Elektrické topení 3. díl - Návrh potřebného výkonu topení

V tomto článku se dozvíte informace o orientačním navrhování potřebného topného výkonu (dimenzování) elektrického topení pro váš byt nebo dům. V článku je i několik odkazů na nejprodávaněší typy přímotopných konvektorů nebo infrapanel.

Obecné informace k navrhování

Pro přesný návrh potřebného výkonu elektrického topení (klasické přímotopy, infrapanely nebo podlahové el. topení) je vždy nutné vycházet z tepelné ztráty vytápěného prostoru nebo místnosti. Tento článek bude zaměřen především na přímotopy a infrapanely ale dimenzování výkonu je shodné i pro el. podlahové topení u kterého je ovšem ještě navíc velice důležité samotné zateplení a provedení skladby podlahy. Tepelná ztráta je množství energie, která z daného prostoru uniká a musí se do vytápěného prostoru dodat topidlem, aby se udržela teplota v interiéru na požadované úrovni. Obrázek níže ukazuje v jakém poměru obecně uniká teplo z domu okny, střechou atd.

 

Velikost tepelné ztráty je závislá především na konstrukci a materiálovém složení domu, tzn. na tepelně-izolačních vlastnostech obvodových konstrukcí (stěn), střechy, stropů, podlahy, oken atd. a také na tzv. vnější výpočtové teplotě – v závislosti na regionu je to -12 až -18 °C. Požadovaná teplota interiéru se pohybuje v rozmezí 18 - 22 °C.

Moderním a silně zateplený dům bez tepelných mostů a rekuperací tepla (tzv. Pasivní dům) má daleko menší tepelnou ztrátu, než stejně velký a stejně situovaný dům postavený z kamene, zděný z plných cihel atd.. Na obrázku níže můžete vidět rozdíl v pohledu termokamerou na pasivní dům vlevo, kde nejsou patrny praktický žádné tepelné mosty a domem vpravo, kde je velice znatelná ztráta tepla především okny ale i stěnami domu.

Tepelná ztráta se označuje písmenem Q a je udávána ve wattech nebo kilowattech (kW) a měla by být součástí projektové dokumentace domu ( PENB - průkaz energetické náročnosti budovy). Pokud informace o tepelné ztrátě domu nemáte, je možné je dodatečně nechat spočítat odborným projektantem/energetickým specialistou.

Případně můžete pro výpočet tepelných ztrát využít některý z volně dostupných on-line kalkulátorů na internetu – třeba na portálu www.tzb-info.cz, kde je k dispozici kalkulačka podle zrušené normy ČSN 06 0210 nebo novější kalkulačka pro zelenou úsporám. Tepelnou ztrátu si tak můžete spočítat sami – ale vzhledem k tomu že výpočet není zcela triviální, může dojít k chybnému výpočtu vlivem udání chybných údajů nebo ho bohužel laik vůbec nedokáže sám vyplnit.

Návrh potřebného topného výkonu pro jednotlivé místnost

Pro určení topného výkonu místnosti můžete vypočtenou tepelnou ztrátu domu např. 7 kW (7000 W) vydělit celkovou podlahovou plochou např. 100 m2. Výsledkem bude potřebný výkon 70W na 1m2 místnosti. Pro místnost 16 m2 to tedy bude 1120 W topného výkonu.

Pro jednotlivé místnosti je vhodné výkon navýšit ještě o 10-15%, v našem vzorovém případě to tedy bude výkon cca 1288 W. Toto navýšení je určeno pro dobrou dynamiku náběhu topného systému, tzn. rychlý ohřev místnosti např. po zapnutí vypnutého topení, důkladném vyvětrání a zároveň je toto navýšení rezerva pro případ déle trvajících velice nízkých teplot.

Při návrhu je potřeba počítat s tím že přímotopné konvektory a také infrapanely jsou vyráběny v obvyklých výkonech jako je např. 300, 500, 600, 750, 1000, 1500, 2000 W atd. V případě podlahové el. topení jsou topné folie nebo rohože vyráběny ve výkonech 60, 80, 100 nebo 160 W/m2 a podle plochy místností tak musíte zvolit vhodný výkon rohože a také počítat s rozložením nábytku atd. O použití topné folie nebo rohože kromě výkonu také rozhoduje především skladba podlah a požadovaný podlahová krytina.

Vypočtený potřebný topný výkon bude vhodné zaokrouhlit na celá kulatá čísla. V našem případě zaokrouhlíme na 1300 W, jelikož pro topení uvažujeme pořízení např. nejpoužívanějších lakovaných infrapanelů řady ecosun U+, které se vyrábějí ve výkonu 600 a 700 W, pro pokrytí potřebného výkonu 1300 W tak použijeme dva tyto infrapanely.

Pokud bychom uvažovali pořízení přímotopného konvektoru pro danou místnost, je to trochu problematičtější jelikož obvyklé výkony jsou 1000 nebo až 1500 W. Pokud neplánujete v blízké době Váš dům např. dodatečně zateplovat pro snížení tepelných ztrát (můžete pak zvolit konvektor 1000 W) tak doporučujeme pořídit výkonnější konvektor 1500 W (např. klasický model přímotopu), který zajistí spolehlivé vytopení a rychlou dynamiku náběhu topení.

Menší předimenzování topidla je lepší případ než poddimenzování a nezpůsobíte si tím vyšší spotřebu elektrické energie, jak by se mohlo zdát. Jestliže 1500 W topidlo topí hodinu, je to stejné, jako když 750 W topidlo topí dvě hodiny, termostat stejně hlídá nastavenou teplotu v místnosti a zastaví topení na požadované teplotě. Dynamika provozu je ale u výkonnějšího topidla podstatně lepší, než když je topný element dimenzován přesně na tepelnou ztrátu. Při vyloženém poddimenzování výkonu např. použití pouze jednoho konvektoru 750W v místnosti se ztrátou 1300 W povede k tomu, že topidlo nebude schopné místnost vůbec vyhřát na běžnou teplotu i když bude neustále topit.

Rozložení tepla v prostoru

Topný výkon je pak zvláště u větších místností vhodné rozdělit na více zdrojů tepla. Na příklad u spojeného obývacího pokoje s kuchyní o ploše 30 m2 bude potřebný výkon cca 2415W. Tento výkon dokáže zajistit jediný konvektor o výkonu 2500 W (např. moderní model ecoflex F120-D 25) ale zdroj tepla bude jen na jednom místě a na druhé straně prostoru bude zákonitě chladněji vlivem nerovnoměrného rozložení teplého vzduchu.

Doporučujeme použít např. dva konvektory o výkonu 1000 a 1500 W nebo v případě použití zmíněných infrapanelů ecosun U+ můžete použít tři panely o výkonu 850 W (celkem 2550 W) nebo 4 panely o výkonu 600 W (celkem 2400 W). Distribuce tepla tak bude obzvláště při použití infrapanelů rovnoměrnější, což přispívá k dobré tepelné pohodě. Níže je zobrazen ilustrační půdorys domu s rozmístěním infrapanelů na stropě, kde je pro větší prostor obývacího pokoje a kuchyně použita trojice infrapanelů. Pro ostatní místnosti stačí použít jeden infrapanel.

Je nutné dodat, že vyšší počet konvektorů nebo infrapanelů zvyšuje tepelnou pohodu a zlepšuje rozložení tepla ale více zdrojů tepla s menším výkonem je dražší než jeden zdroj s velkým výkonem. Vždy proto musíte posoudit konkrétní podmínky, Vaše požadavky na tepelnou pohodu a finanční možnosti vstupní investice.

Rozdíl mezi topením klasickými konvektory a infrapanely poskytujícími sálavé teplo jsme pro Vás popsali v 1. dílu této sériee o elektrickém topení.

Na obrázku níže je zobrazeno přibližné vzorové rozložení topných folií a rohoží v půdorysu domu. Podlahovým topením není třeba pokrývat celou plochu místností vzhledem k umístění nábytku, proto že by výkon topení byl na celou plochu už moc velký a také že u zdí se většinou lidé v domácnosti nepohybují.

Orientační výpočet podle plochy nebo objemu místností

Pokud nemáte žádné přesné informace o tepelné ztrátě vašeho domu, nechcete je nechat přesně spočítat projektantem a ani nechcete složitěji sami vyplňovat online kalkulačku, máte možnost ještě využít snadného orientačního výpočtu podle objemu místností.

Pro orientační výpočet se více používá objem místností než jejich plocha jelikož v daných místnostech se může značně lišit výška stropu, což dokáže značně ovlivnit potřebný výkon topení.

U přímotopných konvektorů nebo infrapanelů v našem eshopu uvádíme jednoduchou tabulku s uvedenou plochou místností, které dané jedno topidlo vytopí. Tabulka počítá s průměrnou výškou stropů v domácnosti, která je cca 2,6-2,7 m ale nebude platit pro případy, kdy bude strop vysoký např. 3,2 m. Tabulka také nezohledňuje význam použitých místností např. pro dětský pokoj je lepší zvolit vyšší výkon, než potřebujete pro chodbu uprostřed domu, kde můžete výkon ubrat pro snížení investičních nákladů za topidlo a více předimenzovat topidlo v pokoji. Teplo se z části do chodby stejně dostane přes otevřené dveře nebo prostupem přes stěny ostatních místností.

Pro výpočet potřebného výkonu topení doporučujeme použít objem místností. Změřte rozměry místností (délku, šířku a výšku), kde chcete topení instalovat a popište si jejich účel (dětský pokoj, kuchyně, chodba,…). Poté mezi sebou naměřené hodnoty vynásobte aby jste získali objem místností v m3.

Např. Obývací pokoj 5,2 x 3,5 x 2,6 = 47,32 m3 což můžete zaokrouhlit na 47 m3.

Poté se zamyslete nad parametry vašeho domu. Zaizolování (síla stěn zdiva a síla jejich zateplení např. ytong 30cm + 15 cm polystyren), zateplení podlah a stropů, použitá okna (stará špaletová okna, dřevěná dvojskla, nová plastová trojskla atd.). Podle těchto informací by, jste měli být schopni Váš dům zařadit do některé z kategorií uvedených v tabulce zobrazené níže. Pokud počítáte zateplení pro byt např. v panelovém domě je to podobné, jen stěny sousedící s jinými vytápěnými byty můžete brát jako silně zaizolované.

Na obrázku níže jsou vidět např. rozdíly v zateplení mezi Nízkoenergetickým domem a pasivním domem. Při odhadech pro jistotu zateplení moc nepřeceňujte, pokud si nejste přesně jistit, jelikož lepší bude menší předimenzování topného výkonu než jeho poddimenzování co poté nedokáže vytopit dané místnosti. V obrázku hodnota TI - udává tloušťku izolace a hodnoty např. 0,08-0,12 jsou součinitel prostupu tepla U.

Pokud Vám např. vyjde, že máte starší lehce zateplený dům postavený kolem roku 1994, budete se řídit hodnotami v oranžovém sloupci tabulky. Obecně se doporučuje pro takovouto stavbu počítat 30 - 40 W na 1 m3. Tabulka podrobněji doporučuje dané výkony podle typu místnosti, kam topidlo navrhujete.

Pro zmiňovaný příkladový obývací pokoj 47 m3 bude dle tabulky potřeba 34 W na 1 m3 = 1598 W

Pokud by jsme uvažovali např. ložnici kde se doporučuje udržování nižší teploty pro lepší spánek bude výsledný potřebný výkon 1175 W.

Po vypočtení potřebných výkonů pro všechny místnosti budete mít orientační přehled o tom, jaký výkon topidel budete potřebovat použít. Podle finančních možností, se pak můžete rozhodnout, zda zvolíte levné klasické přímotopy nebo např. moderní infrapanely poskytující teplo v podobě příjemného sálání jako vydává krb či slunce, jsou vyráběny v desítkách různých provedení (lakované nízkoteplotní, vysokoteplotní na terasu atd.), různých výkonech a lze je také zavěsit na strop pro úsporu místa a maximální efektivitu vydávání sálavého tepla.

Pokud nechcete nebo nemůžete provést náročnější změnu elektroinstalace ve vašem bytě či domě může pro Vás být vhodným řešením i výměna starých klasických konvektorů za moderní sálavé konvektory řady ecoflex SOLIUS, které kombinují vlastnosti klasických konvektorů a infrapanelů dohromady.

Zpět na výpis novinek