preskočiť na hlavný obsah

Výber vykurovacej sústavy

/up/images/featured/images/Vyber_vykurovacej_sustavy_0.png

Prijateľné náklady na vykurovacie zariadenie a dostupnosť energií sú jedným z prvých ukazovateľov, ktorý rozhoduje o výbere vhodnej vykurovacej sústavy. Veľmi dôležitým kritériom je aj úspornosť prevádzky, spoľahlivosť zariadenia a šetrnosť voči životnému prostrediu. Tiež nás zaujíma užívateľský komfort, t. j. minimálne nároky na obsluhu.

Spaľovanie paliva v kotle spôsobom splyňovania spočíva v tepelnom rozklade organických a anorganických látok v uzatvorenej komore

Pri rozhodovaní a výbere vykurovacej sústavy v závislosti od vykurovacieho média vždy zvažujeme všetky možné alternatívy: od fosílnych palív cez solárnu energiu až po teplo získané z okolitého prostredia. Treba zohľadňovať nielen súčasnú situáciu , ale aj predpokladaný vývoj na trhu energií, plány v plynofikácii príslušnej lokality, či možnosť vykurovania elektrickou energiou. Rozhodujeme sa nielen medzi viacerými druhmi zdrojov tepla, vykurovacími telesami, ale aj spôsobom šírenia tepla do priestorov či o zodpovedajúcej regulácii. Nesmieme zabúdať ani na potrebu tepla, ktorá závisí aj od toho, do akého domu ideme navrhovať systém vykurovania, či ide o energeticky náročný objekt, novostavbu, energeticky úsporný alebo nízkoenergetický, pasívny alebo tzv. nulový dom.

Palivová základňa

Palivá sú prírodné minerálne látky, ktoré sa skladajú z vody, popoloviny a horľaviny. Pri spaľovaní sa zlučujú s kyslíkom obsiahnutým vo vzduchu a uvoľňujú tepelnú energiu ako aj vedľajšie produkty (škodliviny). Veľmi dôležitým parametrom paliva je jeho výhrevnosť (spalné teplo, ktoré sa uvoľní pri dokonalom spálení 1 kg paliva). Medzi ušľachtilé palivá patrí svietiplyn, zemný plyn, propán - bután (obchodný názov pre uhľovodíkové plyny, ktoré sú pri normálnych atmosférických podmienkach v plynnom stave) a ľahký a ťažký vykurovací olej.

Zemný plyn je prírodné plynné palivo, ktoré sa vyskytuje spolu s ropou (ale aj bez nej). Je výbušný a hlavnú časť horľaviny tvorí metán. Vykurovanie plynom vychádza z možnosti pripojenia sa na plynofikovanú sieť.

Ale ak chceme vykurovať plynom, aj keď vzdialenosť rozvodu nie je ekonomická, môžeme využiť systém LPG. Ide o kvapalný plyn, ktorý sa dá skladovať v zásobníkoch. Zásobník by mal byť v dostatočnej vzdialenosti od vykurovacieho telesa. Takéto zariadenie je v ponuke v rôznych objemoch a treba ho po vykurovacom období dopĺňať.

Propán je plyn, ktorý pri zvýšení tlaku, prípadne znížení teploty skvapalňuje. Je horľavý, bez farby a pachu (zapácha pri výrobe), ťažší ako vzduch a v prípade úniku sa drží pri zemi. Nie je jedovatý a má pomerne vysokú výhrevnosť, takže stačia malé dimenzie rozvodných potrubí.

Ľahký vykurovací olej je palivo, ktoré má negatívny dopad na životné prostredie, ak sa dostáva von v nespálenom stave. U nás sa vyrába extra ľahký vykurovací olej (s obsahom síry do 0,1 %), ktorý je už zaradený medzi ekologické palivá, pretože spĺňa požiadavky zákona o ovzduší. Zaťaženie exhalátmi pri jeho spaľovaní je zrovnateľné so zaťažením pri zemnom plyne a propáne.

Uhlie môže byť hnedé, čierne, vo forme koksu (tuhé palivo, ktoré sa vyrába odplynením čierneho mastného uhlia v uzavretých peciach) alebo brikiet (vyrábajú sa z drobného odpadu pri ťažbe uhlia s prísadou spáliteľnej látky ako napr. dechtu alebo asfaltu).

Biomasa je hmota organického pôvodu z prírodných a poľnohospodárskych produktov v podobe palivového dreva. Modernejšou formou sú pelety a brikety, ktoré umožňujú automatické dávkovanie.

Elektrická energia patrí medzi ušľachtilé zdroje. Pri jej premene na teplo nevznikajú žiadne spaliny.

Vedľa fosílnych palív sa dnes pri zodpovednom zaobchádzaní so životným prostredím čoraz viac dostávajú do popredia obnoviteľné energie ako je drevo, slnečná energia a odpadové teplo. Kusové drevo je u nás, najmä na vidieku najdostupnejšie palivo. Kotly na kusové drevo sa však nedajú automatizovať, musí sa ručne prikladať.

Energetická štiepka predstavuje palivo, z ktorého možno získať prakticky najlacnejšie teplo. Kotly, ktoré ponúkajú výrobcovia, sa dajú plne automatizovať, potrebujeme však priestor s dobrým prúdením vzduchu na dosušovanie štiepky. Medzi kvalitné palivo, aj dostatočne suché, zaraďujeme ešte drevené brikety a pelety.

Slnečné teplo môžeme využiť prostredníctvom slnečných kolektorov alebo tepelných čerpadiel.

Slnečný kolektor dokáže premeniť na teplo až 75 % zachytenej slnečnej energie. Medzi základné prednosti solárneho ohrevu môžeme zaradiť získanie ekologicky čistej energie zdarma, návratnosť investícií pri neustálom zvyšovaní cien energií, dlhú životnosť zariadenia (min. 20 rokov) a možnosť automatickej prevádzky pri vysokej kvalite materiálov a technológií.

Tepelné čerpadlá využívajú slnečné teplo akumulované v pôde prostredníctvom plošných kolektorov alebo zemných sond (zvislých vrtov hlbokých až 100 m), pričom ako pracovná látka sa využíva soľanka - zmes vody a nemrznúceho prípravku, ďalej teplo zo spodnej vody - studne (z čerpacej studne sa odoberá voda, ktorá po odovzdaní tepla ide do vypúšťacej studne) a nakoniec využívajú teplo vonkajšieho vzduchu, ktorý sa nasáva cez vzduchový kanál, v tepelnom čerpadle dochádza k jeho ochladeniu a potom je odvádzaný do prostredia. Čerpadlá pracujú pomocou malého množstva pohonnej energie (najčastejšie elektrický prúd).

Miestne vykurovanie

Pri miestnom vykurovaní je zdroj tepla umiestnený priamo vo vykurovanej miestnosti. V literatúre sa tiež tento spôsob označuje ako lokálne vykurovanie.

Podľa druhu paliva poznáme vykurovanie na tuhé palivo (drevo, uhlie a biomasu, ktorá je z hľadiska bilancie oxidu uhličitého pri spaľovaní neutrálna, a tým aj ekologická), kvapalné (ropa, mazut, nafta), plynné (zemný plyn, svietiplyn ) alebo vykurovanie elektrickou energiou.

Medzi výhody miestneho vykurovania môžeme zaradiť menšie straty tepla, dobrú tepelnú účinnosť, možnosť regulácie teploty miestnosti. Nevýhodou je napríklad namáhavá obsluha so stratou času či nehygienická prevádzka atď.

Pri miestnom vykurovaní musíme mať na pamäti, že na dokonalé spaľovanie palív treba zabezpečiť prívod potrebného množstva vzduchu na spaľovanie, ale aj dostatočný odvod splodín horenia do komína.

Základné vykurovacie telesá na miestne vykurovanie pri tuhom palive sú murované a kovové kachle, pre plynové palivo sálavé a konvekčné kachle a z elektrických zariadení sú to hlavne sálavé, článkové, akumulačné a infračervené vykurovacie telesá.

Kozub je vykurovacie zariadenie s ohniskom. Otvorený typ poskytuje bezprostredný kontakt s horiacim ohňom, čo je veľmi príjemné, ale je dosť často aj problémom z hľadiska spaľovania a hlavne účinnosti využitia paliva (15 - 21 %).

Okrem otvorených kozubov sa používajú kozubové vložky, ktoré majú jednu až tri strany zo špeciálneho skla. Stráca sa tak kontakt s ohňom, ale podľa typu vložky a použitého výmenníka môžeme dosiahnuť účinnosť 70 až 80 %. Kozubové pece majú plášť z keramického materiálu, prostredníctvom ktorého odovzdávajú teplo. Mávajú účinnosť okolo 80 %. Kozubové teplovzdušné kachle sú vyrobené z oceľových plechov, pričom v strede je spaľovacia komora, ktorej prednú časť kryje sklo. Vnútorný priestor je zo šamotu. Horná časť slúži na udržiavanie teplých jedál a v spodnej časti je rošt s popolníkom. Vykurovanie je zabezpečené konvekciou - teplo zo spaľovacej komory sa odovzdáva vzduchu, ktorý prúdi v dvojitom plášti. Okrem toho existujú teplovodné kozuby, pri ktorých treba využívať nútenú cirkuláciu vzduchu, aby sme odstránili nerovnomerné rozvrstvenie teploty v miestnosti a ešte plynové a elektrické kozuby. Kozuby môžeme rozlišovať aj podľa materiálu a druhu vložky - oceľová, liatinová, jednoplášťová, dvojplášťová. Pri každom kozube je vždy dôležité riešenie komínového telesa. Kozuby, ktoré majú spaľovací priestor uzavretý keramickým sklom (borosilikátom), dosahujú účinnosť 60 až 80 %, sú však veľmi citlivé na vlhkosť paliva.

Kozub veľmi často označujeme ako zdroj pohody a používame ho na temperovanie na začiatku alebo konci vykurovacej sezóny alebo ako náhradný zdroj vykurovania.

Kachle patria medzi najtradičnejšie spôsoby vykurovania. Pracujú na princípe sálavého šírenia tepla, teda nedochádza k zvýšenému víreniu vzduchu. Dobre akumulujú teplo. Ako palivo sa najčastejšie používa drevná hmota. Stretávame sa aj so zdrojmi tepla (kotol na tuhé palivo, elektrický, plynový alebo iný zdroj), ktoré sú obložené keramickými obkladmi a kachle pripomínajú len svojím vonkajším obalom.

Ústredné vykurovanie

Pri ústrednom vykurovaní sa teplo vyrába centrálne (napr. v kotolniach) a odovzdáva sa teplonosnej látke (voda, para, vzduch), ktorá ho ďalej distribuuje na miesta vykurovania. Tam ho odovzdá a vracia sa späť. Tento kolobeh sa opakuje. Každá sústava ústredného vykurovania pozostáva zo zdroja tepla, potrubia na distribúciu teplonosnej látky a zo zariadenia, ktoré teplo odovzdáva okolitému prostrediu.

Výhodou ústredného vykurovania je sústredená produkcia tepla, dokonalejšie spaľovanie palív (čistejšie ovzdušie), možnosť vykurovania aj vedľajších miestností, spoločná príprava teplej úžitkovej vody atď.

Teplovodné vykurovanie - teplonosnou látkou je voda. Tento spôsob vykurovania sa používa najčastejšie, predovšetkým pre výhodné vlastnosti vody ako teplonosnej látky. Jej veľké merné teplo umožňuje prenášať aj veľké množstvo tepla. Tepelné straty pri doprave potrubím sú pomerne malé aj v prípade veľkých vzdialeností. Teplá voda sa zo zdroja tepla dostáva cirkuláciou do vykurovacieho telesa v miestnosti, z ktorého sa ochladená vracia späť do kotla. Prúdenie vyvoláva rozdiel merných hmotností vody ochladenej v spotrebičoch a horúcej vody v kotle.

Ak je obeh vody (cirkulácia) samočinná - gravitačná, hovoríme o teplovodnej vykurovacej sústave s prirodzeným obehom. Jej výhody sú najmä v tom, že systém je stabilný, nehlučný a nie je potrebné čerpadlo. Sústava má však aj svoje nevýhody, ako napríklad veľkú zotrvačnosť, pomalý rozbeh, potrebu veľkých dimenzií potrubia, možnosť zamrznutia, ako aj predimenzovanie zdroja tepla. V rozľahlejších budovách, ak prirodzený obeh vody nestačí, sa na prekonanie väčších odporov používajú čerpadlá, čiže nútená cirkulácia (obeh vody).

Systémy s núteným obehom majú menšie rozmery potrubí, potrebujú menšie množstvo vody a aj spotreba paliva je menšia.. Sústava má rýchly nábeh. Jej nevýhodou sú vyššie prevádzkové náklady (čerpadlá), možnosť rozladenie a malá zotrvačnosť. Tento spôsob vykurovania sa najčastejšie používa z prevádzkových i hygienických dôvodov tam, kde sa ľudia dlhodobo zdržujú, teda v bytových domoch, školách, nemocniciach a na pracoviskách. Pri teplovodných sústavách počítame najčastejšie s teplotným spádom 90/70 °C. Prvé číslo je teplota rozvádzanej a druhé spätnej vody.

Voľba druhu teplovodnej vykurovacej sústavy závisí aj od teploty pracovnej látky. Pri teplote 92 až 70 °C sa najčastejšie volia klasické konvekčné sústavy s článkovými, doskovými alebo rúrovými telesami, veľkoplošné stropné sálavé sústavy alebo zavesené sálavé panely. Pri teplote 70 až 60 °C sú to klasické sústavy so zväčšenou plochou vykurovacích telies a stropné a stenové sústavy. Pri teplote 60 - 40 °C sa volia stenové a podlahové systémy a pri 40 až 30 °C iba podlahové, tzv. nízkoteplotné vykurovanie. Úprava teplonosnej látky na nižší teplotný spád sa uskutočňuje v zmiešavacej armatúre alebo vo výmenníku tepla a jej obeh zabezpečuje obehové čerpadlo.

Etážové vykurovanie

Predstavuje ústredné vykurovanie jedného prípadne niekoľkých bytov v jednom podlaží . Je prototypom najmenšieho teplovodného vykurovania. Hlavnou charakteristikou tejto vykurovacej sústavy je postavenie kotla v približne rovnakej výške, ako sú vykurovacie telesá. Z toho vyplýva, že obeh vody vyvoláva iba väčší rozdiel merných hmotností spätnej a rozvodnej vody, resp. väčší rozdiel ich teplôt. Takýto teplotný spád možno dosiahnuť zámerným ochladzovaním vody v rozvodných rúrach (rozvod neizolovaným voľným potrubím). Dnes sa však navrhujú tzv. pružné etážové vykurovacie sústavy so zaradeným obehovým čerpadlom.

Sálavé vykurovanie

Pre sálavé vykurovanie (veľkoplošné) je charakteristický osobitný spôsob šírenia tepla a neviditeľné umiestnenie vykurovacích telies v miestnosti. Teplonosnou látkou býva najčastejšie voda, pričom odovzdávanie tepla prebieha podľa fyzikálnych zákonov sálania (radiáciou teplo prechádza z telesa na teleso, aj keď priestor medzi telesami nie je vyplnený hmotou). Treba si uvedomiť, že šírenie tela pri sálavom vykurovaní prebieha inak ako pri konvekčnom. Ochladzovaný vzduch pri vonkajších stenách klesá a zohriaty od podlahy stúpa v strede miestnosti. V kategórii teplovodného vykurovania má sálavé vykurovanie najväčšiu tepelnú zotrvačnosť. Dostatočné odvzdušňovanie je prvoradou podmienkou správnej funkcie sálavého vykurovania (expanzná nádrž).

V porovnaní s bežným teplotným spádom teplonosnej látky 90/70 °C pri konvekčných sústavách používa sa pri sústavách sálavého vykurovania teplotný spád 55/45 oC alebo 50/40 °C. Môžeme povedať, že menší teplotný spád je výhodnejší nielen z tepelno-technického hľadiska a pri malých výškach miestností, ale aj z fyziologického hľadiska. Teplota povrchu stropu a stien by nemala prekročiť 35 až 40 °C a podlahy 26 °C. Tieto sústavy sa prevažne navrhujú s núteným obehom (čerpadlo je najčastejšie zapojené do spätného potrubia), a to z dôvodu, že rozvádzaná voda má pomerne nízku teplotu a gravitačná sila by nestačila na prekonanie odporov.

Medzi výhody sálavého vykurovania môžeme zaradiť napríklad ušetrenie priestoru použitím zabudovaných vykurovacích hadov, rovnomernejšie rozdelenie teploty vzduchu v miestnosti s ohľadom na ľudí a menší pohyb vzduchu v priestore. Teplota podlahy je vyššia ako teplota vzduchu, čo vyvoláva príjemný pocit najmä v sprchách a kúpeľniach, okrem toho je tu možnosť ochladzovania miestností v letnom období studničnou vodou alebo aj vodou z vodovodnej siete, odpadajú dodatočné práce (vykurovanie sa buduje súčasne so stavbou) a spotreba materiálu je tiež menšia.

Medzi nevýhody sálavého vykurovania patrí problematická oprava pri poruchách, pretože zvyčajne musí byť deštrukčná, a teda veľmi nákladná, značná tepelná zotrvačnosť sústavy a vyššie vstupné náklady. Okrem toho tento systém vykurovania spôsobuje vysychanie zariadenia v miestnostiach, najmä dreveného nábytku a izbových kvetín.

Teplovzdušné vykurovanie


Teplonosnou látkou je vzduch a hlavným znakom sústavy je, že vo vykurovaných miestnostiach nie sú nijaké vykurovacie telesá, ale rôzne murované alebo plechové rozvodné a spätné kanály. Teplovzdušné vykurovanie je vhodné na vykurovanie priestorov s častými vykurovacími prestávkami, kde sa vyžaduje krátka zakurovacia doba a kde sú veľké tepelné výkyvy. Často je spojené so súčasným vetraním miestností a v letnej prevádzke aj s chladením. Teplonosnou látkou môže byť vzduch z miestnosti alebo čerstvý vzduch z atmosféry.

Poznáme tri druhy teplovzdušného vykurovania: recirkulačné (vzduch odoberaný z miestnosti), výmenné (čerstvý vzduch) a zmiešané.

Ďalšou možnosťou je použitie odpadového tepla prostredníctvom vetracích zariadení so spätným získavaním tepla.

Vykurovanie elektrickou energiou

Elektrické vykurovanie sa môže navrhnúť ako hlavný zdroj tepla alebo v kombinácii s inými druhmi vykurovania. Medzi jeho výhody patrí predovšetkým ekologická prevádzka, vysoká účinnosť, bezpečnosť, možnosť dobrej regulácie, spoľahlivosť, presné meranie a podobne.

Vykurovanie môže byť ústredné alebo individuálne, ďalej akumulačné, priame a zmiešané. Akumulačné poznáme s akumuláciou tepla vo vode alebo v pevných materiáloch (napríklad v blokoch magnezitu alebo mramoru). Existujú aj akumulačné kachle, ktoré môžu byť dynamické s ventilátorom, statické s regulačnou klapkou alebo statické bez regulačnej klapky. Okrem nich existujú aj odporové akumulačné vykurovacie káble v podlahe.

Medzi priame systémy zaraďujeme vykurovanie elektrickým kotlom s teplovodným systémom a s vykurovacími telesami v podlahách alebo kombinovanými, teplovzdušné vykurovanie s rozvodmi vzduchotechniky a konvektory so sálavým vykurovaním vo forme panelov (v stropoch alebo stenách). Do tejto skupiny patrí aj vykurovanie elektrickými termokáblami, rohožami alebo infračervenými lúčmi elektrických zdrojov. Elektrické podlahové vykurovanie môže byť vykurovanie elektrickými odporovými káblami alebo elektrickou rohožou.

Ak sa rozhodujeme pre elektrické vykurovanie a je nám jedno pre ktorý druh, mali by sme vedieť, že potrebujeme sadzbu D11, ktorá obsahuje 20 hodín nízkej tarify a 4 hodiny vysokej.

Nemali by sme tiež zabúdať na účinnú reguláciu (napríklad nastavenie nižšej teploty počas spánku a práce).

Akumulačné pece majú akumulačné jadro z magnezitových tehál, ktoré je nabíjané nočným prúdom. Jadro po nabití uvoľňuje teplo sálaním, ale v prípade potreby aj prúdením teplého vzduchu z vnútra pomocou ventilátora, ktorý je súčasťou akumulačnej pece. Nevýhodou týchto zariadení sú pomerne veľké rozmery, čo má za následok zníženie úžitkovej pôdorysnej plochy, pričom treba zachovať bezpečnostnú vzdialenosť od pece.

Takmer každý vykurovací systém sa skladá zo zdroja tepla, potrubného rozvodu, ktorý má zabezpečiť prepravu teplonosnej látky (najčastejšie sa používajú plastové, oceľové, medené alebo iné rúry), ďalej armatúr (kohúty, ventily, termostatické hlavice ...), prístrojov na reguláciu a vykurovacích telies (plôch).

Kotly

Sú zariadenia, v ktorých sa uskutočňuje premena energie na teplo. Podľa veľkosti rozoznávame kotly malé, stredné a veľké, podľa pracovnej látky - teplovodné a nízkoteplotné, podľa spôsobu spaľovania s dolným alebo horným horením, podľa druhu paliva sú na tuhé, kvapalné či plynné palivo. Môžu byť liatinové alebo oceľové a podľa konštrukcie - vodorúrkové (s prirodzeným alebo núteným obehom, prietlačné či špeciálne), plamenicové, žiarorúrkové alebo kombinované. Pri závesných kotloch je výhodné použiť zariadenia s núteným ťahom spalín, nie sú totiž závislé od objemu vzduchu v miestnosti, "turbo - dymovodom" sa plne zabezpečí nasávanie vzduchu zvonku, rovnako aj ťah spalín do voľného priestoru alebo sa používa stacionárny kotol. Ďalšie rozdelenie by sme našli aj podľa toho, či slúžia aj na prípravu teplej úžitkovej vody (TÚV) alebo nie, s prietokovým alebo zásobníkovým ohrevom.

Podľa spôsobu zabezpečenia spaľovacieho vzduchu v kotle môžu byť otvorené a uzavreté. Regulácia môže byť ručná, poloautomatická alebo plnoautomatická.

Teplota spalín a využitie energie rozdeľuje kotly na klasické, ktoré sú riešené ako jednokomorové (jedno ťahové) alebo dvojkomorové, kde teplota spalín presahuje 180 °C. Konštrukcia kotla nie je úplne dokonalá a je príčinou nižšej účinnosti. Vysoká teplota spalín vplýva na tepelnú stratu v komíne. Strata dosahuje viac ako 10 %, pretože latentné teplo vodnej pary nie je využité a odvádza sa spalinami do ovzdušia.

Kotly pracujú s konštantnou teplotou vratnej vykurovacej vody, ktorá sa udržuje nad 60 oC. Nie sú veľmi vhodné pre podlahové vykurovanie. Vysoký obsah tuhých a plynných škodlivých látok v spalinách zaťažuje životné prostredie. Účinnosť týchto kotlov dosahuje 88 - 91 %.

Nízkoteplotné a kondenzačné kotly pracujú s premenlivou teplotou vratnej vykurovacej vody, a preto vykazujú nižšie teploty spalín. Odovzdaním latentného tepla zvyšujú účinnosť a spaliny sa ochladia až pod 130 °C. V zásade ide o využitie tepelného obsahu paliva prispôsobením konštrukcie kotla - pridaním výhrevných alebo kondenzačných plôch, kde spaliny zostávajú dlhší čas, a tak sa ochladzujú.

Nízko teplotný kotol je určitým medzistupňom medzi klasickým a kondenzačným. Spaľovací priestor je rozdelený na viac komôr (usmernený tok spalín) a spaliny v prídavných komorách zotrvávajú dlhší čas. Prevádzka býva s plynulo klesajúcou teplotou kotlovej (vratnej) vody (udržuje sa nad teplotu rosného bodu paliva). Povrchové straty sú len 2 až 3 %.

Pri tomto systéme je veľmi dôležitá kvalitná regulačná technika, a to preto, aby nedochádzalo ku kondenzácii vodnej pary v spalinách (aby kotol ani komín neboli vystavené pôsobeniu vlhkosti). Minimálna teplota spalín musí byť vyššia ako rosný bod (ku kondenzácií vodnej pary dochádza v prípade spaľovania zemného plynu pri 57 °C). Komínové straty sú pod 6 %, čím tento kotol dosahuje vyššiu účinnosť (cca. 94 %). Výpočtom sa dokázalo, že sa tak ušetria náklady na vykurovanie, aj keď objekt nie je zateplený. Ak však necháme starý kotol a dom zateplíme, úspory sú menšie.

Kondenzačné kotly majú teplotu spalín pod rosným bodom (60 °C) a energetický zisk narastá. Pri spaľovaní zemného plynu vzniká voda, ktorá pri klasických konvenčných kotloch uniká cez komín ako vodná para (m3 plynu = cca. 1,6 l vody). Tak sa zbytočne odovzdá energia do prostredia. Pri kondenzačných kotloch má komínová vložka aj samotný kotol špeciálne konštrukčné a materiálové vlastnosti (skondenzovaná voda neškodí), a preto môžeme využiť spalné teplo (kondenzačný účinok) v rámci kotla. Kondenzát zo spalín sa dostáva buď priamo do kotla alebo do výmenníka (výhodnejšie je odvádzanie priamo do kotla). Teplota spalín je len približne 40 °C. Tieto zariadenia sú veľmi výhodné z hľadiska ekológie.

Kondenzačné kotly sú vhodné pre radiátory, ale aj pre podlahové vykurovanie a dá sa v nich spaľovať aj drevo či olej. Kondenzačný kotol je približne o 100 % drahší ako klasický, no dosahuje účinnosť nad 104 %.

Na vykurovanie bytov a malých rodinných domov sa veľmi rozšírilo používanie závesných kotlov, ktoré majú modulovaný výkon vykurovania a ohrev teplej úžitkovej vody prietokový alebo zásobníkový. Môžu byť inštalované aj v obytnej časti bytu alebo domu.

Použité palivo

V kotle na tuhé palivo sa spaľuje uhlie, kusové drevo, drevené brikety i drevené štiepky. Umiestňuje sa do samostatnej prízemnej alebo pivničnej miestnosti. V súčasnosti sú obľúbené tzv. splyňovacie kotly. Podstatou splyňovania je tepelný rozklad organických a anorganických látok v uzavretej nádobe kotla za mierneho pretlaku primárneho vzduchu, ktorý vytvára dúchací ventilátor. Používajú sa na efektívne a komfortné vykurovanie drevom (od pilín až po polená). Od teploty 230 °C začína tepelný rozklad dreva a vznikajúci plyn sa potom samovoľne zapaľuje pri teplote 400 °C, ak má k dispozícii atmosférický kyslík. Pri teplote 650 °C sa končí tepelný rozklad a zvyšný hmotnostný podiel zhorí modrastým plameňom (drevené uhlie).

Konštrukcia kotla umožňuje, že pri spaľovaní dreva je dosiahnutá maximálna teplota 1000 až 1200 °C, ktorá zabezpečí úplnú oxidáciu. Zariadenie má veľkú nakladaciu komoru (predlžuje sa dĺžka chodu kotla na jedno naloženie) a možnosť plynulej regulácie. Účinnosť sa pohybuje od 80 - 90 %.

Peletový kotol dokáže generované teplo prispôsobiť aktuálnym potrebám, a preto nepotrebuje veľkú akumulačnú nádobu. Tieto kotly sú plne automatické (spustenie horákov, digitálna regulácia...). Sací ventilátor udržiava prevádzku, ktorá sa vie prispôsobiť tepelným potrebám. Prísun peliet sa realizuje automaticky a niektoré druhy majú aj samočistenie vykurovacích plôch. Dokonalé spaľovanie zabezpečuje nízku tvorbu popola.

Kotol na plynné palivo spaľuje zemný alebo skvapalnený plyn. Jeho súčasťou je už zvyčajne aj zásobník teplej vody, môže byť stacionárny alebo závesný.

Olejový kotol používa ľahké a super ľahké vykurovacie oleje. Kotly sú vybavené horizontálnou spaľovacou komorou, ktorá je dostatočne dlhá pre volné a čisté vyhorenie plameňa. Majú dvojvrstvovú vykurovaciu plochu, najčastejšie z oceľového valca, do ktorého sú zasunuté liatinové segmenty s radiálnymi rebrami. Uzatvorená vnútorná strana liatinových segmentov tvorí vlastne spaľovaciu komoru. Vnútorná strana z liatiny sa ohrieva na vyššiu teplotu ako oceľový valec, ktorý je obklopený kotlovou vodou (zabraňuje sa tak kondenzácii vodných pár obsiahnutých v spalinách). Medzi jeho výhody patrí vysoký stupeň využitia - 93 %, dlhá životnosť, jednoduchá montáž a čistenie, široká výkonová škála a spaľovanie s nízkym obsahom emisií.

Elektrický priamo výhrevný kotol je plne automatizovaný s regulovateľným výkonom (najčastejšie 8, 12, 16 kW). Zaisťuje bezpečnú, spoľahlivú a hospodárnu prevádzku vykurovacieho systému. Jeho súčasťou býva vnútorný aj vonkajší termostat na regulovanie prívodu tepla.

Je jedno, aký druh kotla máme, o každý sa treba starať, aby sme predĺžili jeho životnosť. Pre spoľahlivý chod je údržba veľmi dôležitá. Pred spustením kotla na začiatku sezóny by sme mali (ak ide o nový kotol, mal by to robiť revízny technik) skontrolovať tlak vody (ak je v studenom stave znížený, treba ho dopustiť). Odvzdušnenie by malo prebehnúť automaticky (ale určite treba skontrolovať odvzdušnenie radiátorov), treba sa tiež naučiť (alebo si dať vysvetliť), ako pracujú bezpečnostné poistky (pri zastavení plynu, pri nefungujúcom ťahu spalín, pri prekúrení, pri výpadku elektrickej energie) a aké môžu byť poruchy snímačov.

Vykurovacie telesá

Predstavujú posledný článok vykurovacej sústavy. Ich úlohou je odovzdať teplo. Výkon vykurovacích telies sa počíta na základe výpočtu tepelných strát pre každú miestnosť samostatne. Môžu byť oceľové, liatinové, keramické..., podľa druhu teplonosnej látky, napríklad vodné, parné, teplovzdušné a podľa jej teploty nízkoteplotné či teplovodné. Aj tu rozoznávame spôsoby odovzdávania tepla - konvenčné a sálavé.

Vyrábajú sa napríklad vo forme rúrových hadov, ktoré sa zhotovujú z hladkých rúr, v rôznych rozmeroch, tvaroch a kalorických výkonoch a používajú sa hlavne tam, kde je potrebné vytvoriť tepelnú clonu. Ďalej sú to rúrové registre, ktoré sa vytvárajú spojením viacerých horizontálnych rúr vertikálnymi rozdeľovacími komorami na koncoch a používajú sa tam, kde je nedostatok miesta. Rebrové rúry môžu byť liatinové, oceľové, medené. Teplo odovzdávajú prostredníctvom rebier. Kvôli ťažkému odstraňovaniu prachu z rebier ich pokladáme za nehygienické. Radiátory sa vyrábajú z liatiny, ocele, keramiky, sú článkové alebo ako sálavé panely či plochy.

Konvektory sú skriňové vykurovacie telesá, v ktorých sú umiestnené samotné vykurovacie články bez redukovania ich kalorickej účinnosti. Vykurovacie skrine sa používajú pri teplovzdušnom vykurovaní. Skriňa sa skladá z vonkajšieho plášťa, ventilátora s elektromotorom a tenkých rebrových rúr.

Ďalej existujú doskové, rebrové, článkové a podlahové konvektory. Každý z nich má svoje výhody aj nevýhody. Napríklad liatinové majú dlhšiu akumulačnú schopnosť (väčší objem vody), doskové zaberajú menej miesta a ľahšie sa čistia.

Armatúry

Nenahraditeľnými prvkami vykurovacej sústavy sú vykurovacie armatúry. Slúžia na správne nastavenie, vyregulovanie a používanie vykurovacie sústavy, čiže zabezpečujú jej spoľahlivú funkciu a prevádzku.

Termostatické ventily šetria energiu a náklady. Po ich namontovaní sa každý priestor môže individuálne temperovať podľa potreby a spôsobu využitia. Montujú sa na vykurovacie telesá, ktoré potom odovzdávajú len toľko tepla, koľko je potrebné.

Niekedy sa používali ručné regulačné ventily, ktoré sa pri veľmi vysokej alebo naopak nízkej teplote museli zatvárať a otvárať ručne. Dnešné termostatické ventily snímajú zmenu priestorovej teploty a automaticky regulujú prívod vody do vykurovacieho telesa. Čísla, vyznačené na otočnej rukoväti, zodpovedajú určitým teplotám (napr. číslo 3 označuje 20 °C). Ich použitie je veľmi jednoduché. Niektoré termostatické ventily majú aj tzv. úspornú zarážku, ktorou sa nastavuje najvyššia možná teplota v miestnosti. Mali by sme sa snažiť neprekurovať. Znížením teploty v miestnosti napríklad o 1 °C môžeme ušetriť až 6 % nákladov na vykurovanie.

Termostatické hlavice sú určené na automatickú reguláciu teploty v miestnosti, pričom hlavica riadi túto teplotu otváraním alebo zatváraním ventilu. Obsahuje náplň, ktorá sa so zvyšujúcou teplotou v miestnosti rozťahuje, tým zatvára radiátorový ventil a škrtí prísun teplej vody. Niektoré hlavice majú aj špeciálne vlastnosti, napr. detskú poistku (kombináciou čísel je možné zablokovať tlačidlá), alebo funkciu "otvorené okno" (pri poklese teploty o 1,5 °C sa ventil uzavrie, ak teplota v miestnosti nestúpne ani po 45 minútach ventil sa otvorí, ale priestor nevykuruje, ale len temperuje).

Regulačné ventily predstavujú vysokokvalitnú, pružnú a programovateľnú reguláciu, ktorá umožňuje zohľadniť všetky tepelné zisky v miestnosti (napr. slnečné žiarenie cez okná, zvýšený počet osôb, prevádzku elektrických spotrebičov, nižšie teploty v noci, rôzne teploty v rôznych miestnostiach, neprítomnosť človeka a iné).

Mechanické termostaty predstavujú najjednoduchšiu formu automatickej regulácie priestorovej teploty. Môžu svojím výstupom plne otvárať alebo uzatvárať prívod média alebo zapínať či vypínať zdroj vykurovania (kotly všetkých druhov, čerpadlá, termoelektrické pohony).

Digitálny priestorový termostat je určený na zabezpečovanie automatickej regulácie teploty (najčastejšie ovládaním kotla, cirkulačného čerpadla alebo ventilu).

Povrchový dotykový príložný termostat sa používa na snímanie teploty v potrubiach a zabezpečuje hornú a spodnú hranicu ochrany systému (alebo automatický prepínač leto/zima) a ochranu proti zamrznutiu.

Ekvitermická regulácia obsahuje senzor umiestnený vo vonkajšom prostredí, kde sníma vonkajšiu teplotu a teplotu miestnosti a pomocou nich si systém nastaví teplotu vykurovacej vody.

Netradičné systémy

Mramorové vykurovacie dosky sú plošné vykurovacie telesá (obchodný názov Magnum), ktoré sa zapájajú na elektrickú sieť s menovitým napätím 220 V. Veľmi ľahko sa montujú a môžu sa uložiť vodorovne aj kolmo. Majú dekoračný vzhľad a dlhú životnosť. Dávajú príjemné sálavé teplo, pričom teplota povrchu nemôže spôsobiť popálenie. Umiestňujú sa na vnútorné konštrukcie, aby sa tak využila akumulačná schopnosť stien. Približne 5 - 7 hodín denne potrebujú prijímať energiu. Zapájajú sa cez termostat a môžeme ich aj regulovať, napríklad cez izbový termostat v zásuvke, termostat (fixná prípojka) alebo prostredníctvom spínacích hodín.

V obchodoch dostať kúpiť aj prenosné vykurovacie telesá na rýchle vykúrenie miestnosti. Môžu byť elektrické alebo na propán (skvapalnený plyn), ktorý je naplnený v oceľovej fľaši (objem 5 alebo 10 kg). Toto teleso sa skladá zo skrinky na fľašu, plynového rozvodu (regulátor, hadica, uzatváracia a zabezpečovacia armatúra) a vyhrievacích panelov. Vykurovacie teleso sa nemusí pripájať na komín. Má zariadenie na automatické vypnutie v prípade zvýšenej koncentrácie oxidu uhoľnatého alebo uhličitého.

Elektrické vykurovacie rohože alebo káble môžu fungovať ako samostatný vykurovací systém. Sú vhodné do novostavieb alebo pri kompletnej rekonštrukcii podlahy. Môžeme nimi vykurovať, ale aj temperovať.

Rozoznávame tri druhy rohoží: rohož, ktorá sa ukladá na podkladový betón (na tepelnú izoláciu rozvinieme rohož, studené vývody zapojíme do pripraveného elektrického rozvodu), ďalej rohož, ktorú môžeme ukladať priamo na existujúcu podlahu (betón, PVC, dlažbu), pretože montážna výška rohože je len 3 mm. Rohož zakryjeme lepiacou maltou a po 24 hodinách sa do lepidla môže ukladať nová podlaha. Tretí spôsob je uloženie rohože priamo na hotovú podlahu pod laminátovú plávajúcu podlahu. Pri použití vykurovacích káblov sa hrúbka podlahy zvyšuje o 3 až 5 cm betónovou mazaninou. Môžeme ich inštalovať v rôznych vzdialenostiach, čím dosiahneme rôzne výkony (rohože túto výhodu neposkytujú).

Solárne diódové okno. Autorom tohto vynálezu je Dr. Heinz Kunert (jemu patrí aj patent vykurovaných okien v autách). V zime okno nastavujeme na tzv. zimnú stranu skla, okenná tabuľa absorbuje slnečnú energiu, tá ohrieva sklo až na 40 °C a toto teplo prepúšťa do miestnosti (ak je systém správne vyregulovaný, kotol sa vypne a šetrí sa energia). V lete otočíme okennú tabuľu o 180 °C a získame opačný efekt - 50 % energie sa odráža späť a my šetríme na klimatizácii alebo ventilátoroch. Okná sú tvrdené, takže bezpečnostné a zároveň pohlcujú hluk.

Infračervený vykurovací systém je v podstate obdoba slnečného žiarenia bez škodlivých UV lúčov a bez viditeľného svetla Je to vlastne teplovlnné vykurovanie, pri ktorom vznikajú tepelné vlny elektrickou energiou. Prostredníctvom vodivých nekovových materiálov sa okamžite vyžaruje teplo (úspora elektrickej energie), ktoré sa rozdeľuje do priestoru a ohrieva pevné predmety vrátane človeka. Vykurovacie panely sú ploché a nehlučné. Máme pri nich pocit tepla ako pri kachliach, pričom nespôsobujú žiaden úbytok kyslíka, nemení sa vlhkosť. Tieto telesá mávajú zaujímavý design (napr. mramor, zrkadlo).

Dekoračné vykurovacie panely sa vyrábajú z prírodných dekoračných žúl alebo mramorov. Môžu byť napojené na akékoľvek kúrenie (drevom, uhlím, plynom, elektrickou alebo solárnou energiou). Majú hladký povrch (vysoká hygiena) a zaberajú pomerne malý priestor, pretože panely majú hrúbku približne 8 cm. Sú vhodné aj pre alergikov (sálavé vykurovanie). Naakumulované teplo sála približne 120 min. po vypnutí kúrenia.

Dnes sa často používajú kombinované systémy vykurovania, ktoré zabezpečujú z hľadiska energetického, ekonomického a environmentálneho optimálne vyvážené, vnútorné prostredie. Vytvárajú sa na základe výhod jednotlivých vykurovacích systémov.

Ing. Mária Kostolná
Snímky: archív autorky

zdroj: Stavajte a bývajte s nami

Páčil sa vám článok?

áno: 195     nie: 203

Odporúč

pošli na vybrali.sme.sk
Všetko o: Vykurovanie
firmy, články, foto

 

Odporúč známemu


logo © 2007 4-INDUSTRY, s.r.o. Všetky práva vyhradené. Ochrana údajov –  Podmienky poskytnutia služby