Stensko ogrevanje omogoča zdravo bivanje pri odličnih klimatskih pogojih.
Toplota prehaja v prostor s sevanjem, deloma tudi s konvekcijo. Sistemi
stenskega ogrevanja so konstrukcijsko enostavni in je z njimi lahko
upravljati. Zaradi dostopne cene, enostavnega načrtovanja in minimalnih
stroškov vzdrževanja in predvsem nizke porabe energije, se stensko ogrevanje
vedno bolj uveljavlja tudi pri nas. Do sedaj se je stensko ogrevanje
uporabljalo predvsem skupaj s talnim ogrevanjem, možno pa ga je samostojno
uporabljati tako za ogrevanje in hlajenje v novogradnjah kot pri sanaciji
starih objektov.
1. Stensko ogrevanje s površinsko nameščenim cevnim sistemom
Značilnost stenskega ogrevanja je, da se prenos toplote vrši z sevanjem,
pri tem pa je zanemarljivo majhen konvekcijski delež. S takim načinom
ogrevanja preprečimo ohlajevanje človeškega telesa, ki ga zaznamo kot
hlad in nezaželeno kroženje zraka, ki ga zaznamo kot prepih.
SLIKA 1
Kot cevni material se uporabljajo največ PB (Polybuten), PP ali PEX
ogrevalne cevi. Cevi iz PB odlikuje visoka fleksibilnost in odpornost
na zunanje vplive. Zaradi majhnih upogibnih radijev, je razmik med cevmi
4 do 6 cm. Z zmanjšanjem ogrevnega medija se zmanjšajo tudi stroški
porabe energije. Zaradi tega se poveča možnost uporabe ogrevalnih sistemov
z nizkimi temperaturami ogrevnega medija, na primer toplotne črpalke
in sprejemniki sončne energije (kolektorji). V letnem času je možno
ogrevalni sistem uporabiti tudi za hlajenje (slika2).
SLIKA 2
Na sliki je prikazan cevni grelno – hladilni register z vgrajenimi cevmi
dimenzij 6 x 1 mm za ogrevanje in hlajenje. Cevni register se vgradi
na betonsko ali opečno steno. Prikazana je izvedba stenskega ogrevanja,
kjer so grelne cevi nameščene pod okenskim parapetom. Uporabljajo se
kot dodatne grelne površine ob stropnem ogrevanju, da bi s tem zmanjšali
pretok hladnega zraka skoz okno pri zelo nizkih temperaturah.
Na sliki 3 je razvidna kolikšna je temperatura prostora v odvisnosti
od temperature stene. Pri temperaturi stene 22 do 23° C je temperatura
prostora le 18°C, vendar kljub temu imamo občutek, da je prijetno toplo.
Enako toplotno ugodje bi dosegli, če bi prostor ogrevali s klasičnim
radiatorskim ogrevanjem na 21°C. Že 1°C manj ogrevanje letno, pa pomeni
prihranka energije 5 do 6 %, kar se pri sedanji ceni energentov zelo
pozna.
2. Sistemi stenskega ogrevanja in ogrevanja
2.1. Klasična gradnja in sanacija starih stavb
a. Pred pripravljeni register
Sestavljen je iz ustreznih plastičnih cevi iz PB (Polybuten) dimenzij
6 x 1 mm z difuzijsko zaščito po DIN 4726 in navarjenih plastičnih zbirnih
cevi iz PB dimenzij 16 x 2 mm (slika 4). Potrebna debelin ometa znaša
15 mm. Tehnični podatki:
SLIKA 4
Temperatura ogrevnega medija Tm* |
Toplotna oddaja , Tprostora = 20° C |
55 °C |
245 W/m2 |
45 °C |
165 W/m2 |
35 °C |
96 W/m2 |
*Tm = (Tpredtoka + Tpovratka)/2
b. Grelni register z izolacijsko ploščo - posamezne komponente
Sestavljen je iz izolacijske plošče z utori za vstavitev cevi iz PB
dimenzij 8 x 1mm, priključne garniture z razdelilnikom ter izolacijsko
podometno dozo. Debelina izolacijske plošče je lahko 15, 20 ali 30 mm.
Ker je cevni register ločen od stenske akumulacijske mase, ima sistem
dobre regulacijske sposobnosti (slika 5). Tehnični podatki:
Temperatura ogrevnega medija Tm* |
Toplotna oddaja , Tprostora = 20° C |
55 °C |
240 W/m2 |
45 °C |
160 W/m2 |
35 °C |
94 W/m2 |
SLIKA 5
c. Grelni register brez izolacijske plošče - posamezne komponente
Sestavljen je iz cevnih PVC pritrdilnih utorov za cevi dimenzij 8 x
1mm iz PB, priključne garniture z razdelilnikom ter izolacijsko podometno
dozo. Debelina ometa znaša 20 mm (slika 6). Tehnični podatki:
SLIKA
6
Temperatura ogrevnega medija Tm* |
Toplotna oddaja , Tprostora = 20° C |
55 °C |
230 W/m2 |
45 °C |
155 W/m2 |
35 °C |
92 W/m2 |
2.2 Sistemi za suho gradnjo
a. Pred pripravljene stenske grelne plošče z zbirnimi cevmi
Stenske grelne plošče so iz mavca. V mavčne plošče so v integrirane
PB cevi dimenzij 6 x 1 mm in priključene na zbirne cevmi iz PB dimenzij
16 x 2 mm. Mavčne plošče lahko barvamo ali na njih položimo tapete.
Debelina mavčnih plošč znaša 12, 5 ali 15 mm (slika 7). Tehnični podatki:
SLIKA 7
Temperatura ogrevnega medija Tm* |
Toplotna oddaja , Tprostora = 20° C |
45 °C |
155 W/m2 |
40 °C |
120 W/m2 |
b. Pred pripravljene stenske grelne plošče z razdelilnikom
Stenske grelne plošče z mavčnih vlaken , vstavljenimi PB cevmi dimenzij
8 x 1 mm z priključno garnituro in razdelilnikom (razdelilnik je prikazan
na sliki 6), Mavčne plošče lahko barvamo ali na njih položimo tapete.
Debelina mavčnih plošč znaša 15 mm. Tehnični podatki:
Temperatura ogrevnega medija Tm* |
Toplotna oddaja , Tprostora = 20° C |
45 °C |
155 W/m2 |
40 °C |
120 W/m2 |
c. Stenski grelni element - posamezne komponente
Sestavljen je iz izolacijske plošče z utori za vgradnjo cevi dimenzij
8 x 1mm iz PB in priključne garniture z razdelilnikom in izolacijsko
podometno dozo. Debelina izolacijske plošče je lahko 15, 20 ali 30 mm.
Ker je cevni register ločen od stenske akumulacijske mase, ima sistem
dobre regulacijske sposobnosti. Tehnični podatki:
Temperatura ogrevnega medija Tm* |
Toplotna oddaja , Tprostora = 20° C |
55 °C |
240 W/m2 |
45 °C |
160 W/m2 |
35 °C |
94 W/m2 |
d. Grelni register z izolacijsko ploščo - posamezne komponente
Sestavljen je mavčne plošče z utori za obojestransko vgradnjo cevi
iz PB dimenzij 8 x 1mm. Debelina mavčne plošče 15 mm. Primeren za podstrešna
stanovanja in suho montažno notranjo obdelavo. Tehnični podatki:
Temperatura ogrevnega medija Tm* |
Toplotna oddaja , Tprostora = 20° C |
45 °C |
150 W/m2 |
40 °C |
115 W/m2 |
e. Stenski grelno – hladilni register
Registri so sestavljeni z PB cevi dimenzij 6 x 1 mm, ki imajo difuzijsko
zaščito po DIN 4726. Stensko grelno - hladilni registri so dimenzij
500 x 600 mm, 6 in zbirnih cevi iz PB dimenzij 16 x 2 mm. Registre lahko
položimo na betonsko ali opečno steno. Debelina ometa znaša 15 do 20
mm. Tehnični podatki:
Grelno - hladilno register |
Funkcija |
Ogrevanje |
Hlajenje |
Temperatura prostora (°C) |
20 |
26 |
Temp.predtoka/povratka (°C) |
38/30 |
16/18 |
Toplotno/hladilna oddaja ( W/m2) |
87 |
71 |
Masni pretok (kg/h.m2) |
13,5 |
30 |
3. Smernice za gradnjo
Preden se lotimo vgradnje stenskega ogrevanja, je potrebno, da nam
projektant izdela ustrezen projekt, ki naj zajema:
- izračun toplotnih izgub,
- izbira stenskega ogrevanja (mokra ali suha izvedba),
- kakšna bo obloga zidu (ploščice, les, tapete),
- kakšna površina zidu je razpoložljiva za položitev stenskega ogrevanja.
Pri tem ne smemo pozabiti na razporeditev pohištva v prostoru, predvsem
omar in regalnih elementov, ki bodo bistveno vplivali na toploto v prostor,
- Izračun potrebne temperature ogrevnega medija za sistem stenskega
ogrevanja,
- razporeditev razdelilnikov, posebno pri površinah, inštaliranih s
cevnim sistemom, zaradi odzračevanja,
- število ogrevalnih krogov na osnovi velikosti ogrevane površine stene,
izbranih primerov cevi in morebitnih vgradnih elementov v steni, kot
so na primer okna in vrata.
4. Izvedba stenskega ogrevanja
Za vgradnjo stenskega ogrevanja, ne obstajajo točno določena določila.
Glede na dobro počutje je priporočljivo v sistemu uporabljati čim nižje
sistemske temperature. Toplotna izolacija naj bo izvedena glede na novejše
predpise, kar pomeni, da naj bo toplotna prehodnost zunanjega ovoja
zgradbe enaka ali manjša od 0,35 W/m2K.
Toplotna izolacija je v sistemih stenskega ogrevanja v večini primerih
nameščena na notranji strani zgradbe. Vzrok temu je, ker je nameščanje
toplotne izolacije na zunanji strani stene ponavadi dražje in pri zgradbah,
ki so zgodovinsko zaščitene (fasade) tudi neizvedljivo. Pri tem je pomembno,
da upoštevamo točko rosišča, zunanjo stene pa izvedemo (omečemo) tako,
da vlaga ne more prodreti v notranjost. Vmesne stene je prav tako priporočljivo
toplotno izolirati, ker tako preprečimo morebitno pregrevanje zidu.
Za toplotno izolacijo vmesnih sten se priporoča plast ometa iz materiala
z izolacijsko sposobnostjo. Paziti moramo, da ne uporabljamo ometa iz
čistega mavca za temperature, višje kot 50°C. Poleg temperaturne obstojnosti
je priporočljiva tudi elastičnost materiala ometa. Debelina ometa je
odvisna od debeline cevi in znaša med 10 in 20 mm.
Omet se nanaša v dveh delovnih korakih. Prvi dan se položijo cevi in
obdajo z ometom, nato se steklena vlakna vtisnejo v svežo malto in nanese
se zaključni sloj. Pri nanosu ometa je potrebno upoštevati navodila
proizvajalca Pri suho montažnih elementih, kot so mavčne plošče, ki
imajo že vgrajene kanale za polaganje cevi pri stenskem ogrevanju, je
prav tako potrebno upoštevati navodila proizvajalca teh plošč Po določenem
času, ki potreben za sušenje ometa, se lahko po navodilih izvajalca
prične z ogrevanjem površin.
4.1. Primer
Prikazan je enostavni izračun stenskega ogrevanja za večji prostor
prostornine 138 m3. Stene so iz opečnega bloka, predvidene so mavčne
grelno - hladilne plošče z integriranimi cevmi dimenzij 6 x 1, 3 mm.
Vrednosti za toplotne prehodnosti so prikazane v spodnji tabeli.
Gradbeni element |
|
U (W/m2K) |
g vrednost
(-) |
Tla |
60 m2 |
0, 28 |
|
Zunanje stene |
90 m2 |
0, 25 |
|
Okna |
12 m2 |
1, 5 |
0,58 |
Volumen prostora |
138 m3 |
|
|
Stensko - grelno hladilni register q = 166 W/m2 |
16 m2 |
|
|
Toplotna moč: 2656 W – izračun po DIN 4701 |
Hladilna moč: 1325 W |
Za pokrivanje toplotnih potreb potrebujemo stensko - grelno registre
površine 16 m2. Toplotno oddajo 166 W/m2 registra določimo na osnovi
srednje temperature DJH = 25 K iz diagrama na sliki 8. V poletnem času
lahko prostor hladimo. Potrebna hladilna moč znaša 1325 W. Temperaturni
režim hlajenja znaša 16/18°C (predtok/povratek). Na sliki 9 je prikazan
masni pretok in temperaturni režim v odvisnosti od časa (h) oziroma
poteka ogrevalnega ciklusa.
5. Zaključek
V tem sestavku smo spoznali osnovne značilnosti stenskega ogrevanja,
ki imajo glede toplotnih značilnosti znatne prednosti v primerjavi s
klasičnimi ogrevalnimi sistemi ogrevanja, posebej pa še zaradi nizke
porabe energije ter enostavne izdelave in tudi vgradnje.
V bodoče lahko pričakujemo, da bodo počasi izpodrinili klasične ogrevalne
sisteme ogrevanja. Stensko ogrevanje lahko uporabljamo tudi že kot samostojno
ogrevanje in ne samo v kombinaciji s talnim ogrevanjem, kot smo bili
navajeni do sedaj. Možna je tudi uporaba za hlajenje prostorov v letnem
času.
Viri:
Tehnični listi proizvajalcev
DIN 4701
|