Vykurujeme si domácnosť

Zdroje tepla, vykurovacie telesá, spôsob šírenia tepla do priestoru si môžeme vybrať z viacerých druhov. Nesmieme pritom zabúdať ani na potrebu tepla, ktorá závisí aj od toho, do akého domu ideme navrhovať systém vykurovania – či ide o dom energeticky náročný, novostavbu, dom energeticky úsporný, nízkoenergetický, pasívny alebo nulový dom.

Galéria

Systém vykurovania

Podstatný vplyv na určenie najvýhodnejšieho spôsobu vykurovania má okrem rozmerov budovy aj technológia stavby, kvalita izolácie strechy, izolácia  obvodového plášťa a vstupné otvory. Pre všetky domy a byty by mal byť dnes na mieru prispôsobený zdroj tepla, systém vetrania a využitie solárnych tepelných zdrojov. V rámci posúdenia tepelnotechnických parametrov stavebnej konštrukcie sa zistí, aké požiadavky spĺňa dom podľa STN 73 0540. Vypočítajú sa tepelné straty v zmysle STN 06 0210 a ročná spotreba tepla podľa STN 38 3350. Podľa lokality, technických požiadaviek a možností zvolíme palivovú základňu zdroja tepla – či už palivo tuhé, kvapalné, plynné alebo elektrickú energiu –  a podľa toho potom volíme zdroj tepla, správnu vykurovaciu sústavu, potrubné rozvody, armatúry, regulačnú techniku, filtre a prípravu teplej vody. Najčastejšie druhy materiálov, ktoré sa používajú na potrubný rozvod vykurovacích systémov, sú rúry oceľové závitové bezšvové, rúry plastové a medené.

Nízkoteplotné vykurovanie

Najlepším riešením dnešných stavieb je použitie nízkoteplotnej techniky a systémov vykurovania. Nízkoteplotné vykurovanie domov a bytov sa  navrhuje so zámerom minimalizovať množstvo energie, ktoré je nutné dodávať z vonkajších zdrojov. Tento cieľ sa dosahuje obmedzením spotreby a strát energie, využitím energie z obnoviteľných zdrojov, jej uskladnením a inteligentnými rozvodmi.

Podľa prípravy tepla môžeme tieto nízkoteplotné systémy rozdeliť na: 
▶ monovalentné systémy – majú jeden zdroj tepla – najčastejšie nízkoteplotný kotol;
▶ bivalentné systémy využívajúce dva zdroje tepla – jeden z nich je hlavný a druhý doplnkový;
▶ kombinované systémy nízkoteplotného vykurovania, pri ktorých sa druhý zdroj uvádza do prevádzky paralelne s prvým. 
Pri výbere systému by sme mali zvoliť optimálny pomer vstupných investičných nákladov na zriadenie systému, nákladov na prevádzku, cenu energie, životnosť systému a údržbu zariadenia. Malo by ísť vždy o moderný nízkoteplotný zdroj tepla, ako je napríklad kondenzačný kotol, tepelné čerpadlo s vysokou účinnosťou, termické solárne zariadenie na ohrev vody, systém na kontrolované vetranie a odvetrávanie domu. Pre priaznivcov alternatívnych zdrojov energie je vhodný hybridný systém, v ktorom sa  kombinuje tepelné čerpadlo, slnečné kolektory a elektrický ohrev, ale aj odpadové teplo prostredníctvom vetracích zariadení so spätným  získavaním tepla, tepelnými čerpadlami typu vzduch – voda. Ďalšou alternatívou je spaľovanie biomasy, ktorá je z hľadiska emisií oxidu uhličitého ekologická. Druhov nízkoteplotných systémov je veľa, napr. nízkoteplotné veľkoplošné vykurovanie – podlahové, stropné alebo stenové, veľkoplošné vykurovanie s tepelným čerpadlom a solárnymi kolektormi, nízkoteplotné vykurovanie s tepelným čerpadlom a iné kombinácie nízkoteplotných systémov.

Termostatický zmiešavací ventil chráni výmenník kotla pred tzv. nízkoteplotnou koróziou a zanášaním spalinami. Je pripojený na spiatočku kotla, ale z výstupu primiešava do spiatočky potrebné množstvo horúcej vody, aby mal výmenník vždy teplotu aspoň 60 °C. Inak by sa na ňom začali spaliny z paliva zrážať na kyslý kondenzát.

Rozdelenie vykurovacích systémov

Základné rozdelenie vykurovacích systémov podľa teplonosnej látky je na teplovodné a teplovzdušné. Pri teplovodnom ide najčastejšie o nízkoteplotné a kondenzačné systémy. Moderné nízkoteplotné vykurovacie systémy majú nízke straty len okolo 2 až 3 %, a to hlavne z dôvodu, že sa  prevádzkujú s plynule klesajúcou teplotou kotlovej vody. Sú kvalitne kompozitne tepelne izolované, a tak účinnosť ich využitia je vyššia ako 90 %. To by sa nedalo dosiahnuť bez modernej regulačnej techniky, ktorá umožňuje zistenie aktuálnej tepelnej potreby a následne sa používa ako riadiaca veličina pre teplotu kotlovej vody. Moderné kondenzačné vykurovacie kotly majú krivku stupňa využitia tepla ešte výhodnejšiu, a to hlavne pri nízkej záťaži, čiže pri nízkych teplotách vody, ktorá sa vracia späť do kotla. Preto je energetický zisk v dôsledku kondenzačného účinku pri týchto systémoch mimoriadne vysoký. Systémy využívajú latentné teplo, ktoré vzniká vo vykurovacom plyne jeho kondenzáciou v rámci kotla, a preto tieto systémy môžu dosiahnuť stupeň využitia nad 100 %. Čím je nižšia teplota kotlovej vody, tým lepšie prebieha kondenzácia a z toho vyplýva mimoriadne dobré využitie pri podlahovom vykurovaní.

Teplovzdušné vykurovanie

Pri teplovzdušnom vykurovaní je teplonosnou látkou vzduch. Hlavným znakom tejto sústavy je to, že vo vykurovaných miestnostiach nie sú nijaké vykurovacie telesá, ale namiesto nich sú rôzne murované alebo plechové rozvodné aj spätné kanály. Tento typ vykurovaia je vhodný na vykurovanie priestorov s častými vykurovacími prestávkami. Teplonosnou látkou môže byť ­vzduch z miestností alebo čerstvý vzduch z atmosféry. Poznáme tri druhy teplovzdušného vykurovania. Recirkulačné vykurovanie, pri ktorom sa vzduch odoberá z miestnosti, výmenné, kde sa privádza čerstvý vzduch, a zmiešané. Pri aplikácii podlahového vykurovania s tepelným čerpadlom a solárnymi kolektormi môžeme mať pri správne navrhnutom systéme pokrytú energetickú potrebu domu na 100 %. No môžeme sa rozhodnúť aj pre doplnkové zdroje tepla, napríklad elektrickú energiu na dohrev vody alebo kozub, z ktorého vieme nadbytočné teplo odvádzať do centrálneho zásobníka. Jedna z možností je aj použitie drevokotla ako zdroj tepla  a solárny systém vákuových kolektorov s automatickým riadením pri vybavení domu teplovzdušným vykurovaním a vetraním s rekuperáciou odpadového tepla. Cirkulačný vzduch sa nasáva do rekuperačnej jednotky, kde sa filtruje a  mieša s vonkajším vzduchom, predhrieva sa v teplovodnom ohrievači a rozvádza sa v podlahe do každej miestnosti. V letnom období môže byť ­vzduch v zemnom kolektore ochladený a systém môžeme používať ako klimatizáciu. Vzduch z WC, kúpeľne a kuchyne odovzdá svoje teplo v rekuperačnom výmenníku a odvádza sa von z budovy. Dvojstupňový systém akumulačných nádrží zaisťuje akumuláciu solárnych ziskov a pomocou prietokových vložiek ohrieva vodu.

Elektrické vykurovanie

Navrhuje sa ako hlavný zdroj tepla alebo v kombinácií s inými druhmi vykurovania. Medzi jeho výhody patrí predovšetkým ekologická prevádzka, vysoká účinnosť, bezpečnosť, možnosť dobrej regulácie, spoľahlivosť, presné meranie a pod. Medzi priame systémy elektrického vykurovania patrí elektrokotol, teplovodný systém s vykurovacími telesami, ktorý môže byť riešený ako podlahový alebo kombinovaný, ďalej teplovzdušné systémy s rozvodmi vzduchotechniky a konvektory. Zaujímavé je aj použitie sálavého vykurovania vo forme panelov, a to s riešením do stropov alebo do stien, či už elektrickými termokáblami, rohožami alebo infračervenými lúčmi elektrických zdrojov. Dnes sa často využíva zmiešané elektrické vykurovanie, ktoré je vlastne kombináciou akumulačného a priameho vykurovania. Poznáme viacero druhov zmiešaného vykurovania. Patrí sem napríklad vykurovanie hybridnými kachľami, elektrické podlahové poloakumulačné vykurovanie odporovými káblami, kombinované s elektrickými konvektormi alebo hybridná elektrokotolňa, čo znamená kombináciu akumulácie s elektrokotlom pre priame vykurovanie. Môžeme si vybrať akumulačné kachle v kombinácii s elektrickými konvektormi a iné kombinácie elektrického vykurovania so systémami, ktoré používajú obnoviteľné zdroje energie, napr. teplovodné podlahové vykurovanie v kombinácii s konvektormi  a tepelným čerpadlom. Ak sa rozhodujeme pre elektrické vykurovanie a je jedno pre ktorý druh, či už pre elektrický kotol, podlahové s odporovými drôtmi a iné, mali by sme vedieť, že potrebujeme mať sadzbu D11, ktorá je zložená z 20 hodín na nízku tarifu a zo 4 hodín na tarifu vysokú. Nemali by sme tiež zabúdať na veľmi dobrú reguláciu.

Elektrické vykurovacie rohože zakryté tenkou vrstvou lepidla a keramickou dlažbou umožňujú rýchly prenos tepla do miestnosti. Elektrické vykurovanie si nevyžaduje nijakú údržbu.

Nízkoteplotné sálavé vykurovanie

Medzi najčastejšie systémy, využívané v domoch a bytoch patrí nízkoteplotné sálavé vykurovanie. Tieto systémy pracujú s nižšími teplotami teplonosného média, a preto sú vhodné najmä na využívanie energie získanej z nízkoenergetických zdrojov, ako je solárna energia, energia z prostredia alebo odpadové teplo. Podlahové vykurovanie, ako aj vykurovanie stenové a stropné, patria do skupiny veľkoplošného vykurovania, kde sa podstatná časť tepla dostáva do vykurovacieho priestoru sálaním a len menšie množstvo tepelného toku sa odvádza konvekciou. Podiel tepelného toku sálaním pri stropnom vykurovaní je 80 %, pri stenovom 65 % a pri podlahovom je to 55 %.

Plochý kolektor na vertikálnu montáž. Lamely absorbéra sú z tvarovaného Al-Mg plechu. Tepelná izolácia – minerálna plsť. Rozmery 1 040 × 2 040 mm, energetický zisk 700 až 930 kWh/rok.

Podlahové vykurovanie môže byť teplovodné alebo elektrické. Pri teplovodnom vykurovaní je zdrojom tepla najčastejšie kondenzačný, nízkoteplotný kotol alebo kotol na biomasu a vykurovacím médiom je teplá voda s teplotou do 55 °C. Pri podlahovom vykurovaní sú rúrky, v ktorých prúdi teplonosná látka, súčasťou podlahovej konštrukcie, v ktorej je dobrá možnosť akumulácie tepla s tepelnou zotrvačnosťou asi 4 až 8 hodín. Z podlahy zohriatej na teplotu asi 26 – 28 °C sála teplo do okolitého prostredia. Pri stropnom vykurovaní sú rúrky súčasťou stropnej konštrukcie, a to vo veľkej časti stropu, aby sa zabezpečil rovnomerný prenos tepla. Pri stenovom vykurovaní sú rúrky súčasťou steny a teplota nosného média neprevyšuje 45 °C. Pri týchto spôsoboch veľkoplošného vykurovania možno miestnosti vykurovať na teplotu o 2 – 3 °C nižšiu ako pri iných spôsoboch, čo predstavuje úsporu asi 10 – 15 % energie.

Text: Ing. Mária Kováčiková
Foto: archív vydavateľstva JAGA, Devi, Fenix, KM, Kvart, Oventrop, Regulus, Stiebel Elektron, thermo|solar, Topsys, Universa
–>