Cesta k moderním velkoplošným sálavým systémům vytápění

Otázka tepelné pohody a vytápění obydlí je stará jako lidstvo samo. Cesta od otevřených ohnišť k moderním otopným systémům byla, jako u všeho, velmi dlouhá. Tak, jako se mění trendy v architektuře, tak se mění i popularita jednotlivých systémů vytápění. Nové technologie dávají nové možnosti. Mnoho lidí netuší, že jedním z nejstarších systémů vytápění je vytápění podlahové. Tyto systémy jsou dokonce starší než vytápění radiátory. Podlahové vytápění znali a využívali již staří Římané. Dnešní velkoplošné sálavé systémy vytápění tak jen dokazují, že podlahové a stropní topení není zdaleka překonané, jak se ještě nedávno mnozí domnívali.

Cesta k moderním velkoplošným sálavým systémům vytápění

V současné době se do popředí opět dostávají velkoplošné topné systémy, mezi které patří i podlahové a stropní vytápění. Protože v současné době je v rezidenčních stavbách velmi oblíbené zejména podlahové topení, pojďme se na tyto systémy podívat detailněji.

Moderní velkoplošné sálavé vytápění
Moderní velkoplošné sálavé vytápění

Myšlenka ohřívat podlahu a využít ji k prohřátí celé místnosti byla jedním z důsledků technologického vývoje, postupem času však byla konfrontována s rostoucími nároky uživatelů. V první řadě šlo o zvyšování vnitřní teploty, kterému ale neodpovídaly technické vlastnosti stavby. Se zvyšujícím se požadavkem na teplo se musela zvýšit i povrchová teplota podlahy na 30-35 °C, aby topný systém poskytoval potřebný výkon. Pozdější výzkumy však označily takovou teplotu jako příliš vysokou, vyznačující se při dlouhodobém působení nežádoucími zdravotními riziky. Maximální teplota podlahy s podlahovým vytápěním pak byla u místností s dlouhodobým pobytem osob omezena předpisy na 27 °C (tzv. hygienické teplotní maximum).

Moderní velkoplošné sálavé vytápění
Moderní velkoplošné sálavé vytápění

Teplovodní podlahové vytápění - řez konstrukcí podlahy

1. Podlahová krytina2. Betonová mazanina3. Potrubí teplovodního vytápění4. Plastové příchytky5. Separační fólie6. Tepelná izolace7. Podklad

Druhým problémem byla regulace – masivní betonové podlahy s potrubím podlahového vytápění se vyznačovaly velkou setrvačností a špatnou regulovatelností. Řešením prvního problému – tj. nežádoucí zvýšené teplotě podlahy – se jevilo přesunutí topného potrubí do stropní konstrukce. Vyšší teplota stropu nebyla na závadu a stropní vytápění tak mohlo dodat potřebný výkon. Šlo-li o strop/podlahu mezi dvěma podlažími, byla nad trubkami stropního vytápění v konstrukci tepelná izolace, která omezovala přenos tepla do podlahy o patro výš. Protože však šlo stále o masivní konstrukci, problém se špatnou regulovatelností a setrvačností přetrvával. Tyto neduhy vedly k ústupu od velkoplošných systémů a preferenci nástěnných topidel – radiátorů.

Od radiátorů zpět k sálavým systémům vytápění

S rozvojem stavebnictví se však situace změnila. Tlak na snižování energetické náročnosti budov, vyvolaný nejen trvale rostoucí cenou energií, ale také snahou omezit negativní dopady výroby a spotřeby energie na životní prostředí způsobil, že výkon potřebný k vytápění u novostaveb trvale klesal a klesá.

Ke slovu se dostaly nízkoteplotní systémy – k vyhřátí místnosti již stačila výrazně nižší teplota zdroje (radiátoru) a najednou bylo možné opět uvažovat o podlahovém vytápění. V současných novostavbách pro bydlení nejen že není překračováno hygienické teplotní maximum 27 °C, ale i při venkovních teplotách okolo -15 °C se u správně provedeného topného systému pohybuje teplota podlahy jen mezi 23-25 °C.

Druhý handicap, tj. velkou setrvačnost velkoplošných systémů, zásadním způsobem ovlivnily nové technologie. K podlahovému vytápění se začaly využívat elektrické topné kabely o průměru 3-4 mm, nebo elektrické topné folie tloušťky cca 0,4 mm, které lze instalovat přímo pod plovoucí podlahy. To umožnilo opustit masivní konstrukce a dělat podlahy jako tenkovrstvé, popřípadě systémem tzv. suché výstavby.

Podlahové vytápění s topnými kabely ECOFLOOR

Od radiátorů zpět k sálavým systémům vytápění
Od radiátorů zpět k sálavým systémům vytápění

1. Podlahová krytina2. Flexibilní lepicí tmel3. Topný kabel nebo rohož ECOFLOOR4. Podlahová sonda5. Nosná betonová plovoucí deska6. Ocelová výztuž (tzv. kari síť)7. Tepelná izolace8. Podklad - betonová deska

Topné fólie ECOFILM pro podlahové vytápění v suché skladbě podlahy

Od radiátorů zpět k sálavým systémům vytápění
Od radiátorů zpět k sálavým systémům vytápění

1. Plovoucí podlaha2. Podlahová sonda v drážce3. Krycí PE fólie4. Podlahová topná fólie ECOFILM5. Izolační podložka6. Podklad - beton, anhydrit, původní podlaha apod.

Proč upřednostnit podlahové vytápění?

Tím se dostáváme k otázce, proč vůbec upřednostnit podlahové vytápění před klasickými konvekčními systémy. Důvodů je několik. Pomineme-li praktickou stránku věci, totiž že topení není vidět a nikterak nepřekáží, nebo příznivý vliv na komfort (podlaha není studená), vykazují velkoplošné systémy výrazně rovnoměrnější rozložení teplot v místnosti, což má pozitivní vliv i na provozní náklady. Že nejde o žádné překvapivé zjištění, dokazuje trvale rostoucí počet uživatelů, kteří volí pro vytápění svého domu či bytu právě podlahové vytápění.

Graf rozložení teplotního pole pro podlahové vytápění. Zdroj: UCEEB při ČVUT Praha
Graf rozložení teplotního pole pro podlahové vytápění. Zdroj: UCEEB při ČVUT Praha
Graf rozložení teplotního pole pro konvekční vytápění. Zdroj: UCEEB při ČVUT Praha
Graf rozložení teplotního pole pro konvekční vytápění. Zdroj: UCEEB při ČVUT Praha

Graf pro podlahové vytápění ukazuje rovnoměrné rozložení teplot – rozdíl 0,1 m nad podlahou (kotníky stojící/sedící osoby) a ve výšce 1,7 m (hlava stojící osoby) je 0,8 °C. Celé teplotní pole je přitom velmi homogenní, rozdíly v celé měřené oblasti se pohybují pouze v řádu desetin stupňů. I při „venkovní“ teplotě - 10,4 °C (prostor kolem klimatické komory) byla požadovaná teplota 20 °C dosažena a udržována při teplotě podlahy jen 25 °C.

Konvekční vytápění na druhém grafu vykazuje při stejných okrajových podmínkách výrazně větší odchylky – mezi teplotami ve výšce 0,1 a 1,7 m je rozdíl 2,5 °C, což je v praxi pociťováno jako značný diskomfort.

Autor: Fenix Jeseník (text a foto)

Související k tématu