V čase pokračujúcich a do vysokej miery nezvratných klimatických zmien je chladenie pobytových, ale aj obytných interiérov až horúco aktuálnou témou. V našej krajine sa síce pomaly, ale isto začína mierna klíma postupne meniť na subtropickú. Neostáva nám iné, len sa dôsledkom klimatických zmien prispôsobiť a adaptovať sa na zmenené podmienky. Logickým a pri postupne rastúcich priemerných aj maximálnych teplotách aj nevyhnutným adaptačným krokom je výber efektívneho a zdraviu neškodného systému chladenia.
Netreba vyvíjať nové systémy, sálavé veľkoplošné stropné chladenie je tá správna voľba. Ak spojíme dva názorné, zjednodušujúce, ale výstižné príklady do jedného, stropné chladenie je vo svojej podstate podlahové kúrenie prenesené na strop. Technicky je to dokonca totožný systém meandrovito postáčaných rúrok pripojených na zdroj vody a reguláciu, s nižšou teplotou vody cirkulujúcej v chladiacom rošte, ktorá interiér nevykuruje, ale odoberá z neho teplo, čím ho ochladzuje. S chladiacim efektom a pocitovým vnímaním tepelného komfortu ako v gotickej katedrále. Teda prirodzený chlad „padajúci“ zhora, bez zbytočného prievanu a pre zdravie a hygienu negatívnych dôsledkov prudkého prúdenia studeného vzduchu.
Jednotlivé princípy, či už pri chladení alebo vykurovaní, fungujú veľmi podobne, a to na princípe radiačného prenosu tepla, ktorý predstavuje jednu z troch základných foriem prenosu tepla - vedľa vedenia a konvekcie.
Ako funguje stropné chladenie?
Keď je stropný systém nastavený na chladenie, voda s nižšou teplotou cirkuluje rúrkami v stropnom systéme. Veľkoplošné stropné chladiace systémy fungujú na princípe výmeny energie medzi chladiacou plochou a človekom prevažne sálaním. Stropné chladenie vytvára optimálny tepelný komfort s minimálnou distribúciou vzduchu. Jeho objemový prietok je minimalizovaný na nevyhnutnú dávku dôležitú pre elimináciu tepla viazaného vo vodnej pare.
Chladivom veľkoplošného sálavého systému je voda so vstupnou teplotou približne 16 °C, cirkulujúca v chladiacich poliach. Strop ochladený na približne 19 °C postupne ochladzuje stavebné konštrukcie interiéru, predmety a ľudí v interiéri. Bez nadmerného a škodlivého „prievanového“ prúdenia vzduchu, pre ľudské telo najprirodzenejším spôsobom.
Zdrojom chladu chladiacej vody môže byť tepelné čerpadlo, systém dvoch studní, vrt alebo chiller. Momentálne je najdostupnejšou technológiou tepelné čerpadlo.
Princíp stropného vykurovania
Sálavé stropné kúrenie je typ systému vykurovania, ktorý využíva zákon o sálavej tepelnej výmene medzi teplejším telesom a chladnejším okolím na prenos tepla do interiéru miestnosti. Tento systém je často inštalovaný v podobe panelových, trubkových alebo fóliových prvkov umiestnených na stropoch miestností. Princíp sálavého stropného kúrenia spočíva v tom, že teplá plocha stropného systému vyžaruje infračervené žiarenie, ktoré je absorbované telesami a povrchmi v miestnosti. Tento proces sa odohráva priamo, bez potreby ohrievania vzduchu v miestnosti, čo vedie k účinnejšiemu a rovnomernejšiemu rozloženiu tepla.
Klasické spôsoby vykurovania sú založené na prúdení horúceho vzduchu, ktorý stúpa smerom nahor. Ak chceme teplo dostať naopak zhora dole, nemôžeme použiť rovnakú metódu - zahrievanie vzduchu by nám moc nepomohlo, skôr by sme prikúrili susedom v hornom poschodí. Stropné vykurovanie preto využíva tepla sálavého, ktoré nezahrieva vzduch, ale predmety v miestnosti.
Teplota vody v systéme stropného vykurovania nemusí byť príliš horúca, na vykurovanie bežne stačí voda s teplotou 26 - 30 °C. Celé zariadenie má tú výhodu, že v lete do neho môžete pustiť vodu studenú, a interiér tak naopak ochladzovať.
Výhody stropného chladenia a vykurovania
Stropné chladenie je zdravšie a účinnejšie ako klimatizácia. Nevytvára prúd studeného vzduchu, nevíri prach a nie je potrebné ho čistiť a dezinfikovať od baktérií ako klimatizáciu. Oproti klimatizácii využíva systém sálania, ktorý je neporovnateľne prirodzenejší a príjemnejší, než prúdenie vzduchu.
Veľmi príjemné veľkoplošné chladenie zaisťuje ideálny tepelný komfort, ktorý je pri iných systémoch ťažké dosiahnuť. Veľkoplošné chladenie je schopné odbúrať teplo pre ľudský organizmus, a to sálaním, teda procesom, ktorý možno označiť za najprirodzenejší.
Systém stropného chladenia má tichú prevádzku a je úplne skrytý (nie je vidieť žiadne výparníky). Teplota chladiacej vody je cca 16-19 °C, to umožňuje použiť pasívne chladenie (chladenie bez použitia kompresorovej techniky) z toho plynú nízke prevádzkové náklady.
Pri použití tepelného čerpadla sa automaticky stropné chladenie prepína na vykurovanie a vo vykurovacej sezóne dodáva do priestoru teplo. Na zabezpečenie funkčnosti stropného vykurovania je nevyhnutný sálavý tepelný tok, ktorý pochádza z ohrievaného stropu. Teplovodné rúrky umožňujú stropu dosiahnuť vyššiu povrchovú teplotu, čím sú schopné vyžarovať teplo do okolitej miestnosti.
Systémy sálavého teplovodného podlahového vykurovania patria dlhodobo medzi najžiadanejšie spôsoby vykurovania, a to nie len v bytovom a administratívnom sektore, ale aj v komerčnom, ako sú športoviská, výrobné haly, skladovacie haly alebo autosalóny. Jednoznačnou výhodou je rovnomerné a ideálne rozloženie teploty v priestore, ktoré je docielené princípom prenosu tepla, a to sálaním, ktoré sa ďalšou významnou mierou podieľa na ekonomike prevádzky.
Zo zdravotného hľadiska sa rozvrstvenie tepla v celej ploche interiéru blíži takmer k ideálnemu stavu pre ľudský organizmus. V prevádzkovom režime je výrazne eliminované vírenie prachu, čo ocenia najmä alergici a astmatici. Prirodzeným udržiavaním vlhkosti bez následnej kondenzácie pár sa výrazne znižuje množstvo vzniku stenových plesní atď. Pobyt v takýchto priestoroch je pre človeka príjemnejší, prirodzenejší a zdravší.
Systémy stropného chladenia sú už zo svojej fyzikálno-technickej podstaty nízkonákladové. Aj preto, že sú vysokoteplotné - chladiace médium, vodu je potrebné chladiť len na 16 °C pri vstupe a do 20 °C pri obehu v chladiacom rúrkovom rošte. Ročné prevádzkové náklady stropného chladenia pre bežný dom sa pohybujú od 50 do 115 €.
Správne nainštalované stropné chladenie je prakticky bezúdržbové a neškodí zdraviu. Oproti akýmkoľvek konvenčným systémom chladenia interiérov má zásadnú výhodu: je použiteľné aj na plnohodnotné vykurovanie. Jednou - síce vyššou - počiatočnou investíciou do stropného chladenia pokryjete aj vstupné náklady systému vykurovania.
Benefit projektu Green Atrium: Stropné chladenie a kúrenie
Typy inštalácie stropného chladenia a vykurovania
Stropné chladenie môže byť inštalované rôznymi spôsobmi vrátane: inštalácie v suchej podstropnej konštrukcii, „na mokro“ v stropnej konštrukcii, do betónového jadra, a na RAILFIX systém.
1. Suchá inštalácia (podhľadový systém)
Podhľadový systém je ideálny všade, kde nie je možné využiť inštaláciu priamo do konštrukcie stropu „na mokro“, najmä pri rekonštrukciách. Je tvorený prefabrikovanými systémovými podhľadovými doskami s vloženými rúrkami v dvojitom meandri.
Systém stropného chladenia pri suchej pokládke sa inštaluje pomocou prefabrikovaných sadrokartónových platní, ktoré majú vopred zabudované rúrky. Majú efektívnu hrúbku 30 mm, šírku 1250 mm a sú dostupné v štyroch dĺžkach: 500, 1000, 1500 a 2000 mm. Sadrokartón je vystužený vláknami pre zvýšenú pevnosť, čo mu umožňuje odolávať oslabeniu v miestach, kde sú rúrky chladenia zafrézované. Na hornej strane krycích prvkov je z výroby nalepená polystyrénová tepelná izolácia a výstužný pás zo sadrokartónu pre ešte vyššiu pevnosť. Platne majú predvŕtané diery pre skrutky, aby sa počas montáže nepoškodili rúrky. Montáž systému sa vykonáva na raster z drevených alebo oceľových profilov.
Základným inštalačným prvkom systému sálavého stropného chladenia sú sadrokartónové stropné panely IVAR.ECO-CLIMA. Vyrobené sú zo sadrokartónovej dosky s hrúbkou 15 mm, spojené s expandovanou polystyrénovou izoláciou EPS 100 s hrúbkou 30 mm a v nej špirálovito inštalovanou polyetylénovou rúrkou PE-RT s kyslíkovou bariérou, pripojovacím rozmerom 10x1,3 mm a inštalačnou osovou vzdialenosťou 50 mm. Panely sú vhodné na inštaláciu v miestnostiach so zníženým inštalačným priestorom, do falošných stropov, obkladov stien alebo zmiešaných inštalácií strop / stena. K dispozícii sú v niekoľkých rozmerových vyhotoveniach pre optimálnu inštaláciu, ktorá je možná iba v priestoroch s maximálnou relatívnou vlhkosťou nižšou ako 65 % a teplotou +20 °C. Možnou alternatívou je vyhotovenie sadrokartónových stropných panelov pod typovým označením IVAR.HYDROFIRE-CLIMA s pridaným skleným vláknom a zvýšenou požiarnou a vlhkostnou odolnosťou. Sú vhodné pre inštaláciu v priestoroch s vysokou vlhkosťou, ako sú napríklad kúpeľne, bazény alebo wellness.
2. Mokrá inštalácia
Systém podomietkového stropného chladenia je navrhnutý tak, aby bol inštalovaný priamo pod omietku na masívny alebo iný dostatočne únosný strop. Rúrky RAUTHERM S, vyrobené z materiálu PE-Xa s rozmermi 10,1 x 1,1 mm, ktoré sú vybavené kyslíkovou bariérou, sú pevne upevnené do montážnych líšt. Po vykonaní tlakovej skúšky, ktorá zaručuje správnu funkčnosť systému, sú chladiace registre pokryté vrstvou omietky s hrúbkou 23 mm.
Pri mokrej inštalácii sú chladiace rúrky RAUTHERM S pevne upevnené do montážnych líšt pod omietku na masívny alebo iný únosný strop. Tieto rúrky sú rozmiestnené v rozostupoch od 50 do 150 mm podľa požadovaného výkonu chladenia.
3. Temperovanie betónového jadra (oBKT)
Temperovanie betónového jadra využíva schopnosť stavebných materiálov akumulovať teplotu. V oblasti stropného chladenia sa vývoj posúva smerom k takzvanému povrchovému systému betónového jadra, známemu ako oBKT. Tento systém ponúka lepšiu reakčnú schopnosť na zmeny teploty podľa potrieb užívateľov a súčasne zaručuje výrazne vyššiu efektivitu. Navyše, vďaka modulárnej konštrukcii oBKT, ktorá umožňuje ponechať určité časti bez inštalácie, sa dá dosiahnuť flexibilita pre budúce potreby budovy, ako sú napríklad zmeny v nájomných kanceláriách.
Pri temperovaní betónového jadra sú rúrky RAUTHERM S, vyrobené z materiálu PE-Xa s rozmermi 14,1 x 1,5 mm a vybavené kyslíkovou bariérou, integrované priamo v betónovom strope. Rozostup pri pokládke týchto rúrok je nastavený buď na 7,5 alebo na 15 cm, pričom sa používajú prefabrikované moduly oBKT, ktoré sú vyrobené špecificky podľa požiadaviek jednotlivých stavebných projektov. V prípade potreby je možné pri voľnej pokládke na stavbe upraviť rozostup rúrok na 10 cm.
4. RAUTHERM RAILFIX systém
Nový inštalačný systém RAUTHERM RAILFIX prináša revolúciu v inštalácii chladiacich a vykurovacích systémov pod strop. Tento systém, navrhnutý pre rýchlu a flexibilnú montáž, umožňuje bezproblémové uchytenie potrubia RAUTHERM Silence s rozmermi 16 × 1,5 mm priamo na nosný raster podhľadu zo sadrokartónu. Okrem toho sa vyznačuje nákladovou efektívnosťou a logistickou nenáročnosťou, keďže vyžaduje len dva kľúčové komponenty.
RAUTHERM RAILFIX je navrhnutý pre rýchlu a flexibilnú montáž, ktorá umožňuje bezproblémové uchytenie potrubia RAUTHERM Silence na nosný raster podhľadu.
Obmedzenia a riziká
Stropné chladenie nie je vhodné do priestorov so zvýšenou vlhkosťou pre riziko kondenzácie a do objektov s vysokými stropmi (nad 5m).
Pri systémoch, ktoré sú prevádzkované v chladiacom režime, je nutné inštalovať aj vhodný systém úpravy vlhkosti vzduchu. Pre zamedzenie tvorby kondenzácie, v prevádzkovom režime systému chladenia, je nutná kontrola teploty rosného bodu v chladených priestoroch, inštalovaným ekvitermným regulátorom. Prekročenie rosného bodu a kondenzácie vlhkých pár, na povrchu panelov sálavého stropného chladenia, môže viesť k nenávratnému poškodeniu celého systému stropného chladenia.
Chladiacimi stropmi napr. Ďalším rizikom je nebezpečenstvo vzniku kondenzácie vodných pár na povrchu sálavého stropného chladenia, ktoré musí byť riešené minimálnou teplotou nábehovej vody do systému tak, aby bola vždy zaistená teplota chladiacej plochy nad teplotou rosného bodu. V obytných budovách je teplota rosného bodu okolo +16 °C. Trvalé zaistenie teploty nad rosným bodom na seba viaže opäť ďalšie výhody a nevýhody, ako je obmedzený chladiaci výkon z 1 m2 aktívnej plochy, a to maximálne 80 W/m2.
Zvláštny dôraz, už vo fáze projekčného návrhu systému sálavého stropného chladenia, musí byť kladený na reguláciu pre zaistenie optimálnych hodnôt tepla, chladu a vlhkosti, ale i zabezpečenie prevádzkových podmienok nad rosným bodom systému.
Regulácia a riadenie
Dodávaná regulácia IVAR.CALEON tak zo systému plošného sálavého podlahového a stropného vykurovania / chladenia tvorí jeden kompletne ucelený systém, spĺňajúci požiadavky aj tých najnáročnejších zákazníkov. Regulácia a meranie tepla, chladu, vlhkosti a rosného bodu je realizované prostredníctvom senzorov, ktoré sú napojené na centrálny prístroj IVAR.CALEON SMART. Prostredníctvom viaczónového komunikačného modulu IVAR.CALEON BOX CLIMA je možné pripojiť ďalšie príslušenstvo, ako napr. Samozrejmosťou je elegantná, a pre koncového užívateľa bezplatná aplikácia pre inteligentné telefóny s možnosťou vzdialeného prístupu a ovládanie jednotlivých zón IVAR.CALEON s integrovaným čipom pre pripojenie k sieti WLAN.
Izbové teploty je možné sledovať pomocou samostatných senzorov a centrálneho termostatu. Každá miestnosť v zónovej regulácii systému plošného sálavého vykurovania vyžaduje pre meranie teploty buď izbový termostat IVAR.CALEON, alebo digitálny izbový senzor. Či už s kombinovaným snímačom teploty a vlhkosti, v nástennom alebo podomietkovom vyhotovení, s káblom cez zbernicu, alebo s bezdrôtovou komunikáciou cez WLAN. Izbové senzory umožňujú úplnú integráciu miestnosti do riadiaceho viaczónového komunikačného modulu IVAR.CALEON BOX CLIMA.
tags: #stropne #teplovodne #vykurovanie