Kolik trubek pro podlahové vytápění je potřeba na 1 metr čtvereční?

Jednou z možností uspořádání topného systému je instalace vodou vyhřívané podlahy, která může v prostorách vytvořit příjemné mikroklima. Systém podlahového vytápění může být hlavní nebo může sloužit jako doplňkový zdroj tepla. V každém případě je nutné provést předběžné tepelnětechnické a hydraulické výpočty pro vytvoření efektivního schématu pro okruhy podlahového vytápění.

Co je důležité vzít v úvahu při návrhu vytápěné podlahy

Při provádění výpočtů se berou v úvahu následující pravidla:

• Jeden okruh by neměl mít délku větší než 100–130 m (v závislosti na průměru potrubí). Pokud tepelnětechnický výpočet vyžaduje větší délku potrubí, dělají se dva okruhy.

Údaje pro výpočty systému podlahového vytápění

• druh materiálů použitých při stavbě domu, účinnost tepelné izolace budovy;

• +29 °C – obytné místnosti. Při použití parket nebo laminátu by teplota neměla překročit +27 °C u vinylových dlaždic, horní hranice je +29 °C.
• +33 °C – místnosti s vysokou vlhkostí (koupelny, WC, bazény).
• +35 °C – chladné zóny u vstupních dveří, okenních otvorů, obvodových stěn. Zvýšené topné zóny jsou oblasti umístěné po obvodu místnosti do 50 cm od zdrojů chladu. Teplota se zvyšuje snížením rozteče mezi trubkami.

Překročení těchto hodnot vede k přehřívání vzduchu v místnosti, samotného topného systému a poškození dokončovací podlahové krytiny.

Výpočty potřebného výkonu vodou vytápěné podlahy

Systém podlahového vytápění musí generovat tepelnou energii, která s rezervou pokryje tepelné ztráty. Požadovaná hodnota je určena vzorcem:

• MP je požadovaný výkon obvodů, W;
• Q – tepelné ztráty, W.

• R je tepelný odpor materiálu, ze kterého je konstrukce vyrobena;
• tв, tн – vnitřní a vnější teploty, °C, druhý ukazatel se bere podle minimální prahové hodnoty;
• S je plocha konstrukčního prvku, kterou dochází k tepelným ztrátám, m2;
• b je koeficient, který zohledňuje dodatečné tepelné ztráty spojené s orientací budovy vůči světovým stranám.

Tepelný odpor R zjistíme vydělením tloušťky konstrukce součinitelem tepelné vodivosti materiálu. Například pro dům se stěnami vyrobenými ze dřeva o tloušťce 0,2 m je R = 0,2/0,18 = 1,11 (m2 × °C)/W.

Níže je uvedena tabulka součinitelů tepelné vodivosti nejběžnějších stavebních materiálů:

Materiál	Součinitel tepelné vodivosti, W/(m × °C)
Železobeton	1,7
Vápenná cihla	0,7
Keramická cihla	0,44
Plynový a pěnobeton	0,25
Pěnový beton	0,4
dřevo	0,18
Minerální vlna	0,055
Styrofoam	0,038

Hodnoty koeficientu b v závislosti na orientaci budovy:

• 0,1 – sever, severovýchod, severozápad;
• 0,05 – západ, jihovýchod;
• 0 – jihozápad, jih.

Uvažujme výpočet tepelných ztrát vnějšími stěnami pro srubový dům s tloušťkou stěny 0,2 m a plochou vnější stěny 60 m2. Vnější teplota -30 °C, vnitřní – +22 °C. Okna směřují na jih.

Q = 1/1,11 × (22 − (-30)) × 60 × 1 = 2810 W.

Požadovaný výkon MP = 2810 × 1,2 = 3373 W.

Stejným způsobem se počítají tepelné ztráty okenními a dveřními bloky. Výrobci uvádějí součinitele tepelné vodivosti těchto konstrukcí v technické dokumentaci.

Takové výpočty umožňují určit požadovaný výkon podlahového vytápění a vybrat vhodný kotel a oběhové čerpadlo.

Výpočty obrysů potrubí pro podlahy vytápěné vodou

Počet trubek lze vypočítat pomocí vzorce:

L = S/N × 1,1, ve kterém:

• L – délka potrubí, m;
• S je plocha místnosti, m2;
• N je rozteč mezi trubkami, m.

Existuje další možnost pro zjednodušený výpočet požadovaného počtu trubek pomocí tabulky.

Níže je uvedena tabulka spotřeby potrubí v závislosti na rozteči mezi potrubími:

Rozteč, m	Spotřeba potrubí na 1 m2, pm
0,1	10
0,15	6,7
0,2	5
0,25	4
0,3	3,4

Požadované množství potrubí se určí vynásobením průtoku potrubí na 1 m2 a plochy místnosti. Výsledek se vynásobí bezpečnostním faktorem 1,1.

Způsoby pokládky potrubí v systému vyhřívané podlahy

Pro instalaci potrubí do podlahového systému ohřívaného vodou se používají různá schémata. Pro pohodlné a rychlé instalační práce je vypracován projekt uspořádání potrubí.

Nejběžnější a nejúčinnější z hlediska přenosu tepla je schéma „šnek“. Trubky jsou nejprve položeny po obvodu místnosti, postupně se pohybují směrem ke středu s klesajícím poloměrem ohybu. Tato možnost zajišťuje rovnoměrné rozložení tepla a minimalizuje hydraulické ztráty díky hladkému otáčení potrubí. Tepelná zebra v tomto případě není. Podél okrajů místností se složitou architekturou je potrubí položeno pomocí jednoho z typů „hada“

Typy potrubí a komponent používaných v systému vytápěných podlah

Pro instalaci vyhřívaného podlahového systému se používají různé typy trubek. Nejoblíbenější možností jsou kovoplastové trubky a potrubní výrobky ze zesíťovaného polyethylenu s antidifúzní vrstvou.

Kovové plastové trubky

Kovoplastové výrobky STOUT se skládají z 5 vrstev:

• Externí. Vyrobeno z pevného a odolného zesíťovaného polyethylenu. Jeho funkcí je chránit výrobek před negativními vnějšími vlivy.
• Střední. Jedná se o vrstvu hliníkové slitiny, svařovanou natupo metodou TIG. Zabraňuje přístupu kyslíku do chladicí kapaliny a snižuje tepelnou roztažnost polymeru.
• Interiér. Je vyrobena, stejně jako vnější vrstva, ze zesíťovaného polyethylenu.
• Dvě lepicí vrstvy. Hliníková vrstva je spolehlivě spojena s vnější a vnitřní vrstvou.

Výhody tohoto řešení:

• flexibilita pro pohodlnou instalaci;
• zachování vnitřního průměru během ohýbání;
• pevnost v tahu;
• mírná lineární expanze poskytovaná přítomností kovové vrstvy;
• nedostatek difúze kyslíku z prostředí do chladicí kapaliny;
• Dodávka v dlouhých cívkách v případě potřeby lze zakoupit neúplnou cívku.

PEX trubky s EVOH antidifuzní vrstvou

Červené a šedé trubky PEX pro topné systémy se skládají ze dvou vrstev:

• Zesíťovaný polyethylen. Tento odolný polymerový materiál je odolný vůči mechanickým a chemickým vlivům.
• EVOH je antidifúzní vrstva vyrobená z polyethylenu a vinylalkoholu. Chrání vnitřní prostor před pronikáním kyslíku.

• Pevnost. Podle tohoto ukazatele jsou polymerní trubky blízké ocelovým výrobkům. Jsou schopny odolat vysokým teplotám a tlaku bez zničení.
• Flexibilita. Trubky je vhodné svinout do cívek a rozložit je po místnosti.
• Hladký vnitřní povrch, snižující hydraulický odpor a hladinu hluku.
• Odolnost vůči chemicky aktivním látkám. V takovém potrubí lze jako chladicí kapalinu použít roztoky vody a glykolu.

Polymerové trubky mají jednu nevýhodu – špatnou odolnost vůči ultrafialovým paprskům. Ale při pokládce do potěru toto mínus nevadí.

Katalog STOUT kromě trubek obsahuje oběhová čerpadla, rozdělovače a další komponenty nezbytné pro organizaci systému vytápěné podlahy.