Podlahové vytápění (I). Projektování - Úvod
Volba podlahového vytápění, jako prostředníka k zajištění tepelné pohody, je dána objektem samým. Ten musí splňovat tepelnětechnické vlastnosti tak, že průměrná tepelná ztráta by měla být menší jak 20 W/m3 eventuálně průměrná roční spotřeba tepla nižší než 70 až 80 kWh/m2.
Přesto, že problematika podlahového vytápění není nová, dochází k rozmachu podlahového vytápění až v posledních 15 až 20 letech. První podlahové vytápění bylo ve starověkém Římě r. 80 p.n.l. Sergius Orata navrhl toto starořímské Hypocaustum tak, že ohniště bylo umístněno pod objektem a bez roštu se v něm spalovalo dřevo či dřevěné uhlí. Teplé spaliny proudily dutinami v podlaze a ve stěnách, prohřívaly je a ty sdílely teplo do vytápěného prostoru.
 |
 |
Obr. 1 - Starořímské Hypocaustum
U podlahového vytápění se pro otopnou plochu využívá jedna ze stavebních konstrukcí, ohraničující vytápěný prostor. Přenos tepla se uskutečňuje převážně sáláním. Tepelná rovnováha sálavě vytápěného prostoru byla však definována až v minulém století v pracích Kalouse (1937), Kollmara (1950) a Wierze. U nás byla nejlepší a nejrozšířenější práce Dr. Cihelky, která shrnula všechny teoretické poznatky a v jejím druhém vydání (1961) se objevily i praktické výstupy s popisem jednotlivých druhů otopných ploch a sálavých soustav.
Volba podlahového vytápění, jako prostředníka k zajištění tepelné pohody, je dána objektem samým. Ten musí splňovat tepelnětechnické vlastnosti tak, že průměrná tepelná ztráta by měla být menší jak 20 W/m3 eventuálně průměrná roční spotřeba tepla nižší než 70 až 80 kWh/m2.
U podlahového vytápění je při sdílení tepla podíl sálavé složky jen o málo větší než je podíl složky konvekční (55 : 45 %). Tento poměr u podlahového vytápění vhodně využívá výhod obou způsobů sdílení tepla. Otopná plocha tvoří téměř celou plochu podlahy čím napomáhá vytvářet teplotně homogenní uniformní prostředí jak ve vertikálním, tak i horizontálním směru.
| Použitá plocha | Povrchová teplota plochy tP (°C) | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 | 55 | 60 | ||
| Stropní | αP (W/m2.K) | - | - | 7,4 | 7,5 | 7,7 | - | - | - |
| q (W/m2) | - | - | 126 | 165 | 208 | - | - | - | |
| Podlahová | αP (W/m2.K) | 9,2 | 10,0 | - | - | - | - | - | - |
| q (W/m2) | 64 | 120 | - | - | - | - | - | - | |
| Stěnová | αP (W/m2.K) | - | - | - | - | - | 11,0 | 11,4 | 11,7 |
| q (W/m2) | - | - | - | - | - | 352 | 422 | 491 | |
Tab. 1 - Celkový součinitel přestupu tepla αP a měrný tepelný výkon q u velkoplošného sálavého vytápění.
| Rozdělení podle | Velkoplošné podlahové vytápění |
|---|---|
| Teplonosné látky | Teplovodní, elektrické, teplovzdušné |
| Montáže | Mokrý proces, suchý proces |
| Provedení | Meandr, plošná spirála |
| Materiálu potrubí | Kovové, plastové, vícevrstvé |
| Uložení otopného hadu | Zabudované, volně ukládané |
Tab. 2 - Rozdělení velkoplošného podlahového vytápění
| Podlahový materiál | Optimální povrchová teplota podlahy | Doporučené rozmezí povrchové teploty podlahy tP (°C) | |
|---|---|---|---|
| 1. min | 10. min | ||
| Textilie | 21 | 24,5 | 21,0 až 28,0 |
| Korek | 24 | 26 | 23,0 až 28,0 |
| Dřevo - borovice | 25 | 26 | 22,5 až 28,0 |
| Dřevo - dub | 26 | 26 | 24,5 až 28,0 |
| PVC na betonu | 28 | 27 | 25,5 až 28,0 |
| Linoleum na dřevě | 28 | 26 | 24,0 až 28,0 |
| Plynobeton | 29 | 27 | 26,0 až 28,5 |
| Betonová mazanina | 28,5 | 27 | 26,0 až 28,5 |
Tab. 3 - Optimální povrchová teplota podlahy užívané bez obutí.
Pro podlahy kde se vyskytují neobutí lidé (plovárny, tělocvičny, koupelny, ...) je rozhodující jejich skladba. Na základě teorie sdílení tepla a tepelné pohody je pak možné stanovit optimální povrchové teploty pro různé druhy podlah (viz tab. 3) Podlahy využívané obutými lidmi neovlivňují z hlediska materiálu podlahové krytiny lokální tepelnou pohodu člověka. V tomto případě se doporučuje optimální teplota podlahy pro dlouhodobě sedící osoby 25 °C a pro stojící a chodící osoby 23 °C. Obecně je u podlahového vytápění rozhodující, že průměrná teplota podlahy by neměla překročit 29 °C.
Konstrukce podlahové otopné plochy vychází z termínu plovoucí podlaha. Značí to, že vlastní konstrukce otopné plochy není pevně spojena s nosnou částí podlahy, ale jakoby na ní plave tak, aby jí byly umožněny veškeré dilatační změny. Volba vhodné varianty provedení podlahové otopné plochy závisí na více faktorech.
Literatura:
[1] Bašta, J.: Otopné plochy. Praha: Ediční středisko ČVUT, 2001. - 328 s. ISBN 80-01-02365-6.
[2] Petráš, D.: Podlahové teplovodné vykurovanie. Bratislava: Jaga group v.o.s, 1998. - 143 s. ISBN 80-967676-6-6.
[3] Recknagel, H., Sprenger, E., Schramek, E.-R.: Taschenbuch für Heizung und Klimatechnik. München: Oldenbourg Industrieverlag, 2003. ISBN 3-486-26534-2.