Nízkoteplotné radiátory a ich efektívne využitie s elektrickými kotlami

Nízkoteplotné vykurovacie sústavy predstavujú modernú technológiu vykurovania, ktorá pracuje s nižšími teplotami v porovnaní s tradičnými systémami. Ich hlavnou úlohou je efektívne nahradiť tepelnú stratu objektu a pritom vytvoriť pre človeka dobrú tepelnú pohodu. Tieto systémy prinášajú niekoľko významných výhod, ktoré prispievajú k úsporám energie a zvýšeniu komfortu bývania.

Výhody a princípy nízkoteplotného vykurovania

Jednou z hlavných výhod nízkoteplotných vykurovacích systémov je zvýšená energetická účinnosť, pretože nižšie teploty vyžadujú menej energie na vykurovanie. To môže viesť k zníženiu spotreby energie a nákladov na vykurovanie. Nízkoteplotné vykurovacie systémy majú tiež pozitívny vplyv na životné prostredie a prispievajú k udržateľnému vykurovaniu. Ich nižšie teploty a vysoká účinnosť znižujú emisie CO2 a zároveň poskytujú komfortné a rovnomerné vykurovanie.

Všeobecne sa o nízkoteplotných vykurovacích systémoch hovorí, keď pracujú s teplotami vody alebo vzduchu nižšími ako pri tradičných systémoch. V prípade podlahového vykurovania sa napríklad považuje teplota vody do 50 °C za nízkoteplotnú. V nových domoch alebo pri rekonštrukcii kúrenia sa stále častejšie používajú nízkoteplotné sústavy s teplotnými spádmi 55/45 ºC, 45/35 ºC alebo 35/25 ºC, s núteným obehom pomocou obehového čerpadla. Nízkoteplotné vykurovanie je systém, ktorý vaše miestnosti vykúri aj s nízkymi prívodnými teplotami, čo je možné vďaka veľkoryso dimenzovaným vykurovacím telesám a veľkoplošným vykurovacím systémom.

Nízkoteplotná vykurovacia sústava je jedným zo základných stavebných kameňov nízkoenergetických domov, kde je spotreba energie menšia než 50 kWh/m² úžitkovej plochy za rok. Ešte viac energie šetrí nízkoteplotné vykurovanie pri rozvode tepla, pretože čím nižšie sú teplotné rozdiely medzi vykurovacími potrubiami a okolím, tým nižšie sú aj tepelné straty.

Vykurovacie telesá kompatibilné s nízkoteplotnými systémami

Na správnu funkčnosť nízkoteplotného vykurovania sú dôležité zodpovedajúce vykurovacie plochy. Pri nízkych prevádzkových teplotách je kľúčové zvoliť správne vykurovacie telesá, ktoré sú schopné efektívne odovzdávať teplo aj pri nižších teplotných spádoch. Medzi bežné typy nízkoteplotných vykurovacích systémov patria podlahové vykurovanie, stropné vykurovanie a nízkoteplotné radiátory.

Typy radiátorov a ich vhodnosť pre nízkoteplotné systémy

Na trhu je dostupných niekoľko typov radiátorov, ktoré sa líšia dizajnom a účinnosťou. Pre nízkoteplotné systémy sú obzvlášť dôležité tie, ktoré dokážu efektívne pracovať s nižšími prívodnými teplotami.

• Článkové (rebrové) radiátory: patria k najstarším typom radiátorov a stále sa s nimi často stretnete v starých budovách. Majú malú plochu na vyžarovanie tepla a odovzdávajú teplo predovšetkým konvekciou, reagujú dosť pomaly. Sú menej vhodné pre nízkoteplotné systémy, pretože vyžadujú vyššie teploty vstupného média.
• Rúrkové radiátory: sú modernejšou verziou článkových radiátorov, ktoré pozostávajú z niekoľkých rúrok, cez ktoré preteká vykurovacia voda energeticky úspornejším spôsobom. Často sa nachádzajú v kúpeľniach. Sú vhodnejšie ako klasické článkové radiátory, ale stále nie ideálne pre najnižšie teploty.
• Nízkoteplotné (panelové) radiátory: sú vybavené veľkou, najčastejšie rovnou vykurovacou plochou, ktorá zabezpečuje vysoký podiel sálavého tepla. Majú priestorovo úsporný dizajn a sú špeciálne navrhnuté na nízke teploty prúdenia. Nízkoteplotné radiátory môžu dosahovať vysoký výkon aj pri nízkych teplotách prúdenia, ktoré sú často nižšie ako 40 stupňov Celzia, a to s nízkou spotrebou energie. Sú najideálnejšie pre nízkoteplotné systémy, vrátane tých s tepelnými čerpadlami.

Nízkoteplotné vykurovacie telesá pre nízkoteplotný systém obsahujú relatívne menej vody a rýchlo reagujú na zmenené teplotné požiadavky. Jednou z alternatív sú výhradne pre tieto účely skonštruované nízkoteplotné vykurovacie telesá, ktoré aj pri kompaktných plochách zabezpečia príjemné teplo. Umožňujú to vysoko efektívne výmenníky tepla a integrované ventilátory. Takzvané aktivátory vedú v prípade potreby popri vykurovacích telesách viac vzduchu, a tým zvyšujú odovzdávanie tepla.

Pre lepšiu orientáciu v typoch radiátorov a ich vhodnosti pre nízkoteplotné systémy, si pozrite nasledujúcu tabuľku:

Celoplošné vykurovanie ako alternatíva

Obzvlášť výhodným pre nízkoteplotný systém je celoplošné vykurovanie, ktoré aktivuje podlahy, steny alebo stropy na vykurovanie a vystačí si pritom s obzvlášť nízkymi prívodnými teplotami. Podlahové vykurovanie je okrem toho takmer neviditeľné a obzvlášť komfortné. O to sa stará vysoký podiel sálavej energie, ktorý ohrieva priestory podobne ako slnečné lúče. Teplota vykurovacej vody v podlahovom alebo stenovom vykurovaní je najviac 55 ºC, takže základnou podmienkou je nízkoteplotný zdroj tepla alebo kombinácia klasického zdroja s akumuláciou teplej vody v zásobníku.

Rúrky na rozvod vykurovacieho média sú uložené do betónového lôžka pod podlahovou krytinou alebo na steny pod omietku (tzv. mokrý proces). Prekrytie betónom spolu s vrstvou tepelnej izolácie a s ťažšou podlahovou krytinou (spravidla dlažbou) zvýšia skladbu podlahy o niekoľko centimetrov. Pri rekonštrukciách to môže byť problém, a to ako z hľadiska svetlej výšky miestností, tak i statickej únosnosti stropov. Hlavnou výhodou podlahového alebo stenového vykurovania je úspora energie a väčšia tepelná pohoda, nevýhodou je dlhšia tepelná zotrvačnosť a horšia regulácia.

Elektrický kotol v nízkoteplotnej sústave

Zdrojom tepla elektrického kotla je elektrické vedenie 3 × 220 V alebo 3 × 380 V, takže nepotrebuje komín. Inštaláciu a prevádzku musí schváliť príslušný elektrorozvodný podnik - podmienkou je dostatočná kapacita siete. Elektrické kotly majú účinnosť až 99 %. Teplonosnú látku kotol ohrieva buď priamo, alebo prostredníctvom akumulačného vodného výmenníka, prípadne zmiešaným spôsobom. Pri teplovzdušnom vykurovaní alebo pri inštalácii alternatívnych zdrojov slúžia elektrické kotly spravidla ako druhý alebo záložný zdroj.

Odporúčame využiť teplovodné podlahové vykurovanie alebo nízkoteplotné radiátory a k nim pripojiť elektrický kotol. Je však dôležité poznamenať, že novostavby vykurované elektrinou dnes môžu mať problém so získaním stavebného povolenia, pretože potrebujú Preukaz energetickej náročnosti budovy (PENB). Tiež je dôležité zvážiť budúce zmeny cien energií, keďže s priamym elektrickým vykurovaním, ako sú priamotopy, sálavé panely alebo elektrické káble v podlahe, je schopnosť reagovať na tieto zmeny obmedzená.

Ďalšie zdroje tepla pre nízkoteplotné systémy

Na správnu funkčnosť nízkoteplotného vykurovania sú okrem vhodných vykurovacích telies dôležité aj zodpovedajúce zdroje tepla. Okrem elektrických kotlov existujú aj iné efektívne riešenia, ktoré možno kombinovať s nízkoteplotnými radiátormi alebo celoplošným vykurovaním.

Tepelné čerpadlá

Tepelné čerpadlo je ideálnym nízkoteplotným zdrojom, pretože teplota na výstupe je najviac 55 až 65 ºC. Používa sa na podlahové alebo stenové vykurovanie alebo pre sústavy s veľkoplošnými radiátormi. Odoberá teplo z nízkopotenciálneho prírodného zdroja, prečerpáva ho na vyššiu teplotnú hladinu a dodáva do sústavy. Prírodnými zdrojmi sú zem, povrchová a spodná voda a vzduch. Tepelné čerpadlá na vykurovanie objektov je možné rozdeliť podľa prostredia, z ktorého sa získava energia, na tepelné čerpadlá zem-voda, voda-voda a vzduch-voda. Tepelné čerpadlá sa dajú najefektívnejšie prevádzkovať pri teplotách prietoku pod 50 stupňov.

Kombinácia tepelného čerpadla a radiátorov je možná, no v porovnaní s podlahovým kúrením je to zložitejšie. Tepelné čerpadlo je najúspornejšie práve v spojení s nízkoteplotnými vykurovacími systémami. V zásade sú pre radiátory vhodné tepelné čerpadlá vzduch-voda, zem-voda aj voda-voda. Iba tepelné čerpadlá vzduch-vzduch nemožno prevádzkovať s radiátormi. Nová generácia tepelných čerpadiel vzduch-voda však zvládne aj prietokové teploty do 70 stupňov Celzia.

Kondenzačné a nízkoteplotné plynové kotly

Základným predpokladom pre energeticky úsporné zariadenia sú takzvané nízkoteplotné kotly (NT kotly). Pozostávajú zo špeciálnych materiálov a sú odolné voči eventuálne sa vytvárajúcemu kondenzátu. Kondenzačný kotol sa považuje za nasledovníka nízkoteplotnej technológie. Bez problémov pracuje s nízkymi výstupnými teplotami, účelne však využíva vytvárajúci sa kondenzát. Kým sa voda kondenzuje z horúcich spalín, odovzdáva veľa tepla, ktoré by inak uniklo cez komín. Táto energia zohrieva vykurovaciu vodu a kotol samotný má potom menej práce. K ďalším prednostiam patrí ekologická prevádzka a možnosť regulácie výkonu.

Kotly na pevné palivo a olejové kotly

Pre nízkoteplotnú sústavu sú najvhodnejšie splyňovacie kotly na drevo a kombinované kotly drevo - elektrina. Teplota vratnej vody by pri týchto kotloch nemala klesnúť pod 65 ºC, takže základnou podmienkou použitia pre nízkoteplotnú sústavu je vloženie akumulačného zásobníka teplej vody s reguláciou. Prednosťou je nižšia obstarávacia cena vzhľadom na výkon a (zatiaľ) lacnejšie palivo. Palivom olejových kotlov je ľahký vykurovací olej. Dôvodom menšieho rozšírenia u nás je konkurencia zemného plynu a nutnosť mať nádrže na palivo. Použitím kondenzácie sa dá aj výhrevnosť vykurovacieho oleja zvýšiť až o 6 %.

Solárne vykurovacie systémy

Slnečné žiarenie môžeme premeniť na teplo pomocou solárnych systémov. Základnou časťou je kolektor, ktorý zachytáva tepelnú energiu slnečných lúčov a ohrieva teplonosné médium v kolektorovom okruhu. Systém býva dimenzovaný a regulovaný tak, aby mal najvyšší výkon v chladnom období a naopak, v lete mohol prebytočnú energiu využiť napríklad na ohrev bazéna. V prípade nedostatočného výkonu kolektoru sa zapína hlavný zdroj tepla. Čo sa týka efektívnosti kolektorov, tá rastie s klesajúcimi prevádzkovými teplotami, dôvodom sú menšie straty pri odovzdávaní tepla do prostredia. Priemerná návratnosť investície je asi 10 až 15 rokov.

Rekuperátory tepla

Klimatizačná jednotka s rekuperáciou dokáže využiť teplo zo vzduchu odchádzajúceho pri vetraní von z interiéru, a to s účinnosťou 30 až 80 %. Najvýkonnejšie rekuperátory ohrievajú vodu v teplovodnom výmenníku alebo priamo vo vykurovacích telesách. V nízkoteplotnej vykurovacej sústave sú často zapojené s tepelným čerpadlom vzduch - voda, ktorému dodávajú predhriaty vzduch a tým zvyšujú jeho výkon. Keď sa do sústavy pripojí ešte solárny kolektor, stúpne celková účinnosť na vyše 90 %. Vetracia jednotka s rekuperáciou tepla sa používa predovšetkým v nízkoenergetických a energeticky pasívnych domoch.

Hybridné vykurovacie systémy

Zdroje tepla pre nízkoteplotnú sústavu možno rôznym spôsobom kombinovať, čo zvýši ich účinnosť. Najčastejšie sa kombinujú dva zdroje (bivalentný systém), napríklad kotol plus jeden alternatívny zdroj (solárny kolektor, tepelné čerpadlo), ale výnimkou nie sú kombinácie troch zdrojov (trivalentný systém). Hybridné vykurovanie kombinuje dva alebo viac zdrojov tepla, ktoré sa automaticky alebo ručne prepínajú podľa potreby. Najčastejšie ide o kombináciu tepelného čerpadla so zásobníkom teplej vody a kondenzačného plynového kotla. Celé vykurovanie je riadené inteligentnou reguláciou vyhodnocujúcou v reálnom čase, ktorý zdroj je v danej chvíli najefektívnejší a najvýhodnejší z hľadiska prevádzkových nákladov. K takémuto hybridnému spôsobu vykurovania je možné efektívne pripojiť nízkoteplotné radiátory.

Špecifické modely nízkoteplotných radiátorov

Na trhu nájdeme špecializované nízkoteplotné radiátory, ktoré sú navrhnuté pre maximálnu účinnosť v moderných vykurovacích systémoch.

Radiátory Stelrad

Skupina Stelrad Radiator Group je jedným z najväčších výrobcov v oblasti inštalačného priemyslu v Európe. Najmodernejšie výrobné metódy radiátorov Stelrad a starostlivé kontroly podľa prísnych noriem ISO 9001 zaručujú ich vysokú účinnosť a životnosť. Výhodná cena za každý watt účinnosti radiátora Stelrad znižuje investičné náklady. Optimálny pomer sálavého a konvekčného vykurovania pomáha zvyšovať pohodlie v miestnostiach. Elegantné a pevné prvky Stelrad s klasickou a nadčasovou líniou idú dokonale do každého interiéru.

Radiátory Stelrad sa vyznačujú množstvom rozmerov - výškou, hĺbkou a dĺžkou, čo umožňuje zvoliť si radiátory: nízke alebo vysoké, úzke alebo široké, pre rovnaký vykurovací výkon. Povrchová úprava radiátora pozostáva z odmasťovania, fosfátovania železa, pasivácie, oplachovania a napúšťania, po čom sú radiátory pokryté vrstvou špeciálneho prášku a vypálené, čo zaručuje vysokú kvalitu elektrostatického práškového lakovania. Na pozadí klasických modelov vynikajú dizajnérske radiátory Planar a Planar Style s hladkým dekoratívnym predným panelom. Zaujímavý dizajn a nezvyčajná forma z nich urobia nezvyčajný prvok dekorácie v každej domácnosti. Modely Planar sú doplnené o sériu Vertex Plan and Style - vertikálne radiátory, ktoré sa perfektne zmestia do miestností s veľkým zasklením.

Radiátory Korado RADIK V-POWER

Existuje viacero dôvodov na výber radiátora, ako je RADIK V-POWER, ktorý bol navrhnutý priamo na použitie s tepelným čerpadlom. Najväčšou výhodou nízkoteplotného vykurovania, ktoré je doménou tepelných čerpadiel, je práve tá účinnosť pri využití nižších prevádzkových teplôt. Inovatívne doskové teleso RADIK V-POWER zaistí efektívne vykurovanie v nízkoteplotných vykurovacích systémoch. Jeho jedinečnosť spočíva v integrácii ventilátorov a autonómneho regulátora priamo do vykurovacieho telesa. Môže byť používané bez ventilácie, alebo v niektorom z piatich stupňov intenzity nútenej konvekcie. Integrované ventilátory zvyšujú tepelný výkon radiátora až o 60%.

Model RADIK V-POWER je doskové inovatívne vykurovacie teleso v prevedení PLAN s hladkou čelnou doskou a integrovaným modulom s ventilátormi. Umožňuje spodné stredové, pravé spodné, ľavé alebo pravé bočné pripojenie na rozvod vykurovacej sústavy. Nové doskové teleso RADIK V-POWER nájde navyše uplatnenie aj v letných mesiacoch, pretože v režime dochladzovania vie pracovať s chladnejšou vodou, ktorú niektoré druhy tepelných čerpadiel dokážu dodávať do vykurovacej sústavy na ochladzovanie budovy. Maximálna bezpečnosť je zaistená vďaka napájaniu jednosmerným napätím 12 V z externého sieťového zdroja. Spotreba elektrickej energie sa pohybuje od 4 do 15 W.

RADIK V-POWER SET - riešenie pre dodatočnú montáž

Set RADIK V-POWER je kompatibilný aj so staršími vykurovacími telesami KORADO o veľkosti do 2000 mm, typ 22. Tento set využijú všetci zákazníci, ktorí vykonali výmenu zdroja tepla. Jedinečná konštrukcia samostatného modulu s ventilátormi a integrovanou reguláciou umožní dodatočnú inštaláciu na staršie typy vykurovacích telies KORADO s rovnakými rozmermi, v ktorých je dodávaný RADIK V-POWER. To ocenia predovšetkým používatelia tepelných čerpadiel, ktorí po výmene kotla na plyn či fosílne palivá potrebujú dosiahnuť zvýšený výkon vykurovacieho telesa pri nižších teplotných spádoch. Set obsahuje ventilačnú jednotku, snímače teploty, napájací konektor, napájací adaptér, rovnú čelnú dosku a príslušenstvo pre montáž.

Optimalizácia a výmena radiátorov v existujúcich budovách

Použitie tepelného čerpadla v starej budove s radiátormi je určite možné. Ak uvažujete o prepojení tepelného čerpadla s radiátormi, týka sa to prevažne existujúcich vykurovacích telies, ktoré boli pôvodne navrhnuté na kotol - plynový, elektrický alebo kotol na pevné palivo. Na to, aby tepelné čerpadlo fungovalo efektívne aj s bežnými radiátormi a bez panelového vykurovania, existujú rôzne optimalizačné opatrenia.

Okrem voľby správneho typu radiátorov je dôležité ich dimenzovanie. Čím menšie sú rozvody vykurovania, tým menej účinne vykurovací systém pracuje. Predimenzovanie, naopak, zvyšuje účinnosť. Jednou z možností je zlepšenie izolačného štandardu domu, ako je zateplenie horného poschodia a výmena dverí a okien. Celoplošná izolácia fasády je oveľa účinnejšia, ale aj drahšia. Riešením je aj hydraulické vyregulovanie radiátorov, ktorým sa optimalizujú objemové toky v rozvodoch vykurovania - teplo sa rozdeľuje rovnomernejšie, čím sa zvyšuje účinnosť celého systému. Prípadne možno vymeniť staré radiátory za moderné nízkoteplotné radiátory, ktoré sú najideálnejšie na prevádzku tepelného čerpadla. V starých budovách sú na prevádzku tepelného čerpadla potrebné radiátory s veľkou plochou, aby sa pokryla vyššia potreba tepla.

Ak sú vaše existujúce radiátory nevhodné pre tepelné čerpadlo, môže mať zmysel ich vymeniť v rámci energetickej renovácie. Vzniknuté náklady ovplyvňuje najmä zvolený model, jeho veľkosť a počet radiátorov. Okrem toho sú tu aj náklady na inštaláciu a následné hydraulické vyváženie. V priemere môžete počítať s tým, že za jeden radiátor zaplatíte približne 100 EUR.

Regulácia nízkoteplotných systémov

Nízkoteplotná vykurovacia sústava sa nezaobíde bez regulácie, a to ako mechanickej, tak elektronickej. Riadenie výkonu kotolne má za úlohu zabezpečiť výrobu tepla v takom množstve, aké je práve potrebné.

• Termostatický ventil: Reguluje prietok vykurovacieho média vykurovacím telesom a tým udržiava teplotu vzduchu v miestnosti na hodnote, ktorá je nastavená na hlavici ventilu.
• Programovateľný termostat: Tieto zariadenia slúžia na automatickú reguláciu vykurovacích systémov. Umožnia nastaviť intenzitu vykurovania napríklad v noci alebo v čase neprítomnosti.
• Ekvitermná regulácia: Regulácia teploty vykurovacej vody vo vykurovacej sústave sa zabezpečuje v závislosti od vonkajšej teploty a vnútornej teploty vo vybratej (referenčnej) vykurovanej miestnosti.
• Zónová regulácia: V prípadoch, keď je objekt z rôznych strán vystavený odlišným klimatickým vplyvom, sa robí samostatná regulácia pre jednotlivé vertikálne rozvody vykurovacej vody, ktoré zásobujú radiátory na príslušnej strane domu.

Budúcnosť nízkoteplotného vykurovania

Nízkoteplotné vykurovanie predstavuje kľúčový prvok v budúcnosti energeticky efektívneho a udržateľného stavebníctva. Od mája tohto roka sa mikro, malé a stredné podniky mohli uchádzať o príspevok do 50 000 eur na energetický audit a inštaláciu zariadení, ktoré využívajú obnoviteľné zdroje energie. V posledných rokoch sú ceny palív a energie dlhodobo nestabilné, čo zvyšuje potrebu efektívnych a flexibilných vykurovacích riešení.

tags: #nizkoteplotne #radiatory #pre #elektricky #kotol