Komfortní systém vytápění a větrání

09.10.2015 Nízkoenergetický provoz, Vytápění, větrání, úprava vzduchu

Pokud dům nebo byt svým zateplením a utěsněním splňuje požadavky nízkoenergetických staveb, je možné využít sdružený systém teplovzdušného vytápění a větrání s rekuperací.


 

Dobře zateplený a utěsněný dům s izolačním zasklením oken bude mít velmi malé tepelné ztráty svým obvodovým pláštěm. Není ale možné bydlet v domě bez důkladného větrání, už samotný člověk vydechuje značné množství CO2 a páry, které způsobují škody na zdraví lidí i na konstrukcích stavby. Také provozem domácnosti – vaření, praní apod. – se do vzduchu dostávají další škodlivé látky, mnohé nebezpečné výpary vydechují i některé materiály, kterými je rodina v domě obklopena. Podrobněji se větráním zabývá článek Vytápění a větrání: dvě strany jedné mince.

U nízkoenergetických staveb představuje běžné větrání okny až 50 % všech tepelných ztrát. Takové velké ztrátě – při zachování zdravého ovzduší v domě – lze zabránit řízeným větráním s rekuperací.  Komfortní systém sdruženého teplovzdušného vytápění a větrání s rekuperací využívá společných rozvodů – čerstvý a zdravotně nezávadný vzduch zároveň dům i vytápí. Výměna znehodnoceného vzduchu za čerstvý nastává v rekuperačním výměníku.

Dvě funkce rekuperační jednotky

V rekuperačním výměníku předává znehodnocený odcházející vzduch většinu svého (odpadního) tepla čerstvému vzduchu, který se přivádí do obytných místností. Většina rekuperačních jednotek pracuje s účinností 70 – 90 %. Díky tomu se čerstvý vzduch jen přihřívá na požadovanou teplotu, tepelné ztráty způsobené větráním jsou nepatrné a energie potřebná k vytápění je minimální.

Speciální rekuperační jednotka s dvojí funkcí dokáže zajistit současně cirkulační teplovzdušné vytápění i řízené větrání s rekuperací tepla. Představuje špičkové řešení pro zajištění optimálního mikroklimatu všech místností bytových a rodinných domů. Jednotky se dodávají s kompletním systémem regulace a dalšími komponenty, je možná i jejich kombinace s dalšími prvky pro využití obnovitelných zdrojů energie nebo šetření energie (solární kolektory, zemní registr).

Princip moderního a ekonomického systému spočívá ve dvouzónovém uspořádání okruhů vzduchotechnicky:

  • primární okruh zajišťuje cirkulační teplovzdušné vytápění současně s řízeným podílem čerstvého vzduchu a rekuperací tepla, přivádí se podlahovými mřížkami do každé místnosti
  • sekundární okruh zajišťuje zcela odděleně odvětrání hygienických místností a kuchyně s rekuperací tepla

Oba okruhy rozvodů ústí do společné vzduchotechnické jednotky Duplex RB, RC nebo RD.

Regulace režimu

Podle zvoleného režimu na regulátoru dokáží jednotky Duplex zajistit celoročně požadavky na vlastnosti mikroklimatu:

  • rovnotlaké větrání s rekuperací
  • teplovzdušné vytápění a větrání s rekuperací
  • teplovzdušné vytápění (s nárazovým větráním)
  • podtlakové větrání hygienických zařízení s přívodem předehřátého vzduchu
  • přetlakové letní větrání (hlavně noční předchlazení), případně chlazení vzduchu přes zemní registr

(Zemní registr přivádí venkovní vzduch podzemním vzduchovodem v hloubce kolem dvou metrů, kde je celoročně téměř stálá teplota. Umožňuje tak u rodinných domů v létě ochladit přiváděný vzduch až o 10 °C, naopak v mrazivém počasí jej předehřát ze záporných na kladné hodnoty °C, což znamená další úspory energie.)

Systém je velmi vhodný také pro vytápění, větrání a ohřev vody v krytých bazénech rodinných domů, kde vysoká vlhkost a koncentrace chemikálií ve vzduchu ohrožují životnost konstrukcí.

Princip systému

Čerstvý vzduch se do jednotky Duplex přivádí z otvoru na fasádě nebo ze zemního registru přes předfiltr. Odpadní vzduch z hygienického zařízení a kuchyně se odvádí (trvale nebo nárazově) odsávacími ventily s regulací do rekuperačního výměníku, kde předá teplo čerstvému vzduchu a pomocí malého ventilátoru odchází přes fasádní žaluzie ven.

V jednotce Duplex se v nastavitelném poměru mísí cirkulační a čerstvý vzduch, filtruje se s účinností až 94 % (zachycuje prachové a pylové částice) a ohřívá se. Přitom kromě zdroje tepla využívá díky rekuperaci i 90 % odpadního tepla odcházejícího znečistěného vzduchu.

Ohřátý vzduch se rozvádí ventilátorem s nastavitelným výkonem přes tlumiče hluku zpět do obytných místností. Ploché vzduchovody z pozinkovaného plechu mají rozměry průřezu jen 20 x 5 cm, jsou uloženy v tepelné izolaci v podlaze. Vyústění rozvodů se doporučuje umístit pod okny, která jsou v místnosti nejchladnějším místem, podlahové mřížky se nesmí zastavit nábytkem.

Cirkulační vzduch z jednotlivých místností se odvádí pode dveřmi (pozor, nesmí tu být prahy!) do chodby nebo haly, odkud se odsává stěnovou mřížkou pod stropem a odchází svislými vzduchovody zpátky k jednotce.

Požadavek vyšší teploty v koupelně se může řešit teplovodním žebříkovým radiátorem nebo podlahovým topením, které se na soustavu napojí přes integrovaný zásobník tepla (IZT). Stejným způsobem přes tento zásobník se řeší ohřev teplé užitkové vody (TUV). Trubky s teplou vodou zásobníkem jen procházejí, takže IZT vlastně slouží jako průtokový ohřívač.

Zdroje tepla a spotřebiče

Protože spotřeba energie je velmi nízká, pro ohřev vody v integrovaném zásobníku se může využít jakýkoliv zdroj tepla s malým výkonem: přednostně solární kolektor nebo kotel na dřevo, peletky, štěpky či biotomasu, ale také tepelné čerpadlo (vzduch-voda, země-voda) nebo elektrické spirály, případně i kondenzační plynový kotel.

Voda v integrovaném zásobníku tepla si drží teplotu ve vrstvách, které se nemísí. V horních nejteplejších vrstvách je uložena vestavěná vložka pro průtok teplé užitkové vody, která slouží nejen k mytí, ale i k vyhřívání teplovzdušné soustavy (v jednotce Duplex), v případě potřeby také k vyhřívání topného tělesa nebo podlahového topení v koupelně. Ve spodních chladnějších vrstvách může být uložena ještě vestavěná vložka solárního výměníku, která je napojena na solární kolektory. Ty vyhřívají užitkovou vodu v letním období. Příklady některých soustav najdete na obrázcích.

Věra Konečná
Úvodní foto Filip Šlapal – obytný soubor Rezidence Měcholupy, kde každá bytová jednotka má teplovzdušné vytápění s rekuperací tepla pomocí větrací jednotky firmy ATREA
Ilustrační foto Jaroslav Hejzlar

*

 

Článek byl napsán na základě konzultace s ing. Petrem Morávkem.

Ing. Petr Morávek, CSc., je odborníkem v oblasti mikroklimatu budov a zpětného získávání odpadního tepla, zakladatelem společnosti ATREA.