Největším problémem z pohledu tepelné pohody v nízkoenergetickém domě je vyrovnání tepelných zisků z oslunění a tepelných vnitřních zisků. Stropní či stěnové topné a chladicí systémy zde představují zajímavé možnosti.

Tepelná pohoda je nejdůležitějším parametrem, který ovlivňuje náš život ve vytápěných či chlazených prostorech. A právě tepelná pohoda je výsledkem souhry vytápění, chlazení a vzduchotechniky. To vše vyžaduje notnou dávku zkušeností při projektování, realizaci a v neposlední řadě při správném nastavení provozních parametrů.

Současné budovy jsou totiž stavěny z materiálů, které vykazují vynikající izolační vlastnosti a tepelné odpory. Velký důraz je zde také kladen na správné a dostatečné prosvětlení místností. Právě proto se v architektuře stále více uplatňují větší prosklené plochy s kvalitním zasklením. Požadavkem pro zajištění tepelné pohody je minimální interiérová teplota skleněné tabule 14 °C.

Teplo v NED

ECOFILM STROPNÍ SDK: 1) nosná stropní konstrukce 2) tepelná izolace 3) nosné CD profily SDK konstrukce 4) stropní topná fólie ECOFILM(R) 5) krycí PE fólie tl. 0,25 mm 6) sádrokartonový podhled (plovoucí).Nízkoenergetické budovy jsou z pohledu teplotních změn, způsobených výkyvy počasí, velmi stabilní a časová prodleva, ve které se změna počasí projeví na vnitřním klimatu budovy, je poměrně značná. Moderní topné systémy jsou schopny reagovat na tyto změny s dostatečným časovým předstihem.

Kromě vytápění je v nízkoenergetickém domě důležitý také ohřev studeného vzduchu v zimních měsících, který je potřebný pro dodržení hygienicky nutné výměny vzduchu. Právem tedy očekáváme, že instalovaná zařízení splní svůj účel v okamžiku, kdy je vydán pokyn pro chlazení či topení, což přímo souvisí se správnou dodávkou teplonosné látky.

Více článků z rubriky STAVBA na www.dumabyt.cz nebo www.modernibyt.cz.

Vytápění podlahou, stěnou, stropem

Díky opravdu malým tepelným ztrátám je dnes spotřeba energie na vytápění často menší než spotřeba energie na chlazení. Je proto žádoucí provozovat oba tyto systémy s minimálními náklady. A jedním z důležitých faktorů ovlivňujících ekonomiku provozu domu je právě správné vyvážení otopné a chladicí soustavy.

V současné době se u vytápění nejčastěji setkáváme s aplikacemi plošného podlahového vytápění. S rozvojem temperování ploch topnými okruhy umístěnými přímo v konstrukci se stále častěji objevuje také stěnové vytápění. Objevují se i kombinace podlahového a stěnového vytápění.

Od podlahy ke stěnám

Podlahové vytápění bylo prvním úspěšným představitelem z rodu sálavých vytápění. Stěnové vytápění je nyní téměř na stejném rozvojovém stupni jako podlahové vytápění: tepelná pohoda při minimální pokojové teplotě vzrůstá. To je zdravotně ideální stav. Venkovní stěny domů „vyzařují" při obvyklém vytápěcím systému chlad do místnosti. Se stěnovým vytápěním se to obrací. Dříve chladné venkovní stěny vyzařují jen teplo do místnosti. Díky tomu vystačíme pouze s nižší teplotou v místnosti. To přináší nové možnosti pro využití alternativních zdrojů energií, jako jsou například solární kolektory a tepelná čerpadla různých systémů.

Na druhé straně neexistují pro stěnové vytápění (na rozdíl od podlahového) žádná omezení, co se týče maximálních povrchových teplot. To umožňuje dokonce stavět obvodové stěny podstatně silnější než ostatní stěny a tím získávat obdobný efekt, jako mají kachlové krby - teplé a přitom zvuk izolující bariéry. Stěnové vytápění způsobuje minimální víření prachu, navíc vás neomezuje při výběru materiálu podlahy, protože nabízí volbu jakéhokoliv povrchu podlahy.

Výhody stěnového systému

1) Zmiňované chlazení stěn během léta se děje pomocí předávání chladu topné vodě. Není zde použito předávání chladu prostřednictvím vzduchu.
2) Sálavé teplo znamená, že nedochází k cirkulaci vzduchu, nevíří se prach, nevysušuje vzduch jako u radiátorů. Teplo sálá v místě, kde ho potřebujeme, a nehromadí se jen pod stropem.
3) Rovnoměrné rozvrstvení tepla se blíží ideálnímu stavu (maximální pocit tepelné pohody) .
4) Podlahové topení má pomalejší reakci, hůř se reguluje a má setrvačnost. Nezahřívá stěny přímo, ale prostřednictvím vzduchu, tudíž stěny jsou chladnější a mohou se tvořit plísně, když se snažíme topit na menší teplotu. Díky studeným venkovním stěnám dochází k cirkulaci vzduchu, i když je menší než u radiátorů.
5) Při náběhu je možno stěny krátkodobě zahřívat na vyšší teplotu než u podlahového topení - až na 35 °C. Ihned po zahřátí stěny můžete přejít na teplotu nižší.
6) Díky nižší pokojové teplotě, při které se cítíme již v tepelné pohodě, je vyšší relativní vlhkost vzduchu a netvoří se plísně, protože obvodové stěny nejsou chladné, ale teplé a voda zde nekondenzuje.
7) Vytápíme na nižší teplotu a šetříme minimálně 10% nákladů.
8) Stěnové topení nemá setrvačnost, je rychle regulovatelné, stačí malé množství otopné vody. Každý pokoj můžeme regulovat individuálně.
9) Lze využít jakéhokoliv nízkoenergetického zdroje tepla a možnost napojení na různé alternativní zdroje energie (solární, kondenzační kotle, TČ, elektřina, vítr, plyn).
10) Nízké ztráty při výrobě tepla, snížení spotřeby paliva, díky vyšší účinnosti. Zdroj tepla ohřívá vodu na nižší teplotu.
11) Nenarušuje obvodové stěny jako radiátory, není vidět, je estetické.

Stěnové vytápění

V principu jde o totéž jako u podlahového topení - topné rohože nebo trubky s nosným médiem jsou umístěny nikoli v podlaze, ale ve stěně obytné místnosti, takže teplo se šíří horizontálně a ohřívá navíc i předměty ve své blízkosti, které pak mohou akumulované teplo předávat do okolí v době, kdy už se místnost přestane vytápět. Díky rovnoměrnému šíření tepla umožňují podlahové i stěnové topné systémy vytápět místnost na teplotu o dva až tři stupně nižší než při vytápění radiátory, ovšem bez ztráty tepelné pohody a komfortu.

Jinými slovy - budeme-li vytápět některým z plošných systémů na 22 oC, bude nám stejné teplo jako v domě, v němž budou radiátory ohřívat vzduch na 25 oC. Pozitivní efekt, zejména ekonomický, je nasnadě, zejména uvědomíme-li si, že snížením teploty o pouhé tři stupně Celsia ušetříme 18 % nákladů.

Stavební detaily

U stěnového vytápění jde o uložení otopného hadu na stěnu pod omítku. Na rozdíl od podlahového vytápění má stěnové vytápění svá specifika. Teplotní spád na okruhu, tedy i vychlazení zpátečky, může být podstatně větší než u podlahové otopné plochy.

Než bude topná fólie zakryta sádrokartonem, musí se oddělit jednou vrstvou krycí fólie.Podle aplikace můžeme stěnové otopné plochy rozdělit na mokré nebo suché systémy. Mokré systémy jsou vhodné pro zděné stavby a rekonstrukce. Otopný had se upevňuje šroubovacími příchytkami do hmoždinek, či se využívá zatloukacích spon. Po upevnění otopného hadu a omítací sítě přijde do kontaktu s otopným zařízením přímo mokrá omítka.

Suché systémy jsou vhodné pro nízkoenergetické a montované domy, podkroví a rovněž pro rekonstrukce. Výrazným zástupcem suchých systémů je již hotový otopný had z trubek 6 x 1 mm uložený v sádrovláknitých deskách. Tyto desky s otopným hadem se montují na sádrokartonové stěny, případně na pomocné konstrukce na stěnách. K dokončení povrchové úpravy se využívá vrstva stěrky či omítky.

Izolace stěny

U klasické stěnové otopné plochy je na stěnu nejdříve upevněna tepelná izolace o tloušťce 20 až 80 mm. Dostatečnou tloušťku tepelné izolace vyžadují především zdi obvodového pláště objektu. Na tepelnou izolaci jsou upevněny trubky, které jsou zakryty omítkou. Trubky se používají plastové s bariérou proti difuzi vzdušného kyslíku, měkké měděné povlakované a výjimečně i vícevrstvé trubky, neboť neumožňují snadný ohyb na malém průměru. Dříve se projektovaly o průměrech okolo 10 mm i více. Vhodnější je však použít trubky o malých průměrech, např. 6 x 1 a 8 x 1 mm, aby výška omítky nemusela být velká. Zároveň se dosahuje poloměru oblouku 10 až 40 mm a rozteče trubek v otopném hadu 10 až 75 mm.

Takto se zároveň vytváří předpoklad pro využití nízkých teplot přívodní vody a rovnoměrnější rozložení teplot na stěně. Rozteče mezi trubkami větších průměrů vycházejí obdobně jako u podlahového vytápění. Neméně důležité je řešení dilatací. Otopná plocha, zejména ta, která tvoří pouze část stěny, by měla být oddělena od zbytku stěny stále pružnou dilatační spárou. Pouze tak zaručíme, že nedojde k pozdějšímu popraskání omítky stěny.

Stropní vytápění

Stropní fólie ECOFILM C se vyrábějí i o šířce 500 a 400 mm, aby odpovídaly systémovému rastru DK.Další variantou plošného vytápění je stropní. Jeho projektování je náročnější, neboť je nutno zajistit tok teplého vzduchu směrem dolů, vyřešit ohřev chladného vzduchu z okenních ploch a také zajistit nepřekročení teplotního gradientu v obytných místnostech (max. 3 °C). Je-li tento způsob vytápění aplikován v obytných budovách, je požadavek na maximální teplotu média do 40 °C.

Topte i chlaďte

Klimatizace prošla v poslední době také mimořádnými změnami a inovacemi a výrobci nabízejí různá provedení chladičů do různých stavebních konstrukcí. Nejpoužívanější jsou fan-coily. Mají obvykle dva výměníky, jeden vytápěcí a druhý chladicí. Jsou napojeny na potrubí chlazení nebo vytápění. Termostat v místnosti ovládá regulační ventil na topném nebo chladicím okruhu a podle požadavku na teplotu místnosti vydává pokyny topit nebo chladit.

Spolehlivým způsobem, jak ochladit prostor, je využít plochy stropu, kde se akumuluje teplý vzduch. Stropní chlazení se nejčastěji realizuje pomocí chladicích trámů nebo kazet, kterými proudí teplonosná látka. Plocha stropu umožňuje dosažení požadovaného chladicího výkonu i při malých chladicích výkonech na m2, zároveň se tak minimalizuje riziko kondenzace vodní páry.

Vše musí klapat

Všechny výše popsané způsoby vytápění a chlazení mají něco společného - potřebují ke své funkci topnou nebo chladicí teplonosnou látku v požadovaném množství. Je tedy nutno zajistit správný průtok jednotlivými okruhy, smyčkami, kazetami atd., a tak zároveň zajistit předání požadovaného výkonu dané podlahové, stěnové nebo stropní ploše. Nedodržení tohoto požadavku má za následek nesprávnou funkci systému a provozní problémy.

Další výhodou vyvážení a vyladění celé otopné či chladicí soustavy je ekonomičtější provoz celého zařízení, včetně oběhových čerpadel. Ta by totiž měla být seřízena na nezbytné minimum otáček, aby spotřeba elektrické energie odpovídala výkonu instalované soustavy.

text: Adam Krejčík, foto: archiv firem