vykurovacia sústava
Každá vykurovacia sústava ústredného (centrálneho) vykurovania sa skladá zo zdroja tepla, charakteristickej rúrkovej sústavy na rozvod tepla a vykurovacieho telesa. Špeciálne vykurovacie sústavy sa skladajú zo zdroja tepla a vykurovacieho telesa, ktoré sú zabudované v jednom zariadení a nachádzajú sa priamo vo vykurovanom interiéri.
Vykurovacie teleso odovzdá danému prostrediu potrebné množstvo tepla, čím sa zabezpečí optimálna vnútorná teplota miestnosti, ktorá je daná STN EN 12831 alebo potrebou užívateľa. Optimálna vykurovacia sústava vytvára ekonomické podmienky pre vykurovanie, t. j. pre hospodárnu prevádzku, investičné náklady, materiálovú dostupnosť, výhodnú montáž a údržbu pri prevádzke, ako aj možnosť prefabrikácie. Rozhodujúcim kritériom pre správnu voľbu vykurovacej sústavy sú vlastnosti prevádzky, charakter a druh budovy, jej tepelnotechnické a akumulačné vlastnosti a možnosť regulovania sústavy.
Komplexné požiadavky na znižovanie energetickej náročnosti budov úzko súvisia nielen s technickým riešením, ale aj environmentálnou zaťaženosťou prostredia a ekonomickou efektívnosťou. Každý objekt sa musí posúdiť z viacerých aspektov a samostatne. Energetická náročnosť budovy je určená veľkým množstvom okrajových podmienok z vonkajšieho i vnútorného prostredia, ako aj charakterom prevádzkovania jednotlivých zariadení zabezpečujúcich potrebnú kvalitu mikroklímy v budove. Tieto okrajové podmienky by sme mohli rozdeliť do piatich skupín:
- klimatické podmienky,
- architektonické riešenie budovy,
- tepelnotechnické vlastnosti konštrukcií,
- vplyv zariadení techniky prostredia,
- vplyv prevádzky a údržby.
Vykurovacie sústavy ústredného (centrálneho) vykurovania
Ústredné (centrálne) vykurovanie budov charakterizuje výroba – príprava teplonosnej látky v ústrednom zdroji tepla, v ktorom sa uskutočňuje premena energie z paliva na teplo a odovzdáva sa teplonosnej látke. Táto sa za pomoci ležatých a zvislých potrubných rozvodov dopravuje do vykurovacích telies, ktoré dodávajú teplo do vykurovaného priestoru.
Klasický zdroj tepla sa môže umiestniť v suteréne (stacionárne plynové kotly, kotly na tuhé palivo alebo biomasu) alebo priamo v niektorej miestnosti budovy (nástenné kombinované plynové kotly) (obr. 1). V kotle sa ohrieva teplonosná látka, ktorá sa prostredníctvom potrubného rozvodu dostáva k vykurovacím telesám. Tieto ohrievajú vzduch v interiéri a zabezpečujú tepelnú rovnováhu medzi tepelnými stratami a tepelnými ziskami. Obeh teplonosnej látky je prirodzený, tzv. gravitačný alebo nútený, kde obeh zabezpečuje obehové čerpadlo. Zdroj tepla môže využívať aj obnoviteľné zdroje energie, a to najmä slnečnú energiu, a teplo z okolitých plôch
Podľa druhu použitej teplonosnej pracovnej látky pre zvolenú vykurovaciu sústavu ide spravidla o:
- parné alebo horúcovodné vykurovanie – používa sa najmä na vykurovanie veľkopriestorových objektov, ako sú priemyselné, športové a výstavné haly, hangáre, sklady a pod.
- teplovodné vykurovanie – tepelnú pohodu zabezpečuje teplovodná vykurovacia sústava s teplotným spádom 90/70 °C, prípadne iným, napr. 80/60 °C, a klasické vykurovacie telesá (obr. 5). Rozvodné potrubia od zdroja tepla po vykurovacie telesá sú v najnižšom podlaží (pod stropom suterénu alebo prízemia), alebo sa zabudujú do teplovodného kanála, prípadne priamo do vrstvy podlahy. Obeh teplonosnej látky môže byť s prirodzeným obehom, alebo s núteným obehom za pomoci obehového čerpadla umiestneného za kotlom, resp. priamo v kotle. Stredná teplota vykurovacích telies je 80, resp. 70 °C;
- nízkoteplotné vykurovanie (obr. 6) – tepelnú pohodu zabezpečuje vykurovacia sústava s nízkoteplotnými sálavými podlahovými plochami s teplotným spádom 45/30 °C alebo stenovými (stropnými) plochami s teplotným spádom 60/40 °C. Zdroj tepla pracuje s teplotným spádom 90/70 °C alebo 80/60 °C. Úprava teplonosnej látky sa uskutočňuje v zmiešavacej armatúre a obeh pracovnej látky zabezpečuje obehové čerpadlo. Úprava teplonosnej látky sa môže uskutočniť aj v špeciálnom výmenníku tepla. Vykurovaciu plochu tvorí podlaha, resp. stena, kde sú zabudované rúry z ocele, medi alebo z plastov. Povrchová teplota podlahy pri podlahovom vykurovaní je max. 28 až 29 °C, pri stenovom vykurovaní do 40 až 50 °C
- kombinované vykurovanie (obr. 8) – použije sa pri ňom kombinácia opísaných vykurovacích sústav, napr. teplovodné vykurovanie s teplotným spádom 90/70 °C a nízkoteplotné podlahové sálavé vykurovanie s teplotným spádom 45/30 °C. Spravidla každý okruh má samostatné čerpadlo a teplota pracovnej látky sa upravuje zmiešavacími armatúrami v závislosti od vonkajšej teploty, ide o tzv. ekvitermickú reguláciu.
Lokálne vykurovacie sústavy
Pri lokálnych vykurovacích sústavách (obr. 9, obr. 10) sa zdroje tepla umiestňujú priamo do vykurovaných miestností a majú zároveň úlohu vykurovacích telies. Tento spôsob vykurovania je vhodný pre objekty, ktoré disponujú dvoma až tromi miestnosťami, v ktorých sa použijú miestne zdroje tepla, alebo pre veľkopriestorové objekty. Je to najjednoduchší spôsob zabezpečenia tepelnej pohody vo vykurovanej miestnosti.
Zdroj tepla (zároveň vykurovacie teleso) odovzdáva teplo do priestoru:
- konvekciou – ohrieva okolitý vzduch a spôsobuje jeho pohyb,
- sálaním – ohrievajú sa okolité plochy.
Aj lokálne vykurovacie sústavy možno kombinovať, napr. plynové infražiariče a plynové vzduchotechnické (VZT) súpravy.
K ideálnemu rozloženiu teplôt v zvislom smere sa najviac približuje podlahové vykurovanie. Podľa druhu použitého paliva, resp. energie rozlišujeme špeciálne vykurovacie sústavy so zdrojom tepla na:
- tuhé palivo (mäkké a tvrdé drevo, hnedé uhlie, brikety, koks)
- kvapalné palivo (ľahký a ťažký vykurovací olej),
- plynné palivo (zemný plyn, bioplyn, propán, bután),
- elektrickú energiu (priamovýhrevné, akumulačné, zmiešané).