Sálavé Akumulačné Vykurovanie: Komplexné Porovnanie Systémov a Ich Výhod

Rozhodovanie o najvhodnejšom type vykurovania pre váš domov je komplexný proces. Na trhu je rozsiahla ponuka vykurovacích systémov a nie je ľahké objektívne porovnať ich výhody a nevýhody. Jedným z dôležitých parametrov, ktoré treba zvážiť, sú prevádzkové náklady, ekologické dopady a komfort, ktoré systém ponúka. V dnešnej dobe máme na výber z viacerých možností, z ktorých dve hlavné sú konvekčné a sálavé vykurovanie. Oba majú svoje jedinečné vlastnosti, ktoré ovplyvňujú nielen komfort, ale aj prevádzkové náklady, servis a údržbu, účinnosť a životnosť samotného systému.

Pre analýzu nákladov na vykurovanie rôznymi zdrojmi a spôsobmi vykurovania je vybraný dvojpodlažný rodinný dom s pôdorysným rozmerom 9,75 x 9,75 m, so zastavanou plochou 95 m² a úžitkovou plochou 154 m². Tento dom nie je podpivničený, založený na základových pásoch. Túto analýzu problematiky vykurovania, ktorá zahŕňa výpočet tepelno-technických vlastností, tepelných strát, mernej potreby tepla na vykurovanie a spotreby energie rôznymi spôsobmi, vypracovali špecialisti z Technickej univerzity vo Zvolene.

Princípy Sálavého a Konvekčného Vykurovania

Konvekčné vykurovanie je tradičný spôsob vykurovania, ktorý využíva väčšina domácností. Funguje na princípe prúdenia vzduchu. Teplá voda v radiátore ohreje jeho povrch a od neho sa následne zohrieva vzduch v miestnosti. Teplý vzduch stúpa hore, pretože je ľahší ako studený vzduch, a vytláča chladnejší vzduch dole. Avšak, konvekčné vykurovanie má aj svoje nevýhody. Teplý vzduch stúpa hore, takže často končíte s teplou hlavou a studenými nohami. Neustály pohyb vzduchu zapríčiní vírenie prachu, ktorý trápi nielen astmatikov. Zapríčiňuje vysychanie pokožky a spaľuje kyslík.

Na druhej strane máme sálavé vykurovanie, ktoré funguje úplne inak. Sálavé teplo je veľmi príbuzné slnečnému žiareniu, a tak ako nás slnko dobíja energiou, tak podobný regeneračný efekt má aj sálavý krb. Vyžaruje teplo, ktoré prechádza vzduchom bez jeho ohrievania a priamo zahrieva predmety a ľudí v miestnosti. Sálavé teplo nezapríčiňuje vysychanie pokožky a nespaľuje kyslík. Vyhrieva pevné telesá v miestnosti až na vzdialenosť 8,5 m. Povrchová teplota stien je vyššia než priestorová teplota vzduchu. Týmto spôsobom nedochádza ku kondenzácii vody a zabraňuje sa vzniku živnej pôdy pre tvorbu plesní. Múry a steny nevlhnú. Vďaka teplote stien je murivo vysušované, vzduch je čistý, necirkuluje a nezdvíha prach. Teplotný rozdiel medzi podlahou a stropom je max. 3°C.

Celá miestnosť prijíma tepelné žiarenie a opäť ho odovzdáva. Pri klasickom kúrení sa ohrieva len vzduch - pri sálavom sa ohrejú steny na teplotu vyššiu, ako vzduch a pocit tepla sa tým znásobí. Tento druh tepla je pre človeka potrebnejší než samotná teplota vzduchu. Kladne pôsobí na psychiku ľudí, hlavne starších osôb, detí a novorodičiat. Reumatici pocítia úľavu pri bolestiach kĺbov. Vykurovací systém pomocou hypokaustu má korene už v starovekom Ríme a má teda viac ako 2000 rokov (slovo hypokaust pochádza z gréckeho slova „hypokauston“ a znamená veľkoplošné „vykurovanie zdola“ cez dutinovú konštrukciu podlahy).

Ekonomické a Ekologické Aspekty Vykurovania

Vyššie uvedené hodnoty a tabuľky, spracované Technickou univerzitou vo Zvolene, zohľadňujú širšie súvislosti spôsobu vykurovania s dopadom na životné prostredie a celkovú spotrebu energie, kde budovy spotrebovávajú až 40 % celkovej vyrobenej energie. Prvotnú potrebu energie v mieste jej výroby, so zohľadnením všetkých strát z dôvodu účinnosti zariadenia na jej výrobu, strát na rozvodoch a pri transformácii, vyjadruje primárna energia. Množstvo emisií vyprodukovaných pri výrobe energie zase vyjadruje množstvo emisií oxidu uhličitého.

Drevo patrí k obnoviteľným zdrojom suroviny a Slovensko sa vyznačuje vysokou mierou lesnatosti a zásobami dreva. Pri vyváženom hospodárení s lesmi, to znamená, že podiel ťažby z celkového bežného prírastku je vždy menší, dochádza k stálemu narastaniu zdroja drevnej suroviny a stálej šetrnosti lesa. Taktiež, drevo počas svojho rastu naakumuluje ďaleko viac CO₂, ako ho uvoľní pri spaľovaní, bilancia je vysoko záporná.

Ekologické hľadisko je ďalším silným argumentom, prečo si vybrať pre vykurovanie práve kachľovú pec alebo akumulačný krb. Emisie CO₂, ktoré spôsobujú tvorbu skleníkového efektu na našej planéte, sú jednoznačne najnižšie pri systémoch využívajúcich drevo ako palivo. Množstvá emisií CO₂ a potreba primárnej energie pre vykurovanie rodinného domu rôznymi vykurovacími systémami boli stanovené na základe prepočítavacích faktorov z metodiky energeticko-ekologického hodnotenia budov (energetickej certifikácie), uvedenej vo vyhláške MVRR SR č. 311/2009 Z. z. a podľa prílohy č. 2 k vyhláške MDVRR SR č. 364/2012 Z. z. Výpočet emisií oxidu uhličitého stanovuje norma STN EN 15603 s využitím hodnôt súčiniteľa emisií CO₂.

Druhy Sálavého Akumulačného Vykurovania

Kachľové Pece a Akumulačné Krby

Kachľová pec je určená na spaľovanie suchého dreva s vlhkosťou do 20 % a drevených brikiet z prírodného dreva bez chemických prísad. Výkon pece sa dimenzuje vždy podľa veľkosti a tepelnej potreby priestoru, ktorý má pec vykúriť. Kachľová pec vytvára zdravú a príjemnú klímu, preto musí byť prispôsobená presne na konkrétny interiér, nemá byť príliš slabá, ale nemá ani prekurovať - toto je úlohou kachliara, aby pec správne dimenzoval. Akumulačné krbové kachle s aktívnou akumulačnou masou sú dimenzované na dve až tri dávky paliva. Interval prikladania akumulačných kachlí je 10 až 12 hodín.

Dávka dreva zhorí v ohnisku približne za 1,5 hodiny, spaľovanie nie je brzdené, aby boli dosiahnuté čo najnižšie emisie a najvyššia účinnosť spaľovania. Po dohorení paliva, keď už v ohnisku nie sú žiadne plamene, uzatvára užívateľ, prípadne elektronika prívod vzduchu, a tak zabezpečí to, že vyprodukovaná energia zostane naakumulovaná v šamotových tvarovkách v peci a postupne sa bude uvoľňovať do priestoru ako príjemné sálavé teplo. Pre užívateľa je to vysoký komfort obsluhy, veď do pece prikladá palivo prakticky len dvakrát za deň, ráno a večer, a pec mu vykuruje príbytok celý deň. Akumulačné krbové kachle majú tú výhodu, že sa jedná o voľne stojace kachle, ktoré je možné zabudovať prakticky kamkoľvek v objekte.

Kachľové pece s moderným akumulačným systémom ORTNER majú podobné vlastnosti ako tradičné pece so šamotovým systémom od firmy RATH. ORTNER ohniská umožňujú zabudovanie aj väčších presklených dvierok, takže pec poskytuje popri príjemnom sálavom teple aj efekt ohňa krbu, kde si užívateľ môže vychutnávať prekrásny pohľad na plamene ohňa. ORTNER pece umožňujú zároveň rýchlejšiu montáž vďaka premyslenému systému tvaroviek. Tieto akumulačné tvarovky vnútorného systému sú vyhotovené zo špeciálneho „šamotu“, ktorý vedie teplo rýchlejšie ako šamot. Pece sa preto zohrejú rýchlejšie. Vďaka špeciálnemu tvarovaniu akumulačných tvaroviek je možné ORTNER pece napojiť aj na komíny s nižším ťahom.

Teplovodné krby a pece sú ideálne aj do novodobých budov s malou potrebou tepla, a toto riešenie je ideálne vtedy, keď má byť popri efekte ohňa a vykurovania krbu alebo pece podporené aj centrálne kúrenie celého domu. Kachľová pec s výkonným H₂O výmenníkom môže dokonca slúžiť aj ako hlavný zdroj kúrenia. Pri vykurovacích vložkách je možné kombinovať H₂O vykurovanie s akumulačnou prevádzkou kachľovej pece. Podiel energie do vody dimenzuje kachliar individuálne podľa domu v rozmedzí 30 - 72 % z celkového výkonu ohniska. Pri značke BRUNNER existuje aj možnosť kombinácie s varením, ide o jedinečnú teplovodnú vložku pre sporáky BRUNNER Herdkessel: možnosť varenia + sálavé teplo + vykurovanie H₂O. V dôsledku energetickej krízy sa dopyt po vykurovaní drevom v posledných rokoch veľmi zvýšil, s čím súvisí aj vyťaženosť a zaplnené kapacity kachliarov. Mnoho výrobcov zareagovalo a začalo ponúkať modulárne akumulačné krbové kachle vyrobené z jednotlivých prefabrikovaných blokov, ide vlastne o akúsi sofistikovanú skladačku, samozrejme so zachovaním všetkých úžitkových vlastností akumulačnej stavby.

Remeslo kachliar je od roku 2004 remeselnou živnosťou, to znamená, že vykonávať remeslo môže len osoba s odbornou spôsobilosťou, teda vyučený kachliar. Bohužiaľ, na Slovensku je veľa firiem, ktoré túto odbornosť nemajú. Odporúčame preto - obracajte sa radšej na vyškolených odborníkov v kachliarskom remesle - vyučených kachliarov a vyžiadajte si od vášho potenciálneho kachliara referencie od jeho predchádzajúcich zákazníkov.

Vykurovanie Prírodným Kameňom

Vykurovanie prírodným kameňom na báze tepelných vĺn poznali už starí Rimania, neskôr sa v podobe kachlí rozšírilo takmer po celom svete. Dnes patrí medzi najlacnejšie vykurovania. Dokáže usporiť neuveriteľných 20-50% energie oproti iným spôsobom vykurovania (uhlie, zemný plyn, propán, elektrické akumulačné pece a podobne). Zároveň nemá žiadne náklady na údržbu a je to jediné kúrenie so životnosťou 50 až 100 rokov! Kým ostatné vykurovacie systémy využívajú na ohrev vzduchu krátkovlnné žiarenie, sálavé teplo z prírodného kameňa je dlhovlnné (tak, ako pri tepelnej energii slnka).

Sálavý panel z prírodného kameňa je ohrievaný elektrickou energiou. Akonáhle dosiahne kameň teplotu nad 50°C, začne vyžarovať dlhovlnné žiarenie. Inštalácia je jednoduchá. Panely sa pripevňujú špeciálnymi držiakmi na stenu, či strop. Medzi telesom a podkladom vzniká medzera, ktorá umožní inštaláciu panelu aj na horľavé materiály. K elektrickej sieti sa panel pripája svorkovnicou, či pripájacím káblom. Nie je nutná nová elektrická inštalácia. Vykurovacie káble sú zafrézované priamo do kamenných dosiek. Nakoľko sálavé teplo sa naakumuluje v kamennej doske a ohreje steny a predmety v okolí, citeľne usporí elektrickú energiu oproti klasickému elektrickému vykurovaniu.

K ďalším prednostiam kamenných sálavých panelov patrí aj to, že samotné kúrenie dokáže udržať optimálnu vlhkosť v miestnosti (52-58%), veľkosť a tvar kamennej dosky si môžete určiť sami a výrobca vám ju zhotoví na mieru, teplota v každej miestnosti je regulovateľná, montáž je rýchla a nie sú potrebné žiadne stavebné úpravy. Kúrenie prírodným kameňom je kombinovateľné so všetkými druhmi vykurovania. Môže sa použiť v akejkoľvek stavbe - kameň, tehla, sádrokartón a podobne.

Plošné Sálavé Systémy: Podlahové, Stenové a Stropné Vykurovanie

Plošné sálavé systémy poskytujú väčší komfort a sú lepšie pre naše zdravie. Vytvárajú jemné sálavé teplo, ktoré zahrieva celú miestnosť rovnomerne. Navyše je vďaka nim možné ušetriť na energiách. Plošné sálavé systémy môžu byť namontované pod podlahou, v stene alebo strope, čo znamená, že sú prakticky neviditeľné a nezaberajú priestor. Kľúčom k ich efektívnosti je nižšia prevádzková teplota. Veľkou výhodou plošných sálavých systémov je tiež vysoká účinnosť v spolupráci s tepelným čerpadlom. Vďaka napojeniu na tepelné čerpadlo je prostredníctvom plošných sálavých systémov tiež možné chladiť. Ich hlavnou výhodou je skutočnosť, že na prevádzku postačuje relatívne nízka teplota vykurovacej vody v zimnom období, respektíve vysoká teplota chladiacej vody v lete. Preto sú vhodné predovšetkým na aplikáciu vo vykurovacích a chladiacich systémoch využívajúcich obnoviteľné zdroje energie.

Tepelnú pohodu v miestnostiach môžeme označiť za funkciu viacerých premenných, medzi ktoré patria objektívne faktory, a to teplota vzduchu v interiéri, rýchlosť prúdenia vzduchu, vlhkosť vzduchu, teplota konštrukcií a rovnako aj subjektívne faktory, ako metabolická aktivita a tepelný odpor oblečenia. V mnohých akademických štúdiách boli porovnávané sálavé systémy s inými typmi systémov. Systém sálavého vykurovania a chladenia sa v posledných rokoch začína uprednostňovať hlavne vzhľadom na jeho výhody. Jednou z výhod je schopnosť samoregulácie systému, pričom sa so zvyšujúcim rozdielom medzi povrchovou teplotou a teplotou vzduchu v miestnosti zvyšuje výkon. Rovnako medzi výhody patria aj malé distribučné straty a účinnosť výroby tepla.

Experimentálne merania parametrov tepelnej pohody v pobytovej zóne boli vykonané pri troch typoch sálavých systémov v bývalých kancelárskych priestoroch dvojpodlažnej budovy v Bratislave. Merania ukázali, že pri podlahovom systéme je teplotný rozdiel menší, pričom najväčší rozdiel je pri stropnom systéme. Lineárna regresná priamka má najmiernejší sklon pri podlahovom vykurovaní. Tieto ukazovatele naznačujú, že podlahové vykurovanie má najmenšiu závislosť vertikálneho rozdielu teploty od rozdielu teploty steny a teploty vzduchu. Zároveň dosahuje najnižšie hodnoty vertikálneho rozdielu teploty, a tým zabezpečuje najhomogénnejšie tepelné prostredie. Stropné sálavé vykurovanie má strmšiu regresnú krivku a súčasne vyšší rozdiel vertikálnej teploty vzduchu. Stenový vykurovací systém má pre stav s vykurovanou susediacou miestnosťou lineárnu regresnú krivku s miernym sklonom.

Komplexné Porovnanie Rôznych Vykurovacích Systémov

Ak je reč o novom vykurovacom systéme, majú dnes investor aj majiteľ domu k dispozícii výber ako nikdy doteraz. Rozhodovať sa musia nielen medzi rôznymi palivami, ale aj medzi technológiami, z ktorých všetky majú vždy svoje výhody a nevýhody. Transparentné a prehľadné porovnanie jednotlivých druhov vykurovacích systémov je možné len vtedy, keď sú všetky technológie hodnotené rovnakými kritériami.

Prvým kritériom pre mnohých investorov a majiteľov domov je väčšinou cena. Pretože výška nákladov na inštaláciu vykurovacieho systému je rozhodujúca z hľadiska toho, či tento vykurovací systém vôbec prichádza do úvahy. Cena uvádzaná v prehľade zahŕňa všetky náklady súvisiace s príslušným vykurovacím systémom. Takmer každá technológia uvedená v tomto porovnaní vykurovacích systémov kladie určité predpoklady na budovu, v ktorej sa bude inštalovať. Okrem plynovej prípojky to môže byť aj dostatok miesta na technologické zariadenie alebo sklad palív. V časoch, keď je ochrana klímy a životného prostredia aj politicky na dennom poriadku, je obzvlášť dôležité jedno z kritérií kladených na vykurovacie systémy: Vplyv na životné prostredie. Myslia sa nielen spaliny, ktoré sa odvádzajú do prostredia napríklad pri spaľovaní, ale aj používané suroviny. Vykurovací systém, ktorý sa dnes inštaluje, má dodávať teplo na vykurovanie a teplú vodu minimálne 15 až 20 rokov. Investícia do novej techniky je tak vždy aj investíciou do budúcnosti.

Naša tabuľka zhŕňa najdôležitejšie body pri porovnaní jednotlivých vykurovacích systémov:

Tieto údaje sú založené na odhadoch a môžu sa líšiť v závislosti od konkrétnych podmienok, výrobcu a regiónu.