Stropné vykurovanie v nízkoenergetických domoch – štúdia

Spoločnosť Fenix Group vydala v minulom roku štúdiu Stropné vykurovanie Ecofilm v nízkoenergetických domoch. Jej cieľom bolo vyhodnotiť teplotný gradient v obytnej miestnosti pri použití stropného vykurovania s nízkym plošným výkonom. Správa vznikla na základe testu, ktorý sa uskutočnil v priestore dobre izolovanej modernej stavby. Výsledky zreteľne ukázali, že vyhovujúci profil teplotného gradientu možno dosiahnuť pri inštalovanom výkone stropného vykurovania medzi 80 a 140 W/m² (aktívna vykurovacia plocha). Článok prináša výsledky novej štúdie zameranej na stropné vykurovanie s výkonom 40 až 100 W/m².

Opis merania
Na účely štúdie sa vybudovala nízkoenergetická testovacia miestnosť v priestoroch nevykurovaného skladu. Podlaha, steny a strop sa izolovali viacvrstvovou izoláciou, ktorá sa používa v moderných nízkoenergetických budovách. Ako zdroj tepla sa použili vykurovacie prvky Ecofilm. Reguláciou napájacieho napätia sa dosiahlo zníženie inštalovaného výkonu vykurovania až na 40 W/m². Na porovnanie sa zaznamenávali povrchové teploty stien a teplotný gradient od podlahy k stropu.

V strope sa inštalovalo celkom 24 prepojených vykurovacích prvkov. Vykurovacia plocha každého prvku bola 0,495 m², celková vykurovacia plocha bola 11,88 m². Prvky mali menovitý výkon 150 W/m² pri 230 V. Použitím nastaviteľného transformátora sa dosiahli výkony 40, 60, 80 a 100 W/m² (vyhrievaná plocha). Termočlánky typu K pripojené k zberaču dát HP 34970A snímali teplotu na povrchu vykurovacieho prvku, sadrokartónového povrchu a vo vnútri série matných čiernych plastových gulí, ktoré boli pripevnené na testovací stojan vo vzdialenostiach 200 mm. Tieto termočlánky sa použili na meranie vertikálneho teplotného profilu v testovacej miestnosti pre všetky hodnotené úrovne výkonu.

Vykurovaciu sústavu riadil štandardný digitálny elektronický izbový termostat Aube TH232, pracujúci v režime snímania vzduchu. Výstupné relé termostatu riadilo spínanie externého spínača, pripojeného na nastaviteľný transformátor, a vykurovaciu záťaž. Jeden pól spínača bol pripojený na jeden zo vstupov zberača dát a zaznamenával spínanie a vypínanie vykurovacej sústavy.

Obr. 1 Časový priebeh teplôt v miestnosti pri rozličných výkonoch systému
(pre lepšie zobrazenie kliknite na obrázok)

Výsledky testu
Grafy na obr. 1 ukazujú zistené priebehy teplôt zodpovedajúce jednotlivým testovaným výkonom. Z grafov je zrejmé, že čas na dosiahnutie teploty 21 °C pri najvyššom inštalovanom výkone je najkratší a jednotlivé okamžité teploty, zaznamenané pre každý výkon, sú takmer identické. Na obr. 2 je zobrazený teplotný profil od podlahy k stropu pre jednotlivé testované výkony (zobrazené sú výsledky merané v 70. hodine od začiatku merania). Výsledky zreteľne ukazujú, že v testovanej miestnosti s malou tepelnou stratou je teplotný profil po dosiahnutí rovnováhy rovnaký pri všetkých výkonoch v rozmedzí od 40 do 100 W/m². Podobné výsledky možno očakávať aj v obytných miestnostiach nízkoenergetických stavieb.

Obr. 2 Vertikálny teplotný profil zodpovedajúci jednotlivým testovaným výkonom (hodnoty sa odčítali v ustálenom stave, 71 hodín od začiatku merania)

Záver
Výsledky štúdie ukazujú, že vykurovacie fólie s nízkym plošným výkonom inštalované v nízkoenergetickom dome s dobre izolovanými stenami, poskytujú komfortné tepelné podmienky vo vnútornom prostredí. Vertikálny teplotný gradient od podlahy k stropu miestnosti bol takmer identický s gradientom získaným pri vyššom plošnom výkone. Výsledky merania ukazujú aj to, že v nízkoenergetických domoch môže systém Ecofilm s nízkym výkonom (40 W/m²) dosiahnuť priemerné teploty prostredia 21 °C, a to pri maximálnej ustálenej povrchovej teplote vykurovacieho prvku iba 25 °C. To dokladá vhodnosť použitia tohto stropného vykurovacieho systému na vykurovanie nízkoenergetických budov.

Obr. 3 Štruktúra podlahy v testovanej miestnosti: 220 × 45 mm drevené nosníky, 120 mm Kingspan, 22 mm drevotriesková doska, 6 mm depronová izolácia, 15 mm konštrukčný podlahový materiál, U = 0,18 W/(m² . K)	Obr. 4 Zloženie obvodovej steny: 195 × 45 mm drevené nosníky, 170 mm Kingspan TW55, 12,7 mm sadrokartón (vnútorná strana), 12 mm OSB doska (vonkajšia strana), U = 0,18 W/(m² . K)
Obr. 5 Konštrukcia stropu: 220 × 45 mm drevené nosníky, 12,7 mm sadrokartón, vykurovací prvok Ecofilm (500/600 Typ C), 200 mm izolácia, 22 mm drevotriesková doska hore, U = 0,19 W/(m² . K)	Obr. 6 Okno v testovanej miestnosti: 1 700 × 990 mm UPVC dvojité sklo, U = 1,79 W/(m² . K)
Obr. 7 Meranie vertikálneho teplotného profilu	Obr. 8 Digitálny elektronický izbový termostat Aube TH232

 
Ing. Peter Šovčík
Foto: Fenix Holding

Autor je externým konzultantom spoločnosti Fenix Holding.

Článok bol uverejnený v časopise TZB HAUSTECHNIK.