Trendy ve vytápění nových rodinných domů
Rostoucí ceny energií, snadná dostupnost informací a osvěta v řadách široké veřejnosti s tlakem na minimalizaci nákladů za vytápění, stále v širším měřítku způsobuje poměrně masivní nasazování nízkoteplotních zdrojů tepla – kondenzačních kotlů a tepelných čerpadel, i přes jejich vyšší pořizovací náklady. Zákonitě při použití těchto zdrojů tepla je pak vlastní vytápění objektů řešeno nízkoteplotními otopnými soustavami, a to převážně teplovodním podlahovým vytápěním na úkor vytápění klasickými otopnými tělesy. Autor příspěvku jednoznačně, na základě jím provedené statistiky, tento trend potvrzuje. Je tedy zřejmé, že ne vše lze svádět na krizi, která se projevuje zvláště ve stavebnictví.
Recenzent: Zdeněk Číhal
V poslední době jsem se setkal s názorem, že klesá odbyt klasických otopných těles. Začal jsem o této informaci více přemýšlet a uvědomil jsem si, že již opravdu nenavrhuji tolik otopných těles, jako tomu bylo dříve.
Růst zájmu o podlahové vytápění jednoznačně souvisí se zaváděním nových technologií do vytápění:
- tepelná čerpadla,
- kondenzační kotle.
Dalším výrazným faktorem ovlivňujícím návrh otopné soustavy a podporujícím přechod k podlahovému vytápění je klesající tepelná ztráta objektů v souvislosti se zlepšujícími se tepelně-technickými vlastnostmi obálky budovy, tedy obvodového zdiva, oken, střechy, základové desky.
V otopných soustavách se stále častěji uplatňuje podlahové vytápění, které v prvních letech jeho projektování, pokud se dobře pamatuji, bylo vždy doplněno o otopná tělesa napojená na samostatný rozvod. S tím souvisela zásadní nutnost v návrhu soustavy řešit dvě teplotní úrovně otopné vody, odlišné pro podlahové vytápění a tělesa a regulaci jejich výkonu v jednotlivých místnostech. V důsledku stále se zlepšujících tepelně-izolačních vlastností ochlazovaných konstrukcí a stavebních výplní dochází k tomu, že k dostatečnému vytápění rodinných domů již plně vystačí pouze podlahové vytápění, přestože jeho výkon je striktně omezen, ze zdravotních důvodů, danou maximální přípustnou povrchovou teplotou podlahy.
Doplňková otopná tělesa se nacházejí v koupelnách, někdy v obytných místnostech s nevhodnou podlahovou nášlapnou vrstvou, kde je nutné doplnit nedostatečný topný výkon podlahy daný její, pro vytápění použitelnou, plochou a výše zmíněným zdravotním omezením nebo v domech s extrémním prosklením obvodových konstrukcí, kde v jejich blízkosti je obvykle nutné kompenzovat nižší tepelnou izolaci prosklení.
Rozhodl jsem se tedy provést statistiku návrhu typu otopných soustav v nově realizovaných rodinných domech, na kterých jsem se podílel za posledních několik let, respektive za dobu od nástupu tepelných čerpadel a kondenzačních kotlů na náš trh.
Statistika byla provedena na projektech nově realizovaných rodinných domů. U drobných rekonstrukcí rodinných domů nebyl obvykle přechod z vytápění otopnými tělesy na podlahové vytápění technicky možný a byl spíše výjimečný. U velkých komplexních rekonstrukcí se podlahové vytápění objevovalo stejně často jako u nových projektů. U developerských projektů bytové výstavby se podlahové vytápění prakticky nevyskytovalo z důvodu jeho vyšší pořizovací ceny.
Při rekonstrukcích starých bytů v činžovních domech byla změna klasické otopné soustavy na podlahové vytápění málo častá. Maximálně se realizovalo jako přídavné topení v koupelnách napojené na otopnou soustavu objektu přes armatury typu RTL. Vstup do podlahovky byl v tomto případě z přívodního potrubí do těles a termostatický ventil RTL, umístěný na výstupu z podlahovky, hlídal teplotu vody odcházející z podlahovky do vratného potrubí těles (Pozor, ventil neodvozuje svou činnost od teploty vzduchu, ale otopné vody, a má tedy odlišnou konstrukci než termostatické ventily na otopná tělesa!). Ventil RTL omezuje průtok otopné vody v podlahovce tak, aby teplota na výstupu z ní byla menší než nastavená mez. Tím se snižuje tepelný výkon podlahovky podle potřeby.
Při hledání údajů jsem našel různé zajímavosti:
- podlahové vytápění jsem začal projektovat v roce 1996 – software HT 2000 pro podlahové vytápění REHAU (poznámka: před tímto datem to byl klasický crittal na bazénu Klatovy a několik projektů podlahového vytápění WIRSBO, dál moje paměť nesahá),
- program na podlahové vytápění TECHCON REHAU 2004,
- první tepelné čerpadlo přelom roku 2004/2005,
- kondenzační kotle v roce 2006,
- ve všech projektech, kde bylo osazeno tepelné čerpadlo, bylo podlahové vytápění.
Připadá mi, že tyto nové technologie jsou tady desítky let, ale v praxi se tak dlouho masivně nevyužívají. Chyba v následujících údajích bude pravděpodobně zanedbatelná, neboť jsem tyto údaje získával pouze ze dvou počítačů. Údaje o projektech zpracovaných před rokem 1996 je pro mne téměř nemožné získat, jelikož archivace dat a její technologie se změnila a vyhledání příslušných údajů by bylo časově příliš náročné. I tak se ale jedná o cca 290 projektů vytápění.
Podíl návrhu podlahového vytápění v mnou zpracovaných projektech nových rodinných domů:
- 2006 – 55 %
- 2007 – 65 %
- 2008 – 60 %
- 2009 – 76 %
- 2010 – 76 %
- 2011 – 50 % krize stavebnictví
- 2012 – 87 %
Z výše uvedených údajů je zřejmé, že podlahového vytápění, v mnou zpracovaných projektech, přibývá a klasických otopných těles ubývá. Tím jsem chtěl říci, že nejenom krize má za následek nižší odbyt otopných těles, ale i změna systému vytápění v rodinných domech. Termín podlahové vytápění se dostal do povědomí lidí na stejnou úroveň, jako termín kondenzační kotel nebo tepelné čerpadlo.
Jednoznačně příznivý vliv na rozšíření podlahového vytápění mají nové technologie jeho pokládky. Zálivka anhydritem výrazně urychluje stavbu objektu. Setkal jsem se i s tím, že podlahové vytápění v rodinném domě bylo zalito za 1,5 hodiny. Normálně je to půl až jeden pracovní den. Vlastní pokládka podlahového vytápění je, díky systémovým deskám, také velmi rychlá. Tento pokrok vyplývá ze srovnání s předchozím stavem, kdy bylo nutné trubky k podkladové desce fixovat různými sponami a s dokončením betonové zálivky zabrala práce na celém domě i dva týdny.
Na závěr bych se rád zmínil o jednom nešvaru, který vzniká v procesu vlastní realizace podlahového vytápění mezi projektem, investorem a dodavateli, či spíše montážníky podlahového vytápění. Při projektovém návrhu podlahového vytápění se vychází z praxí ověřené hranice tlakové ztráty na každý okruh a podle ní se z nabídky potrubí výrobce vybere vhodný průměr. Např. pro podlahové vytápění rodinného domu je zvoleno potrubí 17/2, to znamená s vnějším průměrem 17, sílou stěny 2 mm, a tedy vnitřním průměrem 13 mm. Tlaková ztráta okruhu se obvykle volí do 10 kPa a délka potrubí v jednotlivých plochách je pak maximálně do cca 120 metrů. Výsledkem hydraulického výpočtu je poměrně přesné nastavení hydrauliky jednotlivých otopných ploch mezi sebou. Bohužel je běžnou praxí, že dodavatel otopné soustavy investorovi nabídne lepší a zajisté i levnější materiál, aby jej „přetáhl“ na svou stranu. Cenové rozdíly mezi rozměrově a materiálově stejnými trubkami různých výrobců nebývají tak významné. Ovšem dodavatel pak, již bez konzultace s investorem, na stavbě dost často zamění projektem předepsané potrubí za potrubí menších rozměrů, např. za potrubí 16/2, případně i 14/2. Tato změna způsobí, že při zachování teplotních parametrů stoupne tlaková ztráta okruhu o 5 až 10 kPa. Pro překonání tohoto odporu při průtoku 1000 kg/h je třeba zvýšit příkon oběhového čerpadla dle typu o 5 až 10 W. Zbytečně vynaložená energie je cca 40 kWh/rok, a to za předpokladu, že oběhové čerpadlo, navržené projektantem, je schopno zvládnout zvýšené nároky na něj kladené. Jako „bonus“ za to, že se zákazník dal nachytat technicky nepodloženými sliby, získal hydraulicky nevyváženou otopnou soustavu, která se vyznačuje nerovnoměrným vytápěním jednotlivých místností, z nichž v některých ani není možné dosáhnout požadované teploty. Následná náprava bývá velmi obtížná, protože se obvykle mezi tím ztratí projektová dokumentace, případně zákazník odsouhlasil změny, aniž by znal jejich reálný dopad a nemůže tak uplatnit reklamaci. „Šetřící“ dodavatel často nedodrží ani navržený kladečský plán. Přepočítání soustavy na skutečné poměry, a její hydraulické nastavení, představuje dodatečné náklady a často ani není možné provést potřebné zásahy vedoucí k nápravě, aniž by bylo nutné instalovat další regulační prvky. Problémy se projeví většinou až v topné sezoně, kdy je přerušení vytápění prakticky nereálné. Zásadní odstranění vad je v podstatě nemožné, protože by bylo nutné vybourat stávající podlahové vytápění a instalovat nové.
Závěry z mé statistiky jsou pochopitelně vztažené jen k mnou zpracovávaným projektům, ale podle rozhovorů s kolegy projektanty lze usoudit, že popsaný vývoj je obecným trendem.
Trends in heating system for family houses
The article describes experience with heating systems design in family houses. Based on designer experience, he highlights the changes in the last 17 years. There is more use of underfloor heating in comparison with heating with radiators.
Keywords: underfloor heating, floor heating, radiators, heating