Podívejme se na živý příklad racionálního řešení kombinovaného topného systému. Teplá podlaha + konvektory + radiátory.
Zdrojová data:
- Město Jekatěrinburg, venku -35C, uvnitř by mělo být +24C (20 je v pohodě, zvláště pokud jsou malé děti), v ložnicích +20C, v koupelnách +28C
- stěna: INSI pórobeton 400mm, izolace 100mm pro mokrou fasádu, bude akceptován koeficient odporu prostupu tepla
- podlaha: železobetonová podlahová deska 220 mm nad nevytápěnou místností, 100 mm extrudovaná polystyrenová pěna
- panoramatické okno: teplý hliník KRAMZ, 2komorové okno s dvojitým zasklením 6z-14-4-14-6z – 44mm
- Okno Rehau: profil INTELIO (86 MM / 6 KOMOR), 2-komorové okno s dvojsklem 6z-14-4-14-6z – 44mm
- půdní strop: minerální vlna 250mm, flexibilní dlažba
- graf teploty topného systému 75/65
- teplotní graf systému podlahového vytápění 55/45
- přebytečné teplo je kompenzováno systémem přívodního a odtahového větrání s rekuperátorem
Pro výpočet odporu prostupu tepla plotu R, m²·ºС/W použijte program Teremok nebo podobný. Níže uvádíme tabulku pro náš objekt:
Tepelné ztráty obvodovým pláštěm budovy počítáme pro následující dispozice:
Například pro výpočet tepelných ztrát můžeme použít program v xls, bez zohlednění ventilačního systému a infiltrace vzduchu získáme následující výsledky:
1. Obývací pokoj a schodiště – 5747 W
2. Ložnice – 1615 W
3. Kotelna – 752 W
4. Předsíň – 444 W
5. Šatna – 373W
6. Koupelna – 369 W
Aplikujeme standardní bezpečnostní faktor 30 % (nebo méně dle vašeho uvážení), získáme:
1. Obývací pokoj a schodiště – 7471 W
2. Ložnice – 2100 W
3. Kotelna – 977 W
4. Předsíň – 577 W
5. Šatna – 484W
6. Koupelna – 479 W
S celkovou plochou 149 m2, vysokými stropy více než 3,5 m, získáme potřebu 12091 W tepelného výkonu nebo průměrně 81 W/m2, což je dobrý ukazatel energetické účinnosti zařízení.
Výběr topných radiátorů a vestavěných konvektorů:
Přáním zákazníka bylo mít vytápěné podlahy ve všech místnostech 1.NP v komfortní zóně 25-30C, na základě těchto parametrů akceptujeme jejich topný výkon 40 W/m2. Vzhledem k tomu, že budou zahrnuty vytápěné podlahy, budeme je vždy zohledňovat. Jako příklad vybereme zařízení používající Varmann, protože tento výrobce má pohodlnou kalkulačku pro výpočty.
1. Obývací pokoj a schodiště
Teplá podlaha – 58 m2 x 40 W/m2 = 2320 W. Vzhledem k velkému panoramatickému zasklení s výškou více než 3 metry a vysoké potřebě tepla – minus vytápěná podlaha je potřeba dalších 5151 W – v této místnosti je nutné použít podlahové konvektory s nucenou konvekcí. Vybíráme je podle plánu 75/65/24 a při středních otáčkách ventilátoru při špičkovém výkonu.
Model, který nám vyhovuje pro velké okno, je:
Podlahový konvektor Varmann Qtherm Q 230.110.4000 RR U EV1, šířka 230 mm, výška 110 mm, délka 4000 mm, 2 konvektory o délce 2 x 2000 mm jsou spojeny přírubou do jednoho pouzdra, rolovací mřížka z hliníku, elox v přírodním hliníku, ozdobný rám z profilu ve tvaru U, ventilátory s EC motory 24V, mikroprocesorové řízení Vartronic s napájecím napětím 220V, topný výkon při otáčkách ventilátoru n/n max – 60 %, při teplotě chladící kapaliny 75/65 °C , pokojová teplota 24 °C – 3360 W.
Dali jsme pod dveře na verandu:
Podlahový konvektor Varmann Qtherm Q 230.110.1500 RR U EV1, šířka 230 mm, výška 110 mm, délka 1500 mm, rolovací mříž z hliníku, eloxovaný přírodní hliník, ozdobný rám z profilu ve tvaru U, ventilátory s EC motory 24V , Mikroprocesorové řízení Vartronic s napájecím napětím 220V, tepelný výkon při otáčkách ventilátoru n/n max – 60%, při teplotě chladicí kapaliny 75/65 °C, pokojová teplota 24 °C – 1168 W.
Lokálně pod oknem v kuchyni pro vytvoření tepelné clony přirozené konvekce:
Podlahový konvektor Varmann Ntherm N 180.110.800 RR U EV1, šířka 180 mm, výška 110 mm, délka 800 mm, rolovací mříž z hliníku, eloxovaný přírodní hliník, ozdobný rám z profilu ve tvaru U, topný výkon při chladivu teplota 75/ 65 °C, pokojová teplota 24 °C – 153 W.
Na schodišti vytvořit tepelnou clonu přirozené konvekce:
Podlahový konvektor Varmann Ntherm N 180.110.800 RR U EV1, šířka 180 mm, výška 110 mm, délka 800 mm, rolovací mříž z hliníku, eloxovaný přírodní hliník, ozdobný rám z profilu ve tvaru U, topný výkon při chladivu teplota 75/ 65 °C, pokojová teplota 24 °C – 153 W.
Ve výsledku dostáváme při venkovní teplotě -35C následující bilanci: odhadovaná tepelná ztráta v obývacím pokoji a na schodišti je 7471 W, podlaha a spotřebiče vyrobí 2320 W + 3360 W + 1168 W + 153 W + 153 W = 7154 W – dobrý
7154 je o 7471 % méně než 5, ale máme rezervu 30 %, kterou jsme si odložili dříve a nechceme přeplácet další standardní velikost konvektorů.
Podle automatizačního systému je nutné pro větší citlivost instalovat na venkovní stěnu termostat, instalovat serva pro napájení a nakonfigurovat logiku pro zapínání a vypínání ventilátorů.
2. Ložnice 1. patro
Tepelná ztráta v této místnosti je 2100 W. Jelikož se jedná o ložnici, nedoporučujeme instalovat konvektory s nucenou konvekcí, je nutné vytvořit kombinovaný systém. Podle tabulky tepelných ztrát v této místnosti oknem ztrácíme 712 * 1,3 = 925 W. Proto před něj musíme lokálně nainstalovat zařízení s větším výkonem. Uveďme například:
Podlahový konvektor Varmann Ntherm N 300.90.3000 RR U EV1, šířka 300 mm, výška 90 mm, délka 3000 mm, rolovací mříž z hliníku, eloxovaný přírodní hliník, ozdobný rám z profilu ve tvaru U, topný výkon při chladivu teplota 75/ 65 °C, pokojová teplota 20 °C – 1176 W.
Vytápěné podlahy v této místnosti produkují 24 m2 x 40 W/m2 = 960 W
A pod další okno namontujeme deskové otopné těleso s vestavěnou termostatickou hlavicí a spodním připojením Kermi FTV 22 050 060 o výkonu 890W. Samozřejmě můžete instalovat méně, ale chtěl bych mít možnost úplně vypnout vyhřívanou podlahu v této místnosti.
Celková tepelná bilance: 1176+960+890 = 3026 W místo 2100 W.
Logika ovládání tohoto systému je následující: 2 termostaty pro podlahu a pro vzduch. Konvektor a radiátor jsou umístěny na samostatné větvi a jsou ovládány servopohony z prostorového termostatu.
3. Kotelna
Tepelná ztráta je 977 W, ale v této místnosti jsou další velké tepelné zisky z kotle, kotle a všech topných těles, takže instalace v této místnosti je v tomto případě zbytečná. Oknem však ztrácíme 154 W, nainstalujeme tam konvektor – bude pohodlné sušit věci! ). Podlahový konvektor Varmann Ntherm N 180.110.1200 RR U EV1, šířka 180 mm, výška 110 mm, délka 1200 mm, rolovací mříž z hliníku, eloxovaný přírodní hliník, ozdobný rám z profilu ve tvaru U, topný výkon při chladivu teplota 75/ 65 °C, pokojová teplota 20 °C – 317 W.
V této místnosti se ovládá pouze mechanicky.
4. Vstupní hala
Kombinujeme teplou podlahu do jediného okruhu s kotelnou. Ztráty 577W. Do této místnosti ale nebudeme instalovat topná tělesa, protože lidé zde nejsou neustále a je možné si zapnout vyhřívanou podlahu na +35C a výše, což je dobré i pro sušení bot. S těmito parametry může teplá podlaha produkovat 100 W/m2 i více. Získáme 6 m2*100W/m2 = 600W. Řízení teploty podlahy a vzduchu současně – takové termostaty existují
5. Čekárna
Tepelná ztráta je 484 W, je zde jedno okno, ale v této místnosti je potřeba udržovat teplotu +28C. Instalujeme zde trubkový radiátor Irsap RR 3 0565 12 01 A4 25 N s tepelným výkonem 75/65/28 – 617 W. Ovládání bude provedeno termostatickou hlavicí. A samozřejmě tato místnost má vyhřívanou podlahu, která bude řízena teplotou podlahy.
6. Koupelna 1. patro
Tato místnost potřebuje 479 W, ale jsme velmi omezeni prostorem, vyhřívaná podlaha produkuje 40 W/m2 x 4 = 160 W. Radiátor bychom dali pod okno, ale je tam vana!Dáme tam konvektor: Podlahový konvektor Varmann Ntherm N 180.110.800 RR U EV1, šířka 180 mm, výška 110 mm, délka 800 mm, rolovací mříž vyrobena z hliníku, eloxováno v přírodním hliníku, ozdobný rám z profilu ve tvaru U, topný výkon při teplotě chladiva 75/65 °C, pokojová teplota 28 °C – 135 W. Do této místnosti nebudeme dávat nic jiného, protože je zde také elektrický vyhřívaný věšák na ručníky a nechceme zaneřádit koupelnu.
