Elektrické vykurovanie je v súčasnosti považované za moderné a efektívne riešenie, ktoré prináša komfort a úspory. Pri výbere vykurovacieho vodiča alebo rohože je dôležité zvážiť typ podlahy, plošný výkon a ďalšie faktory ako izoláciu či reguláciu tepla. Pre každú podlahu sú k dispozícii špecifické riešenia, ktoré zabezpečia rovnomerné teplo a úsporu energie.
Typy systémov Ecofloor a Ecofilm a ich aplikácie
Spoločnosť Fenix ponúka rôzne systémy elektrického podlahového vykurovania, prispôsobené konkrétnym potrebám a typom podláh. Systémy Ecofloor (vykurovacie vodiče alebo rohože) je možné využívať ako hlavné vykurovanie, alebo taktiež len ako komfortné vyhrievanie dlažby, najčastejšie v kúpeľni. Pod dlažbu a lepené krytiny (PVC, vinyl, …) sa odporúča vykurovací vodič/rohož Ecofloor do betónu, anhydritu, samo-nivelizačnej hmoty alebo lepidla. Pod plávajúcu podlahu sa odporúča inštalovať vykurovacie fólie Ecofilm priamo pod podlahovú krytinu.
Použitie rohože alebo vodiča je závislé predovšetkým na tvare vykurovanej plochy. Pokiaľ sa jedná o kúpeľňu, ktorá nie je príliš členitá, kde nie je napríklad oblúková vaňa, alebo oblúkový sprchový kút, je vhodné použiť vykurovaciu rohož. Pri rohoži je dopredu daná rozteč medzi slučkami a tým aj jej šírka a dĺžka, takže s ňou pokryjete len uvedenú plochu. V prípade, že chcete pokryť celú plochu kúpeľne, poprípade odkopírovať tvar oblúka pri vani, je vhodnejšie a zároveň prácnejšie použiť vykurovací vodič.
Význam tepelnej izolácie a riešenie F-Board
Správanie sa podlahy je závislé na jej celkovej skladbe a ak nie je v konštrukcii umiestnená tepelná izolácia, môže sa podlaha zahrievať až niekoľko hodín. Tento problém je obzvlášť citeľný pri rekonštrukciách, pretože v starších konštrukciách obvykle žiadna izolácia nie je a inštalovať dodatočne 6 cm polystyrénu je náročné a značne nákladné. Znamená to totiž buď vybúrať cca 10 cm podlahy a vytvoriť si priestor na izoláciu a novú podlahu, alebo podlahu o týchto 10 cm zdvihnúť.
Preto tu existuje technicky aj cenovo dostupné riešenie - inštalácia doplnkovej izolácie F-Board priamo pod vykurovaciu rohož Ecofloor. Izolácia zvýši tepelný odpor konštrukcie pod vykurovacou rohožou a zaistí, že teplo smeruje predovšetkým do dlažby a nie do podkladovej konštrukcie. Izolácia sa predáva v hrúbkach 6 a 10 mm. V panelových domoch, kde sú podlahy často zle tepelne izolované, sa obzvlášť odporúča najskôr na podlahu položiť izolačné dosky F-Board. S doskami F-Board sa podlaha nahreje do 30 minút, bez izolačných dosiek asi za 2,5 hodiny, v prípade prízemných bytov sa môže stať, že sa nenahreje vôbec. F-Board je naviac obojstranne vybavený vrstvou tmelu spevnenou sklenou tkaninou, čo zaručuje výbornú priľnavosť jednotlivých vrstiev a súčasne väčšiu mechanickú únosnosť podlahy. Pri použití odporúčaných tmelov a dodržaní technologického postupu izolácia F-Board funguje taktiež ako hydroizolácia.
Prípadové štúdie a porovnanie rýchlosti nábehu
Význam tejto izolácie je demonštrovaný na troch konkrétnych aplikáciách, v ktorých bolo prevedené meranie nábehu teploty podlahy.
- Byt v Jeseníku (stará zástavba bez izolácie): Vykurovacia rohož mala plniť funkciu komfortného vyhrievania podlahy. Medzi vykurovacou rohožou a konštrukciou podlahy nebola žiadna dodatočná izolácia. Podlaha sa z 20°C na 28°C nahrievala 3,5 hodiny, na 29°C už celých 5 hodín. Vzhľadom na to, že malo ísť len o doplnkové komfortné vykurovanie, je možné celý systém v zásade označiť ako nefunkčný.
- Rekonštrukcia kúpeľne v rodinnom dome (prízemie nad nevykurovanou pivnicou, s izoláciou CLIMAPOR-POLYPLAN): Napriek tomu, že v konštrukcii podlahy nebola okrem POLYPLANu 2 mm žiadna tepelná izolácia a pod kúpeľňou bola nevykurovaná miestnosť s priemernou teplotou 5-8°C, systém fungoval veľmi dobre a podlaha sa nahriala za 26 minút.
- Skúšobná miestnosť (nová podlaha na pôvodnej dlažbe, s izoláciou F-Board): Došlo k nárastu teploty podlahy z 22°C na 28°C za 24 minút. K tomuto otepleniu však došlo pri výrazne nižšej teplote priestoru, ktorá má významný vplyv na ochladzovanie podlahy a teda na rýchlosť jej zahrievania. F-Board navyše prináša výhody v jednoduchej pokládke, keďže sa dodáva v doskách a nemá "tvarovú pamäť" ako rolované materiály.
Pre ľahšie porovnanie boli všetky tri aplikácie zlúčené do prehľadného zobrazenia, aby bolo možné porovnať rýchlosť nábehu priamo.
| Lokalita / Typ aplikácie | Prítomnosť izolácie | Čas ohrevu z 20°C na 28°C | Poznámka |
|---|---|---|---|
| Byt Jeseník (stará zástavba) | Žiadna | 3,5 hodiny | Systém bol v zásade nefunkčný pre komfortné vykurovanie. |
| RD kúpeľňa (s CLIMAPOR-POLYPLAN) | CLIMAPOR-POLYPLAN 2 mm | 26 minút (na 28°C) | Výborná funkčnosť napriek chladnej pivnici pod. |
| Skúšobná miestnosť (s F-Board) | F-Board | 24 minút (na 28°C) | Rýchly nábeh pri nižšej okolitej teplote. |
Inštalácia vykurovacích systémov: Dôležité pokyny
Na správnu inštaláciu nezabudnite na rozostupy káblov, správne pripojenie a montáž termostatu. Pred inštaláciou vykurovacieho kábla Ecofloor do vykurovacieho/funkčného priestoru je potrebné vypočítať rozostup slučiek vodiča. Vydeľte voľnú vykurovaciu plochu v m² dĺžkou vodiča (bm), výsledok vynásobte x 100.
Vykurovacie vodiče nie je možné v žiadnom prípade deliť ani krátiť. Krátiť je možné len studené konce týchto vodičov a rohoží. Rohože (tkaninu) je možné deliť aj krátiť a to tak, že pri delení tejto tkaniny nesmie byť poškodená izolácia vykurovacieho vodiča a tento nesmie byť rovnako krátený a nesmie byť tento vodič namáhaný ťahom. Vykurovací vodič nesmie prechádzať cez stenu.
Montáž termostatu a skúšobné zapnutie - až po úplnom vyschnutí podlahy podľa odporúčania výrobcu zálievky. Povrchová teplota vykurovanej podlahy v obytných miestnostiach môže byť podľa hygienickej normy maximálne 28 °C. Povrchová teplota vykurovanej podlahy v kúpeľniach a umyvárňach nie je obmedzená normou a tu môže byť aj nad 30 °C.
Ako tepelnú izoláciu v podlahe odporúčame použiť najmenej 7 cm extrudovaného polystyrénu alebo minerálnej vaty. Kam je vhodné umiestniť sondu termostatu pri použití vykurovacích rohoží Ecofloor a izolačných dosiek F-board? Teplotnú sondu odporúčam zastrčiť do husieho krku tak, aby ju išlo v prípade poruchy jednoducho vytiahnuť. Sondu v husom krku potom uložte medzi slučky vodiča. Všeobecne platí, že by podlahová sonda mala byť čo najvyššie k podlahe, aby presne merala teplotu. Pokiaľ husí krk dáte do drážky a sonda bude 5mm pod úrovňou rohože, nebude to mať na funkciu podlahovej sondy vplyv.
Ecofloor Mat
Princípy regulácie elektrického podlahového vykurovania
Na riadenie výkonu elektrických systémov vykurovania, napríklad podlahového kúrenia Fenix, sa používa dvojpolohová regulácia, založená na princípe prerušenia, resp. obnovenia dodávky elektriny do systému. Vykurovacia plocha sa vo väčšine prípadov delí na pobytové zóny a okrajové zóny, kde sú odlišné povrchové teploty podlahy. V takom prípade musí byť každý vykurovací okruh regulovaný samostatne. Najpresnejšiu reguláciu možno dosiahnuť osadením samostatných regulátorov v každej miestnosti.
Umiestnenie a typy snímačov
- Snímač teploty podlahy: Je zabudovaný v rovine uloženia vykurovacieho kábla, najlepšie v jej strede v priesečníku uhlopriečok, minimálne však 0,5 m od jej okraja, paralelne s vykurovacími vodičmi tak, aby sa vzájomne nekrižovali.
- Snímač teploty vzduchu: Je zabudovaný buď priamo v škatuli termostatu inštalovaného vo vykurovanej miestnosti, alebo môže byť externý, umiestnený na stene. Umiestňuje sa približne vo výške 1 200 až 1 500 mm nad podlahou tak, aby poskytoval čo najobjektívnejšie informácie o reálnej teplote. Nesmie byť zaclonený nábytkom, vystavený prúdeniu vzduchu alebo tepelným ziskom z vnútorných alebo vonkajších zdrojov. Termostaty s externým snímačom teploty sa vhodne uplatňujú v objektoch, kde je potrebné zabrániť ich manipulácii nepovolanými osobami (napríklad v školách, hoteloch, objektoch verejnej správy a pod.).
Ochranné prvky a nastavenia termostatov
Každý termostat, ktorý reguluje teplotu podlahy, musí byť vybavený obmedzovačom teploty podlahy, ktorý chráni vykurovacie prvky pred nežiaducim zvýšením teploty v rovine uloženia vykurovacieho kábla. Je umiestnený v pripájacej škatuli v stene. Požadovaná teplota vzduchu vo vykurovanej miestnosti a maximálna povrchová teplota podlahy sa nastavuje na termostate. Regulačné zariadenie pracuje tak, že udržiava teplotu vzduchu na nastavenej hodnote reguláciou teploty podlahy. Tento spôsob je vhodné použiť v miestnostiach s veľkými presklenými plochami, kde priestorový termostat neskoro reaguje na tepelné zisky zo slnečného ožiarenia a vzhľadom na tepelnú zotrvačnosť systému dochádza k prekurovaniu. Pre podlahové vykurovanie je vhodné zvoliť termostat s podlahovou sondou s možnosťou regulovať/obmedzovať teplotu samotnej podlahy.
Regulátory novej generácie
Používajú sa elektronické termostaty, ktoré sú zvyčajne vybavené funkciou nočného poklesu, pričom jeho veľkosť je pevná alebo ju užívateľ môže nastaviť. Termostaty možno doplniť spínacími hodinami s časovým programom, modernejšie výrobky majú časové zariadenie už zabudované v konštrukcii. Regulátory novej generácie pracujú na princípe fuzzy logiky. Nastavená teplota na zapnutie/vypnutie systému sa môže pohybovať v určitom intervale. Regulátor dokáže rozlíšiť napríklad dočasný pokles teploty vplyvom otvoreného okna a posúdiť, či ho vykompenzuje naakumulované teplo v podlahe.
Prevádzkové režimy elektrického podlahového vykurovania
Elektrické podlahové vykurovanie možno aplikovať v rôznych režimoch, ktoré závisia od požiadaviek užívateľa, podmienok stavby a možností rozvodnej elektrizačnej sústavy z hľadiska potrebného príkonu v danej lokalite. Aby vykurovací systém pracoval optimálne, treba zosúladiť jeho tepelný režim s tepelným režimom objektu.
Akumulačný režim s obmedzeným časom nabíjania
Pracovný cyklus tohto spôsobu vykurovania je rozdelený do dvoch etáp. V prvej etape (čas nabíjania) prebieha súvislý odber elektrickej energie z elektrizačnej sústavy, ktorá sa premieňa na teplo a uskladňuje v akumulačnej hmote podlahy. Toto sa deje v čase zníženého zaťaženia elektrizačnej siete, najčastejšie v noci, a to 8 až 10 hodín (platnosť nízkej tarify). V druhej etape (čas vybíjania) je systém blokovaný. Obmedzený čas nabíjania má za následok zvýšený inštalovaný príkon, z čoho vyplýva požiadavka na väčšiu dimenziu elektrickej prípojky. Regulovateľnosť systému je problematická. Systém nie je schopný pružne reagovať na náhle zmeny prevádzkových podmienok (zmena teploty v dôsledku zmeny počasia alebo tepelných ziskov). Taktiež nastávajú problémy so zabezpečením tepelnej pohody v popoludňajších hodinách pri poklese teploty vonkajšieho vzduchu a v prechodných obdobiach. Akumulačnú verziu je vhodné navrhovať do masívnych, ťažkých stavieb s minimálnou plochou transparentných konštrukcií. Miestnosti je najlepšie využívať bezprostredne po ukončení nabíjania systému.
Akumulačný režim s rozloženým časom nabíjania (poloakumulačný)
Tento režim vykurovania by sa dal charakterizovať aj ako akumulačný režim s rozloženým časom nabíjania. Pracovný cyklus systému tak isto ako pri akumulačnom režime pozostáva z dvoch etáp - z etapy nabíjania a etapy vybíjania. Etapa nabíjania systému môže byť rozložená do viacerých časových pásem, pričom hlavný odber elektrickej energie prebieha v noci, a v prípade potreby, čo nie je vždy nutné, sa systém môže dobiť aj cez deň, prevažne v popoludňajších hodinách. Z toho vyplývajú aj menšie nároky na kvalitu tepelnej izolácie pod rovinou uloženia vykurovacích káblov a hrúbku akumulačnej vrstvy podlahovej konštrukcie. V porovnaní s akumulačným odberom sa znižujú investičné náklady na konštrukciu podlahy, zdroj tepla a dimenziu prípojky. Systém je lepšie regulovateľný, z čoho vyplývajú aj úspory energie pri prevádzke v porovnaní s predchádzajúcim typom. Je vhodný do novostavieb s celodennou prevádzkou.
Priamy režim vykurovania
Pracovný režim tohto spôsobu vykurovania je diametrálne odlišný od predchádzajúcich dvoch typov. Systém charakterizuje minimálna hrúbka vykurovacej podlahy, pretože odpadá požiadavka na akumuláciu tepla. Práve naopak, je žiaduce zvýšiť dynamiku systému, čo sa docieli kladením roviny uloženia vykurovacieho kábla čo najbližšie pod nášľapnú vrstvu podlahy. Ak sa vykurovacie prvky inštalujú do vrstvy betónu, tá má len kryciu funkciu. Vďaka minimálnej hrúbke podlahovej konštrukcie a možnosti uloženia vykurovacej plochy aj na jestvujúcu podlahu bez nevyhnutných demolačných prác, možno systém využiť pri rekonštrukcii vykurovacej sústavy. V porovnaní s akumulačným a poloakumulačným režimom sa vyznačuje krátkym časom nábehu (30 až 120 minút v závislosti od použitej podlahovej krytiny a hrúbky betónovej vrstvy), lepšou regulovateľnosťou, pružnou reakciou na zmenu prevádzkových podmienok, čo znamená úspory energie. Nie je to typický priamy systém s okamžitou reakciou na zásah regulátora, má určitú tepelnú zotrvačnosť.
Široké využitie elektrického podlahového vykurovania Fenix
Vďaka variabilite pracovných režimov, jednoduchej regulácii tepelného výkonu (zapni/vypni) a možnosti využitia známych spôsobov regulačných stratégií nachádza elektrické podlahové vykurovanie široké využitie v objektoch rôzneho charakteru na vyhrievanie interiéru alebo exteriéru.
Ako trvalý zdroj tepla
Elektrické podlahové vykurovanie ako trvalý zdroj tepla sa uplatňuje v objektoch obytného charakteru (rodinné domy, bytová výstavba), nemocniciach, jasliach a materských školách, rekreačných a kúpeľných zariadeniach, horských hoteloch a chatách. Vykurovací systém sa navrhuje ako jediný zdroj tepla a kryje celkovú tepelnú stratu vykurovanej miestnosti. Poloakumulačný a priamy systém zabezpečí tepelný komfort počas celodenného využitia objektu. Tepelná pohoda sa zabezpečuje individuálnou reguláciou výkonu osobitne pre každý vykurovaný interiér. Regulátor súčasne zabezpečí, aby teplota povrchu podlahy (v rovine uloženia vykurovacieho kábla) neprekročila nastavené hodnoty, stanovené hygienickým predpisom v súlade s charakterom miestnosti.
V priestoroch obytného charakteru, ktoré sa nevyužívajú pravidelne
K takýmto priestorom patria napríklad víkendové chaty, garáže, miestnosti na hobby dielne v obytných domoch a pod. Počas obdobia, keď sa objekt alebo priestor nevyužíva, nesmie vykurovací systém zamrznúť a na začiatku prevádzky sa musí zabezpečiť rýchly ohrev interiéru. Tieto požiadavky spĺňa podlahový systém v priamej verzii s minimálnou časovou konštantou (inštalácia prvkov priamo pod nášľapnú vrstvu). Ďalšou možnosťou je zapínanie vykurovania prostredníctvom telefónu, keď je interiér vyhriaty už v čase príchodu do objektu.
V priestoroch neobytného charakteru, využívaných občasne
K priestorom tohto typu možno zaradiť chrámy, kostoly, štadióny, tribúny, kde sa ľudia zdržujú krátky čas (1 až 2 h). Nie je potrebné vykurovať celý interiér, ale iba jeho časť. Z vykurovacích prvkov prichádzajú do úvahy vďaka malej stavebnej hrúbke a jednoduchej montáži elektrické rohože a fólie. Umiestňujú sa na spodnú časť (teplo sála na nohy) alebo na operadlo (teplo sála na chrbát), pod koberce alebo dlažbu, pracovné stoly (ohrievanie rúk) a pod.
V priestoroch neobytného charakteru, ktoré sa síce využívajú pravidelne niekoľko dní v týždni, ale iný spôsob vykurovania by bol neekonomický alebo nevhodný
Do tejto skupiny patria predovšetkým priemyselné výrobné haly, nevykurované sklady, dielne a pod. Vykurovanie sa v takýchto prípadoch rieši vytvorením tepelných ostrovov, t. j. vykurujú sa priamo pracovné miesta, miesta pobytu ľudí, manipulačné plochy. Opäť sa vhodne uplatňujú vykurovacie rohože a fólie, prípadne podlahový systém v priamom režime. Prevádzku systému riadi termostat vybavený snímačom teploty podlahy.
Ekonomické a ekologické aspekty elektrického vykurovania
Elektrické vykurovanie je najdokonalejší regulovateľný vykurovací systém s najmenšou mernou spotrebou energie. Zriaďovacie hodnoty elektrických vykurovacích systémov sú pritom významne nižšie (v desiatkach percent) ako pri iných systémoch. Pre elektrické vykurovanie existujú zvláštne tarify, ktoré umožňujú používať lacnú energiu, v tzv. nízkom tarife aj pre ostatnú spotrebu domácnosti. Vykurovanie v priamo výhrevnom režime je realizované tak, že má odberateľ 20 hodín možnosť vykurovať za nízku tarifu a len 4 hodiny je prevádzka vo vysokej tarife. Vykurovanie v akumulačnom režime je realizované tak, že sa vykurované médium „nabíjajú“ maximálne 8 hodín v nízkom tarife a 16 hodín sa využíva táto naakumulovaná energia k vlastnému vykurovaniu objektu.
Odber elektrickej energie z elektrizačnej sústavy nie je počas dňa rovnomerný. Energetické podniky ovplyvňujú odber elektrickej energie jednak pomocou cenových taríf, a ďalej operatívne, pomocou hromadného diaľkového ovládania (HDO). Hromadné diaľkové ovládanie umožňuje uvoľňovať alebo blokovať elektrické spotrebiče diaľkovo z dispečerského strediska v závislosti od konkrétnych podmienok v distribučnej sieti.
O tom či je elektrické vykurovanie ekologické rozhoduje predovšetkým spôsob výroby elektrickej energie. Slovenská republika v súčasnej dobe získava výrazný podiel energie z jadrových elektrární a je tu teda predpoklad k zaradeniu sa skôr do druhej skupiny menovaných krajín (s menším podielom z fosílnych palív). Pri správnom návrhu, kvalitnej izolácii budovy a inteligentnej regulácii môže byť elektrické vykurovanie ekonomicky výhodným a komfortným riešením. V prípade výpadku elektrickej energie dochádza k odstaveniu prakticky všetkých moderných spôsobov vykurovania, nakoľko elektronické zariadenia upravujúce činnosť kotla sú odstavené z prevádzky. Preto tu nie je v tomto prípade žiadny rozdiel medzi elektrickým vykurovaním a napr. plynovým.
Ďalšie možnosti elektrického vykurovania: Sálavé panely
Okrem podlahového vykurovania ponúka moderné elektrické vykurovanie aj iné efektívne riešenia, ako sú sálavé panely. Sálavé panely fungujú na princípe prenosu tepla sálaním, podobne ako slnečné žiarenie. Na rozdiel od konvektorov či teplovzdušných ohrievačov, ktoré musia najprv vyhriať celý objem vzduchu v miestnosti, sálavé panely okamžite pocítite po ich nahriatí na pracovnú teplotu. Tento proces zvyčajne trvá od 0,5 do 10 minút. Panely z keramiky, sľudy a mramoru majú dobrú akumulačnú schopnosť, čo znamená, že vyžarujú teplo aj po vypnutí. Tieto panely je možné využiť na nočné kúrenie s využitím lacnejšej tarify elektriny.
Panely sa prednostne umiestňujú vodorovne pod strop pre najrovnomernejší prenos tepla. Infrapanely pre domáce použitie majú výkon v rozsahu 300 - 1000 W. Nepredimenzovanie vykurovacieho výkonu nie je problém, pretože mnohé panely je možné ovládať termostatmi, ktoré udržiavajú nastavenú teplotu a znižujú spotrebu elektriny.
Vykurovacie sálavé panely sa vyrábajú v mobilných aj pevných prevedeniach, s možnosťou montáže na stenu či strop. Niektoré modely je možné prestavať na mobilné pomocou sád držiakov alebo koliesok. Výrobcovia dbajú aj na estetické hľadisko, ponúkajúc rôzne povrchové a farebné úpravy, vrátane veľkoplošnej potlače vo fotografickej kvalite, aby panely zapadli do každého interiéru.
tags: #vykurovanie #fenix #obmedzenie #podlahy