Talno ogrevanje - kako se ga lotiti

Vas muči vprašanje talno ogrevanje - kako se ga lotiti? V tem primeru ste na pravem mestu!

Celotno ponudbo najdete v kategoriji talno ogrevanje – sistemske plošče, cevi, razdelilniki, regulacija in električne grelne mreže.

Nizkotemperaturno ogrevanje v povezavi z obnovljivimi viri energije je mogoče uporabiti za oskrbo s toploto v vseh prostorih, kjer se uporablja toplovodno ogrevanje s sevalnimi ogrevalnimi sistemi. Ti sistemi z nizkim energijskim potencialom so primerni predvsem za:

• družinske hiše in večstanovanjske stavbe,

• posebne prostore v javnih stavbah,

• prostore halskih objektov,

• območja kmetijskih objektov.

Vas zanima talno ogrevanje - kako se ga lotiti? Berite naprej.

V družinskih hišah in večstanovanjskih stavbah se nizkotemperaturno ogrevanje oziroma solarni in geotermalni sistemi ter toplotne črpalke uporabljajo najpogosteje, saj lastniku omogočajo čisto arhitekturno rešitev ogrevanega prostora, hkrati pa energijsko varčno delovanje in optimalno toplotno ugodje.

Objekt z nizkotemperaturnim ogrevalnim sistemom pa mora izpolnjevati naslednje pogoje:

• toplotne izgube ogrevanih objektov morajo biti čim manjše (15 - 20 W. m- 3),

• ogrevani prostor mora imeti takšne toplotne izgube, da jih grelna površina s svojo močjo pokrije, ne da bi bila presežena higiensko dopustna površinska temperatura grelne površine (tla, stena, strop),

• kadar so toplotne izgube večje od dosegljive moči grelne površine, je treba z dodatno izolacijo povečati toplotni upor zunanjega ovoja ali pa manjkajočo moč pokriti s sevalno grelno površino na drugi ploskvi oziroma z grelnim telesom.

Več informacij na temo talno ogrevanje - kako se ga lotiti najdete na naših straneh.

Ogrevanje v nizkoenergijski hiši

Kadar govorimo o uporabi nizkotemperaturnega ogrevanja z obnovljivimi viri energije v nizkoenergijski hiši, je treba najprej opredeliti zahteve, nato pa analizirati energijsko bilanco in toplotno stanje ogrevanih prostorov.

Zahteve za nizkoenergijsko hišo

Zmanjševanje porabe energije pri obratovanju stavb z oblikovanjem celovitega programa energijske učinkovitosti vodi k zasnovi nizkoenergijske hiše. To je mogoče doseči na dva načina :

• z zmanjševanjem toplotnih izgub stavb zaradi prehoda toplote in prezračevanja, skupaj s pasivno izrabo sončne energije z običajnimi gradbenimi elementi, npr. okni, zastekljenimi stenami

• z izrabo obnovljivih virov energije, predvsem sončne energije, energije geotermalnih voda in okolice, s pomočjo aktivnih sistemov z nizkim energijskim potencialom.

Talno ogrevanje - kako se ga lotiti in široka ponudba izdelkov samo na naših straneh.

Toplotno stanje v nizkoenergijski hiši

V zelo dobro toplotno izoliranih stavbah sta temperatura ogrevalnega medija in temperaturna razlika bistveno nižji kot v tradicionalnih stavbah, notranje površinske temperature zunanjih sten pa so višje. V prostoru se ustvari homogeno toplotno stanje, pri čemer ne nastajajo neželene navpične in vodoravne temperaturne razlike, asimetrija sevalne temperature in čezmerno gibanje zraka, torej lokalno toplotno neugodje.

Rezultati meritev in teoretičnih izračunov so potrdili, da v nizkoenergijski hiši z vidika toplotnega ugodja ni pomembno, kje je nameščeno grelno telo . Glavna težava je preveliko nihanje temperature v prostoru glede na spremembe toplotne obremenitve, torej toplotnih dobitkov od ljudi, razsvetljave ali sončnega sevanja . Ker so specifične toplotne izgube majhne, lahko spremembe toplotne obremenitve občutno vplivajo na rezultirajočo temperaturo v prostoru. Ta vpliv je odvisen predvsem od toplotne vztrajnosti stavbe in od tega, kako dobro je mogoče ogrevalni sistem regulirati.

Toplotna vztrajnost nizkoenergijske hiše je večja kot pri standardni stavbi. Spremembe temperature zunanjega zraka je mogoče obvladovati z vremensko vodeno regulacijo z značilno ogrevalno krivuljo . Učinkovitost takšne regulacije je odvisna od izbire ogrevalne krivulje glede na vrsto stavbe in različne potrebe po toploti v posameznih prostorih.

Velik vpliv sončnega sevanja skozi okna na rezultirajočo temperaturo v prostoru zahteva dodatne obratovalne funkcije ogrevalnega sistema, ki omogočajo spreminjanje toplotne moči. Za nizkotemperaturne ogrevalne sisteme je pomemben samoregulacijski učinek, ki je posledica majhne temperaturne razlike med prostorom in grelno površino. To samoregulacijsko sposobnost je treba kombinirati s sobnim termostatom, ki na podlagi nadzora temperature v prostoru uravnava masni pretok v nizkotemperaturnem ogrevalnem sistemu.

Pri nočni prekinitvi ogrevanja znaša prihranek v nizkoenergijski hiši od 1 do 3 % skupne porabe energije.

Nizkotemperaturni ogrevalni sistemi z minimalnimi toplotnimi izgubami pri proizvodnji toplote (npr. kondenzacijski kotli) in njeni distribuciji omogočajo obsežnejšo uporabo obnovljivih virov energije.

Prenavljate ali gradite in razmišljate o talnem ogrevanju? Vse na temo talno ogrevanje - kako se ga lotiti najdete na naših straneh.

Primeri uporabe v družinskih hišah in večstanovanjskih stavbah

Pri uporabi nizkotemperaturnih sistemov v družinskih hišah in večstanovanjskih stavbah bomo prikazali izvedbo:

• nizkotemperaturnega talnega ogrevanja,

• talnega ogrevanja s toplotno črpalko in sončnimi kolektorji v nizkoenergijski hiši,

• nizkotemperaturnega ogrevanja s toplotno črpalko,

• priprave sanitarne tople vode v večstanovanjski stavbi s solarnim sistemom,

• oskrbe s toploto za ogrevanje in pripravo sanitarne tople vode z geotermalno energijo.

Nizkotemperaturno ogrevanje s toplotno črpalko

Izvedeni ogrevalni sistem je v pritlični družinski hiši z bivalnim podstrešjem. Gre za centralno ogrevanje s temperaturnim režimom 80/60 °C, prvotni vir toplote pa je bil kotel na trda goriva. Vir nizkotemperaturne toplote je odpadna voda s temperaturo od 40 do 46 °C.

Prvotno sta bili izdelani monovalentna in bivalentna različica delovanja naprave, investitor pa je izbral in izvedel monovalentni način delovanja toplotne črpalke. Zato je bilo treba temperaturni režim prilagoditi najvišji temperaturi izstopne vode iz kondenzatorja toplotne črpalke, v tem primeru na 55/43 °C. V ta namen je bilo treba:

• zmanjšati toplotne izgube stavbe,

• povečati grelno površino skladno z novim temperaturnim režimom.

Primarni priključek razvoda geotermalne vode je približno 100 m od objekta. Dve priključni cevi iz polietilena sta prosto položeni v zemljo. Zaradi agresivnosti geotermalne vode je bilo treba na uparjalniški strani toplotne črpalke dodati vmesni krog. Vmesni krog z ločenim kroženjem vsebuje ploščni prenosnik toplote. Temperaturni režim za uparjalnik toplotne črpalke je tako 20/15 °C.

Toplotna črpalka s toplotno močjo 20 kW ima dva hermetična kompresorja. Električna priključna moč je 5,5 kW, dosegljivo grelno število toplotne črpalke pa je okoli 3,2. Dejansko dosegljive vrednosti grelnega števila te toplotne črpalke, ki deluje s hladivom R 22, se gibljejo od 3,5 do 4,5. Za toplotno črpalko je na kondenzatorski strani v vodni krog vključen izravnalni zalogovnik s prostornino 0,3 m3, iz katerega se topla voda razvaja v ogrevalni sistem. K sistemu toplotne črpalke sodijo potrebno krmiljenje, vremensko vodena regulacija z možnostjo dnevnega in nočnega znižanja ipd. Za primer okvare ostane ohranjena povezava z obstoječim virom toplote (kotel na trda goriva). Priprava sanitarne tople vode za objekt je rešena ločeno, brez toplotne črpalke.

Vse na temo talno ogrevanje - kako se ga lotiti in še več najdete samo na naših straneh.

Priprava sanitarne tople vode v večstanovanjski stavbi s solarnim sistemom

Največja sončna energetska naprava v stanovanjski gradnji na Slovaškem je bila izvedena leta 1985 v naselju v mestu Šurany. Za izrabo sončne energije za pripravo sanitarne tople vode je bila izbrana eksperimentalna večstanovanjska stavba z enajstimi. stanovanjskimi enotami s skupno potrebo 2000 l vode.

Stavba ima 4 etaže in klet, v kateri je strojnica, ter ravno streho, na kateri so nameščeni sončni kolektorji.

Sončni energetski sistem je bivalenten s kratkotrajnim (2-dnevnim) shranjevanjem toplote. Eksperimentalna večstanovanjska stavba s sončno napravo za pripravo sanitarne tople vode stoji, kar zadeva razpoložljivost sončnega sevanja, na območju z najdaljšim trajanjem sončnega obsevanja v letu in z največjo količino vpadnega sončnega sevanja.

Sončna energija se v toploto pretvarja s 34 ploščatimi kapljevinskimi sončnimi kolektorji, nameščenimi na pohodni ravni strehi in v treh vrstah vpetimi v jekleno nosilno konstrukcijo. Cevni razvodi (toplotno izolirani) kolektorskega kroga so speljani v klet stavbe, kjer so priključeni na zalogovnik s prostornino 4000 litrov. Drugi, zaporedno vezani hranilnik s prostornino 2000 l je namenjen dogrevanju vode, segrete s sončno energijo. Hranilnika sta opremljena s temperaturnimi tipali, njuno polnjenje pa krmili diferenčni regulator.

Javne stavbe

Možnosti uporabe toplovodnega talnega ogrevanja v javnih stavbah so izjemno široke (upravne stavbe, hoteli, restavracije, kinodvorane, gledališča, kulturne in družabne stavbe itd.), vendar je v večini primerov tesno povezano tudi z uporabo tradicionalnega ogrevanja, torej kot tako imenovano kombinirano toplovodno ogrevanje.

Zahteve za ogrevani objekt

Kombinirano toplovodno ogrevanje ponuja vse prednosti obeh sistemov, torej ploskovnega sevalnega in konvekcijskega načina ogrevanja, in je primerno predvsem za ogrevane objekte, kjer so potrebni:

• možnost pokritja velikih toplotnih izgub v primerih, ko vgrajena moč talnega ogrevanja sama ne zadostuje,

• prožen odziv na spremembo potrebe po toploti zaradi tujih virov toplote (sončno sevanje, toplota pri kuhanju, toplota, ki jo oddajajo ljudje, itd. ), pri čemer talno ogrevanje pokriva osnovne toplotne izgube, konvekcijsko ogrevanje pa se prožno odziva na nihanja zunanje temperature, zlasti v prehodnih obdobjih (pomlad, jesen),

• možnost spreminjanja položaja in moči grelnega telesa ob spremembi razporeditve prostora ali spremembi namena in funkcije prostora.

Kombinirano toplovodno ogrevanje

Široka izbira materialov, napredne tehnične rešitve in nove tehnologije vgradnje so omogočile, da je danes mogoče ogrevalni sistem izbrati in načrtovati „povsem po meri“. Ena takšnih rešitev so lahko kombinirani toplovodni ogrevalni sistemi iz plastičnih cevi, ki omogočajo ustrezno združitev konvekcijskega in sevalnega oddajanja toplote v prostor. Z drugimi besedami, hkrati se uporabljajo tradicionalna grelna telesa in sevalne ploskovne grelne površine.

Kombinirano ogrevanje združuje prednosti dveh ogrevalnih sistemov, in sicer ploskovnega sevalnega ogrevanja in konvekcijskega ogrevanja, ter odpravlja njune slabosti, ki jih imata kot samostojni celoti, pri čemer sta oba sistema nizkotemperaturna.

Ogrevalni sistem sestavljajo cevni razvodi do posameznih razdelilnikov talnega in konvekcijskega ogrevanja. Razvod ogrevalnih cevi od razdelilnika do posameznih grelnih teles se najpogosteje izvede na dva načina:

• V prvem primeru, ko so cevi zalite v tleh, se doseže najkrajša povezava razdelilnika z grelnim telesom. Ta rešitev se uporablja predvsem v novogradnjah, kjer se talna plast polaga šele po položitvi cevi.

• Druga rešitev omogoča vodenje cevi do grelnih teles v talni letvi po obodu prostora. V objektih, kjer se ogrevalni sistem menja, bi bilo zamudno in predvsem negospodarno voditi plastične cevi do grelnih teles v tleh. Pred tem bi bilo treba odstraniti pohodno plast tal in nato izdolbsti utore za polaganje cevi, kar bi podaljšalo trajanje menjave ogrevalnega sistema in povečalo tudi naložbo. Zato je v obstoječih stavbah primerno plastične cevi od razdelilnika do grelnih teles voditi ob steni, nameščene v talni letvi.

Sama priključitev plastičnih cevi na grelno telo se izvede neposredno iz tal ali iz stene. Priključitev iz stene poleg tega zahteva izdolben utor za namestitev cevi. Pri uporabi talne letve se cevi priključijo neposredno iz nje. Glede na način priključitve cevi na grelna telesa ločimo enocevni in dvocevni sistem. Prav od teh dveh sistemov je odvisna tudi vrsta armature na grelnem telesu. Želeli bi talno ogrevanje - kako se ga lotiti pa je vprašanje, ki vam ne da spati? Nič več!

Viri toplote za kombinirano ogrevanje

Uporabni so vsi običajni toplovodni viri toplote (toplovodni kotli na trda goriva, plin, električno energijo, pa tudi obnovljivi viri energije in toplotne postaje). Med temi viri so najmanj primerni kotli na trda goriva, pri katerih je možnost regulacije moči omejena.

Kombinirane toplovodne sisteme s plastičnimi cevnimi razvodi je mogoče glede na zagotavljanje želene temperature ogrevalnega medija, konstrukcijsko izvedbo oziroma način obratovanja v povezavi z virom toplote izvesti takole:

a) centralni toplovodni vir toplote, ki pripravlja ogrevalno vodo neposredno za konvekcijski krog, z mešanjem (tripotna in štiripotna armatura) za nizkotemperaturni ploskovni sevalni ogrevalni krog;

b) centralni nizkotemperaturni vir toplote, ki pripravlja ogrevalno vodo za celoten kombinirani nizkotemperaturni sistem, vendar z dodatnim povečanjem površin grelnih teles;

c) centralni toplovodni vir toplote, ki pripravlja ogrevalno vodo neposredno za konvekcijski ogrevalni krog, vendar z uporabo postaje s prenosnikom toplote za nizkotemperaturni ploskovni sevalni ogrevalni krog.

Navedene tri temeljne možnosti so tehnično in materialno različno zahtevne. Danes se najpogosteje uporablja različica a), čeprav gre načeloma za dva ločena ogrevalna sistema. Različico b) je mogoče uporabiti le za nizkoenergijske objekte s specifičnimi toplotnimi izgubami od 15 do 20 W. m-3, zaradi zmanjšane toplotne moči grelnih teles. Rešitev c) je teoretično najpopolnejša, saj ustvari dva tlačno in temperaturno neodvisna ogrevalna kroga, pri čemer prav za nizkotemperaturno ploskovno sevalno ogrevanje tvori krog, ki je popolnoma zaščiten pred nečistočami kotlovskega kroga in hkrati kar najbolj odporen proti vplivom difuzije kisika.

Vas muči vprašanje talno ogrevanje - kako se ga lotiti? V tem primeru ste na pravem mestu!

Uporabljena literatura:

Dušan Petráš: Nízkoteplotné vykurovnie a obnoviteľné zdroje energie