Teplovzdušné vykurovanie a rýchlosť prúdenia vzduchu

Teplovzdušné vykurovanie je systém, ktorý ohrieva objekty výhradne teplým vzduchom. Tento vzduch ohrieva miestnosť, sám sa ochladzuje a následne sa odvádza mimo miestnosť. Aby sme vykúrili miestnosť na rovnakú teplotu, zvyčajne potrebujeme teplého vzduchu oveľa viac ako teplej vody. Preto musia mať rozvody teplovzdušného vykurovania podstatne väčšie rozmery ako pri teplovodnom vykurovaní, takže aj stavebné zásahy do objektu sú pre rozvody väčšie.

Pri teplovzdušnom vykurovaní je dôležitá nielen teplota privádzaného vzduchu, ale aj jeho rýchlosť prúdenia. Táto rýchlosť ovplyvňuje nielen efektivitu vykurovania, ale aj tepelnú pohodu v miestnosti. V ideálnom prípade by mala byť rýchlosť prúdenia vzduchu taká, aby nedochádzalo k prievanu a zároveň aby sa teplo rovnomerne šírilo po celej miestnosti.

Princíp fungovania teplovzdušného vykurovania

Ako názov vypovedá, pri teplovzdušnom vykurovaní sa vykuruje objekt iba teplým vzduchom. Ten ohrieva miestnosť, sám sa ochladzuje a potom sa odvádza mimo miestnosti. Len viac teplého vzduchu však nestačí, na dosiahnutie tepelnej pohody musí byť jeho teplotný spád (rozdiel v teplotách privádzaného a odvádzaného vzduchu) vyšší ako pri vode, lebo chýba odovzdávanie tepla sálaním. To znamená, že vzduch musí byť ohriaty na vyššiu teplotu.

Teplovzdušné vykurovanie má, samozrejme, mnohé prínosy. Nepotrebuje klasické vykurovacie telesá, ktoré prekážajú v miestnosti, a vie veľmi rýchlo reagovať na akúkoľvek zmenu požiadaviek ohľadom svojho výkonu. Pri teplovzdušnom vykurovaní sa vzduch ohrieva v centrálnom zariadení a následne sa rozvádza potrubím do jednotlivých miestností.

Rýchlosť prúdenia vzduchu a tepelná pohoda

Podlahové vykurovanie disponuje nízkymi povrchovými teplotami, čím umožňuje optimálnu rýchlosť prúdenia vzduchu v miestnosti. Podlahové vykurovanie disponuje nízkymi prevádzkovými teplotami. V miestnosti vďaka malým teplotným rozdielom dochádza len k miernemu prúdeniu vzduchu. Prevádzka podlahového vykurovania je hygienická, nevíri vzduch a vykurovacie plochy neznečisťuje unášaný prach. Nižšia vlhkosť stien bráni vzniku plesní a mikroorganizmov, čo znižuje riziko vzniku alergií.

Pri radiátorovom vykurovaní je teplota pod stropom vyššia aj o niekoľko stupňov ako pri zemi. Pocitovo je potrebné tieto miestnosti prekurovať. Pri ideálnom kúrení je vo výške hlavy stojaceho človeka teplota vzduchu približne o 2 až 3 °C nižšia ako na úrovni nôh - vytvára sa tak vhodné teplotné vrstvenie. Pri horizontálnom rozložení by mala byť teplota vo všetkých rovinách rovnaká. Tepelná pohoda je stav, keď je v priestore príjemná teplota a vhodné teplotné vrstvenie vzduchu. Tento stav možno dosiahnuť inštalovaním systému podlahového kúrenia. Vykurovanie prebieha sálaním tepla, a nie prúdením teplého vzduchu ako v prípade klasických radiátorov. Podlahové kúrenie vyžaruje po celej ploche teplo do priestoru a zohrieva ho rovnomerne.

Výhody teplovzdušného vykurovania

Teplovzdušné vykurovanie má, samozrejme, mnohé prínosy. Nepotrebuje klasické vykurovacie telesá, ktoré prekážajú v miestnosti, a vie veľmi rýchlo reagovať na akúkoľvek zmenu požiadaviek ohľadom svojho výkonu. S rozmachom výstavby nízkoenergetických ľahkých montovaných domov môžeme predpokladať, že sa teplovzdušné vykurovanie rozšíri aj u nás, keďže pre ľahké objekty na báze dreva je veľmi vhodné. Tieto stavby majú dobré tepelnoizolačné, zato slabšie tepelnoakumulačné vlastnosti. Pri tomto druhu stavieb nie je klasické teplovodné vykurovanie príliš vhodné, lebo málo pružne reaguje na požadované zmeny.

Spojenie vetrania a vykurovania umožňuje aj rekuperáciu tepla - získavanie tepla z už vydýchaného vzduchu a jeho odovzdávanie čistému chladnejšiemu vzduchu zvonku; tu však už hovoríme o nízkoenergetickej budove. V nej ako doplnok možno použiť aj solárnu teplovzdušnú sústavu s teplovzdušnými kolektormi. Ďalším šikovným a lacným technickým riešením, ktoré pomáha šetriť energiou, je uloženie prívodu čerstvého vzduchu pod povrchom terénu, kde sa v zimnom období predhrieva, čiže na jeho zohrievanie sa spotrebuje menej tepla. V nízkoenergetických budovách sa často používajú aj tepelné čerpadlá, ktoré umožňujú ďalšie významné šetrenie energiou.

Systém teplovzdušného vykurovania s rekuperáciou je vhodný pre nízkoenergetické a pasívne domy. Kombinácia s vonkajšou klimatizačnou jednotkou a priamym výparníkom vo VZT jednotke je pomerne lacným zdrojom pre chladenie všetkých izieb a zároveň lacným tepelným čerpadlom vzduch-vzduch pre vykurovanie v zime. Vďaka modulovateľnej technológii si používateľ zvolí, koľko tepla a akým smerom bude jednotka dodávať - výsledkom je komfort a nižšia spotreba energie.

Nevýhody a riešenia

Vzduch v teplovzdušnom vykurovaní obieha stále dookola. Hlavným prvkom systému je plynový, olejový alebo elektrický kotol. Z neho sa kovovými potrubiami v konštrukcii podlahy, pod stropom alebo v podstrešnom priestore rozvádza teplý vzduch do jednotlivých izieb, ktoré ohrieva. Potrubia musia byť vzduchotesné a dobre tepelne izolované, netreba zabúdať ani na elimináciu prípadného hluku. Z izieb sa vzduch dostáva cez mriežky, rôzne netesnosti alebo pri otvorení dverí do chodby, kde sa spätne nasáva do vykurovacieho systému. Tento vykurovací systém minimalizuje prach v miestnostiach, pretože počas každého prechodu cez kotol sa vzduch filtruje. Problémom by mohlo byť spustenie systému po dlhšom vypnutí, keď sa usadený prach v potrubiach môže rozvíriť, špecializované firmy však dokážu potrubia pred začiatkom vykurovacej sezóny dobre vyčistiť.

Pri modernizácii starších objektov sa ale môžu vyskytnúť problémy najmä s miestom na montáž vzduchovodov a so zaistením kvalitnej zvukovej izolácie. Pri teplovzdušnom vykurovaní sa vzduch ohrieva na vyššiu teplotu, čo môže viesť k vysušovaniu vzduchu a nadmernému víreniu prachu. Tieto nevýhody eliminujú hypokaustové uzavreté systémy. Na zvýšenie tepelnej pohody aj pri nižšej teplote sa zvyčajne v najväčšej miestnosti drevenej stavby umiestni kachľová pec alebo rozmerný kozub, ktoré v sebe dokážu teplo akumulovať a sálať ho do celého okolia.

Jedným z riešení na minimalizáciu šírenia pachov po dome je, že pri varení sa cirkulačná jednotka prepne do režimu bez cirkulácie a vzduch je iba odsávaný ako bežnou vetracou jednotkou. Pri teplovzdušnom vykurovaní Atrea sa privádzaný vzduch zvyčajne vedie plochými podlahovými kanálmi, ktoré ústia pod oknami na podlahe v obytných izbách. Pri bežnom riadenom vetraní sa vzduch za vetracou jednotkou nedokuruje. Pri teplovzdušnom vykurovaní je to inak. Po predohriatí vzduchu v rekuperátore vetracej jednotky sa následne vzduch vo vykurovacom období dohrieva a takýto teplý vzduch sa vháňa do izieb.

Porovnanie s podlahovým vykurovaním

Podlahové vykurovanie patrí medzi nízkoteplotné vykurovacie systémy a tomu by mal zodpovedať aj zdroj tepla, aby vytvorili nízkoteplotnú zostavu vykurovania. Kondenzačný kotol a tepelné čerpadlo pracujú najefektívnejšie = najúspornejšie v nízkoteplotnom režime (35 - 45°C). Veľká plocha podlahy zabezpečuje dostatok tepla aj pri nižšej teplote. Podlaha odovzdáva teplo sálaním a nie prúdením vzduchu ako radiátory. Systém je skrytý v podlahe a je prakticky bezúdržbový, znižuje možnosť úrazu, pretože neexistujú žiadne zvláštne riziká v oblasti pohybu.

Podlahové vykurovanie je úsporné - môže ušetriť až 15 % energie oproti vykurovaniu radiátormi. Podlahové vykurovanie je veľký výhrevný zdroj /plošne/, takže vykurovacie médium je vyhrievané len na 30 až 45°C. Týmto sa otvára možnosť použitia obnoviteľných zdrojov energie, ako sú solárne a geotermálne zdroje. Tiež je ale možné použiť konvenčné zdroje tepla - ako napr. Zdroj tepla (rohože, elektrokotol, plyn. Z našich skúseností a výpočtov nám vychádza ako najúspornejší systém vykurovania tepelné čerpadlo (vzduch-voda aj zem-voda). Výhodné je aj vykurovanie kondenzačným kotlom.

Teplovzdušné kondenzačné kotly dosahujú účinnosť až 96 %, zatiaľ čo klasické plynové teplovzdušné jednotky okolo 80 %. Podlahové vykurovanie môže ušetriť až 15 % energie oproti vykurovaniu radiátormi. Pri podlahovom vykurovaní je teplota privádzaného média len 30-45°C, čo umožňuje efektívne využitie obnoviteľných zdrojov energie.

tags: #teplovzdusne #vykurovanie #rychlost #prudenia #vzduchu