Dajte kotlu acylpyrín!

Voľba vykurovacieho systému

U nás sú tradičnými a najrozšírenejšími teplovodné vykurovacie sústavy. K nim patrili odpradávna kotly ako zdroj tepla, potrubné rozvody a radiátory ako vykurovacie telesá. Dnes sa spolu s tepelne izolovanými múrmi domov a tesnými oknami s nízkym prestupom tepla dostávajú do popredia záujmu takzvané nízkoteplotné vykurovacie systémy, ktoré využívajú vykurovacie médium asi polovičnej teploty ako klasické.

S nízkoteplotným vykurovaním súvisia aj vyhrievané plochy podláh či stien, ktoré sa rovnako tešia čoraz väčšej obľube. Prečo sa nízkoteplotné vykurovanie nepoužívalo skôr? Neboli na to podmienky. Až rýchly vývoj v oblasti vykurovania a tepelných izolácií totiž umožnil, aby voda s teplotou 40 – 50 ºC dokázala vyhriať celý objekt aj pri extrémne nízkych vonkajších teplotách. Pri výbere vykurovacieho systému by malo predovšetkým padnúť rozhodnutie o zdroji tepla (do úvahy dnes prichádzajú rozličné kotly, solárne systémy a tepelné čerpadlá).

Kotly na zemný plyn

Najrozšírenejším zdrojom tepla na vykurovanie všetkých druhov objektov sú u nás kotly na zemný plyn. Tie najnovšie – tzv. kondenzačné – sú ideálne práve pre nízkoteplotné vykurovacie systémy a dosahujú približne o 15 % vyššiu účinnosť než bežné kotly. Ich výhodou je tichá bezobslužná prevádzka, výborné možnosti regulácie a vysoká účinnosť – pri klasických kotloch až 90 %, pri kondenzačných kotloch sa uvádza účinnosť viac ako 100 %.

Kondenzačné kotly dokážu totiž využiť teplo vzniknuté pri zrážaní (kondenzácii) vodných pár z exhalátov, z čoho vyplýva aj nižšia spotrebu plynu oproti tradičným kotlom (až o 15 %). Najvýhodnejšia prevádzka je pri teplotnom spáde 50/30 °C, resp. 60/40 °C (teplota vykurovacej/teplota vratnej vody). Preto je výhodné ich využitie v nízkoteplotnej vykurovacej sústave, napríklad v kombinácii s podlahovým vykurovaním.

111453	111452
Pri plynových kotloch si môžete vybrať variant stojaci alebo závesný, so zásobníkom teplej vody alebo bez neho. Plynové kotly sa dajú dobre zakomponovať do interiéru kúpeľne či predsiene, niektoré sú priamo určené na začlenenie do kuchynskej linky. (Dakon, Buderus)

Elektrokotly a iné elektro

Hlavnou výhodou elektrického priamovykurovacieho kotla je jeho jednoduchosť (vystačí s elektrickými vykurovacími špirálami a reguláciou). Kotol priamo, kedykoľvek treba, ohrieva vodu, ktorá rozvádza teplo do vykurovacieho systému. Ekonomickejšie je elektrické akumulačné vykurovanie – využíva prúd pri nízkej tarife (8 alebo 16 hod./deň) a ukladá teplo do nádrží s vykurovacím médiom. Jeho výhodou je tichá a bezobslužná prevádzka, dokonalá regulácia a tiež to, že nepotrebuje komín. Významná je aj úspora a využitie energie v čase nízkej tarify (tzv. nočný prúd). Vyžaduje však dostatočne dimenzovanú prípojku a hlavný istič, vyššiu stálu mesačnú platbu za elektrinu, pri akumulačnom vykurovaní zavážia aj nároky na priestor na zásobníky. Požiadavky na údržbu sú minimálne.

Iný spôsob elektrického vykurovania predstavujú elektrické odporové drôty, v ktorých vzniká teplo pri prechode elektrického prúdu, alebo vykurovacie fólie, kde vykurovacím prvkom je grafitová vrstva medzi dvoma fóliami z polyesteru, resp. z polyetylénu alebo iných materiálov. Ohrieva sa nimi priamo plocha podlahy. Tenké drôty sa dajú pomerne jednoducho zabudovať pod nášľapnú vrstvu (napríklad pod dlažbu) a podobne ako fólie sú ideálne pri rekonštrukciách. Fólie majú výšku iba 0,4 mm, takže stačí, ak ich uložíte napríklad pod veľkoplošné parkety, a získate teplú podlahu.

111456

Kotly na biomasu

Výhodou sú prijateľné náklady na palivo (ak k nemu máte jednoduchý prístup), ich nevýhodou je horšia regulácia a nároky na obsluhu a údržbu. Najčastejšie používanou biomasou je kusové drevo a rozličné formy drevného odpadu, ale využiteľné sú aj rozmanité energetické rastliny, drevné alebo rastlinné prvky či obilie. Spaľovanie biomasy sa začína presadzovať z ekonomických aj ekologických dôvodov – vďaka nízkej cene paliva a šetrnosti k životnému prostrediu. Nevýhodou je však skladovanie väčšieho množstva paliva s optimálnou vlhkosťou a nároky na údržbu: pravidelne treba čistiť komín aj kotol, vynášať a likvidovať popol.

Tepelné čerpadlá

Pri výrobe tepla odoberajú energiu z okolitého prostredia a približne tretinu svojho výkonu spotrebúvajú vo forme elektrickej energie na pohon kompresora. V porovnaní s elektrokotlom spotrebúvajú len približne tretinu elektrickej energie, a tak ich možno považovať za vysoko úsporný zdroj. K ich výhodám patria nízke náklady na prevádzku, bezobslužná prevádzka, dobrá regulovateľnosť.

Nepotrebujú komín a významná je aj úspora za elektrinu na ostatnú spotrebu v čase nízkej tarify (22 hod./deň). Nevýhodou je vysoká zaobstarávacia cena a podľa druhu primárneho zdroja aj nároky na vonkajšie prostredie (vrty, zemné kolektory atď.). Požiadavky na obsluhu a údržbu sú minimálne. (Viac o tepelných čerpadlách nájdete napr. v Mojom dome 7/2008.)

111448

Solárne systémy

Slnko je najlacnejší a navyše nevyčerpateľný zdroj energie, bohužiaľ, najviac energie dáva v lete, keď vykurovanie príliš nepotrebujeme. Preto sa solárne systémy využívajú najčastejšie na ohrev teplej vody či vyhrievanie bazéna, menej často už na prikurovanie v prechodnom období (na jar a na jeseň). Solárne kolektory majú minimálne prevádzkové náklady a sú závislé iba od slnečného svetla. Ich nevýhodou je však vyššia zaobstarávacia cena a malý zisk tepla v zimných mesiacoch.

Na druhej strane – náklady na vykurovanie sú nulové, údržba minimálna. Investícia do kvalitného solárneho systému sa vyplatí, pretože je nezávislý od pohybu cien iných energií. Po uplynutí lehoty návratnosti solárny systém v podstate zarába. Nezanedbateľný je však počet slnečných dní v roku v konkrétnej oblasti.

Od prazdroja k zdroju

Stručne sme si predstavili niekoľko kotlov, tepelné čerpadlo a solárny systém. Môžeme ich brať ako prazdroje teplej vody, ktorú však musíme nejako doviesť k zdrojom, čiže k radiátorom, konvektorom alebo vykurovacím plochám, a vychladnutú zasa späť k prazdroju po novú tepelnú energiu. V centrálnom teplovodnom vykurovacom systéme sa na jej rozvod najčastejšie používajú plastové, oceľové, medené a iné rúry a rúrky. Z hľadiska prenosu tepla, životnosti či odolnosti proti zarastaniu vodným kameňom nemá však meď konkurenciu ani medzi modernými plastmi. Pri nízkoteplotných systémoch musia byť potrubné rozvody prispôsobené na vyšší (približne dvojnásobný) prietok vody oproti bežným vykurovacím sústavám.

Nízkoteplotné vykurovacie systémy

Nízkoteplotné systémy využívajú vodu s nižšou teplotou, ktorá teplo neodovzdáva tak ľahko. Pri nižšej teplote je preto potrebný väčší objem vody, ktorá teplo odovzdáva, a väčšia plocha, prostredníctvom ktorej sa teplo odovzdáva (využívajú sa na to plochy podláh či stien, alebo moderné veľkoplošné radiátory). Je teda nevyhnutné uvažovať aj o tom, ako využiť vodu na vykurovanie čo najekonomickejšie, aby potrebný ohrievaný a prepravovaný objem bol čo najnižší.

Voľba konkrétneho riešenia závisí aj od možností zdroja tepla – napríklad tepelné čerpadlo je vhodné skombinovať s podlahovým vykurovaním s teplotou vody 36 až 40 °C a relatívne nízkou povrchovou teplotou podlahy (max. 28 °C). Posledným článkom nízkoteplotnej sústavy, ktorého úlohou je odovzdať teplo do miestnosti, sú veľkoplošné vykurovacie telesá a plošné vykurovacie sústavy. Obe majú svoje špecifické prevádzkové vlastnosti, ktoré prispievajú k zaisteniu tepelnej pohody.

Veľkoplošné sálavé vykurovanie

Názov je odvodený od spôsobu šírenia tepla. Do konštrukcií domu (podláh, stien, niekedy aj stropov) sa dodáva teplo zabudovanými rúrkami podobnými hadom (médiom je voda), vzduchovými kanálikmi (teplý vzduch) alebo odporovými káblami (elektrina). Teplo sa akumuluje v materiáli konštrukcie a do miestnosti sa ďalej šíri predovšetkým sálaním, ale aj konvekciou (prúdením) – klesaním vzduchu ochladzovaného stenami a jeho stúpaním po ohriatí od podlahy v miestnosti. V rodinných domoch by teplota povrchu stien nemala prekročiť 35 až 40 °C a teplota podlahy 26 až 28 °C. Tieto sústavy potrebujú nútený obeh (čerpadlo je najčastejšie zapojené do spätného potrubia), pretože rozdiel medzi teplotami vykurovacej a vratnej vody nestačí na samovoľný obeh.

Spomedzi spôsobov teplovodného vykurovania sa sálavé vyznačuje najväčšou tepelnou zotrvačnosťou. Trvá pomerne dlho, kým sa stavebné konštrukcie ohrejú alebo ochladia a zmení sa teplota v interiéri, preto je takéto vykurovanie náročnejšie na reguláciu. Nevýhodou sú aj vyššie investičné náklady. Výhodou plošného vykurovania je príjemný pocit pri dotyku s podlahou, ktorá je teplejšia než vzduch (najmä v sprchách a kúpeľniach), a možnosť ochladzovať miestnosti v letnom období. Nevýhodou sú vyššie nároky na realizáciu, vyššie investície a nákladné opravy pri poruchách.

Podlahové vykurovanie

Pre človeka je fyziologicky dôležitý pocit tepla pri nohách. To ideálne spĺňa podlahové vykurovanie. Ak máte nainštalované iba klasické vykurovacie telesá, musíte na rovnaký efekt dodávať do systému viac energie, ktorá sa spotrebuje z väčšej časti na prekurovanie miestnosti (pri strope sú, prirodzene, vyššie teploty než pri podlahe). Podlahový systém teda spotrebu energie znižuje. Vykurovacím telesom je celá podlaha, pod ktorej nášľapnou vrstvou sa nachádzajú vykurovacie rošty alebo trubice (v prípade teplovodného vykurovania), alebo už spomínané elektrické odporové drôty či vykurovacie fólie. Plastové rúrky, ktorými prúdi voda v podlahovom vykurovacom systéme, majú zásadný vplyv na jeho životnosť – špičkové výrobky sú stavané na prevádzkovú teplotu až 90 °C pri tlaku 1,6 MPa, sú vyrobené z polyetylénu s výbornou termooxidačnou stabilitou a podľa výrobcu majú životnosť minimálne 50 rokov. Nezarastajú vodným kameňom a hliníková vrstva zabraňuje prenikaniu kyslíka, čím chráni všetky kovové súčiastky vykurovacieho systému pred koróziou.

Rúrky teplovodného podlahového vykurovania sa kladú buď mokrým spôsobom – priamo do cementového poteru nad tepelno-zvukovú izoláciu (predpokladaná teplota vykurovacej vody je v tomto prípade 35 až 55 °C) –, alebo suchým spôsobom – potrubie je uložené v izolačnej vrstve a od cementového poteru ho oddeľuje plastová či kovová fólia (takáto podlaha znáša vyššie teploty vykurovacej vody – 40 až 70 °C). Potrubie môže byť uložené špirálovito alebo esovito, v okrajových zónach hustejšie. Ak sú v miestnosti s podlahovým vykurovaním veľké zasklené steny, mala by sa v ich okolí zvýšiť teplota napríklad podlahovými konvektormi.

111473

111472

Typickou súčasťou nízkoteplotných vykurovacích sústav je ohrievanie podláh a šien – využívanie ich schopnosti akumulovať a sálať teplo. Zatiaľ čo pri teplovodných sústavách sa pod roznášacou vrstvou (napríklad z liateho poteru) skrývajú rúrky na rozvod vody a tepelná izolácia, pri elektrickom podlahovom vykurovaní bývajú napríklad pod teplou dlažbou tenké odporové drôty alebo vykurovacie fólie. (Českomoravský betón, Devi)

Stenové vykurovanie

Medené alebo plastové rúrky sú v tomto prípade pod vrstvou omietky. Na zníženie tepelnej zotrvačnosti je vhodnejšie použiť rúrky s priemerom do 8 mm – tým sa zníži vrstva omietky, a teda aj objem ohrievaného materiálu. Montáž stenového veľkoplošného vykurovania je pomerne jednoduchou záležitosťou. Na tepelne izolovanú stenu sa pripevnia systémové plastové lišty s otvormi, do ktorých sa rúrky ukladajú. Na preskúšanie systému sa na steny nanesie jemná omietka a začistí sa. Nesmie však obsahovať látky, ktoré by mohli rúrky poškodiť. Zvýšená agresivita, tlak a teplota vody negatívne ovplyvňujú ich životnosť. Stenové vykurovanie sa používa menej často než podlahové – jeho nevýhodou oproti podlahovému sú väčšie obmedzenia pri umiestňovaní nábytku a menej vhodné rozloženie teplôt v miestnosti.

Ako pri rekonštrukciách?

Doteraz sme sa viac-menej zaoberali použitím nízkoteplotného vykurovacieho systému v novostavbách. Ak sa ho však rozhodne stavebník využiť pri rekonštrukcii staršieho objektu, neznamená to len jednoduchú výmenu zdroja tepla. Zmena vykurovacieho systému má zmysel práve a iba po celkovom zateplení domu vrátane výmeny okien, aby sa zabránilo únikom tepelnej energie. Až potom príde na rad systém vykurovania. Na realizáciu podstatne jednoduchší variant predstavuje veľkoplošné elektrické vykurovanie, v prípade teplovodného je prvým krokom výmena kotla za iný alebo za tepelné čerpadlo.

Druhý predstavuje voľba vykurovacích telies alebo plôch. Oboje možno bez problémov kombinovať. Tretím krokom je ich prepojenie. Na nízkoteplotné vykurovanie s nižším teplotným spádom je potrebný väčší objem obiehajúcej vody. Vyrovnať sa s nárastom prietoku možno dvoma spôsobmi – buď sa zväčší dimenzia potrubia, alebo sa zväčší dispozičný tlak čerpadla. V praxi sa zvyčajne hľadá kompromis medzi týmito možnosťami s ohľadom na prípadné vstavané čerpadlo v zdroji tepla. Výpočty prevádzkových teplôt, prierezu spojovacích potrubí aj veľkosti vykurovacích telies či plôch je v každom prípade rozumné prenechať zasvätenému odborníkovi.