V súčasnej dobe sa kladie veľmi veľký dôraz na úsporu energií a využívanie obnoviteľných zdrojov energie. Preto je veľmi dôležitý správny návrh vykurovacieho a chladiaceho systému, ktorý by mal zároveň zabezpečiť priaznivý tepelný stav vnútorného prostredia - tepelnú pohodu.
Princíp sálavého vykurovania a jeho výhody
Pri obvyklom (konvekčnom) vykurovaní je vykurovacím telesom ohrievaný vzduch, ktorý prúdi smerom hore ku stropu a čiastočne ochladený sa vracia späť k podlahe. V miestnosti vzniká charakteristické prúdenie vzduchu a pomerne veľký rozdiel teplôt vzduchu pod stropom a pri podlahe. Z hľadiska pomeru odovzdávaného tepla je u tohto systému sálavá zložka minimálna.
Pri sálavom vykurovaní je pomer obrátený - tepelný tok ohrieva vzduch (voľne ním prechádza) a k šíreniu tepla dochádza predovšetkým sálaním. Sálavá energia takto priamo ohrieva predmety, steny aj ľudí v miestnosti. Teplo sa po dopade na predmety čiastočne odrazí, ale jeho väčšia časť je pohlcovaná pevnými telesami, ktoré sa následne ohrievajú.
Hlavné výhody sálavých systémov:
- Vysoká energetická účinnosť: Vyhýbajú sa stratám ohrievaním okolitého vzduchu.
- Homogénne tepelné pole: Výborný horizontálny a vertikálny teplotný priebeh v interiéri.
- Rýchla odozva: Infračervené systémy rýchlo dosahujú prevádzkovú teplotu.
- Čistota: Nedochádza k cirkulácii vzduchu, čím sa rozvíri menej prachu, čo je výhodné pre citlivé oblasti (napr. zdravotníctvo).
- Možnosť zónovania: Vykurovanie možno zamerať na konkrétne oblasti v priestore.
Konštrukčné riešenia plošných systémov
Najrozšírenejším spôsobom je veľkoplošné sálavé vykurovanie, kde je plocha integrovaná do stavebných konštrukcií. Tieto systémy sú takmer neviditeľné a pôsobia architektonicky čisto.
Stropné vykurovanie a chladenie
Stropné systémy môžu byť riešené niekoľkými spôsobmi:
- Masívne chladiace stropy: Potrubný systém vložený priamo do betónovej stropnej konštrukcie.
- Otvorené chladiace stropy: Typické otvormi či medzerami, ktoré umožňujú prúdenie vzduchu k stropu.
- Uzavreté chladiace stropy: Prevažuje sálavá zložka tepelného toku.
- Chladiace panely (Modulačné klíma dosky): Umiestnené pod stropom, pripomínajú sálajúce panely a môžu byť opatrené tepelnou izoláciou.
- Kapilárne rohože: Možno ich umiestniť do kaziet podhľadu alebo pod omietku. Majú nízku stavebnú hrúbku (cca 4 cm).
Stenové a podlahové systémy
Stenové vykurovanie simuluje veľkoplošné teleso ohriate na cca 35 °C. Výhodou je rýchla reakcia na reguláciu. Ak sa do systému napustí studená voda, v lete funguje ako chladenie. Naopak, podlahové vykurovanie s ťažkou podlahou tvorí systém so značnou tepelnou akumuláciou.
Aplikačné možnosti a obmedzenia
Použitie sálavých systémov je široké, no má svoje špecifiká:
- Administratívne budovy: Najčastejšie využitie chladiacich stropov, ktoré efektívne eliminujú tepelné zisky z fasád.
- Zdravotníctvo: Osvedčili sa v nemocničných izbách, kde potrubné systémy v dvoj- alebo štvor-rúrkovom vyhotovení umožňujú údržbu bez obťažovania pacientov.
- Historické objekty: Príkladom je Arlberg-Hospice Hotel (Rakúsko) alebo hrad Chillon (Švajčiarsko), kde bolo inštalované podlahové vykurovanie z dôvodu zachovania pamiatkového charakteru.
- Priemyselné haly: Využívajú sa najmä plynové svetlé a tmavé žiariče alebo elektrické infražiariče (napr. značky Schwank).
Upozornenie: Použitie chladiacich stropov je prakticky vylúčené v priestoroch s vysokou vlhkosťou a je menej vhodné pre zhromažďovacie priestory (koncertné sály, kiná), kde osoby produkujú značné množstvo tepla viazaného vo vodnej pare.
Experimentálny výskum v laboratóriu SvF STU
V priestoroch SvF STU v Bratislave (Trnávka) bolo vybudované laboratórium na testovanie veľkoplošných sálavých systémov. Laboratórium umožňuje porovnávať podlahový, stropný a stenový systém v reálnych podmienkach.
Technické parametre laboratória:
| Systém | Typ inštalácie | Použitá technológia |
|---|---|---|
| Podlahový | Uponor Siccus (suchý proces) | Rúrky PE-Xa Ø 14 × 2,0 mm |
| Stropný | Uponor Renovis (podhľad) | Rúrky PE-Xa Ø 9,9 × 1,1 mm |
| Stenový | Uponor Renovis (na konštrukcii) | Rúrky PE-Xa Ø 9,9 × 1,1 mm |
Merania prebiehajú pomocou snímačov PT100 pre povrchové teploty a snímačov tepelného toku FQA017CSI. Celý systém je napojený na tepelné čerpadlo vzduch - voda, pričom sa sleduje spotreba elektrickej energie a počíta sa sezónny výkonnostný faktor (SPF) v porovnaní s koeficientom COP.
Kombinácia tepelného čerpadla s veľkoplošnými sálavými systémami predstavuje významný potenciál na vytvorenie optimálnej tepelnej pohody pri nízkych prevádzkových nákladoch a znížení tvorby skleníkových plynov.
tags: #salave #vykurovanie #svf