První radiátor s řízeným zatékáním

Tradice výroby a užívání deskových otopných těles – radiátorů, se v České republice tvoří již po dobu čtyř desítek let. Tyto radiátory, pro které je typický jejich plochý tvar tvořený jednou, dvěma nebo třemi deskami řazenými za sebou, si získaly velkou oblibu. Na tom se podílí nejen dokonalé zvládnutí výroby, počínaje výběrem vhodných ocelových plechů, technologií jejich lisování, svařování, instalace propojovacích potrubí a dalších prvků, ale též mistrné zvládnutí technologie ochrany proti korozi a povrchové úpravy. V roce 2014 je po delší době na trh uváděna zásadní inovace, radiátor s řízeným zatékáním.

Dlouhou dobu zůstával u deskových radiátorů, vedle volby jeho délky, jako základní výběrový parametr poměr tepelného výkonu a ceny. Po optimalizaci vzdálenosti desek, tvaru prolisů, tvaru konvekčních ploch mezi nimi, které zvyšují tepelný výkon, se jevilo, že vývoj je ukončen a není kam pokračovat. Na tepelném výkonu deskových otopných těles se sálavá složka předávání tepla podílí vysokou hodnotou, a to přibližně jednou polovinou u jednodeskového tělesa. Tento velmi příznivý faktor klesá na jednu třetinu u dvojdeskových těles a pochopitelně ještě více u třídeskových těles. Množství tepla, předávaného z radiátoru sáláním, je závislé nejen na vlastnostech čelní plochy, ale i na teplotě. Zatímco geometrické rozměry radiá­toru a jeho materiálová úprava, ovlivňující intenzitu sálání tepla, jsou veličiny stálé, tak teplota se může měnit. A právě zde vývoj v posledním desetiletí udělal významný krok kupředu.

Inovace

Dlouhodobým cílem konstruktérů bylo, aby se po zahájení vytápění celý radiátor co nejdříve a rovnoměrně ohřál, a tím byl při daných teplotních poměrech co nejintenzivněji využit. Ukázalo se však, že tento princip není tou nejvyšší dosažitelnou metou. Pokud se zohlední význam sálavého toku tepla z čelní plochy radiátoru a rychlost reakce radiátoru na požadované teplotní změny v místnosti, pak existuje lepší řešení. Na trhu deskových těles se objevila konstrukce, ve které otopná voda natéká nejprve do přední desky a následně do druhé. Toto řešení upozornilo na možnost zvětšit podíl sálavé složky předávaného tepla na celkovém výkonu tělesa. Negativem sériového řazení průtoku desek je zvětšení hydraulického odporu tělesa, na jehož překonání se musí vynaložit více energie (obr. 1).

Obr. 1 Při sériovém řazení desek protéká otopná voda nejdříve čelní deskou a následně deskou zadní. Vlivem sálání z čelní desky, různých podílů přestupu tepla konvekcí z jednotlivých stran desek radiátoru při totožném průtoku otopné vody oběma deskami, se teplotní spád na deskách nedělí přesně na polovinu.

Významný rozdíl mezi teplotou přední a zadní desky se u sériového zatékání projeví při náběhu, tj. při ohřívání tělesa. Během cca 15 minut se však radiátor prohřeje rovnoměrně, a přitom se rozdíly teplot mezi přední a zadní deskou sníží, jak ukazují termosnímky (obr. 2).

Obr. 2 Radiátor se sériovým zatékáním, čelní deska zepředu a zadní deska zezadu

Zkouška probíhala při jmenovitém výkonu radiátoru a parametrech, viz tab. 1.

Konstruktéři společnosti KORADO, a.s. měřením zjistili, že při běžných teplotních poměrech v přechodném období se tepelný výkon zadní desky sériově protékaných desek výrazně snižuje, a že vynecháním zadní desky se výkon tělesa změní v přípustném rozmezí. Výsledkem úvah je deskový radiá­tor s řízeným zatékáním, který umožňuje volbu, zda otopná voda bude protékat pouze čelní deskou, částečně anebo plně oběma. Přitom jde o protékání desek paralelní, tedy s nižší hydraulickou ztrátou. Toto řešení je patentováno a bylo pojmenováno X–CONTROL (obr. 3).

Obr. 3 RADIK X-CONTROL zavrhuje sériové protékaní desek

Popis funkce X–CONTROL

Radiátor s funkcí X-CONTROL je vybaven pozměněnými garniturami propojujícími přední a zadní desku. O způsobu zatékání otopné vody rozhoduje rozdělovací ventil umístěný ve spodní části otopného tělesa na straně s termostatickým ventilem (obr. 4). Volba  aretační objímky hlavice ventilu umožňuje jeho přestavení podle toho, která deska bude montáží radiátoru zvolena jako čelní. Pro ověření vlastností radiátoru X–CONTROL byly zvoleny prakticky identické počáteční podmínky jako pro radiátor se sériovým zatékáním. Při plném paralelním zatékání do obou desek byl průtok oproti sériovému řazení mírně větší, a to 145 kg/h a střední teplota čelní desky dosáhla 66,3 °C. Poté byl rozdělovacím ventilem přepnut režim zatékání pouze na čelní desku. Došlo k trvalému zvýšení střední teploty čelní desky (obr. 5), které se v čase neměnilo a které zvýšilo sálavý tok tepla. Zjištěné parametry jsou uvedeny v tab. 2.

Obr. 5 Radiátor X–CONTROL, protékání pouze čelní deskou, čelní deska zepředu, zadní deska zezadu

Obr. 4 Radiátor KORADO RADIK X-CONTROL se na pohled liší od klasického „Radiku“ jen malým rozdělovacím ventilem ve spodní části tělesa na straně s termostatickým ventilem

Přepnutím zatékání pouze do čelní desky poklesl jmenovitý výkon tělesa na cca 73 %. Tím radiátor X–CONTROL získal dvě výkonové hranice, 100 % a 73 %, které lze nastavit „hardwarem“ radiátoru, tedy rozdělovacím ventilem.

Jaké jsou výhody nové funkce?

Přestože jmenovitý tepelný výkon radiátoru potřebujeme jen na tři až pět týdnů v roce, musí být k dispozici. Proto je běžný radiátor po většinu provozního času předimenzovaný, pocitově „hřeje“ jen jeho malá část a tuto skutečnost nepříznivě vnímá mnoho uživatelů bytů. X–CONTROL uzavřením průtoku otopné vody do zadní desky tento nedostatek komfortu odstraňuje. Zajímavým parametrem je teplota povrchu stěny za tělesem. Pokud není zadní deska protékána, tak působí jako teplotní štít, což dokazuje povrchová teplota stěny za ní jen 26,9 °C oproti teplotě 41,9 °C u radiátoru se sériovým protékáním. X–CONTROL proto snižuje tepelné ztráty vnější stěnou, u které je radiátor umístěn. A zejména u okna sahajícího až k podlaze, pokud za radiátorem není cíleně umístěna stínicí deska. Řízení zatékání má vliv i na rychlost náběhu radiátoru na požadovaný výkon. Jedna deska znamená menší množství kovu, otopné vody, a tedy menší tepelnou kapacitu. Deskové radiátory X–CONTROL proto patří k otopným tělesům velmi rychle reagujícím na požadavek změny výkonu, který je nutný zejména v domech s nízkou energetickou náročností. Radiátor v základním provedení umožňuje spodní připojení buď zleva, nebo zprava. Až na stavbě může rozhodnout, jak se radiátor namontuje, neboť ze strany desek je zcela stejný. Drobná úprava spočívá pouze ve volbě aretační objímky hlavice rozdělovacího ventilu zatékání. Novinka bude na trhu dostupná od letošního května a to v profilovaném provedení nebo s hladkou čelní deskou (PLAN).

Z materiálů společnosti KORADO, a.s.
Foto: Korado

Článek byl uveřejněn v časopisu TZB HAUSTECHNIK.