Velkoplošné podlahové vytápění: teplovodní nebo elektrické?

Datum: 5.12.2003  |  Autor: Ing. Jiří Frýba, KLIMAKONSULT

Pro pamětníky nejsou velkoplošné otopné soustavy ničím, co by je mohlo na první pohled překvapit. Zkušenosti s vytápěním ocelovými trubkovými hady, integrovanými do stropů místností, byly velmi dobře známé již v polovině minulého století. Takto konfigurované ústřední vytápění bylo na svou dobu přitažlivé zvláště tím, že si uživatelé v takto vytápěných prostorách pochvalovali, "že je tam teplo" aniž je iritoval pohled na poměrně masivní, tehdy tradiční, článková otopná tělesa, která překážela prakticky pod každým oknem.

Přitažlivé byly (a jsou) i další vlastnosti těchto soustav: sdílení dostatečného tepelného toku převážně radiací při střízlivě nízkých teplotách vzduchu. Samozřejmě se při provozu těchto soustav objevily i negativní jevy, z nichž provozně nejobtížnější je velká časová konstanta změn výkonu (setrvačnost) a také problémy při vyhledávání ucpaných či netěsných míst ve stropních potrubních hadech. Každý, kdo provozoval tyto soustavy, si s těmito jevy "užil své".

Čas plynul, století se "přelomilo" a princip sdílení tepla sáláním pro účely ústředního vytápění se pevně zabydlel i v postmoderní době - ovšem již postmoderními přístupy.

Jako otopné těleso neslouží jen stropy ale i podlahy a samozřejmě i stěny a další stavební skladebné prvky. Nezůstává se jen u vytápění - tam, kde jsme se dříve běžně smiřovali s tím, že je v teplých či třeba jen slunečných dnech v místnostech a prostorách prostě "horko", upřímně se divíme, jak je možné, že "tam ještě nemají chlazení".

A tak vytápíme i chladíme nejen stropy ale i podlahami, stěnami a dalšími metodami - s využitím všech způsobů sdílení tepla - vedením, prouděním i sáláním - a občas i v kombinaci všech tří.

Jinak tomu ani nemohlo být, do tohoto nového technického prostředí vstoupily i pro nás dříve běžně nedostupné rozličné zdroje tepla a chladu, elektřinu nevyjímaje. A nové tržní prostředí samozřejmě přineslo i konkurenci a soutěž výrobců a prodejců zařízení, mimo jiné, sloužícího k velkoplošnému vytápění podlahou místností. A je jasné, že takto pojatou metodu lze konfigurovat jako teplovodní nebo elektrickou.

Trvají pochybnosti, kterou z nich vybrat, rozhodnu-li se již pro vytápění podlahové. Tento článek je tedy možno chápat jako pokus o vysvětlení atributů obou možností.

Je jasné, že soustava velkoplošného teplovodního podlahového vytápění je způsob moderního, ekologického a hygienicky i pocitově velmi příznivého vykrývání tepelných ztrát budov.

Zaměříme-li se na ekologickou šetrnost způsobu získávání tepla, konstatujeme, že účinnost při běžně používaném spalování plynu pro ohřev otopné vody v moderním kotli je nesrovnatelně vyšší, než je získávání elektrické energie v tepelných, ale i jaderných elektrárnách. Přestože se jeví užití elektrického způsobu vytápění místně jako "velmi čisté", z globálního pohledu tomu tak není, neboť provoz veřejných zdrojů elektrické energie primárně zatěžuje životní prostředí daleko více, než by tomu bylo při získávání tepla pro vytápění výhradně z plynových kotelen. Zvláště provoz kondenzačních kotlů pro vytápění s maximální účinností a velmi nízkými emisními limity nepřekračuje imisní limity v místě jejich užívání nad povolené meze.

Přitažlivou je i ta okolnost, že teplovodní podlahové vytápění patří mezi nízkopotenciální soustavy, které si vystačí i při velmi nízkých venkovních teplotách s otopnou vodou o teplotách podstatně nižších, než je tomu u běžných teplovodních otopných soustav. Tato skutečnost přináší jednak snížení tepelných ztrát z přívodních a odvodních potrubních větví, jednak i možnost použít vratnou vodu pro ochlazování spalin z kondenzačních kotlů a využít tak kondenzační teplo spalin, které u běžných kotlů odchází ze zdroje tepla nevyužito.

Samozřejmě stojí za zmínku také fakt, že při tomto způsobu vytápění se nevyskytují v obytných prostorách otopná tělesa s teplotami, které se při plném výkonu soustav ústředního vytápění pohybují kolem 70 °C, což již představuje, zejména pro děti, riziko spálení při dotyku s těmito plochami. Ale toto je, pravda, vlastnost i u soustav elektrických.

Nezapomínejme, že současná teplovodní plynová nízkotlaká kotelna je schopna připravovat otopnou vodu na různých teplotních úrovních. To tedy umožňuje použít otopnou vodu pro vytápění některých částí budovy i jiným způsobem, než jsou velkoplošné podlahové soustavy. Potom připadají v úvahu i rozličná otopná tělesa, eventuálně ventilátorové konvektorové jednotky pro dosažení rychlého náběhu vnitřní teploty v místnostech.

Je nasnadě, že zdroj tepla, použitý pro teplovodní vytápění, slouží i pro ohřev teplé užitkové vody, a to se stejnou účinností, jak je tomu při přípravě vody otopné. Naproti tomu u soustav, pracujících s elektrickým teplem, je běžné, že příprava teplé užitkové vody probíhá v ohřívačích vody rovněž elektrických, což je však provozně nákladnější, než je tomu u plynového či nízkopotenciálního zdroje tepla.

Velmi podstatné je, že pro teplovodní soustavu podlahového vytápění mohou být velmi výhodně využity veškeré, provozně velmi hospodárné, zdroje nízkopotenciálního tepla, jako je odpadní teplo ze strojního chlazení či technologických procesů a samozřejmě i z tepelného čerpadla, solárního systému nebo geotermálního zdroje. Konec konců i otopná soustava s běžným zdrojem tepla v plynovém kotli je trvale připravena k dodatečné přestavbě na bivalentní nebo trivalentní systém, kterého lze docílit jednoduchou úpravou rozvodu tepla a dodatečným připojením výše zmíněných netradičních zdrojů. Takto konfigurovaný komplexní zdroj tepla sníží provozní náklady na otop budovy zásadním způsobem.

Nelze dále zapomínat, že soustava podlahového vytápění, ať už je jakéhokoliv typu, není případem klasického akumulačního vytápění, kde postačuje akumulované teplo, získané v levném tarifu (elektřina), na vytápění objektu i mimo časový úsek této levnější sazby.

Je zde totiž další okolnost: podlahové otopné soustavy běžně pracují v nepřerušovaném provozu. Pro teplovodní soustavy tato okolnost nepředstavuje žádný problém. Elektrické systémy však odebírají elektrickou energii ve zlevněném tarifu, který však obvykle netrvá celých dvacet čtyři hodin denně, ale obvykle jen větší část dne. Jelikož je takovýto systém připínán k elektrické síti zařízením hromadného dálkového ovládání elektrických spotřebičů, může se stát, že po jistou část dne, která závisí na aktuálně platném odběrovém režimu, není v provozu. Anebo se uživatel rozhodne po kolaudaci stavby využít možnosti připojit otopný systém mimo automatický ovladač a využívá k vytápění elektrickou energii ve vyšším tarifu. V souvislosti s tím se zvýrazňuje okolnost trvale nižší ceny tepla, získaného spalováním plynu či získáváním z alternativních zdrojů oproti ceně tepla elektrického.

U teplovodní soustavy podlahového vytápění se také nevyskytují obavy z výskytu bludných elektrických proudů, vířivých proudů a magnetických polí, se kterými se někdy setkáváme při úvahách o elektrickém podlahovém vytápění. Z dostupných pramenů je patrné, že tato rizika a jejich eventuální negativní dopady na živé organizmy nejsou dosud dostatečně prozkoumána. Jejich vyloučení mohou přinést tedy až výsledky příslušných zkoumání. Každému je samozřejmě jasné, že náklady na pořízení teplovodní soustavy jsou vyšší, než je tomu u soustavy, využívající elektrické teplo. Kromě přípojky paliva (která se však týká elektrické přípojky rovněž) se musí počítat s výstavbou kotelny a jejího příslušenství, eventuálně i dalších, stále ještě poměrně nákladných, netradičních zdrojů tepla. Rovněž zařízení rozvodu tepla je složitější a stavebně technologický proces pokládání topných okruhů trvá ve srovnání s elektrickou soustavou déle. Komplikovanější je i uvádění zařízení do provozu.

Porovnáváme-li u obou alternativ vybavení soustavou měření a regulace, je přibližně stejně složitá, pokud za komplikaci nepovažujeme elektromechanický převod signálu na výkonné regulační prvky. Samozřejmě je časová konstanta, se kterou pracují regulační okruhy teplovodní soustavy, delší - avšak při vhodném uplatnění této vlastnosti to není na závadu.

Zbývá tedy ještě porovnat provozní náklady obou soustav a pokusit se odhadnout relaci, ve které se pořizovací investice tak zvaně "vyplatí".

V této souvislosti je nutno vztahovat zkoumání pouze na spotřebu a cenu energie, nutné právě jen k vytápění. Je zřejmé, že celková spotřeba tepla za časovou jednotku je ve stavebně shodných objektech stejná. Zahrnutí údajů ostatních způsobů spotřeby plynu či elektřiny je v této souvislosti zavádějící. Vždyť u elektrických systémů je příprava teplé užitkové vody položkou, která s otopnou soustavou nesouvisí. U teplovodních systémů je naopak ohřev teplé užitkové vody integrován ve zdroji tepla, což je vzhledem k použitému palivu či získanému teplu celkově provozně levnější.

Pokud jsou tedy provozní náklady očištěny od místně nesrovnatelných nákladů na vaření a ostatní spotřebu, pak i při zahrnutí položky na přípravu teplé užitkové vody mohou vyjít provozní náklady teplovodních soustav dokonce o téměř 40 % nižší, než je tomu u vytápění elektrického.

V této souvislosti je nutno také připomenout, že reálné provozní náklady budou vykazovat i u stejných objektů se stejnou tepelně technickou charakteristikou nutně značné rozdíly vlivem různých provozních režimů, nastavovaných uživateli podle jejich volby a další individuální spotřeby.

Cenové prognózy, i když se podle jednotlivých zdrojů poněkud liší, se shodují v názoru, že současný rozdíl cen tepla z ušlechtilé elektrické energie a ze zemního plynu bude zachován, či se bude v budoucnu ještě zvětšovat. Z toho vyplývá předpoklad dalšího rozevírání cenových nůžek provozních nákladů ve prospěch soustav teplovodních.

Jako každý technický fenomén, tak i velkoplošné podlahové vytápění s rozličným zdrojem tepla má svou oblast nejlepšího využití definovanou přesně stanovenými podmínkami. Co je záporem jednoho ze způsobů, může naopak být výhodou variant dalších, ovšem v jiné konfiguraci jejich využití.

Při rozhodování o nasazení právě té správné soustavy na konkrétní případ je rozumné brát v úvahu všechny známé okolnosti. A nejproduktivnější v těchto případech bývá oponentura a odborná diskuse. Její vyvolání je i cílem tohoto článku.

 

Hodnotit:  

Datum: 5.12.2003
Autor: Ing. Jiří Frýba, KLIMAKONSULT   všechny články autora



Sdílet:  ikona Facebook  ikona Twitter  ikona Google+  ikona Linkuj.cz  ikona Vybrali.sme.skTisk Poslat e-mailem Hledat v článcíchDiskuse (19 příspěvků, poslední 28.07.2017 21:33)


Projekty 2017

Partneři - Vytápění

logo DANFOSS
logo FENIX
logo GEMINOX
logo ENBRA
logo THERMONA
logo FV PLAST

Spolupracujeme

logo Asociace odborných velkoobchodů

 
 

Aktuální články na ESTAV.czAirbnb chce začít stavět vlastní domy na pronájemNové loftové bydlení umí ukázat kvality staré řemeslné práceVIDEO: Autonomní stavební mechanizace. Reálné využití dříve než automobilyBrno zahájilo průzkumné práce v retenční nádrži v Králově Poli