Vliv konstrukce nášlapné vrstvy na výkon podlahového vytápění

Datum: 25.7.2011  |  Autor: Ing. Petr Vacek  |  Recenzent: Ing. Miroslav Štorkan

Dnes je již všeobecně znám fakt, že výkon podlahového vytápění se poměrně výrazně mění s typem konstrukce nášlapné vrstvy. Článek navazuje na komplexní hodnocení provedené Ing. Zdeňkem Číhalem v článku „Výkon podlahového vytápění s ohledem na skladbu nášlapné vrstvy“.

Základní výpočet je proveden pro nášlapnou vrstvu s použitím keramické dlažby a mramoru. Dále jsou v tabulkách porovnány často navrhované a používané povrchy včetně extrémních dřevěných podlah. Jako základní parametry pro výpočet z důvodu porovnání je stanovení potřeby tepla v místnosti 1000 W a vstupní teplota otopné vody 40 °C. Pro jednotlivé skladby nášlapných vrstev je držen konstantní průtok danou smyčkou podlahové plochy.

Srovnání je provedeno pro běžně užívané zálivkové vrstvy podlahového vytápění:

  • zálivka ANHYDRITEM 50 mm
  • zálivka betonovou směsí 65 mm

A/ Jako základ pro porovnání vlivu zálivky je zálivka ANHYDRITEM při otopné vodě 40 °C.

Místnost Zóna Podlahová krytina tu [°C] tp [°C] L [mm] Q [W] Pokrytí [%]
1.101 - Pokoj PZ 1 (R=0.008) Keramická dlažba 20 29.3 150 1020 102
1.102 - Pokoj PZ 1 (R=0.009) Mramor 20 29.3 150 1016 102
1.103 - Pokoj PZ 1 (R=0.025) PVC 4 mm 20 28.7 150 934 93
1.104 - Pokoj PZ 1 (R=0.083) Koberec 10 mm 20 27.2 150 724 72
1.105 - Pokoj PZ 1 (R=0.100) DUO parkety 11 mm 20 26.9 150 677 68
1.106 - Pokoj PZ 1 (R=0.200) Plovoucí podlaha 20 25.5 150 485 49
1.108 - Pokoj PZ 1 (R=0.157) Dřevo měkké - kolmo k vláknům 22 mm 20 26.0 150 561 56
1.107 - Pokoj PZ 1 (R=0.129) Dřevo tvrdé - kolmo k vláknům 22 mm 20 26.4 150 614 61

Místnost Okruh l-celk [m] Δt [K] Mh [kg/h] R*l+z [Pa]
1.101 - Pokoj 1 80 8 111 6538
1.102 - Pokoj 1 80 8 112 7040
1.103 - Pokoj 1 80 8 112 7027
1.104 - Pokoj 1 80 6 113 6993
1.105 - Pokoj 1 80 6 112 6976
1.106 - Pokoj 1 80 5 105 5933
1.108 - Pokoj 1 80 5 110 6487
1.107 - Pokoj 1 80 5 112 6979

SKLADBA konstrukce podlahy pro jednotlivé plochy

1.101 - Pokoj:
Zóna Skladba Tloušťka [mm] λ [W/mK] R [m2K/W]
PZ 1 Keramická dlažba 8 1.010 0.008
  Anhydritový litý potěr - Maxit plan 480 50 1.800 0.028
  Systémová deska VARIO 23 0.035 0.657
  Polystyren pěnový EPS 50 mm 50 0.040 1.250
  Beton hutný - 2100 150 1.230 0.122

1.102 - Pokoj:
Zóna Skladba Tloušťka [mm] λ [W/mK] R [m2K/W]
PZ 1 Mramor 30 3.500 0.009
  Anhydritový litý potěr - Maxit plan 480 50 1.800 0.028
  Systémová deska VARIO 23 0.035 0.657
  Polystyren pěnový EPS 50 mm 50 0.040 1.250
  Beton hutný - 2100 150 1.230 0.122

1.103 - Pokoj:
Zóna Skladba Tloušťka [mm] λ [W/mK] R [m2K/W]
PZ 1 PVC 4 mm 4 0.160 0.025
  Anhydritový litý potěr - Maxit plan 480 50 1.800 0.028
  Systémová deska VARIO 23 0.035 0.657
  Polystyren pěnový EPS 50 mm 50 0.040 1.250
  Beton hutný - 2100 150 1.230 0.122

1.104 - Pokoj:
Zóna Skladba Tloušťka [mm] λ [W/mK] R [m2K/W]
PZ 1 Koberec 10 mm 10 0.120 0.083
  Anhydritový litý potěr - Maxit plan 480 50 1.800 0.028
  Systémová deska VARIO 23 0.035 0.657
  Polystyren pěnový EPS 50 mm 50 0.040 1.250
  Beton hutný - 2100 150 1.230 0.122

1.105 - Pokoj:
Zóna Skladba Tloušťka [mm] λ [W/mK] R [m2K/W]
PZ 1 DUO parkety 11 mm 8 0.080 0.100
  Anhydritový litý potěr - Maxit plan 480 50 1.800 0.028
  Systémová deska VARIO 23 0.035 0.657
  Polystyren pěnový EPS 50 mm 50 0.040 1.250
  Beton hutný - 2100 150 1.230 0.122

1.106 - Pokoj:
Zóna Skladba Tloušťka [mm] λ [W/mK] R [m2K/W]
PZ 1 Plovoucí podlaha 10 0.050 0.200
  Anhydritový litý potěr - Maxit plan 480 50 1.800 0.028
  Systémová deska VARIO 23 0.035 0.657
  Polystyren pěnový EPS 20 mm 20 0.040 0.500
  Beton hutný - 2100 150 1.230 0.122

1.108 - Pokoj:
Zóna Skladba Tloušťka [mm] λ [W/mK] R [m2K/W]
PZ 1 Dřevo měkké - kolmo k vláknům 22 0.140 0.157
  Anhydritový litý potěr - Maxit plan 480 50 1.800 0.028
  Systémová deska VARIO 23 0.035 0.657
  Polystyren pěnový EPS 50 mm 50 0.040 1.250
  Beton hutný - 2100 150 1.230 0.122

1.107 - Pokoj:
Zóna Skladba Tloušťka [mm] λ [W/mK] R [m2K/W]
PZ 1 Dřevo tvrdé - kolmo k vláknům 22 mm 22 0.170 0.129
  Anhydritový litý potěr - Maxit plan 480 50 1.800 0.028
  Systémová deska VARIO 23 0.035 0.657
  Polystyren pěnový EPS 50 mm 50 0.040 1.250
  Beton hutný - 2100 150 1.230 0.122

B/ Další porovnání je provedeno při změně zálivky z Anhydritové na klasickou betonovou zálivku s plastifikátorem. Vstupní teplota otopné vody opět 40 °C. Tloušťka betonové zálivky 65 mm.

Místnost Zóna Podlahová krytina tu [°C] tp [°C] L [mm] Q [W] Pokrytí [%]
1.101 - Pokoj PZ 1 (R=0.008) Keramická dlažba 20 28.0 150 834 83
1.102 - Pokoj PZ 1 (R=0.009) Mramor 20 28.0 150 829 83
1.103 - Pokoj PZ 1 (R=0.025) PVC 4 mm 20 27.6 150 773 77
1.104 - Pokoj PZ 1 (R=0.083) Koberec 10 mm 20 26.5 150 621 62
1.105 - Pokoj PZ 1 (R=0.100) DUO parkety 11 mm 20 26.2 150 588 59
1.106 - Pokoj PZ 1 (R=0.200) Plovoucí podlaha 20 25.1 150 429 43
1.108 - Pokoj PZ 1 (R=0.157) Dřevo měkké - kolmo k vláknům 22 mm 20 25.5 150 489 49
1.107 - Pokoj PZ 1 (R=0.129) Dřevo tvrdé - kolmo k vláknům 22 mm 20 25.8 150 534 53

Místnost Okruh l-celk [m] Δt [K] Mh [kg/h] R*l+z [Pa]
1.101 - Pokoj 1 80 7 113 7010
1.102 - Pokoj 1 80 7 112 7010
1.103 - Pokoj 1 80 7 112 7002
1.104 - Pokoj 1 80 5 111 6487
1.105 - Pokoj 1 80 5 112 6962
1.106 - Pokoj 1 80 5 94 4567
1.108 - Pokoj 1 80 5 98 5226
1.107 - Pokoj 1 80 5 105 5934

Z uvedené tabulky vyplývá, že výkon podlahového vytápění s betonovou zálivkou s plastifikátorem oproti anhydritové klesl cca o 10 až 15 %.

Zřejmě zde lze položit naprosto logickou otázku, a to, při jaké teplotě otopné vody se výkon jednotlivých ploch podlahového vytápění při zálivce betonovou směsí vrátí na hodnoty, jako při zálivce anhydritem. Na základě provedených výpočtů jsem dospěl k závěru, že je třeba upravit teplotu otopné vody na 43,3 °C, čili zvýšit o 3,3 °C oproti zálivce anhydritovou směsí. Tyto údaje jsou opět uvedeny následující tabulce.

Místnost Zóna Podlahová krytina tu [°C] tp [°C] L [mm] Q [W] Pokrytí [%]
1.101 - Pokoj PZ 1 (R=0.008) Keramická dlažba 20 29.2 150 1003 100
1.102 - Pokoj PZ 1 (R=0.009) Mramor 20 29.2 150 1001 100
1.103 - Pokoj PZ 1 (R=0.025) PVC 4 mm 20 28.7 150 934 93
1.104 - Pokoj PZ 1 (R=0.083) Koberec 10 mm 20 27.4 150 750 75
1.105 - Pokoj PZ 1 (R=0.100) DUO parkety 11 mm 20 27.1 150 710 71
1.106 - Pokoj PZ 1 (R=0.200) Plovoucí podlaha 20 25.8 150 531 53
1.108 - Pokoj PZ 1 (R=0.157) Dřevo měkké - kolmo k vláknům 22 mm 20 26.3 150 603 60
1.107 - Pokoj PZ 1 (R=0.129) Dřevo tvrdé - kolmo k vláknům 22 mm 20 26.7 150 651 65

Místnost Okruh l-celk [m] Δt [K] Mh [kg/h] R*l+z [Pa]
1.101 - Pokoj 1 80 8 111 6418
1.102 - Pokoj 1 80 8 112 6903
1.103 - Pokoj 1 80 8 112 6893
1.104 - Pokoj 1 80 7 111 6382
1.105 - Pokoj 1 80 6 113 6848
1.106 - Pokoj 1 80 5 112 6841
1.108 - Pokoj 1 80 5 113 6851
1.107 - Pokoj 1 80 6 112 6853

Musím přiznat, že i pro mě bylo toto srovnání, které zatím nikdo neprovedl (alespoň mi to není známo) značně překvapivé. Hovořím o tom proto, že standardně při výpočtu podlahového vytápění nás takové srovnání ani nenapadne.

Při návrhu podlahového vytápění pomocí výpočetního programu jsou zadávány jednotlivé typy resp. skladby podlah včetně příslušné vrstvy zálivky. Program přepočítává podlahové vytápění, mění průtoky, mění se tlakové ztráty a následně se případně upravuje náběhová teplota otopné vody. Na první pohled tedy není vidět srovnání těchto rozdílných zálivkových materiálů, program na něj neupozorní.

Na myšlenku porovnání těchto rozdílných zálivkových materiálů mě přivedla v podstatě náhoda.

U řady projektů se mi stále častěji ve výsledku vyskytovala požadovaná teplota otopné vody mezi 38 až 40 °C pro podlahového vytápění. Dříve se tato teplota běžně pohybovala mezi 42 až 44 °C. Domníval jsem se, že je to dáno zlepšující se kvalitou použitých stavebních materiálů a důsledným zateplováním objektů. Skutečnost však byla jiná. Z výše uvedených výpočtů vyplývá, že pro výkon podlahového vytápění jsou důležité nášlapné vrstvy a typ použité zálivkové směsi a i jejich přičiněním lze snížit požadovanou teplotu.

Změna výkonu podlahového vytápění je daná lepší tepelnou vodivostí anhydritu a zároveň je použita tenčí vrstva zálivky.

Běžným zdrojem tepla, zvláště ve spojení s podlahovým vytápěním, je dnes tepelné čerpadlo. Jedním ze základních parametrů je jeho topný faktor. Ten je kromě jiného také ovlivněn požadovanou teplotou otopné vody pro podlahové vytápění. Pouhou změnou typu mazaniny je možné snížit teplotu otopné vody o 3 až 4 °C a tím zcela jednoznačně přispět ke zlepšení topného faktoru. Snížení teploty je rovněž výhodné i pro zlepšení účinnosti kondenzačních kotlů a zvyšuje rozsah, kdy lze k podpoře vytápění využití solární soustavu.

Předností zálivky anhydritem je prakticky neomezená dilatační plocha, která je daná malou tepelnou roztažností tohoto materiálu. Je potřeba dát pozor pouze na plochy, které jsou tvarem úzké a dlouhé (např. chodby). Tam je nutno provádět dilatace v podstatě stejně, jako u zálivky betonovou směsí. Rovněž nespornou výhodou technologie s Anhydritem je přesnost výškového lití podlahových konstrukcí (s přesností na milimetry) a vodorovnost zálivky - prakticky odpadá nutnost následného použití nákladných nivelačních stěrek. Další výhodou je výška zálivky, která je oproti betonové mazanině obvykle nižší až o 15 až 20 mm a snižuje tak nároky na manipulaci. Výhodou je i rychlost vytvrzení, pochůznost dané konstrukce a zkrácená doba do prvního zátopu.

Na druhé straně je třeba uvést i nevýhody, jako je nevhodnost použití v mokrých prostředích, nutnost provedení pokládky odbornou firmou a rovněž i vyšší cena, kterou však částečně kompenzují následné výhody.

Článek byl tištěn v časopise Topenářství instalace 6/2010.


Recenzent: Miroslav Štorkan, dipl. tech., dříve Železárny a drátovny Bohumín a SEI; člen redakční rady Topenářství instalace

Autor navazuje na článek k problematice podlahového vytápění, uvedený v Topenářství instalace v roce 2008. Vzhledem ke své praxi a častým návrhům podlahového vytápění se rozhodl zpracovat podrobný rozbor různých nášlapných vrstev ve vztahu k podkladu. Výsledek potvrdil jeho předpoklad, že ve výpočtech je důležité vztahu nášlapných vrstev a podkladu věnovat pozornost, jak uvádí v závěru svého příspěvku. Každý projektant podlahového vytápění by si měl oba příspěvky přečíst a využít v praxi, neboť si tím usnadní práci a hlavně se vyvaruje chyb.

 
English Synopsis

It is now widely known fact that the performance of underfloor heating relatively significantly changes to the type of surface layer structure. Article builds on a comprehensive evaluation by Ing. Zdenek lurking in the article "Performance of floor heating with regard to the composition of the wear layer."

 

Hodnotit:  

Datum: 25.7.2011
Autor: Ing. Petr Vacek
Recenzent: Ing. Miroslav Štorkan



Sdílet:  ikona Facebook  ikona Twitter  ikona Google+  ikona Linkuj.cz  ikona Vybrali.sme.skTisk Poslat e-mailem Hledat v článcíchDiskuse (5 příspěvků, poslední 05.03.2012 21:39)


Projekty 2017

Partneři - Podlahové vytápění

logo RAYCHEM
logo FV PLAST
logo GIACOMINI
logo TERMOKABEL

Odborný garant

prof. Ing. Jiří Bašta, Ph.D.

Odkazy

Partneři - Vytápění

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

Aktuální články na ESTAV.czVodní elektrárnu staví již přes 45 let. Stavbu dokončí čínská firmaAirbnb omezí v Paříži pronájmy na 120 dní v roce pouze v bytech v centruCez zimu si dajte urobiť ponuku na zariadenia OZE a na jar máte energie takmer zadarmoMěsta s nejvíce znečištěným ovzduším na světě