stropne vykurovanie v nizkoenergetickych domoch studia
Galéria(10)

Stropné vykurovanie v nízkoenergetických domoch – štúdia

Partneri sekcie:

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.

04 fenix sovcik okno big image
grafy big image
obr2 big image
stropne vykurovanie v nizkoenergetickych domoch studia 5870 big image
05 fenix sovcik termoclanky big image
01 fenix sovcik podlaha big image
06 fenix sovcik zaznam dat big image
02 fenix sovcik stena big image
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.