Zajímavé porovnání sálavého a běžnéhoplynového vytápění

Cílem testů za běžného chodu domácnosti, které provedla Technická univerzita Kaiserslautern, bylo vedle měření energie také posouzení celkové ekonomické výhodnosti, ekologických dopadů a komfortu bydlení. V porovnání s plynem vyšla najevo pozoruhodná výhodnost infračervených zářičů, speciálně sálavých panelů, určených pro vytápění obytných místností.

Studovaný dvougenerační objekt, postavený v roce 1930, představuje typickou neizolovanou starou stavbu, v níž byly obývány dvě a půl patra. Částečná modernizace proběhla na začátku 90. let izolací střechy s dřevěnými obklady (plus 12 cm minerální vlna, s nakašírovanou termoreflexní fólií) v zastavěném půdním prostoru, dále vestavění oken s izolačním zasklením v celém domě. Byty jsou spojeny uzavřeným schodištěm. Přízemní byt zaujímá plochu 102,6 m2, podlažní byt 160,7 m2 včetně obytné haly, schodiště a zastavěného půdního prostoru. Přízemí a podlaží mají stejný půdorys a stejný počet a velikost oken.

Ústřední vytápěni plynem a teplou vodou

Od roku 1993 je budova vybavena plynovým vytápěním s lokálními topnými tělesy (radiátory), izolovanými teplovodními rozvody a s oddělenými topnými okruhy pro každý byt. Jde o nejrozšířenější způsob centrálního plynového vytápění s plynovým kotlem v nevytápěném sklepním prostoru, okruhy s otopnou vodou do jednotlivých místností a s radiátory, které jsou regulované termostatickými ventily.

Princip sálavého vytápěni

Testovací modernizace

Přízemí domu bylo poté vybaveno 8 plochými sálavými zářiči, které byly decentralizovaně umístěny na stěnách v místnostech jako volně zavěšené obrazy. Šlo o různá infračervená plošná vytápění o celkovém příkonu 5,5 kW, jejichž základem je topná fólie bez tepelné akumulace. Ty byly připojeny k domovní elektrické síti a jejich povrchové teploty se pohybovaly mezi 70 °C a 110 °C.

První zkušenosti

Oba byty byly používány stejnou rodinou, v sledovaném období byly pravidelně přítomny tři osoby. Zprvu byl učiněn pokus udržet v obou bytech stejnou teplotu vzduchu, to ale narazilo na nespokojenost bydlících.

Ti totiž stejnou teplotu vnímali jinak v přízemí a jinak v patře. Byl-li podlažní byt vyhřátý na příjemnou teplotu vzduchu, tak při stejné teplotě vzduchu v přízemí cítili bydlící nepříjemné horko. A naopak, byl-li byt vytápěný sálavými panely příjemně vyhřátý, v bytě vytápěném plynem cítili lidé při stejné teplotě chlad.

Příčinou je rozdílný princip vytápění. Radiátory ohřívají hlavně vzduch, který proudí po místnosti a od něho se ohřívají stěny, nábytek i osoby. Panely naopak přímo ohřívají stěny, nábytek i osoby sálavým teplem a od nich se teprve ohřívá vzduch. Trochu to připomíná mrazivý, ale slunný zimní den, kdy i bez kožichu cítíme teplo, ač je hluboko pod nulou.

Přesněji řečeno, pocit tepelné pohody je současně závislý na teplotě vzduchu a na průměrné teplotě povrchů stěn a oken. Uvádí se, že jejich součet by měl být něco málo přes 40 °C.

Součástí testu bylo proto hledání takové teploty v přízemí i v patře, aby byl v obou pociťován stejný pocit komfortu. Vycházelo se z toho, že přízemní i patrový byt byly používány všemi členy stejné rodiny, a tak nebyly v chování uživatelů žádné rozdíly.

Výsledek? Při stejném subjektivním pocitu komfortu mohla být teplota vzduchu v místnostech bytu vytápěného sáláním nastavena o 1 až 2 stupně níže, než v odpovídajících místnostech bytu vytápěného plynem. Poté mohlo proběhnout měření spotřeby tepla, a to od listopadu do dubna.

Umístění sálavých panelů

Klíčové v testu bylo, aby plošné elektrické zářiče nemířily přímo do oken, ale byly umístěny spíše vedle oken tak, aby mířily na vnitřní stěny protilehlé k oknům. Ukazuje to i přiložené schéma rozmístění zářičů v přízemním bytě.

Zářič ohřátý na 70 °C sálá s intenzitou 780 W/m2, při 100 °C pak téměř 1100 W/m2. Stěna ohřátá na 23 °C jen 430 W/m2. Povrch skla dopadající záření pohltí, ohřeje se a část pohlceného výkonu pak vyzáří zpět do místnosti. Ovšem zatímco sálání stěny vrátí cca z 80 % zpět do místnosti, přímé sálání ohřátého panelu sotva z 50 %. Je lepší, když tato energie sálá na stěny a nábytek, od kterých se pak ohřívá vzduch. Sálavý panel umístěný vedle okna na obvodové stěně zároveň eliminuje pocit chladu, který někteří lidé silně vnímají v blízkosti okna.

Rozmístění sálavých panelů

Výsledky měření

Ukázalo se, že infračervené vytápění představuje smysluplnou alternativu k běžným topným systémům. Konkrétně náhrada dosluhujícího plynového vytápění by byla kvůli snadné realizaci (jednoduchá nebo žádná dodatečná elektroinstalace, pouze montáž infračerveného zářiče) a nízkým investičním nákladům (typicky polovina nebo méně než u odpovídajícího vytápění plynovým kondenzačním kotlem) snadno proveditelným, účinným i ekonomickým opatřením.

Vedle malých investičních nákladů, do nichž se počítá i krátká doba realizace, hovoří pro sálavé vytápění i takřka žádné vedlejší náklady, tedy žádní kominíci a žádná nutnost údržby. Z pohledu ochrany životního prostředí je elektrická energie jediná s potenciálem být bezemisní (jaderné elektrárny) nebo plně obnovitelná (slunce, vítr ad.).

Ačkoliv součástí testu nebylo žádné lékařské zkoumání nebo zkoumání z hlediska wellness, tzn. z pohledu docílení rovnováhy mysli a těla (v domácím prostředí velmi potřebné), bylo zaznamenáno mnoho subjektivních hodnocení obyvateli a návštěvníky. Typické výpovědi u sálavého vytápění kladně hodnotily žádný zápach z prachu/z vytápění (tato vlastnost byla pozitivně zaznamenána hlavně osobami trpícími na astma), teplé nohy (oproti zkušenostem s konvekčním vytápěním), čerstvý vzduch a útulné teplo.

Sálavé panely efektivně vytápějí a navíc jsou i ozdobou interiéru. Nové moderní sálavé panely z produkce společnosti FENIX Jeseník nabízí moderní design a přesnou regulaci, navíc se dají řídit bezdrátovou regulací. Lze je tak instalovat do stávajících aplikací bez nutnosti zásahů do elektroinstalace nebo instalace dalších vodičů.

Autor:
Foto: Archiv firmy