ČVUT v Praze Fakulta stavební Katedra technických zařízení budov Vytápění místností 67 Princip Zajištění tepelného komfortu pro uživatele při minimálních provozních nákladech Tepelná ztráta při dané teplotě se se kompenzuje výkonem vytápění Rovnoměrnost rozložení teplot v prostoru Otopná tělesa Desková Článková Trubková Konvektory Sálavé panely a pásy Plošné vytápění Podlahové vytápění Stropní vytápění Stěnové vytápění Přímé sdílení Kamna Krby Plynová topidla Elektrická topidla Zářiče Vzduch 68 1
Systémy vytápění Energonositel Zdroj tepla Přenos tepla Vytápění prostoru Paliva Uhlí Zemní plyn Bioplyn Biomasa Topný olej Energie prostředí Solární energie Geotermální energie Energie vody, země, vzduchu Elekřina Topidla Kotle Kogenerační jednotky Fototermické kolektory Tepelná čerpadla Přímo zdrojem Teplovodní otopná soustava Horkovodní otopná soustava Parní otopná soustava Teplovzdušné vytápění 125TBA1 - prof. Karel Kabele Otopná tělesa Desková Článková Trubková Konvektory Sálavé panely Otopné plochy Podlahové vytápění Stropní vytápění Stěnové vytápění Přímé sdílení Kamna Krby Plynová topidla Elektrická topidla Zářiče Vzduch 69 OTOPNÁ TĚLESA 70 2
Princip otopného tělesa Proudění + Sálání Otopná voda Přívod např 65 C Sálání Zpátečka např 55 C 71 Vytápění emise tepla Otopná tělesa Desková Článková ocelová, litinová, hliníková Trubková Konvektory Sálavé panely a pasy (Zářiče tmavé) (Zářiče světlé) Otopné plochy Podlahové vytápění Stěnové vytápění Stropní vytápění 125TBA1 - prof. Karel 72 Kabele 3
Desková a trubková tělesa Sdílení tepla prouděním a sáláním Ocel, měď 73 Článková tělesa Sdílení tepla prouděním a sáláním Litina, hliník, plech 74 4
Zakrytí Faktory ovlivňující výkon tělesa 100% 100% 9 0 % 8 5 % 75 Sálavé panely a pasy Sdílení tepla převážen sáláním Vodní, parní, elektrické max 110 C 76 5
Konvektory Sdílení tepla prouděním podlahové (ventilátor) soklové stěnové 77 Sdílení tepla * Teplota tělesa, 20 0 C teplota v místnosti Podíl konvekce Podíl radiace Deskové těleso Článkové těleso Dvojité deskové těleso s rozšířenou plochou Žebrový konvektor 78 6
Vliv umístění tělesa na proudění vzduch v místnosti Správné těleso pod oknem 79 Vliv umístění tělesa na proudění vzduch v místnosti Malé těleso pod oknem 80 7
Vliv umístění tělesa na proudění vzduch v místnosti Těleso umístěné proti oknu. 81 Návrh otopných těles Velikost (výkon) návrhový tepelný výkon Umístění: S ohledem na rozložení teplot v místnosti, výsledná teplota!!!! Pod okno, délka tělesa cca 0,7 délky okna S ohledem na budoucí rozmístění nábytku, otevírání dveří Typ tělesa: Podle účelu místnosti Podle velikosti místnosti 82 8
83 84 9
85 86 10
87 88 11
TOPIDLA 90 Topidla Topidla jsou lokálními zdroji tepla, kde k přeměně energie obsažené v energonositeli dochází přímo ve vytápěné místnosti a zdroj tepla je přímo i prvkem pro sdílení tepla. Plynová konvekční topidla Plynové zářiče tmavé a světlé Elektrická topidla Kamna a krby 91 12
Topidla Plynová konvekční topidla Sdílení tepla konvekcí, regulace 1-0 Spalování plynu v uzavřené spalovací komoře (spotřebič kategorie C ) Odtah spalin přes fasádu pozor na umístění!!! Zdroj: Google Maps Zdroj: www.feelhome.cz 92 Topidla Tmavé plynové zářiče tmavé cca 350 C Sálání na podlahu Průmyslové a další haly Výška zavěšení min 4 m Zdroj: Kabele a kol.: REHVA Guidebook 15 Foto: autor 93 13
Topidla Světlé plynové zářiče Povrchová teplota cca 800 C Bezplamenné spalování plynu na keramickém hořáku Sálavé vytápění celkové i místní Průmyslové haly Intenzita osálání hlavy!!! Max 200 W/m 2 Výška zavěšení min 5 m 94 Světlé plynové zářiče 95 14
Elektrická topidla Konvektory Radiátory Infrazářiče Plošné sálavé Topidla Přímotopy x Akumulační Hybridní topidla Zdroj: www.mall.cz 96 Kamna, krby Dřevo, peletky, líh Sdílení tepla sáláním a konvekcí Výměník? Topidla 97 15
Kamna, krby Dřevo, peletky, líh Sdílení tepla sáláním a konvekcí Výměník? Topidla 98 Kamna, krby Dřevo, peletky, líh Sdílení tepla sáláním a konvekcí Výměník? Topidla 99 16
Virtuální topidla???? 100 PLOŠNÉ VYTÁPĚNÍ 101 17
Plošné vytápění Využita obvykle konstrukce ohraničující vytápěný prostor. Povrchová teplota je omezena hygienicky: Strop 29 C (80% podíl sálání ) Podlaha 29-35 C (55% podíl sálání) Stěny 40 C (65% podíl sálání ) Nízkoteplotní systémy vhodné pro spojení s nízkopotenciálními energetickými zdroji (solární systémy, tepelná čerpadla,..) Konstrukční uspořádání otopné plochy: zabudovaná do stavební konstrukce samostatná 102 Podlahové vytápění Výkon Omezená povrchová teplota omezený výkon cca 100 W.m -2 Úspory energie? Nižší teplota vzduchu nižší tepelné ztráty Regulace Malý teplotní rozdíl mezi podlahou a vzduchem samoregulační jev 103 18
Podlahové vytápění Teplotní spád systému 5-6 C (max. 10 C) Průměrná teplota topné vody běžně 50 C. 104 Sdílení tepla sáláním a prouděním Skladba podlahy Dilatace Podlahové vytápění Nášlapná vrstva Nosná konstrukce Beton min 65mm Výztuž Potrubí Izolace 20-80mm Parozábrana 105 19
PODLAHA 106 Podlahové vytápění příklady 107 20