Kostel sv. Gotharda Bouzov – porovnání topných panelů FRICO SH 250 a ECOSUN K+
Dne 16. 10. 2013 byl v kostele sv. Gotharda proveden test sálavých topných panelů, určených k vyhřívání kostelních lavic. Účelem bylo zjistit, jak je ovlivňována tepelná pohoda návštěvníků kostela panely od různých výrobců a vybrat tak lépe vyhovující systém vyhřívání lavic.
Popis aplikace
Kostelní lavice v kostele sv. Gotharda jsou historicky vyhřívány pomocí topných tyčí pod sedáky lavic, vyrobených z ocelových trubek, ve kterých je vložen elektrický odporový kabel s keramickými „korálky“.
Topné tyče jsou dlouhé cca 2,5 m, jejich celkový příkon je cca 800 W. Topné tyče byly původně kryty ochrannou mříží, které ale byly časem z velké části strženy – během modliteb při „zakleknutí“ návštěvníků v lavicích docházelo ke kontaktu nohou s tělesy. V rámci rekonstrukce proto byla projektem navržena náhrada stávajícího řešení novými topnými panely FRICO HS 250.
Průběh testu
Společnost FENIX, jako výrobce topných panelů pro tyto aplikace, navrhla a provedla srovnávací test panelů FRICO HS s vlastními panely ECOSUN K+. Pro účely testování byl zapůjčen panel FRICO HS 250 (250 W/230 V, délka tělesa 1 m). Panel byl v souladu s návodem i projekčním řešením umístěn pod sedák lavice, na místo původní topné tyče.
Na další lavici byl nainstalován sálavý panel ECOSUN K+ 330 (330 W/230 V, délka tělesa 1,25 m). Panel ECOSUN má větší příkon, ale je delší – při přepočtu má délkový příkon 264 W/m – tedy jen o 14 W vyšší, než panel FRICO.
Oba panely a jedna sekce stávajícího vytápění byly uvedeny do provozu. Po hodině nepřerušovaného chodu bylo provedeno měření oteplení topných těles pomocí infrakamery a byl zhodnocen i subjektivní pocit tepelné pohody jednotlivými účastníky testu. Test byl prováděn při teplotě vzduchu cca 12 °C.
Panel FRICO
má překvapivě dlouhý čas náběhu. I přes výrazně (několikanásobně) vyšší plošný příkon je doba náběhu v podstatě stejná, jako u panelu ECOSUN K+.
Povrchová teplota topné tyče (tyč ve tvaru „U“) přesahuje 200 °C. Vzhledem k jejímu krytování plechem s malým podílem prostřihu (plocha otvorů je menší, než plná plocha!) je ale průměrná teplota jen cca 80 °C, a to v poměrně malém rozměru topného tělesa (pouze kryt topného tělesa). Boční plechové lamely, sloužící pravděpodobně jako směrový reflektor, mají teplotu výrazně nižší. Intenzita sálání je tak jen o něco málo vyšší, než u panelu ECOSUN K+ (díky sálání topné tyče otvory v krycím plechu), avšak ve výrazně nižší ploše.
Protože panel využívá principu sálání, je v kolmém směru k panelu tepelný tok dobře znatelný. Panel je ale natočen do podlahy (v tomto případě dřevěná prkenná podlaha), proto je při sezení na lavici subjektivní pocit tepla prakticky nulový. Velmi lehce je možné vnímat pouze minoritní konvekční složku tepla. Pokud by byly topidla pod všemi lavicemi, stav by se zřejmě nepatrně zlepšil (zvýšila by se konvekční složka – více zdrojů). Stávající systém tak zde paradoxně vykazuje lepší parametry, avšak pouze proto, že u něj je sálání nulové a veškeré teplo je odváděno konvekcí – při umístění zdroje tepla pod lavicí se to ale jeví jako výhoda.
Panely FRICO by pravděpodobně dosahovaly lepších parametrů, pokud by byly natočeny přímo na uživatele a bylo tak lépe využito sálavé složky tepla. Vzhledem k rozměrům topidla a prostoru mezi lavicemi to ale není možné, také je nutno vzít v úvahu estetické hledisko při viditelném umístění tohoto topidla.
Panel ECOSUN K+
měl průměrnou povrchovou teplotu nižší – cca 70 °C, ale ve výrazně větší ploše. Vzhledem k jeho umístění na opěradlo lavice a směrováním sálání přímo na uživatele, poskytoval nejvyšší zlepšení tepelné pohody ze všech tří systémů – subjektivní oteplení zde bylo velmi dobře znatelné. Nevýhodou panelů ECOSUN K+ je mírné snížení prostoru mezi lavicemi. Vzhledem k tomu, že prostor mezi opěradly se v tomto případě u jednotlivých lavic pohybuje mezi 60–70 cm, především v užších řadách bude pro osoby většího vzrůstu jistým omezením.
Důležitým aspektem je také cena – panely ECOSUN K+ jsou při stejném příkonu téměř o 50 % levnější. Při počtu 82 ks jde o nezanedbatelný rozdíl v pořizovací ceně, současně panel ECOSUN K+ zde vykazoval lepší provozní parametry.
Stávající topné tyče
jsou vyrobeny z ocelových trubek, ve kterých je vložen elektrický odporový kabel s keramickými „korálky“, a jsou (byly) opatřeny krytováním. Teplo je zde předáváno pouze konvekcí.
Přestože během testů vykazovaly panely ECOSUN K+ výrazně příznivější provozní parametry, způsob jejich uchycení (vždy na zadní část opěradla předcházející lavice) se zde ukázal jako nevyhovující. Mezi jednotlivými lavicemi byl poměrně úzký prostor a instalací panelu se tento prostor ještě zmenšil. Proto bylo nakonec zvoleno třetí řešení – podrobné informace o realizaci této aplikace.
Vyhřívání podlahy před kostelním oltářem
Během testovacího provozu vyjádřil zástupce investora – Římskokatolické farnosti Bouzov – politování, že nelze podobným způsobem zlepšit podmínky pro pastora, stojícího během bohoslužby u oltáře na velmi studené podlaze. Vysvětlil, že nejde jen o značný diskomfort, ale i o negativní vliv na lidské zdraví, které sebou dlouhodobý pobyt na doslova „ledové“ podlaze nese.
Kostel sv. Gotharda v Bouzově – kostelní lavice i podlaha před oltářem jsou zde vyhřívány výrobky společnosti FENIX
Společnost FENIX již má zkušenosti s řešením tohoto problému – partnerská firma v Itálii vybavila vícero církevních objektů sestavou přenosných podlahových dílců, ve kterých jsou umístěny topné folie ECOFILM – viz referenční listy ECOFILM. První variantou tedy bylo udělat podobnou sestavu i do kostela v Bouzově. Nicméně klimatické podmínky v Itálii jsou přece jen odlišné a panovala zde obava, aby byl plošný příkon topné folie v tomto případě dostatečný. Nedávno však byl uveden na trh nový výrobek – pryžové topné rohože S-MAT, určené pro ochranu vstupních zón před sněhem a námrazou. Nabízela se tedy myšlenka, vyzkoušet pro vytvoření komfortnější zóny u oltáře právě tuto rohož. Velkou výhodou se jevila snadná instalace a nulové zásahy do stávajících konstrukcí – rohož se pouze položí a zapojí do zásuvky, na konci topného období se jednoduše svine a uschová do další zimní sezóny. Bezpečnost je zajištěna proudovým chráničem, integrovaným do zástrčky topné rohože S-MAT.
Topná rohož S-MAT chrání před velmi chladnou podlahou a výrazně tak zvyšuje komfort uživatele
Po dohodě byla farnosti topná rohož S-MAT zapůjčena k testování. Během 14 dnů bylo toto řešení odzkoušeno a prokázalo se, že používáním topné rohože S-MAT skutečně dochází k výraznému zvýšení tepelné pohody. Farnost v Bouzově proto projevila zájem tuto rohož odkoupit, současně svolila provést dodatečné měření pomocí infrakamery, aby se zaznamenaly reálné povrchové teploty na topné rohoži a okolní podlaze.
Na úvodním snímku je zachycena topná rohož před uvedením do provozu, povrchová teplota rohože je stejná, jako teplota okolní podlahy, tj. cca 2 °C. Na dalším snímku jsou teploty po 5 minutách provozu – v nejteplejším místě se teplota rohože zvýšila na 14 °C. Významný vliv na průběh teplot má ale koberec, na kterém je rohož S-MAT umístěna. Koberec působí jako tepelná izolace a účinně snižuje nežádoucí odvod tepla do kamenné dlažby.
Topná rohož S-MAT před uvedením do provozu – teplota rohože je stejná, jako okolní podlaha
Průměrná povrchová teplota rohože se 5 minut po zapnutí zvýšila na téměř 11 °C
Na dalších snímcích je stav po 15 minutách provozu – teplota rohože se zvýšila na 22,4 °C, po 30 minutách od zapnutí vystoupala povrchová teplota rohože S-MAT na 27 °C. Proti úvodním snímkům je vidět znatelné zpomalení dynamiky růstu povrchové teploty rohože.
Po 15 minutách provozu je průměrná teplota rohože 16,5 °C
30 minut od zapnutí – průměrná teplota rohože je 21,8 °C, v nejteplejším místě má 27,3 °C, teplota již poroste jen velmi zvolna
Po dalších 15 minutách (45 minut od zapnutí) byla povrchová teplota rohože 28,1 °C a za dalších 15 minut bylo naměřeno 28,3 °C. Lze tedy konstatovat, že po 1 hodině provozu se teplota rohože ustálila na cca 28 °C (při okolní teplotě cca +2 °C) a k dalšímu zvyšování teploty by již nedocházelo.
45 minut od zapnutí – průměrná teplota rohože dosáhla 22 °C, v tomto okamžiku se již prakticky jedná o ustálený stav
Po 1 hodině nepřetržitého provozu je průměrná teplota plochy rohože 23 °C, v nejteplejším místě má 28,3 °C
Závěrem lze konstatovat, že i když se povrchová teplota rohože téměř 30 °C může jevit jako poměrně vysoká, subjektivně – obzvláště je-li uživatel ve standardní obuvi – pocit tepla nenavozuje. Hlavním účelem tohoto řešení však není vytápění nebo ohřev uživatele, stojícího na topné rohoži, ale zamezit negativnímu vlivu velmi studené kamenné podlahy. Rozdíl mezi pobytem na podlaze o teplotě 2 °C a teplotě 28 °C je opravdu velmi zásadní, zvláště trvá-li řádově desítky minut a uživatel se jen minimálně pohybuje.
Jako český výrobce s více než 30letou tradicí nabízíme kompletní sortiment elektrického sálavého vytápění - topné rohože a topné kabely ECOFLOOR, topné folie ECOFILM, sálavé panely ECOSUN, přímotopné konvektory ECOFLEX, regulaci bytovou i průmyslovou. Na ...
