Teplovzdušné vykurovanie

Keď hovoríme o teplovzdušnom vetraní, hovoríme o systéme, ktorý do miestnosti alebo celého objektu privádza určité množstvo čerstvého vzduchu (minimálne podľa odporúčanej intenzity výmeny vzduchu) s rovnakou teplotou, ako je požadovaná vnútorná teplota. Tepelné straty dopĺňa iný systém, najčastejšie vykurovacia sústava s vykurovacími telesami alebo podlahové vykurovanie. Systém teplovzdušného vykurovania taktiež privádza do miestnosti alebo celého objektu určité množstvo čerstvého vzduchu (minimálne podľa odporúčanej intenzity výmeny vzduchu). Rozdiel je však v teplote privádzaného vzduchu. V prípade teplovzdušného vykurovania sa musí teplota privádzaného vzduchu navýšiť tak, aby sa zaistilo aj pokrytie tepelných strát. Veľmi zjednodušene povedané – teplý vzduch dopĺňa teplo, ktoré uniklo netesnosťami v konštrukcii. Keďže z fyzikálneho hľadiska nie je vzduch veľmi dobrým vodičom tepla, treba sa pri realizácii takéhoto systému postarať, aby boli tepelné straty objektu čo najmenšie. Zariadenia na teplovzdušné vetranie a vykurovanie sú dnes už kompaktné jednotky malých rozmerov, ktorých inštalácia nevyžaduje žiadne špeciálne priestory alebo potrubné rozvody či špeciálne stavebné úpravy.

225574

Princíp teplovzdušného vykurovania

Teplovzdušné vykurovanie je systém, v ktorom sa tepelná energie dostáva do vykurovanej miestnosti iba prúdiacim teplým vzduchom. Tento vzduch, ochladzovaný vplyvom tepelných strát, sa následne z miestnosti odvádza preč. Teplonosná látka – vzduch – je však oveľa horší nosič tepla ako napríklad voda v teplovodných systémoch. Z tohto dôvodu sa rozvody teplovzdušného vykurovania musia dimenzovať väčšie. Na druhej strane, na rozdiel od teplovodného vykurovania, nepotrebujete žiadne vykurovacie plochy. Navyše je teplovzdušné vykurovanie pružnejšie (dokáže rýchlejšie reagovať na zmenu výkonových požiadaviek), aj keď z dôvodu absencie sálavej zložky potrebuje na dosiahnutie tepelnej pohody vyššiu teplotu vzduchu, čo vedie k vyšším tepelným stratám a k rozdielnemu vnímaniu tepelnej pohody jednotlivých užívateľov. Teplovzdušné vykurovanie sa ťažko kombinuje s tradičným centrálnym zdrojom na pevné palivo, pretože tento zdroj nedokáže reagovať dostatočne rýchlo na premenlivé výkonové požiadavky. U nás sa zatiaľ najčastejšie môžeme stretnúť s teplovzdušným vykurovaním v rôznych rekreačných objektoch, v ktorých sa na lokálne teplovzdušné vykurovanie využívajú teplovzdušné kachľové pece na pevné palivo.

Systémy s cirkulačnou prevádzkou

Systémy s cirkulačnou prevádzkou patria ku klasickým systémom teplovzdušného vykurovania, používaných v USA, Kanade a niektorých škandinávskych krajinách. Srdcom systému je teplovzdušný agregát, na ktorý je napojený rozvod vykurovacieho vzduchu do jednotlivých miestností bytu alebo domu. Spätné nasávanie cirkulujúceho vzduchu sa väčšinou realizuje na chodbe cez netesnosti okolo dverí, príp. vetracími mriežkami na dverách. Z hľadiska tepelnej pohody sa absencia sálavej zložky rieši umiestením kozuba v hlavnej miestnosti bytu alebo domu. Systém amerického typu s cirkulačnou prevádzkou nerieši vetranie jednotlivých miestností a je vhodný pre prízemné domy. V prípade rodinných domov s obytným podkrovím sa preto môžeme stretnúť s riešením, keď sa teplovzdušné vykurovanie z úsporných dôvodov použije iba na prízemí a podkrovie sa vykuruje napríklad elektricky.

225571

Systémy s ventilačnou nebo kombinovanou prevádzkou

Teplovzdušné vykurovanie integrované s riadeným vetraním objektu predstavuje moderný spôsob vykurovania, ktorý možno využiť predovšetkým v dobre zateplených objektoch s nízkou potrebou energie na vykurovanie. Vykurovací zdroj musí byť riešený tak, aby bol schopný ohrievať čerstvý vonkajší vzduch na požadovanú vnútornú teplotu a musí byť dostatočne pružný, aby bol schopný okamžite reagovať na zmeny vonkajších podmienok. Pri použití plynu alebo oleja ako primárneho paliva je použitie plynového teplovzdušného agregátu najúčinnejším a najjednoduchším riešením. V súčasnosti sa však v Európe, vďaka zakoreneným tradíciám, väčšinou používa systém s tradičným plynovým teplovodným kotlom a výmenníkom v teplovzdušnej jednotke. To ponúka možnosť využiť teplovodný kotol napríklad aj na prípravu ohriatej vody. Vďaka nízkym pracovným teplotám vo všetkých častiach systému možno použiť aj kondenzačný kotol.

Elektrická energia sa dá pri teplovzdušnom vykurovaní využiť dvoma spôsobmi. Najjednoduchšie riešenie je využiť odporový ohrev vzduchu alebo akumulovať teplo do vody a následne riešiť hydraulický prenos tepla. Druhý spôsob poskytuje ďalšie možnosti riešenia energetického systému budovy s využitím solárnej energie prostredníctvom teplovodných kolektorov s akumuláciou tepla do vody. V prípade systémov v nízkoenergetických domoch sa dajú použiť aj tepelné čerpadlá, ktoré predhrievajú teplo do systému teplovzdušného vykurovania buď priamo (sekundárna strana čerpadla ohrieva priamo vzduch), alebo prostredníctvom hydraulického okruhu (sekundárna strana čerpadla ohrieva vodu, ktorá pomocou teplovodného výmenníka ohrieva vzduch). Tepelné čerpadlá vzduch – vzduch majú v tomto prípade výhodu v jednoduchšom prepojení na letnú prevádzku, keď sa dajú využiť aj na chladenie.
Teplovzdušné vykurovanie s ventilačnou prevádzkou je systém, pri ktorom sa odporúča využiť spätné získavanie tepla z odvádzaného vzduchu. Z odvádzaného vzduchu možno teplo získať prakticky pomocou všetkých známych princípov spätného získavania tepla. Najčastejšie sa používajú doskové rekuperačné výmenníky, ktoré dosahujú účinnosť asi 80 %.

225570

Rozvody a distribučná sieť

Pri cirkulačných systémoch sú rozvody teplého vzduchu vedené buď v kovových kanáloch v konštrukcii podlahy a v suteréne pod stropom, alebo v podkrovnom priestore v tzv. spiro potrubí. Prívody sú umiestnené v podlahe v každej miestnosti. Potrubie musí byť vzduchotesné a v nevykurovaných priestoroch dobre tepelne izolované. Dôležitá je aj ochrana pred hlukom potrubia. Cirkulačné teplovzdušné vykurovanie znižuje počas prevádzky prašnosť prostredia, pretože distribuovaný vzduch sa každým prechodom cez systém znovu filtruje. Problematické býva zapnutie systému po dlhšej prestávke, keď dochádza k zvíreniu usadeného prachu v potrubí. Tento problém riešia v zahraničí špecializované firmy, ktoré majú technické prostriedky na vyčistenie vzduchotechnických kanálov pred spustením teplovzdušného vykurovania. V porovnaní s cirkulačným systémom je distribučná sieť teplovzdušného vykurovania s ventiláciou zložitejšia v tom, že systém musí zaisťovať nielen vykurovanie objektu, ale aj vetranie. Z tohto dôvodu musí byť dôkladne vyriešené rozmiestnenie prívodných a nasávacích otvorov. Prívody vzduchu sa umiestňujú do miestností s malou produkciou škodlivín (obytné miestnosti, šatne a chodby), zatiaľ čo nasávacie otvory sa umiestňujú do miest so zvýšenou produkciou škodlivín (WC, kúpeľne a kuchyne). Z dôvodu nárazovej potreby vetrania sa navyše celý systém dopĺňa lokálnymi vetracími prvkami, ako sú kuchynský odsávač pár alebo podtlakové vetranie WC.

Hlavné výhody kombinovaného teplovzdušného vetrania a vykurovania: • úplná kontrola kvality vzduchu v miestnosti a splnenie hygienických požiadaviek, • využitie zostatkového tepla, ktoré odchádza s odvádzaným vzduchom do exteriéru, na ohrev privádzaného vzduchu pomocou rekuperácie. V takýchto prípadoch odpadá ohrev prichádzajúceho vzduchu, • úplná náhrada teplovodnej vykurovacej sústavy, • pri použití solárnej teplovzdušnej sústavy (teplovzdušné kolektory, príp. solárny priestor s cirkuláciou do vykurovaných miestností) ako doplnkového zdroja tepla, pracujú kolektory s vyššou účinnosťou, • k ďalším úsporám dochádza, ak je prívod vzduchu uložený v zemi, kde sa v zimnom období predhrieva (zemný kolektor). Nevýhody: • pri modernizácii starších objektov sa môžu vyskytnúť problémy s umiestnením vzduchovodov na prívod čerstvého vonkajšieho vzduchu a na odvod znehodnoteného vzduchu, • z hľadiska hluku je dôležité umiestnenie nasávacích a výfukových otvorov, • pri novostavbách, v ktorých sa uvažuje s realizáciou systému teplovzdušného vykurovania alebo vetrania, treba od začiatku riešiť celý systém interdisciplinárne (nevyhnutné sú vzájomné konzultácie jednotlivých profesií, predovšetkým stavby a vzduchotechniky).