Základy podlahového vytápění a chlazení. Část 3. Trubkové hady – montáž
© Fotolia.com
V této části seriálu článků o podlahovém vytápění pokračuje autor informacemi o teplovodním podlahovém vytápění s trubkovými hady z pohledu montáže.
Skladba podlahy, montáž, zapojení, regulace, zdroj tepla a další části otopné soustavy musí odpovídat příslušným normám. Většina našich norem je označena ČSN EN a odpovídají požadavkům v rámci evropských standardů.
Formy pokládky podlahového vytápění
Trubky je možno pokládat několika způsoby: do spirály, meandru nebo dvojitého meandru. Nejpoužívanější způsob je do spirály, protože zajišťuje rovnoměrné povrchové teploty v celém topném okruhu a šetrnou pokládku otopného potrubí díky bezproblémovým 90° trubkovým obloukům. U všech ohybů oblouků, je bezpodmínečně nutné dodržet přípustný poloměr ohybu trubky určený výrobcem. Rozteče trubek se obvykle volí jako násobky čísla 50, nejběžnější rozteč bývá 100 mm.
Obr. 13 Možnosti pokládání trubek; do spirály (vlevo), meandru (uprostřed), dvojitého meandru (vpravo)
Montáž
Instalace teplovodní podlahové otopné soustavy musí následovat po předchozí instalaci elektrického, sanitárního nebo dalšího potrubního vedení. Konstrukce musí být dokončena spolu se všemi otvory v budově tak, aby v budově nevznikal průvan. Potrubní sítě se upevní pro vytvoření základní roviny, na kterou se uloží tepelná a akustická izolace před pokládkou otopných trubek podle ČSN EN 1264-4:2010 [6].
Montáž se provádí dvěma způsoby – mokrým nebo suchým.
| montáž | tepelný výkon [W/m2] | výška betonu [mm] | způsob pokládky |
|---|---|---|---|
| mokrá | více než 50 | 20–60 | spirála, meandr |
| suchá | méně než 50 | 0 | jen meandr |
Mokrý způsob montáže
U mokrého způsobu je otopný had zalit přímo v betonové mazanině nad tepelně-zvukovou izolací. Teplota otopné vody většinou stačí v rozmezí 35 až 40 °C. Podlaha pracuje s měrným tepelným výkonem nad 50 W/m2. Možností upevnění trubkových hadů ke konstrukci podlahového vytápění je řada. Stručně jsou popsány jen ty nejčastěji instalované montáže.
Skladba se systémovou deskou
Obr. 14 Skladba se systémové desky. Je tvořena ze dvou vrstev: 1 – izolační deska z polystyrenu, 2 – fólie z polystyrenu tvarovaného za tepla (tloušťka 0,6 mm).
Díky spojování desek pomocí zámků se vytvoří jednolitá plocha, odolná proti zatečení směsí, kterými je podlahové vytápění zaléváno. Na povrchu je deska opatřena fólií, která působí jako parozábrana a zároveň zvyšuje odolnost desky proti poškození v průběhu stavby. Umožní přesně dodržet stanovené rozteče trubek. Je součástí tepelné izolace podlahy. Ušetří se na zalévací mazanině – menší objem zalití.
Podle potřeby (v návrhu projektu) se může použít izolační deska s kročejovým útlumem podle ČSN EN 13163 [8]. Ta je tvořena ze dvou vrstev: 1 – izolační deska z polystyrenu (EPS TK 5000), 2 – zesílená fólie z polystyrenu tvarovaného za tepla (tloušťka 0,9 mm). Materiál EPS TK 5000: expandovaný polystyren s kročejovým útlumem až 29 dB. Kročejový polystyren se vyrábí elastifikací klasického polystyrenu, kdy je narušena uzavřená struktura pórů – bublinky prasknou a umožňují vyfouknutí a zpětné nafouknutí. Polystyren je pak elastičtější. Oproti minerální vlně má polystyrén větší tuhost a menší stlačitelnost. Kročejový polystyren se aplikuje v tloušťce od 40 mm. Menší tloušťky jsou problematické pro spolehlivou montáž.
| materiál | jednotka | rozteč trubek [cm] | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | ||
| systémová deska | m2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| dilatační páska | m | 1,1 | 1,1 | 1,1 | 1,1 | 1,1 | 1,1 |
| plastifikátor | litr | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
| trubka | m | 20 | 10 | 6,6 | 5 | 4 | 3,3 |
Obr. 15 Skladba se sponkami
Obr. 16 Skladba s lištou
Skladba se sponkami (příchytkami)
Skladba se nazývá také tacker. Je založena na použití izolační desky z polystyrénu s kontrolovanou kvalitou podle ČSN EN 13163 [8]. Deska je opatřena vodotěsnou a proti protržení odolnou PE fólií s tkaninou, která izoluje proti záměsové vodě z mazaniny a vlhkosti. Přesah fólie na podélné straně brání vzniku tepelných a akustických mostů. Díky menší rozteči pokládky je tacker deska vhodná pro skládání především v menších členitých místnostech. Natištěný rastr pro pokládku umožňuje rychlou a přesnou pokládku trubek. Trubka se pokládá podle rastru pokládky a upevňuje ve vzdálenostech cca 300–500 mm pomocí plastových sponek (příchytek).
| materiál | jednotka | rozteč trubek [cm] | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | ||
| tacker deska | m2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| dilatační páska | m | 1,1 | 1,1 | 1,1 | 1,1 | 1,1 | 1,1 |
| plastifikátor | litr | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
| trubka | m | 20 | 10 | 6,6 | 5 | 4 | 3,3 |
| spona | ks | 40 | 20 | 14 | 10 | 8 | 7 |
Skladba s lištou
Většinou se používá tam, kde se mají vytápět velké plochy (výrobní haly, tělocvičny apod.) Lišty se připevňují sponkami k podkladní izolaci, na které je položena polyetylénová fólie. Některé lišty jsou již těmito sponkami opatřeny od výrobce. Pokládají se ve vzdálenosti cca 1 m od sebe a umožňují přesně dodržet stanovené rozteče trubek. Zámky vodící lišty umožňují spojování vodících lišt bez použití nářadí. Vhodně tvarované otvory nebo upínací příchytky na horní straně zajišťují fixaci trubek během montáže. Zámek lišty umožňuje spolehlivé a rychlé spojení 1 m dlouhých lišt.
Skladba s deskou pro rekonstrukce
Obr. 18 Skladba pro rekonstrukce
Pro rekonstrukce a instalace s omezenou stavební výškou se používá systém, kdy deska z lisovaného polypropylenu je opatřená samolepící vrstvou a pokládá se na ošetřenou pevnou podlahu. Čím menší průměr trubky je možné použít, tím menší stavební výška.
Obr. 17 Celková výška samolepicí desky pro rekonstrukce je velmi malá
Skladba s trubkou na suchý zip
Patří mezi relativní novinky v oblasti podlahového vytápění prováděného mokrým způsobem. Největší výhodou montáže je zvýšení produktivity práce, protože čas pokládky je asi o 30 % kratší než u jiných způsobů montáže. Trubka je při výrobě ve volné spirále obalována páskou jedné části suchého zipu. Při montáži se trubka pokládá na systémovou desku, která je kryta druhou částí suchého zipu. Položení trubky probíhá bez montážního nářadí. Pracovník pokládá trubku podle rastru, vytištěného na desce. Trubka se pouze lehce přišlápne nohou k rohoži. Výhodou může být i velmi malá konstrukční výška, například 21 mm. Podrobnosti k montáži a další informace uvádí [9].
Obr. 19 Skladba podlahy s trubkou na suchý zip 1 – betonová zálivka, 2 – topná trubka, 3 – systémová deska, 4 – penetrace, 5 – nosný podklad
Obr. 20 Pokládka trubky se zipem na desku
Ochrana otopné soustavy
Při provozu otopných soustav dochází vlivem chemických procesů k tvorbě kalů, inkrustací, korozi kovových součástí a dále i k množení kolonií řas a bakterií. Všechny tyto jevy mají za následek snížení účinnosti celé soustavy, narušení jejího provozu. Minerály, které jsou součástí vody, vytvářejí pevné usazeniny na vnitřních stěnách a zhoršují funkčnost regulačních armatur. Dále mají za následek zvýšení tlakových ztrát v potrubí a tím snížení výkonu otopné soustavy. Všeobecně doporučený interval pro čištění otopných soustav je cca 7–10 let. Pro zabránění výše uvedených problémů se doporučuje chemické ošetření teplonosné látky přidáním odpovídajícího množství doporučených ochranných kapalin do otopné soustavy.
Čisticí kapalina
Obr. 21 Kapaliny pro ochranu otopné soustavy; inhibitor (vlevo), čisticí kapalina (uprostřed), plastifikátor do betonu (vpravo)
Čisticí kapalina účinně zbavuje soustavy rzi, vápenatých a kalových usazenin. Princip čištění je založen na chemické reakci vodního kamene a oxidu železa s organickými kyselinami a dalšími přísadami. Kapalina se ředí v poměru 1 litr na 200 litrů vody a lze ji použít pro všechny typy materiálů běžných v topenářství, jako jsou ocel, hliník, měď a plast bez rozdílu druhu usazeniny. Průběh čištění se kontroluje měřením pH roztoku za pomoci lakmusových proužků, které jsou součástí balení. Vyčištěná soustava zvyšuje svou účinnost, což vede ke snížení celkových nákladů vynaložených na vytápění. Zásadně je nutné předem zjistit materiálové složení soustavy včetně použitých těsnění a podle něho pak volit čisticí kapalinu.
Inhibitor
Inhibitor je kapalina, která chrání všechny materiály běžně používané v otopných soustavách včetně hliníku a jeho slitin. Ochrannou složku tvoří například molybdenany, ale i jiné látky, které uvnitř vytváří ochranný mikrofilm. Ten brání vzniku vápenných usazenin a zároveň zabraňuje otopné vodě elektricky vodivě spojit různé druhy kovů. Brání tak tvorbě galvanického článku, čímž zamezuje vzniku koroze a usazenin složených z korozních produktů. Chrání i plastové potrubí před růstem řas. Inhibitor je trvalý a stálý, s měřitelným obsahem ochranné složky. Inhibitor udržuje regulační a řídicí mechanizmy, včetně potrubí, bez suspendovaných částic. Ředí se v poměru 1 litr na 200 litrů vody. Jeho koncentraci narušuje případné doplňování otopné vody.
Plastifikátor do betonu
Zlepšuje zpracovatelnost betonu, usnadňuje jeho zatékání a zlepšuje odolnost betonu vůči praskání. Spotřeba: 10 kg plastifikátoru na cca 25 m2 betonové mazaniny 5 cm výšky nebo 1,4–2,0 l na každých 100 kg cementu, přesný mísící poměr a způsob použití uvádí výrobce na obalu výrobku. Plastifikátor zadržuje molekuly vody v betonu, čímž zvyšuje jeho kvalitu a přispívá k lepšímu prostupu tepla a zvýšení topného výkonu. Zvyšuje nivelační schopnost betonu, snižuje spotřebu vody a paropropustnost betonů. Prodlužuje zpracovatelnost, zvyšuje soudržnost, pevnost a hutnost betonu a snižuje výskyt smršťovacích trhlin.
Suchý způsob montáže
Tento způsob montáže se využívá tam, kde postačí měrné tepelné výkony do 50 W/m2, např. jako dodatková otopná plocha, či kde stačí pouze temperovat nebo se požaduje nízká konstrukční výška podlahy (rekonstrukce), nebo není možné použít mokrý způsob. Výhodou za sucha pokládaného systému podlahového vytápění je jeho nízká stavební výška (28–53 mm). Systém je lehký a lze jej položit přímo na původní podlahu. Trubku lze pokládat pouze do meandru. Teplota topné vody je vyšší než u mokrého způsobu montáže.
Pokládací desky jsou na horní straně dodatečně opatřeny nakašírovanými tepelně vodivými profily z hliníku, pozinkované oceli, určenými k uchycení topných trubek a pro rovnoměrné rozvrstvení tepla. Spodní stranu desek tvoří polystyrén nebo jiný tepelně izolační materiál (obr. 23 bod 2). Vratné desky slouží k vytvoření ohybu topných trubek v oblasti stěn podle příslušného plánu pokládky.
K výhodám patří lehká skladba, menší stavební výška a tepelná setrvačnost proti mokrému systému a možnost prvního zátopu bezprostředně po dokončení montáže.
Používá se také v budovách, kde je požadavek aplikovat podlahové vytápění v podkroví mezi nosné dřevěné trámy a klasická betonová zálivka by nevyhovovala z hlediska zatížení nebo konstrukčního vyhotovení (výška obytného podkroví je příliš nízká a není možné zvýšit podlahu).
Montážní práce je třeba provádět podle projektu či návodu k montáži. Postup je poněkud odlišný podle druhu nášlapné vrstvy (podlahy). Pomocí následujících obrázků jsou ukázány 2 postupy montáže – jeden s podlahou z dřevěných desek [10] a druhý s lepenou podlahou z kobercových kusů [11].
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Obr. 22 Příklad postupu montáže pro dřevěnou podlahu:
1. přilepení dilatačního pásu a nosných trámků po obvodě,
2. položení nosných trámků uprostřed místnosti a desek mezi nimi,
3. položení trubek přišlápnutím,
4. přitlačení trubek a oblouků do vratných desek,
5. přišroubování nášlapné plochy (dřevěných desek) do nosných trámků,
6. přitlačování dřevěných desek k sobě,
7. hotová podlaha
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Obr. 23 Příklad postupu montáže pro podlahu s kobercem:
1. přilepení dilatačního pásu,
2. položení desky,
3. sestavení a kontrola celé plochy podlahy deskami „na sucho“,
4. nanášení lepidla na podkladovou plochu a přilepení desek,
5. vložení trubky do desek,
6. položení nášlapné vrstvy
Pro konce smyček se vyrábějí vratné desky. Oblouky se tvarují pod úhlem 180°. To vyžaduje použití trubek průměru 17 mm nebo méně [12].
Obr. 24 Vratné desky
Většina suchých způsobů montáže podlahového vytápění se provádí trubkami z polyetylénu, polybutylénu. Možná je také instalace z měděných trubek. Různé publikace uvádějí k této instalace podrobnosti, např. časopis CTI toto popisuje v článku pod názvem Zásady použití měděných trubek a tvarovek z hlediska provozních médií b) příklad suchého ukládání [13].
Zkouška těsnosti
Obr. 25 Připojení rozdělovače a sběrače při tlakové zkoušce
Bez ohledu na způsob montáže se po dokončení instalace trubek, jejich napojení na rozdělovač, systém propláchne a následně napustí vodou požadované kvality. Všechny jednotlivé smyčky otopné soustavy je nutno důkladně odvzdušnit. Před zalitím zálivkou musí být ověřena těsnost topných okruhů tlakovou zkouškou vodou. Postup:
- napuštění a propláchnutí jednotlivých otopných okruhů,
- odvzdušnění systému,
- zvýšení zkušebního tlaku v rozsahu 4 až 6 barů podle technické zprávy (projektu),
- po 2 hodinách zvýšení tlaku (v důsledku roztažení trubek dochází k poklesu tlaku),
- zkouška trvá 24 hodin a je úspěšná, pokud nikde neuniká voda a zkušební tlak nepoklesl o více než 0,1 baru za hodinu.
Důležité pokyny:
- Tlakovou zkoušku je nutno provést před položením roznášecí vrstvy.
- Zalévání betonovou mazaninou u mokrého způsobu pokládky je nutné provádět při maximálním provozním tlaku, aby případné netěsnosti byly okamžitě rozpoznány.
- O zkoušce musí být sepsán protokol a podepsán zainteresovanými osobami.
Topná zkouška – počáteční zátop
Podle ČSN EN 1264 [6] musí být anhydritové a cementové potěry před pokládkou podlahových krytin nahřáté – vytápěné. Po zalití plochy betonem, anyhdritem, je důležité prostor na 48 hodin uzavřít a zamezit průvanu pro zamezení rychlého odparu vody a správné vyzrávání zálivky. Výrobci systémů podlahového vytápění předepisují přesný postup, jak co nejvíce proces zrání zálivky zkrátit i s ohledem na tloušťku a druh zálivky. Je nutné tento proces dodržet, nikdy ho nezkracovat, například vytápěním se stavebními topidly atp. Součástí procesu je i postupné zvyšování teploty v podlahovém vytápění. Detaily lze nalézt v technické dokumentaci systémových dodavatelů. Při nedodržení postupu hrozí pokles pevnosti a pružnosti desky, její prasknutí. Existují systémy, které umožnují instalaci povrchové krytiny již po cca 10 dnech, ale i po 25 a více.
Elektro-teplovodní vytápění
Montážní firmy nabízejí také kombinaci vytápění jedné nebo více místností elektrickými kabely nebo hady podlahového vytápění [14]. Jedná se o švédský systém SDHS (Sweden Dual Heating System). Je označován také jako systém duálního vytápění jak pro celé domy, tak také pouze pro jednotlivé místnosti – koupelny, pokoje, kuchyně, chodby atd.
Prvotní je teplovodní podlahové topení jako hlavní zdroj vytápění s využitím nízkoenergetických zdrojů (tepelná čerpadla, kondenzační kotle, solární systémy). Elektrické podlahové topení slouží pro potřeby rychlého vytopení místností při poklesu venkovních teplot v přechodném období jako je podzim a jaro. Elektrické podlahové topení funguje i samostatně. Nemusí tedy být použit systém teplovodního podlahového topení do celého domu. V jakémkoliv období roku je možné přitopit či zvýšit teplotu v každé místnosti samostatně.
Obr. 26 Skladba podlahy elektro-teplovodního vytápění
Použitá a doporučená literatura
- http://www.podlahovetopeni-teplovodni.cz/
- ČSN EN 12831 Tepelné soustavy v budovách – Výpočet tepelného výkonu.
- EN ISO 7730 Ergonomie tepelného prostředí – Analytické stanovení a interpretace tepelného komfortu pomocí výpočtu ukazatelů PMV a PPD a kritéria místního tepelného komfortu.
- https://vytapeni.tzb-info.cz/podlahove-vytapeni/3428-podlahove-vytapeni-i
- https://vytapeni.tzb-info.cz/podlahove-vytapeni/8590-posouzeni-vypoctu-potreby-energie-pri-podlahovem-teplovodnim-vytapeni-s-en
- ČSN EN 1264-4:2010 Zabudované vodní velkoplošné otopné a chladicí soustavy – Část 4: Instalace.
- https://vytapeni.tzb-info.cz/podlahove-vytapeni/7599-vykon-podlahoveho-vytapeni-s-ohledem-na-skladbu-naslapne-vrstvy
- EN 13163 +A2:2017 Tepelněizolační výrobky pro budovy – Průmyslově vyráběné výrobky z pěnového polystyrenu (EPS) – Specifikace.
- https://www.rehau.com/download/2016986/vykurovanie-a-chladenie-ti-sk.pdf
- https://www.youtube.com/watch?v=E25MZputMBI
- https://www.youtube.com/watch?v=nnG1tW7ADi4
- Bašta, J.: Velkoplošné sálavé vytápění. Praha. Grada, 2010.
- Časopis CTI info 6/2004.
- https://www.podlahove-topeni.tv/elektro-teplovodni-podlahove-topeni.php
- ČSN EN 1057+A1 Měď a slitiny mědi – Trubky bezešvé kruhové z mědi pro vodu a plyn a pro sanitární instalace a vytápěcí zařízení.
- https://medenerozvody.cz/news/usetrete-prostor-diky-velmi-tenkym-medenym-trubkam
- https://www.harreither.com/DE/fussbodenheizung
- https://www.anhydrit-podlahy.cz/videogalerie
- https://www.revel-pex.com/sortiment/system-revel-pex/cenik-system-revel-pex
- Petráš, D. a kolektiv: Nízkoteplotní vytápění a obnovitelné zdroje energie. Bratislava. Jaga, 2008
- Dufka, J.: Podlahové vytápění. Praha. Grada, 2006.
Internetové stránky firem giacomini, rehau, kermi, uponor.
In this section of the underfloor heating article series, the author continues to provide information on hot-water floor heating with flexible tubes from an installation perspective.