Úsporné stropní systémy pro sálavé vytápění a chlazení

Vytápění nebo chlazení budov často vyžaduje kompromisy: na jedné straně rostoucí ceny energií, na druhé straně rostoucí nároky na optimální vnitřní klima. Teplovodní stropní systémy pro sálavé vytápění a chlazení představují komfortní a zároveň energeticky úsporné řešení.

Pomocí sálání lze vytvořit příjemné vnitřní klima, ve kterém je vnímaná teplota vyšší než teplota vzduchu. Díky tomuto efektu lze uspořit více než 40 % energie oproti jiným systémům. Firma Zehnder je díky svým více než padesátiletým zkušenostem v současné době největším evropským výrobcem teplovodních stropních sálavých panelů. O kvalitě systémů instalovaných firmou Zehnder svědčí desetitisíce spokojených zákazníků v Evropě, Asii, USA a desítky také v České republice.

Princip sálavého vytápění

Společným rysem teplovodních stropních panelů je princip sálavého předávání tepla, který je v zásadě stejný jako u tepelného účinku slunce: přímé sluneční záření vnímáme příjemně teplé i v zimě při studeném okolním vzduchu. Elektromagnetické vlny slunečního záření procházejí vzduchem bez energetických ztrát, tato energie se mění na teplo až při kontaktu s lidským tělem. Stropní sálavé panely Zehnder využívají tento přírodní princip s tím, že jsou ohřívány teplou vodou. Díky tomu mohou sálavé panely instalované ve výšce například 30 metrů poskytovat příjemné teplo až u země. To vše s unikátní účinností – není nutné přímé ohřívání vzduchu – tím vznikají velké možnosti pro úsporu tepelné energie a výrazné snížení provozních nákladů.

Zatímco například u teplovzdušného vytápění stoupá ohřátý vzduch nahoru, při použití stropních sálavých panelů vzniká teplo tam, kde ho potřebujeme – tam, kam dopadá tepelné záření, tj. na podlahu, povrch lidského těla, předměty kolem nás. Díky tomu je rozložení teplot v celé výšce prostoru rovnoměrnější a spotřeba energie výrazně nižší (viz obr. 2). Při sálavém vytápění lidé pociťují teplotu v místnosti až o 3 °C vyšší. Tím je navzdory nižší teplotě v místnosti zaručen příjemný pocit tepla a na vytápění lze přesto ušetřit významné náklady za energii (viz obr. 3). Oproti jiným systémům vytápění (například teplovzdušnému) lze díky výše uvedenému ušetřit až 40 % celkové energie.

Obr. 2 Při vytápění stropními sálavými panely je při stejném pocitu tepla nižší teplota vzduchu v prostoru. Důsledek: Navzdory nižší teplotě v místnosti je zaručen příjemný pocit tepla a lze ušetřit až 40 % celkové energie.

Obr. 3 Možnost úspory při vytápění stropními sálavými panely oproti teplovzdušnému vytápění při stejné vnímané teplotě

Chlazení stropními panely

Nenákladný a účinný způsob sálavého vytápění budov lze využít také pro chlazení, kdy stropními panely protéká studená voda. Osoby a předměty v místnosti vyzařují díky své vyšší teplotě teplo do stropu. Zároveň teplý vzduch v místnosti stoupá nahoru ke stropu a předává teplo chladicím stropním panelům. Ochlazený vzduch přirozeně klesá zpět do místnosti. V režimu chlazení mají navíc systémy Zehnder ve srovnání s běžnými klimatizačními zařízeními tu výhodu, že jejich provoz není spojen se vznikem silného proudění vzduchu, uživatele v místnosti neobtěžuje nepříjemný průvan, a mohou se tak cítit příjemněji.

Proč stropní panely

Téměř tři čtvrtiny svého života strávíme v budovách: doma, v práci, ve volném čase. Samotné vnitřní klima (teplota a kvalita vzduchu) má velký vliv na naši celkovou pohodu. Naše pohoda záleží především na způsobu přenosu tepla – například sálavé teplo slunce, ohně z krbu nebo kachlových kamen vnímáme jako příjemné a přirozené, protože přímo zahřívá tělo. Tento princip přenosu tepla využívají systémy stropního sálavého vytápění a chlazení. Na rozdíl od běžného teplovzdušného vytápění sálavé panely představují také naprosto „čisté“ řešení, protože při vytápění resp. chlazení nedochází k proudění vzduchu a nevíří se prach. To je obrovská výhoda nejen pro alergiky, ale také pro všechny osoby zdržující se v prašném prostředí. Teplovodní sálavé panely Zehnder mají zejména tyto vlastnosti:

• nejpříjemnější nejpřirozenější způsob vytápění a chlazení
• možnost úspory provozních nákladů až 40% – rychlá návratnost počáteční investice (2,5–3,5 roku)
• libovolný zdroj energie (dálkové vytápění, plynový nebo kondenzační kotel, tepelné čerpadlo, …)
• žádné další náklady na elektřinu, opravy, údržbu, revize
• okamžitě vnímaný tepelný resp. chladicí účinek – extrémně rychlá reakce
• rovnoměrně rozložené teplo v celém prostoru a po celé výšce budovy
• tichý provoz
• žádné víření prachu – nižší náklady na úklid budovy, výhoda pro alergiky 
• vysoké topné a chladicí výkony
• nízká hmotnost – snadná montáž
• neomezené využití podlahových a stěnových ploch

Optimální umístění stropních panelů a intenzita sálání

Pro jednoduchou představu rozmístění stropních panelů lze říci, že rozteč stropních panelů se rovná montážní výšce stropních panelů od podlahy tak, aby se dosáhlo min. 70% intenzity sálání. Panely instalované ve větší výšce tedy sálají na větší plochu. Největší intenzita sálání je kolmo pod panelem, proto je žádoucí při návrhu stropních panelů znát umístění objektů v daném prostoru a jeho využití. Pro vymezení tepelné ztráty vnější konstrukcí se zpravidla u venkovní stěny umísťují stropní panely s vyšším tepelným výkonem (Obr. 4-6).

Obr. 4 Účinné pole stropních panelů

Obr. 5 Optimální rozložení stropních panelů

Obr. 6 Intenzita sálání stropních panelu

Možnosti využití stropních sálavých systémů

V oblasti chlazení a vytápění velkých hal si společnost Zehnder se svými stropními sálavými panely typu ZIP a ZBN stále drží přední příčku na evropském trhu. Tyto panely se ideálně hodí do vysokých prostor, jakými jsou výrobní a skladové haly, dílny, sportovní haly, garáže, prodejní prostory, loděnice, servisní haly, vlhké prostory atd. Základem teplovodních sálavých panelů je ocelový plech se speciálním profilováním, do kterého jsou vtlačeny trubky z přesné oceli a shora vložena tepelná izolace. Plech sálavého panelu je ohříván teplou vodou proudící v trubkách a předává více než 70 % tepelné energie do prostoru formou sálání (Obr. 7).

Obr. 7 Stropní sálavé panely typu ZIP a ZBN se hodí do vysokých prostor, jakými jsou výrobní a skladové haly, dílny, sportovní haly, garáže, servisní haly, prodejní prostory, autosalóny, autoservisy atd.

Speciálně pro vytápění a chlazení v kancelářských, kongresových a prodejních a jiných prostorách s důrazem na vyšší estetickou úroveň rozšířila firma Zehnder portfolio svých výrobků o stropní teplovodní systém Zehnder Alumline. Základem jsou ocelové desky (kazety), které se vkládají do rastrových stropů se závěsnou konstrukcí s T-profily nebo se samostatně zavěšují pod strop.

Přenos tepelné energie z topné vody na sálavý plech desek se uskutečňuje pomocí měděného trubkového meandru a vodivých hliníkových roznášecích profilů. K dispozici jsou desky o šířce 600 mm (625 mm) a délkách 600, 1200, 1800, 2400 a 3000 mm. Délka desek se volí podle architektonického návrhu rastrového stropu. Použitím delších desek lze výrazně snížit náklady na desky a stejně tak až 80 % nákladů na instalaci. Lze volit hladké nebo pro absorpci hluku perforované provedení desek (Obr. 8).

Obr. 8. Základem teplovodního systému Zehnder Alumline jsou ocelové desky (kazety), které se vkládají do rastrových stropů se závěsnou konstrukcí s T-profily nebo se samostatně zavěšují pod strop.

Nové aktivační moduly Zehnder PAM pro uzavřené sádrokartonové stropy jsou určeny pro komfortní vytápění a chlazení podhledových veřejných interiérů stejně jako bytů a rodinných domů. Moduly se velice snadno upevňují na standardní konstrukci pro sádrokartonové stropy, poté se propojí a připojí na teplovodní soustavu a následně zakryjí sádrokartonovými deskami. Tento stropní systém umožňuje maximální tvůrčí volnost – přizpůsobení se různým geometriím prostoru. K dispozici jsou moduly bez perforace nebo s perforováním pro absorpci hluku (Obr. 9).

Obr. 9 Nové aktivační moduly Zehnder PAM pro uzavřené sádrokartonové stropy jsou určeny pro komfortní vytápění a chlazení podhledových veřejných interiérů stejně jako bytů a rodinných domů.

Ing. Jiří Štekr
Autor je zástupce společnosti Zehnder Group Czech Republic s.r.o. pro Českou a Slovenskou republiku

Foto a obrázky: Zehnder

Článek byl uveřejněn v časopisu TZB HAUSTECHNIK.