2 K. Ukázalo sa, že posunutie vykurovacej krivky smerom nahor zvyšuje spotrebu energie nielen kvôli vyššej požadovanej teplote interiéru, ale taktiež kvôli samoregulačnému efektu.
VPLYV SAMOREGULAČNÉHO EFEKTU
Samoregulačný efekt, v dôsledku veľkej akumulačnej schopnosti podlahovej vykurovacej plochy a následnej niekoľkohodinovej tepelnej zotrvačnosti , je výrazným činiteľom , ktorý ovplyvňuje tepelný režim interiérov s takýmto spôsobom vykurovania. Súčasne však nezávisí od zvýšenia, prípadne zníženia teploty vykurovacej vody, čo možno analýzou stacionárneho stavu odvodiť.
Pri návrhu regulácie si musíme uvedomiť, že pri podlahovom vykurovaní má významnú úlohu akumulácia tepla v konštrukcii podlahy. Vykurovacia plocha je veľmi hmotná, a preto je aj tepelná zotrvačnosť vykurovacej podlahy veľmi veľká. Podľa zloženia podlahy môžeme uvažovať o jej hodnote 3 až 8 hodín. Toto je príčinou, že pri veľkoplošnom podlahovom vykurovaní nie sú možné rýchlejšie zmeny vykurovacieho príkonu, a preto regulačné zásahy (napr. zmena teploty vykurovacej vody) sa prejavujú vo vykurovanej miestnosti iba pozvoľne a taktiež čas ohriatia a chladnutia je dlhý. Z tohto dôvodu odporúčame využívať podlahové vykurovanie iba pri trvalej, neprerušovanej prevádzke.
Veľká tepelná zotrvačnosť podlahového vykurovania je obzvlášť nevhodná pri moderných ľahkých stavbách s veľkými zasklenými plochami, kde vedie k ťažkopádnej a nehospodárnej prevádzke vykurovania.
VPLYV SPÔSOBU PREVÁDZKY
Opísaný samoregulačný efekt vysvetľuje aj nasledujúce skutočnosti, ktoré vyplývajú zo spôsobu prevádzky vykurovacej sústavy. Porovnávalo sa vykurovanie s nočným vypínaním (22,00 h až 5,00 h).
Ukázalo sa, že pre budovy s dobrou vonkajšou tepelnou izoláciou, bez rýchlych ranných zakúrení, sa stáva nočné vypínanie stratovým. Vykurovacia krivka sa musí totiž počas času zákuru zvýšiť, čím utlmí samoregulačný efekt. Rýchlym zakúrením je vplyv tohto naakumulovaného tepla podstatne potlačený. Pre zle izolované budovy (s málo rozšíreným podlahovým vykurovaním) môže byť nočné vykurovanie naopak výhodné.
Musí sa však dbať na tieto zásady hospodárnej prevádzky:
- vyvarovať sa neregulovaného vetrania
- kontrolovať tepelné straty vo vykurovacej sústave
- overovať spotrebu elektrickej energie pre obehové čerpadlá
- zabezpečiť rýchle zakúrenie.
Tieto vplyvy totiž o niečo zmenšia rozdiel medzi oboma spôsobmi vykurovania, prípadne zvýhodňujú práve nočné vypínanie vykurovacej sústavy.
Keďže objekt s podlahovým vykurovaním musí mať dobré tepelnotechnické a akumulačné vlastnosti vonkajších konštrukcií, môžeme predpokladať, že fázové posunutie teplotných kmitov v obalovej konštrukcii objektu má približne rovnakú hodnotu ako tepelná zotrvačnosť vykurovacej podlahy.
Pomerne veľká tepelná zotrvačnosť vykurovacej podlahy vplýva pri nízkych vonkajších teplotách priaznivo na možnosť ekvitermickej regulácie podlahového vykurovania. Aj v tomto prípade sa však veľká tepelná zotrvačnosť vykurovacej podlahy môže prejavovať nepriaznivo v prechodnom období, na jar a jeseň , kedy pri pomerne rýchlych zmenách vonkajšej teploty a pri pôsobení slnečného žiarenia môže dôjsť k prekurovaniu interiéru.
Dá sa však obmedziť vhodne zvoleným tienením priesvitných konštrukcií alebo kladením niekoľkých vykurovacích okruhov vedených paralelne vedľa seba. Pri takomto spôsobe kladenia možno v prípade potreby vyradiť jeden alebo viac vykurovacích okruhov bez toho, aby podlahová konštrukcia vychladla úplne. Tá to sa totiž temperuje zvyšnými vykurovacími registrami a na zmeny potrebného vykurovacieho príkonu reaguje pružnejšie.
VPLYV TEPELNÉHO ODPORU PODLAHY
Termický odpor ako tepelný odpor samotnej podlahovej krytiny na povrchu alebo ako odpor celej konštrukcie podlahovej vykurovacej plochy má veľký vplyv na prevádzkovú teplotu vykurovacieho média vnútri vykurovacích rúrok. Priestor s väčším tepelným odporom konštrukcie podlahy potrebuje taktiež vyššiu prevádzkovú teplotu média v rúrkach. To zase pôsobí záporne na samoregulačný efekt a tým na energetickú spotrebu tepla. Zvýšenie tepelného odporu podlahovej krytiny z hodnoty 0,02 na 0,2 m.K.W-1 (napr. hrubým kobercom) spôsobí nárast spotreby tepla o 10 až 15 %.
VPLYV REGULAČNEJ STRATÉGIE
Doteraz sa analyzoval vplyv jednotlivých tepelnotechnických vlastností stavebných konštrukcií a budovy ako celku. Aký veľký je však vplyv regulačnej stratégie na spotrebu energie?
Prakticky vo všetkých prípadoch je kombinácia ekvitermu s priestorovým termostatom a snímačom slnečného žiarenia najlepšou regulačnou stratégiou, čo sa týka spotreby tepla.
Ak vychádzame z toho, že dnešné stavebné konštrukcie sú dostatočne masívne, môžeme počítať s úsporou 5 až 12 % tepelnej energie. Táto energetická úspora vznikne pri optimálne nastavenej vykurovacej krivke. Čím je toto nastavenie horšie, tým väčší je korekčný zásah priestorového termostatu. Ten však môže vzniknutú zvýšenú spotrebu, spôsobenú hore nastavenou vykurovacou krivkou, redukovať len do určitej miery (maximálne do dvoch tretín).
Vo výnimočných prípadoch môže priestorový termostat energetickú spotrebu dokonca zväčšiť. Potom dochádza zmenšovaním prietoku vykurovacej vody na vstupe do sústavy pri vyššej teplote v miestnosti a súčasnou nižšou teplotou vody k "chladeniu" miestnosti a tým sa zmenšuje rozdelenie vnútorných a vonkajších tepelných ziskov na celú budovu.
Regulácia teploty vykurovacej vody v závislosti od teploty interiéru sa používa iba v prípade, ak je podlahové vykurovanie určené iba na temperovanie vykurovaného interiéru. Kombináciou spôsobu regulácie podľa vonkajšej aj vnútornej teploty možno zohľadniť nerovnomernosť v tepelnej záťaži jednotlivých vykurovaných miestností alebo dosiahnutie rôznych teplôt v jednotlivých vykurovaných miestnostiach. Zvyčajne stačí použiť termostatický ventil s oddeleným snímačom vnútornej teploty, umiestneným vo vykurovanej miestnosti. Termostatický ventil je zabudovaný na prívode alebo spiatočke každého vykurovacieho okruhu.
POŽIADAVKY NA PREVÁDZKU PODLAHOVÉHO TEPLOVODNÉHO VYKUROVANIA
Prevádzka nízkoteplotného veľkoplošného podlahového teplovodného vykurovania musí spĺňať tieto požiadavky :
a) umožniť reguláciu teploty prívodnej vody do vykurovacích okruhov v rozmedzí teplôt 20 až 60 °C,
b) zamedziť samovoľnému zvýšeniu teploty prívodnej vykurovacej vody nad 60 °C,
c) vylúčiť nízkoteplotnú koróziu zdroja tepla,
d) zaistiť trvalé odvzdušnenie vykurovacích okruhov
e) zabezpečiť tepelnú pohodu vo vykurovaných interiéroch.
VŠEOBECNÉ POŽIADAVKY PRE POUŽITIE PODLAHOVÉHO VYKUROVANIA
V začiatočnej fáze navrhovania vykurovacieho systému sa musí zvoliť spôsob vykurovania. Tu treba zobrať do úvahy tieto kritériá:
a) Podlahové vykurovanie je vhodné najmä pri použití v kombinácii s nízkoteplotnými zdrojmi tepla (slnečné kolektory, tepelné čerpadlá atď.), pretože samoregulačný efekt je tu veľmi priaznivý.
b) Pre bežné obytné budovy je podlahové vykurovanie vhodné vďaka jeho priaznivým vlastnostiam, čo sa týka komfortu v miestnosti. Pri objektoch so silnými slnečnými ziskami sa musia vykonať tieto opatrenia:
- odtienenie alebo aktívne protislnečné clony,
- použitie snímača slnečného žiarenia a jeho zaradenie do regulačného obvodu, - nízka teplota vykurovacieho média na vstupe (malý tepelný odpor podlahy).
c) Pre konštrukciu a montáž podlahového teplovodného vykurovania sa odporúča riadiť CEN TC 130. Táto norma obsahuje podrobné pokyny pre inštaláciu tohto vykurovania, nezmieňuje sa však o jeho regulácii.
d) Pri objektoch s veľmi premenlivým využívaním (premenlivá vnútorná záťaž alebo rýchle zmeny zadanej teploty v miestnosti) sa samotné použitie podlahového vykurovania neodporúča. Tu je možné použiť podlahové vykurovanie ako hlavné vykurovanie súčasne pri použití rýchlejšie reagujúcich klasických vykurovacích telies.
POŽIADAVKY NA KONŠTRUKCIU A MONTÁŽ
a) Tepelný odpor hornej časti podlahy by mal byť vždy, ak je to možné, nízky. Pri vyššom tepelnom odpore sa musí vstupná teplota vykurovacieho média príslušne zvýšiť, čo však zase vedie k utlmeniu samoregulačného efektu.
b) Tam, kde je to z dôvodu samostatného odpočtu vykurovacích nákladov prípustné, mali by sa miestnosti s veľmi rozdielnym využitím a orientáciou rozdeliť, ak je to možné, do samostatných okruhov s vlastnou nábehovou teplotou teplonosného média. Tam, kde to nie je možné, mali by sa inštalovať prídavné termostatické ventily.
POŽIADAVKY SÚVISIACE S REGULÁCIOU
a) Na sídliskách by sa malo umožniť pre domy orientované na rôzne svetové strany a pre domy s rozličným stupňom využívania, samostatne nastavovať vykurovaciu krivku pre jednotlivé vykurovacie okruhy.
b) Ekvitermická regulácia podľa vonkajšej teploty by sa vždy mala použiť ako základná regulácia.
c) Termostatické ventily sú vhodné do miestností orientovaných severným smerom, málo slnečných alebo s málo premenlivými internými zdrojmi tepla, kde sa vyžaduje individuálne nastavovanie požadovanej teploty v miestnosti. O ich nastavení sa musí rozhodnúť už v projektovej fáze, pretože ich neskoršia inštalácia k podlahovému vykurovaniu znamená enormné zvýšenie nákladov.
Ekvitermická regulácia podľa vonkajšej teploty by sa vždy mala použiť. Pre rodinný domček, so známym a vcelku konštantným využívaním jednotlivých miestností, by sa mal použiť prídavný snímač slnečného žiarenia. Ak sa zadá individuálna regulácia jednotlivých miestností, mali by sa inštalovať termostatické ventily. Pri radových domoch pre viac rodín, kde je rôzne využívanie, vnútorné zdroje tepla i orientácia na svetové strany, odporúča sa kombinácia snímača slnečného žiarenia s termostatickým ventilom. Pri objektoch s malými tepelnými ziskami zvonka je nasadenie termostatických ventilov opodstatnené.
POŽIADAVKY PRE UVEDENIE DO PREVÁDZKY
Pretože vplyv vykurovacej krivky na komfort v miestnosti a spotrebu tepla je veľký, malo by jej nastavenie byť pozorné, pričom by sa súčasne mali dodržať tieto podmienky:
a) Pri voľbe referenčnej miestnosti sa obvykle volí miestnosť s najmenšími tepelnými ziskami. Treba však dbať o to, aby izbový komfort v tejto miestnosti ležal na spodnej hranici prípustné ho tolerančného poľa, aby všetky ostatné miestnosti mali zadanú teplotu vyššiu alebo prinajmenšom rovnakú.
b) Počas vlastného nastavenia by mali byť, ak je to možné, typické pomery v miestnosti (vnútorné zdroje, vetranie atď.).
POŽIADAVKY NA PREVÁDZKU
Pri vykurovacích systémoch bez ranného rýchlozakúrenia musí sa vykurovacia krivka pri nočnom vypínaní príslušne zvýšiť. Toto ale stlačí samoregulačný efekt. V dobre izolovaných budovách (s malou výmenou vzduchu netesnosťami) môže sa práve nočným vypínaním tvoriť následná nadspotreba energie až 23 %. Pri horšie izolovaných budovách (alebo s väčšími únikmi tepla prúdením vzduchu netesnosťami) sa tento nedostatok spolu s ďalším poklesom izbovej teploty ešte zvyšuje.
Prevádzka podlahového vykurovania je v dobre tepelne izolovaných budovách obvykle bez problémov. Určité zhoršenie priaznivých výsledkov sa dostaví vtedy, keď sa prihliadne na spotrebu elektrického prúdu pri čerpadlách a ďalej potom pri určitej strate tepla za rozdeľovačom vykurovacej látky. Spotreba elektrického prúdu pri čerpadle a 120 ďalej tepelné straty pri distribúcii závisia od typu použitého kotla a od typu budovy. Kým v nových budovách sú straty distribúciou asi 3 až 4%, v starších budovách sa tento podiel môže značne zvýšiť a mal by sa teda vopred vždy odhadnúť.
Nočné vypínanie vykurovania v dobre izolovaných budovách vo väčšine prípadov nevedie k úspore, ale práve naopak. Ohriatie v miestnosti sa po nočnom vypnutí zlepší len pri rýchlom zakúrení. Potom sa vykurovacia krivka posunie dolu a zosilnie tak samoregulačný efekt. Taktiež vstavané termostatické ventily pôsobia v rovnakom zmysle.
V starších, horšie tepelne izolovaných domoch a s väčšou infiltráciou môže dôjsť nočným vypnutím vykurovania k poklesu teploty v miestnosti a ušetrí sa tak energia potrebná na vykurovanie. Ale aj tu by sa mala využiť kombinácia rýchlozakúrenia, ak možno, s malým posunutím vykurovacej krivky (nahor).
Ak sa po nastavení vykurovacej krivky zmení prevádzka vykurovania (napr. z nočného temperovania na normálnu dennú prevádzku), musí sa vykurovacia krivka znovu nastaviť.
MOŽNOSTI ŠETRENIA ENERGIOU
Vychádzajúc z porovnania spotreby energie uvedieme niektoré formy šetrenia energie.
POROVNANIE SPOTREBY ENERGIE
Skutočnosť, že použitím podlahového vykurovania sa šetrí energiou, môže dokumentovať výskum Stuttgartského inštitútu pre stavebnú fyziku. Ústav nameral v troch výškových budovách rovnakého typu s rôznymi vykurovacími sústavami počas 10 rokov v priemere o 28 % vyššiu spotrebu energie pre byty vykurované konvekčnými telesami, oproti bytom s podlahovým vykurovaním.
FORMY ŠETRENIA ENERGIOU
Pri podlahovom vykurovaní sa uvažuje o týchto formách šetrenia energiou:
a) Zníženie teploty vzduchu v miestnosti
Teplota vzduchu v miestnosti vykurovanej podlahovým systémom sa môže na rozdiel od konvekčných spôsobov vykurovania znížiť o 2 až 3 °C bez toho, aby sa znížil tepelný komfort v interiéri. Každý 1 °C, o ktorý sa zníži teplota vzduchu, zodpovedá šetreniu palivom o 6 %.Pri podlahovom vykurovaní to znamená ušetrenie 12 až 18 % energie. Táto hodnota sa zvyšuje vo vysokých miestnostiach (športové haly, garáže) až na 25 %.
Z hľadiska regulácie možno do úspor pre podlahové vykurovanie zaradiť také riadenie teploty vykurovacej vody, ktoré zabezpečí požadovanú teplotu vykurovaných miestností bez prekurovania a iba v čase ich využívania. To predpokladá automatické riadenie prevádzky podlahovej vykurovacej plochy.
b) Zlepšenie tepelnotechnických vlastností stavebnej konštrukcie
Táto forma šetrenia energie potrebnej na vykurovanie sa síce môže použiť aj pri budovách s inými vykurovacími systémami, ale pri podlahovom vykurovaní sa stavebná konštrukcia musí dostatočne izolovať. Príčinou je ohraničený tepelný výkon podlahy v dôsledku maximálne prípustnej povrchovej teploty podlahy. Jednorazové investičné náklady na stavebnú konštrukciu sa mnohonásobne vrátia znížením nákladov na vykurovanie.
c) Využívanie nízkopotenciálnych zdrojov tepla
Na zdroje, ktoré využívajú nízkopotenciálnu energiu, sa v podstate môže pripojiť ľubovoľná vykurovacia sústava. U nás sa zatiaľ väčšinou pripájajú teplovodné vykurovacie sústavy s teplotou prívodnej vody 90 °C. Pre vyššiu účinnosť nízkopotenciálnych zdrojov tepla pri nižších teplotách pracovnej látky sa však musí dávať prednosť nízkoteplotným vykurovacím sústavám, kde kryjú tepelné čerpadlá zapojené na podlahový vykurovací systém až 80 % ročnej spotreby tepla na vykurovanie, t.j. do vonkajšej teploty ±O °C. Iba 20 % energie sa musí kryť tradičnými zdrojmi a palivami. Vzhľadom na to sa použitím nízkoteplotných vykurovacích podlahových sústav zmenšujú nároky na tradičné palivá. Tým sa dosiahne nielen lepšie hospodárenie s palivami, ale zlepšuje sa aj tepelná rovnováha v biosfére.
Použitá literatúra:
Dušan Petráš: Podlahové teplovodné vykurovanie
