Nejnavštěvovanější odborný portál pro stavebnictví a technická zařízení budov

Varianty teplovodního elektrického vytápění

V předchozích článcích jsme se zabývali rozdělením systémů elektrického vytápění podle zdroje tepla a podle způsobu přenosu tepla (sálavé a konvekční). Dalším z kritérií, podle kterých můžeme systémy elektrického vytápění dělit, je způsob distribuce tepla.

K dopravě tepla do vytápěných prostor slouží teplonosné médium, kterým je buďto voda nebo vzduch. Zatímco vodu ohříváme v centrálních zdrojích a do místa spotřeby ji dopravujeme teplovodní otopnou soustavou, vzduch můžeme ohřívat přímo ve vytápěné místnosti, nebo také v centrálním zdroji a do místnosti ho již ohřátý dopravovat prostřednictvím rozvodu teplovzdušného vytápění. V tomto článku se zaměříme na distribuci tepla prostřednictvím teplé vody.

Centrálním zdrojem s teplovodním rozvodem může být elektrokotel, tepelné čerpadlo nebo akumulační zásobník tepla vybavený elektrickými topnými patronami. Zatímco tepelná čerpadla bez problému pracují v monovalentním režimu, k ekonomicky přijatelnému provozu systémů s elektrokotlem nebo akumulačním zásobníkem u většiny domů je vhodný bivalentní režim, kdy ohřev topného média probíhá v první řadě pomocí prioritního zdroje tepla, kterým bývá buďto solární energie nebo jiný levný ale časově nestabilní zdroj, a elektrický ohřev zde funguje jako určitá pojistka pro zajištění komfortního provozu i v době, kdy není prioritní zdroj dostatečně kapacitní. Teoreticky by topná voda mohla být ohřívána výhradně elektřinou, ale v současné době tato varianta naráží na legislativní překážku ve formě negativního hodnocení „čistoty“ původu elektrické energie. Proto je nutné uvažovat o elektřině pouze jako o doplňkovém zdroji tepla, což zejména u domů s velice nízkými energetickými nároky není zcela logické, protože začlenění požadovaného obnovitelného zdroje energie do systému může pro stavebníka představovat jak technický, tak ekonomický problém. V případě tepelného čerpadla se potom nabízejí varianty země/voda a vzduch/voda. Zásadní rozdíl mezi nimi představují investiční a provozní náklady. Zatímco systém země/voda je dražší na pořízení a levnější na provoz, u systému vzduch/voda je tomu naopak.

Hlavním důvodem pro volbu teplovodního rozvodu tepla bývá existence jediného centrálního zdroje tepla, ze kterého je teplo distribuováno do míst potřeby. Za výhodu by se dala brát i skutečnost, že teplovodní rozvod vede, tedy s jednou výjimkou, k použití sálavých systémů přenosu tepla, které mají, jak bylo zmíněno v předchozích článcích, své nesporné výhody oproti konvekčnímu přenosu. Tou výjimkou jsou podlahové konvektory, u nichž je velikost sálavé složky zanedbatelná, přestože jsou napojené na teplovodní rozvod. Nevýhodu teplovodního rozvodu lze spatřovat v nutnosti zřídit trubní rozvod a v náročnější regulaci topného výkonu, než bývá zpravidla u lokálních zdrojů. Neznamená to však automaticky, že všechny systémy využívající k distribuci teplý vzduch se obejdou bez rozvodu topného média do míst potřeby. Ačkoliv převážná většina z nich má charakter lokálního topidla, nesmíme zapomínat na systém teplovzdušného vytápění, kde k ohřevu vzduchu slouží rovněž centrální zdroj tepla.

Mezi teplovodní elektrické vytápění řadíme následující systémy:

1. kapilární rohože + elektrokotel

  • velkoplošný systém stropního sálavého vytápění a chlazení tvořený hustou sítí jemných kapilár instalovaných za pohledovou vrstvou stropu, teplota kapaliny v nich cirkulující je upravována v tomto případě elektrokotlem
  • k ohřevu teplonosného média slouží topné patrony uložené v izolovaném výměníku, voda kolem nich proudí a přijímá produkované teplo
  • elektrokotel se převážně užívá jako doplňkový (bivalentní) zdroj k jinému zdroji, zapínán bývá v době, kdy je provoz hlavního zdroje (např. tepelné čerpadlo) kapacitně nedostatečný nebo neefektivní
  • monovalentní provoz je teoreticky možný u domů s nízkou spotřebou tepla, v současné době však toto řešení naráží na legislativní překážku

2. kapilární rohože + akumulační zásobník

Obr. č. 1 - aplikace kapilár suchou cestou (zdroj: www.g-term.hennlich.cz)
Aplikace kapilár suchou cestou (zdroj: www.g-term.hennlich.cz)
  • velkoplošný systém stropního sálavého vytápění a chlazení tvořený hustou sítí jemných kapilár instalovaných za pohledovou vrstvou stropu, teplota kapaliny v nich cirkulující je upravována v tomto případě v akumulačním zásobníku
  • teplo vyrobené v tepelném zdroji s obtížně regulovatelným výkonem (solární panely, krbová kamna) je výhodné distribuovat s pomocí akumulačního teplovodního zásobníku, který umožňuje efektivně využívat vyrobené teplo v době jeho aktuální potřeby
  • akumulační zásobník s dobře izolovaným pláštěm je nabíjen z hlavního zdroje tepla prostřednictvím výměníku ve formě topného hadu, jako doplňkový (bivalentní) zdroj využívaný v době, kdy se nedostává energie z hlavního zdroje, slouží elektrické topné patrony uložené uvnitř zásobníku

3. kapilární rohože + tepelné čerpadlo vzduch/země – voda

  • velkoplošný systém stropního sálavého vytápění a chlazení tvořený hustou sítí jemných kapilár instalovaných za pohledovou vrstvou stropu, teplota kapaliny v nich cirkulující je upravována v tomto případě tepelným čerpadlem
  • energie pro ohřev vody v topném systému je tepelným čerpadlem získávána buďto z venkovního vzduchu, nebo ze země s využitím vrtu nebo plošného kolektoru
  • teplo odebrané venkovnímu prostředí se ve výparníku tepelného čerpadla předává kapalnému chladivu, které se po zahřátí odpařuje, páry stlačené v kompresoru na vysoký tlak jsou přiváděny do kondenzátoru, kde předávají teplo topné vodě, aby se nakonec tlak chladiva expanzním ventilem snížil na původní hodnotu, čímž se cyklus uzavírá
  • vzhledem k tomu, že tepelné čerpadlo spotřebovává pro pohon kompresoru nemalé množství elektrické energie, lze tepelná čerpadla zařadit na hranici mezi alternativními a elektrickými zdroji tepla, o tom, kterému se blíží více, rozhoduje hodnota topného faktoru
Obr. č. 2 - nástěnný přímotopný elektrokotel Dakon DALINE PTE (zdroj: www.dakon.cz)
Teplovodní elektrokotel Daline PTE 22-60 pro vytápění rodinných domů i rekreačních objektů. (zdroj: Dakon.cz)

4. radiátor + elektrokotel

  • radiátor je tepelný výměník, který předává teplo distribuované teplovodní otopnou soustavou do vytápěné místnosti, k přenosu dochází nejen sáláním (infračervené záření ohřívá osálané stěny a předměty, od nich se následně ohřívá vzduch), ale i konvekcí (vzduch se ohřívá prouděním kolem topného tělesa), míra obou druhů tepelného přestupu závisí na typu radiátoru
  • k ohřevu teplonosného média slouží topné patrony uložené v izolovaném výměníku, voda kolem nich proudí a přijímá produkované teplo
  • elektrokotel se převážně užívá jako doplňkový (bivalentní) zdroj k jinému zdroji, zapínán bývá v době, kdy je provoz hlavního zdroje kapacitně nedostatečný nebo neefektivní
  • monovalentní provoz je teoreticky možný u domů s nízkou spotřebou tepla, v současné době však toto řešení naráží na legislativní překážku

5. radiátor + akumulační zásobník

  • radiátor je tepelný výměník, který předává teplo distribuované teplovodní otopnou soustavou do vytápěné místnosti, k přenosu dochází nejen sáláním (infračervené záření ohřívá osálané stěny a předměty, od nich se následně ohřívá vzduch), ale i konvekcí (vzduch se ohřívá prouděním kolem topného tělesa), míra obou druhů tepelného přestupu závisí na typu radiátoru
  • teplo vyrobené v tepelném zdroji s obtížně regulovatelným výkonem (solární panely, krbová kamna) je výhodné distribuovat s pomocí akumulačního teplovodního zásobníku, který umožňuje efektivně využívat vyrobené teplo v době jeho aktuální potřeby
  • akumulační zásobník s dobře izolovaným pláštěm je nabíjen z hlavního zdroje tepla prostřednictvím výměníku ve formě topného hadu, jako doplňkový (bivalentní) zdroj využívaný v době, kdy se nedostává energie z hlavního zdroje, slouží elektrické topné patrony uložené uvnitř zásobníku

6. radiátor + tepelné čerpadlo vzduch/země – voda

Obr. č. 3 – teplovodní radiátor RADIK VK (zdroj: www.korado.cz)
Teplovodní radiátor RADIK VK (zdroj: www.korado.cz)
  • radiátor je tepelný výměník, který předává teplo distribuované teplovodní otopnou soustavou do vytápěné místnosti, k přenosu dochází nejen sáláním (infračervené záření ohřívá osálané stěny a předměty, od nich se následně ohřívá vzduch), ale i konvekcí (vzduch se ohřívá prouděním kolem topného tělesa), míra obou druhů tepelného přestupu závisí na typu radiátoru
  • energie pro ohřev vody v topném systému je tepelným čerpadlem získávána buďto z venkovního vzduchu, nebo ze země s využitím vrtu nebo plošného kolektoru
  • teplo odebrané venkovnímu prostředí se ve výparníku tepelného čerpadla předává kapalnému chladivu, které se po zahřátí odpařuje, páry stlačené v kompresoru na vysoký tlak jsou přiváděny do kondenzátoru, kde předávají teplo topné vodě, aby se nakonec tlak chladiva expanzním ventilem snížil na původní hodnotu, čímž se cyklus uzavírá
  • vzhledem k tomu, že tepelné čerpadlo spotřebovává pro pohon kompresoru nemalé množství elektrické energie, lze tepelná čerpadla zařadit na hranici mezi alternativními a elektrickými zdroji tepla, o tom, kterému se blíží více, rozhoduje hodnota topného faktoru
Obr. č. 4 - nástěnný konvektor MINIB COIL-KZ (zdroj: www.minib.cz)
Nástěnný konvektor MINIB COIL-KZ (zdroj: www.minib.cz)

7. teplovodní konvektor + elektrokotel

  • konvektor je tepelný výměník, který předává teplo distribuované teplovodní otopnou soustavou do vytápěné místnosti pouze konvekcí, topidlo nasává chladný vzduch ve své dolní částí, ten proudí (přirozeně nebo nuceně pomocí ventilátoru) kolem topného tělesa a ohřátý samovolně vystupuje mřížkou v horní části topidla
  • k ohřevu teplonosného média slouží topné patrony uložené v izolovaném výměníku, voda kolem nich proudí a přijímá produkované teplo
  • elektrokotel se převážně užívá jako doplňkový (bivalentní) zdroj k jinému zdroji, zapínán bývá v době, kdy je provoz hlavního zdroje kapacitně nedostatečný nebo neefektivní
  • monovalentní provoz je teoreticky možný u domů s nízkou spotřebou tepla, v současné době však toto řešení naráží na legislativní překážku

8. teplovodní konvektor + akumulační zásobník

  • konvektor je tepelný výměník, který předává teplo distribuované teplovodní otopnou soustavou do vytápěné místnosti pouze konvekcí, topidlo nasává chladný vzduch ve své dolní částí, ten proudí (přirozeně nebo nuceně pomocí ventilátoru) kolem topného tělesa a ohřátý samovolně vystupuje mřížkou v horní části topidla
  • teplo vyrobené v tepelném zdroji s obtížně regulovatelným výkonem (solární panely, krbová kamna) je výhodné distribuovat s pomocí akumulačního teplovodního zásobníku, který umožňuje efektivně využívat vyrobené teplo v době jeho aktuální potřeby
  • akumulační zásobník s dobře izolovaným pláštěm je nabíjen z hlavního zdroje tepla prostřednictvím výměníku ve formě topného hadu, jako doplňkový (bivalentní) zdroj využívaný v době, kdy se nedostává energie z hlavního zdroje, slouží elektrické topné patrony uložené uvnitř zásobníku

9. teplovodní konvektor + tepelné čerpadlo vzduch/země – voda

  • konvektor je tepelný výměník, který předává teplo distribuované teplovodní otopnou soustavou do vytápěné místnosti pouze konvekcí, topidlo nasává chladný vzduch ve své dolní částí, ten proudí (přirozeně nebo nuceně pomocí ventilátoru) kolem topného tělesa a ohřátý samovolně vystupuje mřížkou v horní části topidla
  • energie pro ohřev vody v topném systému je tepelným čerpadlem získávána buďto z venkovního vzduchu, nebo ze země s využitím vrtu nebo plošného kolektoru
  • teplo odebrané venkovnímu prostředí se ve výparníku tepelného čerpadla předává kapalnému chladivu, které se po zahřátí odpařuje, páry stlačené v kompresoru na vysoký tlak jsou přiváděny do kondenzátoru, kde předávají teplo topné vodě, aby se nakonec tlak chladiva expanzním ventilem snížil na původní hodnotu, čímž se cyklus uzavírá
  • vzhledem k tomu, že tepelné čerpadlo spotřebovává pro pohon kompresoru nemalé množství elektrické energie, lze tepelná čerpadla zařadit na hranici mezi alternativními a elektrickými zdroji tepla, o tom, kterému se blíží více, rozhoduje hodnota topného faktoru

10. teplovodní podlahové vytápění + elektrokotel

  • systém velkoplošného vytápění umístěný v podlaze, u kterého je teplonosnou látkou teplá voda distribuovaná ze zdroje topnými hady zahřívajícími podlahovou konstrukci, ze které se teplo do vytápěného prostoru sdílí převážně sáláním, konvekcí pouze malá část
  • k ohřevu teplonosného média slouží topné patrony uložené v izolovaném výměníku, voda kolem nich proudí a přijímá produkované teplo
  • elektrokotel se převážně užívá jako doplňkový (bivalentní) zdroj k jinému zdroji, zapínán bývá v době, kdy je provoz hlavního zdroje kapacitně nedostatečný nebo neefektivní
  • monovalentní provoz je teoreticky možný u domů s nízkou spotřebou tepla, v současné době však toto řešení naráží na legislativní překážku
Obr. č. 5 - teplovodní podlahové vytápění FV Therm (zdroj: www.fv-therm.cz)
Teplovodní podlahové vytápění FV Therm (zdroj: www.fv-therm.cz)

11. teplovodní podlahové vytápění + akumulační zásobník

  • systém velkoplošného vytápění umístěný v podlaze, u kterého je teplonosnou látkou teplá voda distribuovaná ze zdroje topnými hady zahřívajícími podlahovou konstrukci, ze které se teplo do vytápěného prostoru sdílí převážně sáláním, konvekcí pouze malá část
  • teplo vyrobené v tepelném zdroji s obtížně regulovatelným výkonem (solární panely, krbová kamna) je výhodné distribuovat s pomocí akumulačního teplovodního zásobníku, který umožňuje efektivně využívat vyrobené teplo v době jeho aktuální potřeby
  • akumulační zásobník s dobře izolovaným pláštěm je nabíjen z hlavního zdroje tepla prostřednictvím výměníku ve formě topného hadu, jako doplňkový (bivalentní) zdroj využívaný v době, kdy se nedostává energie z hlavního zdroje, slouží elektrické topné patrony uložené uvnitř zásobníku

12. teplovodní podlahové vytápění + tepelné čerpadlo vzduch/země – voda

Obr. č. 6 - teplovodní podlahové vytápění Roth Tacker Systém (zdroj: www.topeni-chlazeni.cz)
Teplovodní podlahové vytápění Roth Tacker Systém
(zdroj: www.topeni-chlazeni.cz)
  • systém velkoplošného vytápění umístěný v podlaze, u kterého je teplonosnou látkou teplá voda distribuovaná ze zdroje topnými hady zahřívajícími podlahovou konstrukci, ze které se teplo do vytápěného prostoru sdílí převážně sáláním, konvekcí pouze malá část
  • energie pro ohřev vody v topném systému je tepelným čerpadlem získávána buďto z venkovního vzduchu, nebo ze země s využitím vrtu nebo plošného kolektoru
  • teplo odebrané venkovnímu prostředí se ve výparníku tepelného čerpadla předává kapalnému chladivu, které se po zahřátí odpařuje, páry stlačené v kompresoru na vysoký tlak jsou přiváděny do kondenzátoru, kde předávají teplo topné vodě, aby se nakonec tlak chladiva expanzním ventilem snížil na původní hodnotu, čímž se cyklus uzavírá
  • vzhledem k tomu, že tepelné čerpadlo spotřebovává pro pohon kompresoru nemalé množství elektrické energie, lze tepelná čerpadla zařadit na hranici mezi alternativními a elektrickými zdroji tepla, o tom, kterému se blíží více, rozhoduje hodnota topného faktoru
 
 
Reklama