Základy sálavého vytápění Přednáška 9



Podobné dokumenty
Vysokoteplotní plynové a elektrické zářiče (Světlé zářiče)

Sálavé a průmyslové vytápění

OTOPNÁ TĚLESA Rozdělení otopných těles 1. Lokální tělesa 2. Konvekční tělesa Článková otopná tělesa

Základy sálavého vytápění Přednáška 8

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY VELKOPLOŠNÉ SÁLAVÉ OTOPNÉ SYSTÉMY RADIANT HEATING SYSTEMS

a průmyslové vytápění

účinnost zdroje tepla

vyrobeno technologií GREEN LAMBDA

Akumulační kamna AEG moderní a hospodárná

Rigips. Rigitherm. Systém vnitřního zateplení stěn. Vnitřní zateplení Rigitherm

Hydrobox HBX mini pro tepelná čerpadla vzduch voda AWX ARCTIC Exclusiv a AWX PERFORMANCE

Základy sálavého vytápění Přednáška 7

PRŮKAZ ENERGETICKÉ NÁROČNOSTI BUDOVY rodinný dům, Mařenice č.p. 16, č.p. 21 (okr. Česká Lípa) parc. č. st. 128/1, 128/2 dle Vyhl.

JEDNOVRSTVÉ A DVOUVRSTVÉ OMÍTKOVÉ SYSTÉMY

Vliv konstrukce solárního kolektoru na jeho účinnost. Tomáš Matuška Ústav techniky prostředí, Fakulta strojní ČVUT v Praze

Český Krumlov. Seznam příloh: P-01. P-02 Schéma zapojení P-03 Popis prací a dodávek. MARS s.r.o MARS. MARS s.r.o MARS

Energetická náročnost budov

T E P E L N Á I Z O L A C E

Konstrukční řešení POROTHERM. Katalog výrobků. human touch. Cihly. Stvořené pro člověka.

Vytápění zavěšenými sálavými panely

PŘEHLED VÝROBKŮ A CENÍK 2016

Středně a nízkoteplotní plynové zářiče (Tmavé zářiče)

PRŮKAZ ENERGETICKÉ NÁROČNOSTI BUDOVY rodinný dům, Hraničná parc. č. 12/4 (67) dle Vyhl. 148/2007 Sb

izolace a mikroventilace střechy Teknoroof

KONSTRUKCE POZEMNÍCH STAVEB komplexní přehled

speciální topné kabely

B. SOUHRNNÁ TECHNICKÁ ZPRÁVA

ČSN : 4: 2002) ČSN EN

Tepelná čerpadla vzduch-voda AWX ECONOMIC

přehled výrobků a ceník

UB UB UB 200-2

STROPNÍ SÁLAVÉ PANELY Technický katalog

Snížení energetické náročnosti objektu základní školy ve městě Rajhrad včetně výměny zdroje vytápění. Projektová dokumentace pro výměnu zdroje tepla

EKONOMIE ENERGETICKY ÚSPORNÝCH OPATŘENÍ PŘI UVAŽOVÁNÍ ODSTRANĚNÍ ZANEDBANÉ ÚDRŽBY

Energetická studie. pro program Zelená úsporám. Bytový dům. Breitcetlova Praha 14 Černý Most. Zpracováno v období: StaJ

Pevnostní třídy Pevnostní třídy udávají nejnižší pevnost daných cihel v tlaku

ČVUT v Praze. Fakulta stavební Thákurova 7, Praha 6 kamil.stanek@fsv.cvut.cz BUDOVY PŘEHLED TECHNOLOGIE

OBSAH ŠKOLENÍ. Internet DEK netdekwifi

ZÁRUČNÍ LIST ELEKTRICKÁ AKUMULAČNÍ KAMNA. Návod na montáž a obsluhu. Typ: U 20 ES, U 30 ES, U 40 ES, U 50 ES, U 60 ES, U 75 ES TYP: VÝKON: NAPĚTÍ:

Souhrnná technická zpráva

ATE, s.r.o. TECHNICKÉ PODMÍNKY TP ATE TECHNICKÉ PODMÍNKY DODACÍ TP ATE Technologické domky č.v. A27000

TZB - Vytápění. Daniel Macek Katedra ekonomiky a řízení ve stavebnictví, Fakulta stavební, ČVUT v Praze

Elektrické podlahové topné rohože

Výměna zdroje vytápění v objektu základní školy v městysu Ostrovu Macochy. Projektová dokumentace pro výměnu zdroje tepla

Vzduchotechnika. Tepelná bilance řešené části objektu: Bilance spotřeby energie a paliva:

Základní funkce a požadavky

Systémy země-voda a voda-voda TERRASMART / AQUASMART

ZÁSOBNÍKOVÉ OHŘÍVAČE VODY NEPŘÍMOTOPNÉ

Pracovní postup Cemix: Omítky se stěnovým vytápěním

snímače využívají trvalé nebo pružné deformace měřicích členů

Základy sálavého vytápění ( ) 4. Sálavé panely Ing. Jindřich Boháč

Tepelné jevy při ostřiku okují Thermal phenomena of descalling

Stavební popis firmy D.E.E.D. 2011

1. IDENTIFIKAČNÍ ÚDAJE

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Příklady použití. Vzduchové clony elektrické Viento E. PR CZ Změny vyhrazeny 12/2009

PRŮKAZ ENERGETICKÉ NÁROČNOSTI BUDOVY

Identifikační údaje. Identifikační údaje stavby. místo stavby. Identifikační údaje investora. Identifikační údaje zpracovatele projektu

Projekční data. Kazetové jednotky Cassette-Geko. Jednotky pro klima dobré spolupráce

Za účelem získání praktických zkušeností s výstavbou a provozem byl na východě Čech realizován projekt energeticky úsporného domu "Pod Strání".

1/69 Solární soustavy

BUDOVY ZŠ NEJDECKÁ 254 MĚSTO CHODOV

1 Úvod Popis objektu a klimatických podmínek... 12

Požární kabelové přepážky a ucpávky 02/ aktualizace katalogu Požární bezpečnost staveb dle EN - 4. vydání

Závěsné elektrokotle RAY s plynulou modulací výkonu

PRŮKAZ ENERGETICKÉ NÁROČNOSTI BUDOVY rodinný dům, Třeboc 83, parc. č. 103 dle Vyhl. 148/2007 Sb

NÁVOD K MONTÁŽI A OBSLUZE EKVITERMNÍ REGULÁTOR KOMEXTHERM RVT 052

Možnosti zateplení stávajících budov z hlediska technologií a detailů

1 ZÁKLADNÍ VLASTNOSTI TECHNICKÝCH MATERIÁLŮ Vlastnosti kovů a jejich slitin jsou dány především jejich chemickým složením a strukturou.

BEDNICÍ PRVKY NA ODVĚTRÁNÍ A ODLEHČENÍ ZÁKLADŮ STAVEB

Funkční desky. Navrženo pro náročné podmínky.

B. SOUHRNNÁ TECHNICKÁ ZPRÁVA

TECHNICKÉ INFORMACE SCHÖCK NOVOMUR / NOVOMUR LIGHT

TECHNICKÉ PODKLADY pro projektanty

Katedra obecné elektrotechniky Fakulta elektrotechniky a informatiky, VŠB - TU Ostrava

Parobrzdná deska FERMACELL Vapor bezpečnéřešení difúzně otevřených konstrukcí. Dipl.- Ing. Jaroslav Benák

TECHNICKÁ ZPRÁVA

PROGRAM ELEKTRICKÉHO VYTÁPĚNÍ Q-TERMO. termo. vnitřní elektrické vytápění Q-TERMO

POPIS STAVBY A VÝKONŮ - TW

POROTHERM pro nízkoenergetické bydlení

DUPLEX RB teplovzdušné vytápěcí a větrací jednotky pro bytové nízkoenergetické objekty a pasivní rodinné domy

topná rohož s ochrannou Al vrstvou 80 W/m² plocha (m²)

Solární sytém pro přípravu teplé vody HelioSet. počet kolektorů: 2 kolektory (HelioPlan SRD 2.3)

1 POPIS REGULÁTORU ADEX PENTA Základní funkce regulátoru Popis činnosti regulátoru Hlavní prvky regulátoru...

POROTHERM překlad VARIO

Oblast podpory A Snižování energetické náročnosti stávajících rodinných domů

Komfortní větrání obytných prostorů

Snížení energetické náročnosti budovy TJ Sokol Mšeno instalace nového zdroje vytápění Výměna zdroje tepla

PRŮKAZ ENERGETICKÉ NÁROČNOSTI BUDOVY

Uponor Profi systém - Technické informace

Mechanické a elektrické otvírače oken. Systémy požárního odvětrání

Návod k instalaci a obsluze zásobníkového ohřívače PROTHERM B 100 (s ohřevem otopnou vodou)

F Technická zpráva

Bezpečnostní optické závory Nášlapné rohože Kontaktní nárazníky

TECHNICKÁ ZPRÁVA STAVEBNÍ ČÁST

Závěsné sálavé panely


ENERGETICKÝ POSUDEK zpracovaný dle vyhl.480/2012 Sb. PRO ÚČELY ŽÁDOSTI O PODPORU SFŽP V PROGRAMU NOVÁ ZELENÁ ÚSPORÁM

STAŽENO z

BH 52 Pozemní stavitelství I

Transkript:

Fakulta strojní Ústav techniky prostředí Základy sálavého vytápění Přednáška 9 Elektrické sálavé vytápění Ing. Ondřej Hojer, Ph.D. Obsah 4. Plynové sálavé vytápění 4.1 Světlé zářiče cv. 4 4.2 Tmavé vysokoteplotní zářiče cv. 5 4.3 Tmavé nízkoteplotní zářiče 4.4 Metodika návrhu vytápění světlými a tmavými plynovými zářiči 5. Elektrické sálavé vytápění 5.1 Velkoplošné podlahové 5.2 Nízkoteplotní vytápění kazetové 5.3 Vysokoteplotní vytápění 5.4 Quartzové zářiče 1

Elektrické sálavé vytápění Podlahové (stěnové) Kazetové Vysokoteplotní Elektrické podlahové vytápění Pro principy sdílení tepla otopnou plochou a z otopné plochy do vytápěného prostoru platí stejné zásady, jako u teplovodního podlahového vytápění. Elektrické podlahové vytápění může zajišťovat tepelnou pohodu ve vytápěném prostoru jako základní zdroj tepla, nebo sloužit pouze jako doplňková otopná plochy pro zajištění např. lokální tepelné pohody v oblasti nohou. Základní typy elektrického podlahového vytápění Skladba podlahové otopné plochy závisí na požadovaném pracovním režimu. Podle něj můžeme elektrickou podlahovou plochu rozdělit na plně akumulační (časová konstanta 8 až 12 hod) poloakumulační (časová konstanta 4 až 8 hod) přímotopnou (časová konstanta do 4 hod) Požadovaný pracovní režim tak určuje tloušťku akumulační vrstvy, hloubku uložení topných kabelů apod. Celková konstrukce podlahové otopné plochy a především hloubka uložení topných kabelů určují poměr, ve kterém se rozdělí tepelné toky směrem nahoru a dolů. 2

Poměr rozdělení tepelných toků směrem nahoru a dolů u monolitické betonové vrstvy v závislosti na výšce uložení topných kabelů a) Plně akumulační režim zajišťuje betonová akumulační vrstva (deska), jejíž tloušťka se pohybuje od 90 do 150 mm. Topné prvky jsou kladeny do jedné třetiny, a tak betonáž probíhá dvoufázově. Pod otopnou plochou je třeba instalovat kvalitní tepelnou izolaci ve výšce min. 50 až 60 mm. Instalovaný příkon se pohybuje od 160 do 200 W/m 2. b) Poloakumulační režim vykazuje časovou konstantu v rozmezí 4 až 8 hod. Akumulační betonová vrstva má obvykle tloušťku od 60 do 90 mm a rovina uložení topných prvků vychází přibližně do poloviny. Instalovaný příkon se pohybuje od 120 do 160 W/m 2. c) Přímotopný režim poskytuje mnohem větší dynamičnost. Časová konstanta je menší než 4 hod. a u praktických aplikací většinou nabývá hodnot 30 až 90 min. Betonová vrstva slouží pouze k uložení topných prvků a její tloušťka je max. do 50 mm. Nejčastější aplikace vykazuje kladení topných prvků do lepidla těsně pod nášlapnou vrstvu (dlažba). Instalovaný příkon se pohybuje od 80 do 140 W/m 2. 3

Tepelně technický výpočet elektrického podlahového vytápění Při výpočtu se vychází z návrhu skladby podlahové otopné plochy. Skladba jednotlivých vrstev a její optimální návrh je důležitá pro budoucí optimální fungování otopné plochy. Tepelný odpor navržených vrstev ovlivňuje povrchovou teplotu topných kabelů, u kterých nesmíme překročit maximální hodnotu stanovenou výrobcem. Při nedodržení dochází k přehřívání izolačních obalů a jejich následné degradaci. Musíme tak zajistit dobrý odvod tepla z roviny uložení topných kabelů. Toho dosáhneme použitím materiálu (mazanina v okolí kabelů) s tepelnou vodivostí větší než 0,1 W/m.K. Při návrhu elektrické podlahové otopné plochy se respektují následující okrajové podmínky: - celková tepelná ztráta místnosti, - určení a charakter vytápěného prostoru (obývací pokoj, koupelna, ložnice apod.), - provozní režim užívání místnosti (trvalý, občasný atd.), - provozní režim systému vytápění (plně akumulační, poloakumulační, přímotopný), - dispoziční velikost podlahové plochy pro pokládku topných prvků, - volba podlahové krytiny. Tepelnétokyzrovinyuloženítopnýchkabelůvobousměrechvyjadřujítepelnépropustnostisměremnahoru Λ 1 a směremdolů Λ 2.Chceme-lizajistithospodárnýprovozpodlahovéotopné plochymělybyse pohybovatvurčitých poměrech, v závislosti na tepelných a teplotních podmínkách prostoru pod vytápěnou místností. Pak lze uvažovat: Λ 1 4.Λ 2 Λ 1 6.Λ 2 Λ 1 6,5.Λ 2 pro případ, kdy je pod podlahou vytápěný prostor, pro případ, kdy je pod podlahou nevytápěný prostor nebo rostlá půda, pro případ, kdy je pod podlahou venkovní prostředí. 4

Tepelná propustnost směremnahoru dovytápěné místnosti Λ 1 jedána vztahem 1 Λ1 = 1 + α P s λ a, i a, i 1 = 1 sa 1 sk + + α λ λ P a k [W/m 2.K] kde α P [W/m 2.K] celkový součinitel přestupu tepla podlahy, s a1 [m] tloušťka akumulační vrstvy nad rovinou kabelů, s k [m] tloušťka podlahové krytiny, λ a [W/m.K] součinitel tepelné vodivosti akumulační vrstvy, λ k [W/m.K] součinitel tepelné vodivosti podlahové krytiny. Tepelná propustnost směremdolůpodvytápěnou místnost Λ 2 jedána vztahem Λ 2 1 = 1 + α n s λ n, i n, i 1 = 1 sa2 si sz + + + α λ λ λ n a i z [W/m 2.K] kde α n [W/m 2.K] celkový součinitel přestupu tepla na spodní straně podlahy, s a2 [m] tloušťka akumulační vrstvy pod rovinou kabelů, s i [m] tloušťka tepelné izolace, s z [m] tloušťka základní desky podlahy, λ a [W/m.K] součinitel tepelné vodivosti akumulační vrstvy, λ i [W/m.K] součinitel tepelné vodivosti tepelně izolační vrstvy, λ z [W/m.K] součinitel tepelné vodivosti základní desky podlahové konstrukce. 5

Závislost tepelné propustnosti směrem nahoru do vytápěného prostoru Λ 1 na tepelném odporu akumulační vrstvy nad rovinou kabelů s a1 /λ a Závislost tepelné propustnosti směrem dolů Λ 2 na druhu a tloušťce tepelné izolace s i. 6

Provedení otopné plochy a časová konstanta Podlahová otopná plocha by měla být provedena tak, aby byla schopna postupně vydávat teplo akumulované ve hmotě do vytápěného prostoru. Tento požadavek je důležitý vzhledem k zajištění tepelné pohody ve vytápěném prostoru i v časových periodách, kdy není do otopných hadů dodávána elektrická energie. U elektrického podlahového vytápění není odběr elektrické energie (až na výjimky) nepřetržitý jako u jiných způsobů vytápění. Protože je systém provozován s přestávkami, musí akumulační schopnost zajistit, aby ani na konci vybíjení tepla nepoklesla průměrná povrchová teplota podlahy pod 23 C. O akumulační schopnosti rozhoduje především plošná hmotnost betonové vrstvy nad topnými kabely a její tepelná vodivost. Mírou akumulace je časová konstanta τ A, což je doba, za kterou se při nabíjení ohřeje akumulační vrstvao1k. τ A sa ca ρ Λ + = a 1 Λ 2 kde : s a [m] tloušťka akumulační vrstvy c a [J/kg.K] měrná tepelná kapacita akumulační vrstvy ρ a [kg/m 3 ] hustota akumulační vrstvy Λ 1 [W/m 2.K] tepelná propustnost od roviny uložení kabelů směrem nahoru do vytápěné místnosti Λ 2 [W/m 2.K] tepelná propustnost od roviny uložení kabelů směrem dolů Časová konstanta u plně akumulačních podlah má být nejméně 8 hodin a nejlépe 10 až 12 hodin. U budov s celodenním provozem se žádá ještě více, až 15 hodin. Poloakumulační soustavy mají τ A od 4 do 8 hodin a soustavy s časovou konstantou kratší než 4 hodiny se již označují jako prakticky přímotopné. Požadovaný výkon otopné plochy se musí pokrýt příslušnou délkou kabelu o konstantním výkonu (W/m). Délka jednoho topného okruhu je dána přípustným zatížením: 12 m délky kabelu, které vychází z hlediska dlouhodobé životnosti. Závislost časové konstanty na tloušťce akumulační vrstvy s a a velikosti tepelného odporu podlahové krytiny R k ukazuje obr. Z obrázku je patrné, že zvětšení časové konstanty dosáhneme zvýšením akumulační vrstvy především nad rovinou topného kabelu. Větší odpor podlahové krytiny bude působit rovněž na zvětšení časové konstanty ale rovněž bude ovlivňovat poměr tepelného toku jdoucího dolů a teplotu v okolí topných kabelů, což může za určitých okolností vést ke snížení jejich životnosti. Proto je třeba volit pouze doporučené podlahové krytiny pro elektrické podlahové vytápění a kontrolovat výpočtem teplotu v rovině uložení topných kabelů. 7

Teplotní poměry v otopné ploše - Poloakumulační - Plně akumulační Teploty v rovině uložení topných kabelů během pracovního cyklu u plně akumulační podlahy Vzhledem k tomu, že je odběr elektrické energie přerušovaný, je teplotní pole na úrovni topných prvků nehomogenní. Při výpočtu se tak uvažuje střední teplota v rovině uložení topných kabelů, která se ustálí po nekonečně dlouhé době nabíjení, resp. cyklů v jedné čtvrtině vzdálenosti mezi dvěma sousedními vodiči. Teplota ve střední rovině uložení kabelů pro plně akumulační podlahu je určena 8

Tepelné toky a tepelný příkon otopné plochy Pro výpočet tepelných toků používáme podobný postup, jako je tomu u teplovodního podlahového vytápění. Měrný tepelný výkon otopné plochy směrem nahoru do vytápěného prostoru se určí ze vztahu ( t t ) = ( t t ) q = Λ α 1 τ i p p i [W/m 2 ] kde t i [ C] vnitřní výpočtová teplota t p [ C] povrchová teplota podlahy t τ [ C] střední teplota vrovině kabelů včase τ Λ 1 [W/m 2.K] tepelná propustnost od roviny uložení kabelů směrem do vytápěné místnosti α p [W/m 2.K] celkový součinitel přestupu tepla podlahy Měrný tepelný výkon otopné plochy směrem dolů pod vytápěný prostor je dán ( t t ) = ( t t ) q = Λ α 2 τ i p p i [W/m 2 ] kde t / i [ C] vnitřní výpočtová teplota prostoru podpodlahou t / p [ C] povrchováteplota podlahy zespodní strany (stropu) t τ [ C] střední teplota vrovině kabelů včase τ Λ 2 [W/m 2.K] tepelná propustnost odroviny uložení kabelůsměrempod vytápěnou místnost α / p [W/m 2.K] celkovýsoučinitel přestupu tepla podpodlahou (stropu) V případech, kdy je prostor pod podlahou vytápěn uvažuje se tepelný výkon směrem dolů do 15 % celkového tepelného výkonu. Není-li prostor pod podlahou vytápěn neměl by tepelný výkon směrem dolů překročit 10 % celkového tepelného výkonu. 9

Při návrhu potřebného instalovaného příkonu se vychází z celkové tepelné ztráty vytápěné místnosti a z dispoziční plochy podlahy. Potřebnou velikost otopné plochy(velikost pro pokládku kabelů) určíme s ohledem na ztrátovost tepelných toků. Pro případ, kdy je nad a pod místností s podlahovou otopnou plochou vytápěný prostor platí S Q = p q + q / [m 2 ] a pro případ nevytápěného prostoru pod podlahovou otopnou plochou (sklepy, rostlá půda) nebo se jedná o místnost v nejvyšším podlaží (nad půda či rovná střecha) platí Q S p = q kde q [W/m 2 ] tepelný výkon podlahové otopné plochy směremdovytápěného prostoru q / [W/m 2 ] tepelný výkon podlahové otopné plochy směrempodvytápěný prostor Q [W] celková tepelná ztráta vytápěného prostoru. [m 2 ] Celkový tepelný výkon pro oba výše zmíněné případy se určí Q p = / ( q + q ) S p [W] V praxi je často používán zjednodušený, ne vždy akceptovatelný, způsob stanovení požadovaného příkonu přes přirážku k celkové tepelné ztrátě v rozmezí 10 až 30 %. Takto navrhované systémy bývají často předimenzovány, což se odráží jak v nedodržení lokální tepelné pohody v oblasti nohou, tak ve snížené životnosti topných kabelů. Potřebný instalovaný příkon zdroje tepla pro plně akumulační a poloakumulační režim τ P = Q τ + τ NN DD p [W] Q p = ( q + q ) S p [W] τ [s] celková doba provozu, τ NN [s] dobanabíjení (cyklunabíjení), τ DD [s] dobadoplňkového dobíjení (cykludobíjení), Q p [W] celkovýtepelný výkonpodlahové otopné plochy. 10

Potřebný instalovaný příkon zdroje tepla pro přímotopný režim P = Q p [W] Topné kabely se pokládají ve tvaru meandru. Vzdálenost mezi jednotlivými topnými kabely l závisí na měrném instalovaném příkonu P M a zvoleném typu kabelu zhlediska jeho měrného výkonu (zatížení) P MZK. Vzdálenost mezi jednotlivými topnými kabely určíme p P l = P MZK P kde P M = [W/m 2 ] jeměrný instalovaný příkon S M P MZK [W/m] měrnýinstalovaný výkon(zatížení) topného kabelu Vzdálenost topných kabelů l v závislosti na měrném výkonu P MZK Měrný výkon kabelu P MZK = 10 W/m Měrný výkon kabelu P MZK = 18 W/m Měrný instalovaný příkon P M [W/m 2 ] Vzdálenost topných kabelů l [mm] Měrný instalovaný příkon P M [W/m 2 ] Vzdálenost topných kabelů l [mm] 50 200 80 225 57 175 90 200 67 150 103 175 80 125 120 150 100 100 144 125 133 75 180 100 200 50 240 75 Pro přímotopný režim vytápění jsou voleny topné kabely snižším měrným výkonem (např. 10 W/m). Pro plně akumulační a poloakumulační režim vytápění kabely s vyššími měrnými výkony. 11

Konstrukce elektrické podlahové otopné plochy Pro zhotovení elektrické podlahové otopné podlahy se dnes používají tři typy aktivních prvků: - elektrické topné kabely (termokabely), - elektrické topné rohože, - elektrické topné fólie. Elektrický topný (odporový) kabel je složen z odporového jádra, jednoduchého nebo dvojitého izolačního obalu a případných ochranných prvků. Vlastní konstrukce topných kabelů a vlastnosti použitých izolačních obalů, zvláště pak jejich tepelná vodivost a dlouhodobá tepelná odolnost, mají podstatný vliv na jejich životnost. V odporovém jádru dochází k přímé přeměně elektrické energie v energii tepelnou. Podle konstrukce je můžeme rozdělit do třech skupin na: - odporové dráty, - odporová lanka, - polovodivé polymerní směsi mezi dvěma vodiči z měděných lanek. Odporová jádra mohou mít kruhový průřez nebo mohou být zhotovena ve tvaru plochého pásu. Vyrábějí se ze slitin mědi s přísadou niklu, manganu či chrómu. Mají poměrně malý součinitel tepelné roztažnosti. Dodávány jsou průměry 1 až 4 mm, s tepelným výkonem od 5 do 70 W/m. Zvláštní skupinu topných kabelů tvoří samoregulační vodiče. Ty jsou tvořeny dvěma měděnými lanky, mezi nimiž je můstek z teplotně závislého odporového prvku. Výkon kabelu s rostoucí teplotou klesá po celé jeho délce a naopak. Izolační obal na bázi polymerů je jednoduchý nebo dvojitý. Obal by se měl vyznačovat dobrými elektroizolačními vlastnostmi, vysokou tepelnou vodivostí a vyhovujícími mechanickými vlastnostmi. Ochranné prvky představují kovové opletení, opláštění nebo jejich kombinaci. Slouží ke zvýšení mechanické odolnosti nebo jako další elektrická ochrana. Pro velkoplošné elektrické vytápění se nejčastěji používají vodiče s jedním nebo dvěma jádry s dvojitým izolačním obalem, případně s ochranným pletením. Ukládají se do betonové mazaniny, nebo přímo do lepidla pod dlažbu. Pro podlahové vytápění se používají topné kabely s výkonem 10 až 20 W/m. Kabely vytvářejí okruhy, které mají na koncích studené vodiče. Zahřívají se na maximální teplotu jádra 80 C. Celková tloušťka kabelů se pohybuje v rozmezí 4,5 až 8,5 mm. Požadovaný měrný výkon otopné plochy je závislý na měrném výkonu topného kabelu a na vzdálenosti jednotlivých kabelů. 12

Elektrická topná rohož je tvořena nosným tkanivem, ke kterému je přichycen topný kabel v podobě meandru s maximálním průměrem 3 mm. Tloušťka rohože se pohybuje v rozmezí 2,5 až 3,5 mm. Topné rohože se dodávajíostandardníšířce0,5ma v délkáchod1do20msměrnýmtepelnýmvýkonemod100do 160W/m 2. Jejich aplikace spočívá především v oblasti renovací podlah pro vytvoření hlavní či doplňkové otopné plochy. Topné rohože se kladou ve formě pásů vedle sebe tak, aby se nepřekrývaly. Elektrická topná fólie se skládá ze dvou laminovaných polyesterových fólií, mezi nimiž je vrstva homogenizovaného grafitu. Napájecí vodiče jsou po stranách fólie. Aktivní šířka topné fólie je 0,5 m a pasivní pásy po okrajích jsou široké 0,05 m. Topné fólie se vyrábí s měrným tepelným výkonem od 150 do 200 W/m 2 pro instalaci do betonu a od 60 do 80 W/m 2 pro instalaci do dřevěných nebo laminátových podlah. Celková tloušťka elektrické topné fólie je cca 0,4 mm. Topné fólie se kladou ve formě pásů vedle sebe tak, aby se nepřekrývaly. Provoz elektrického podlahového vytápění Provoz elektrického podlahového vytápění závisí na pracovním režimu otopné plochy, energetické náročnosti a na objektu jako takovém. Jak již bylo uvedeno dříve rozeznáváme pracovní režim plně akumulační, poloakumulační a přímotopný. U plně akumulačního režimu je pracovní cyklus rozdělen do dvou fází. V první fázi (době nabíjení) probíhá souvislý odběrelektrickéenergie.ktomudocházívdoběsníženéhozatíženísítě,nejčastějivnocipodobu8až10hodin(tzv. nízký tarif). Ve druhé fázi (době vybíjení) nedochází k odběru elektrické energie a systém je blokován. V této době dochází k samovolnému vybíjení naakumulované tepelné energie do vytápěného prostoru. Omezená doba nabíjení má za následek zvýšený potřebný instalovaný výkon. Akumulační elektrické podlahové vytápění není schopno pružně reagovat na náhlé změny provozních podmínek či požadavků. 13

Poloakumulační režim je charakterizován rozloženou dobou nabíjení. Protože je celková etapa nabíjení rozdělena, vykazuje celý cyklus několik dob nabíjení a vybíjení. Etapy nabíjení jsou rozloženy do několika časových pásem v průběhu dne. Hlavní odběr elektrické energie probíhá v noci a poté i přes den, především v odpoledních hodinách. Potřebný instalovaný výkon se snižuje vzhledem k možnosti dobíjení. U přímotopného režimu odebírá systém elektrickou energii ze sítě podle potřeby během celého provozu s výjimkou doby blokace, což představuje min. 2 hodiny denně. Systém je charakterizován minimální tloušťkou otopné plochy, neboť odpadá požadavek na akumulaci tepla. Instalovaný výkon je téměř o polovinu menší než u plně akumulačního systému. Z toho plyne i menší dimenzování elektrické přípojky. Rovněž můžeme zmínit i nižší investiční náklady a menší statické zatížení stropních konstrukcí. 14

Důležitým parametrem, který ovlivňuje volbu podlahové otopné plochy a pracovního režimu je energetická náročnost. Na obr. jsou znázorněny průměrné roční spotřeby elektrické energie jednotlivých typů (režimů) elektrického podlahového vytápění vztažené na 1 m 2 podlahové plochy objektu. Vše je rozděleno do tříčasových období, kdy do r. 1984 byly uvažovány tepelné odpory obvodových stěn stavebních konstrukcí v období 1984 až 1992 po r. 1992 cca R = 0,5 m 2.K/W cca R = 1 m 2.K/W cca R = 2 m 2.K/W. Průměrná roční spotřeba elektrické energie černě přímotopný režim; bíle poloakumulační režim; šedě akumulační režim Spektrální množství vyzářené energie 15

Elektrické kazetové vytápění (nízkoteplotní) Základem panelu bývá nosný rám z ocelového pozinkovaného plechu s čelní topnou plochou opatřenou povrchovou úpravou zajišťující maximální emisi(vyzařování) tepla. Vnější povrchová úprava je na bázi křemíkových krystalů - charakteristickým rysem patrným na první pohled je zrnitý povrch panelu, který poskytuje při stejném rozměru proti hladké ploše větší přestupní plochu! U panelů v příkonu do 600 W je topným prvkem speciální tkaná topná folie na bázi grafitu, s teplotní odolností 150 C, panely o příkonu 700 W jsou opatřeny výpletem z izolovaného odporového vodiče, s teplotní odolností 180 C. Mezi topný prvek a čelní topnou plochou je vložena dielektrická izolační deska. Z horní strany panelu je tepelná izolace z čedičové vaty, která brání úniku tepla zadní stranou panelu a zvyšuje tak celkovou účinnost zařízení. Provedení spojů karosáže a zadního krytu (nýtování/pájení), plášť přívodního vodiče (PVC/silikon) a typ kabelové průchody má vliv na výsledné IP krytí panelů. Technické parametry 16

Technické parametry Poznámky k návrhu 1. Dimenzování Slouží-li sálavé panely jako hlavní zdroj vytápění, požadovaný výkon vychází ze standardního výpočtu tepelných ztrát jednotlivých prostor dle ČSN EN 12831. Vzhledem ke specifickým vlastnostem, které sálavé vytápění nabízí, by teoreticky bylo možné při výpočtu snížit normou doporučené teploty v místnostech až o 2 C. Ve skutečnosti se však naopak doporučuje zvýšit instalovaný příkon proti výpočtu tepelnýchztráto15 20 %,abysezrychliladynamikanáběhu topnéhosystému. Pro zónové elektrické sálavé vytápění je možné aplikovat ČSN 06 0215, i když účinnost normy byla k 1.11.2000 bez náhrady zrušena. Přesto však lze z pravidel stanovených touto normou vycházet. 17

2. Umístění topných prvků Sálavé topné panely se přednostně umísťují na stropní (případně do stropní) konstrukce a to vždy tak, aby jejich výkon vyrovnával bilanci jednotlivých ploch čím větší podlahová plocha, tím větší plocha sálavých panelů. Je výhodnější použít více panelů o menším výkonu a rovnoměrněji tak pokrýt vytápěný prostor, než soustředit výkon do menšího počtu výkonnějších topných panelů. Vzdálenost od vertikálních konstrukcí by neměla být menší než 0,6-1 m a je nutné dodržet minimální instalační výšku závislou na výkonu sálavého panelu. Topné panely lze umisťovat také pod náklonem (směřovat tok sálání), nebo do svislé polohy na obvodovou stěnu. Ve svislé poloze se ale zvyšuje konvekční složka množství předané energie nebo účinnost panelu se nemění, pouze se procentuálně snižuje předávání tepla formou sálání ve prospěch konvekce. Zvýšení konvekční složky se příznivě projeví v dynamice náběhu, nevýhodou je však zvýšení rozdílu teploty vzduchu u podlahy a pod stropem. Při instalaci do svislé polohy se panely umisťují podobně jako běžné radiátory, tj. spodní hrana cca 20 cm nad podlahou. Elektrické vysokoteplotní vytápění Do nosného rámu jsou zasazeny hliníkové topné lamely se zalisovanou topnou tyčí. Povrch lamel je opatřen speciální galvanickou povrchovou úpravou, který podobně jako u nízkoteplotních panelů výrazně zvyšuje emisivitu lamel, má však teplotní odolnostaždo500 C. Dle příkonu mohou mít panely jednu, dvě nebo tři lamely. Panely jsou opatřeny svorkovnicí, do které se zapojuje přívodní vodič. Typy s jednou lamelou jsou pouze na napětí 230 V, dvou a tří-lamelové lze napojit na 230 V i na 400 V. Z hlediska provozu lze při vhodném zapojení spínat jednotlivé lamely panelu postupně a tím plynule zvyšovat výkon panelu dle potřeby. 18

Quartzové zářiče 19

20

21

Technické parametry : Výkon / Příkon : 1500 W Napětí : 230 V, 50 Hz Proud : 6,5 A Krytí : IP20 Zdroj IR záření (lampa) : TOSHIBA Vytápěná zóna : cca 12 m² Úhel instalace : 45 60 Příslušenství : Kabel s vidlicí (3 m), montážní konzole Druh řízení : Neřízený, ovládání na základě elektroinstalace (ZAP./VYP., termostat, pohybové čidlo, časovač ) Rozměry (d š v) : 140 470 230 mm Hmotnost : 3,8 kg 22

Infračervený zářič SUNLINE ELEGANT SE1500 Zářič SUNLINE ELEGANT SE15OO najde využití v domácnostech i v komerčních prostorách. Zářič byl vyroben v moderním designu, ochranná mřížka je integrována. Reflektor zářiče je vyroben z leštěného hliníkového plechu, plášť z ocelového plechu opatřeného komaxitovýmnástřikem. Zářič je vybaven montážní konzolou, která umožňuje náklon zářiče 45 90 + flexošňůrou o délce 3 m. Technické parametry : Výkon / Příkon : 1500 W Napětí : 230 V, 50 Hz Proud : 6,5 A Krytí : IP20 Zdroj IR záření (lampa) : TOSHIBA Vytápěná zóna : cca 10 m² Úhel instalace : 45 60 Příslušenství : montážní konzole, kabel s vidlicí (3 m) Druh řízení : ovládání na základě elektroinstalace (ZAP./VYP., termostat, pohybové čidlo, časovač ) ovládání pohybovým čidlem Standardní barevné provedení : bílá Rozměry (d š v) : 85 530 160 mm Hmotnost : 1,9 kg 23

Infračervený zářič UFO L/12 Technické parametry : Výkon : 1200 W Rozměry : 9x19x74 cm Váha : 3,7 kg Průměrná vytápěná plocha : 1) uzavřený prostor : 12 m2 2) otevřený prostor : 8 m2 Napětí : 230 V / 50 Hz Krytí : IP 34 Ovládání : manuální Záruka : 2 roky Umístění : zeď, strop, stojan 24

Infračervený zářič UFO CH/54 Modelová řada infračervených zářičů CH má několik výkonnostních provedení (CH54, CH69, CH90), přičemž číselné označení zamodelovým označením CH udává výkon infrazářiče. Parametry : Výkon : 5400 W Rozměry : 13x48x79 cm Váha : 13 kg Průměrná vytápěná plocha : 1) uzavřený prostor : 54 m2 2) otevřený prostor : 40 m2 Napětí : 230 V / 50 Hz Ovládání : manuální Záruka : 2 roky Umístění : zeď, strop, stojan 25

Infračervený zářič FIORE 1200 W model 766P Infračervený zářič pro sálavé vytápění menších prostor. Tento model není vybaven přívodním kabelem ani vypínačem a je vhodný k pevné instalaci v objektu a připojení na vlastní rozvod a vypínač. Vhodný pro použití v domácnosti, v dílně či zahradní restauraci nebo altánku. Rozměry: 712x112x83 mm Hmotnost: 0,95 kg Napájeni: 230V ~ 50-60Hz Výkon: 1200 W Životnost lampy: 5000 h Vhodné pro plochu: 4-6 m2 Přívodní kabel: bez kabelu Ochranné krytí: IP65 Třída izolace: I Vyzařované spektrum: IR-A Vypínač: ne Infračervený zářič FIORE 1200 W model 767 Infračervený zářič pro sálavé vytápění menších prostor. Tento model není vybaven přívodním kabelem ani vypínačem a je vhodný k pevné instalaci v objektu a připojení na vlastní rozvod a vypínač. Vhodný pro použití v domácnosti, v dílně či zahradní restauraci nebo altánku. Rozměry: 835x112x83 mm Hmotnost: 1,0 kg Napájeni: 230V ~ 50-60Hz Výkon: 1760 W Životnost lampy: 5000 h Vhodné pro plochu: 4-6 m2 Přívodní kabel: bez kabelu Ochranné krytí: IP65 Třída izolace: I Vyzařované spektrum: IR-A Vypínač: ano 26

27

Heating capacity: Maximum power: 12000 BTU/h 2500 W Space of use: 30 m 2 Power supply: Size(WxLxH): Product weight: Safety device: Controlling method: Controlling function: Dostupná i verze 1800 W AC 230V 50/60Hz 80mm x 170mm x 940mm 2.5 kg Tip over protection, overheat protection Push button control and remote control 4 power settings, off timer www.bionaire.cz www.dimplex.cz www.fenix.sk www.mo-el.com www.redwave.cz www.ufoinfrared.com www.veito.com 28

Děkuji za pozornost! Použitá literatura Cihelka, J.: Sálavé vytápění. 2. dopl. a přeprac. vydání. SNTL 1961. Praha. 376 str. Kotrbatý, M.: Sálavé vytápění sálavé panely, infrazářiče. Společnost pro techniku prostředí 1993. Praha. 39 str. Kotrbatý, M.;Seidl, J.: Průmyslové otopné soustavy.společnost pro techniku prostředí 2000. České Budějovice. 64 str. Kolektiv: Topenářská příručka. 2001, Praha: GAS. 2 500. 80-86176-82-7 Brož, K.: Vytápění. Skripta ČVUT. Vydavatelství ČVUT 2002. Praha. 205 str. 205 ASHRAE: ASHRAE Handbook HVAC Applications 2003. 2003 Vít, M., Málek, B. a Z. Matthauserová: Měření mikroklimatických parametrů pracovního prostředí a vnitřního prostředí staveb. Věstník MZ. ČR, Editor. 2004, Ministerstvo Zdravotnictví. p. 16-28 ČNI: ČSN 73 0540-2 Tepelná ochrana budov část 2: Požadavky. 2005 Kotrbatý, M. a kol.: Vytápění průmyslových a velkoprostorových objektů (I-IVX). Seriál článků www.tzb-info.cz. 2006 až 2007 29