Termostropy – zdravý a úsporný systém, ktorý kúri aj chladí

V porovnaní s inými typmi kúrenia reaguje ohrievaná miestnosť najrýchlejšie na zmenu teploty stropu. Stropné kúrenie ako jediné nerozprúdi vzduch vo vykurovaných miestnostiach, čím sa veľmi odlišuje od lokálnych typov kúrenia (kachle, radiátory) ale i podlahového kúrenia. Stropné kúrenie teda nevíri ani mikroskopický prach, čo u iných typov kúrenia v menšej či väčšej miere nastáva a môže vyvolávať alergické reakcie.
Aj odborník kúrenár či staviteľ si často nie celkom presne uvedomuje význam sálania pre vykurovanie. Ten je u väčšiny vykurovacích režimov dominantný, ale u stropného kúrenia prevláda tak, že obidva zostávajúce deje (prúdenie vzduchu a vedenie tepla vzduchom) sú zanedbateľné. Bežné typy kúrenia je možné rozdeliť do troch skupín:

• a) teplovzdušné vykurovanie, kedy do vykurovaného priestoru vháňame teplý vzduch,
• b) sálavé vykurovanie, jeho predstaviteľom je aj stropné vykurovanie, ktorým možno navyše aj chladiť,
• c) zmiešané kúrenie realizované hlavne lokálnymi ohrievačmi, ktoré sálajú teplo a od ktorých zároveň stúpa ohriaty teplý vzduch nahor; týka sa to aj podlahového vykurovania, i keď trochu menej.

V ďalšom texte si ukážeme, že ak priamo neprevádzkujeme teplovzdušné vykurovanie, tak vo zvyšných prípadoch b) a c) hrá pre transport tepla dominantnú úlohu sálanie: cca 80 % pri podlahovom kúrení a temer 100 % u stropného. Popíšme si teraz stropné vykurovanie.

Rez hotovým stropom.

Stropné sálavé vykurovanie

Stropné kúrenie je podlahové kúrenie hore nohami. V našich miernych klimatických podmienkach je nezvyklé len preto, že ho v minulosti bolo ťažké realizovať . Skúsme si predstaviť ohnisko na strope jaskyne či v drevenej chatrči. Nehovoriac o tom, ako by sme ho rozložili po strope a udržiavali na nízkej teplote.
Dnes pri dobrom plánovaní, ak nezačneme kúrenie riešiť až v zime po nasťahovaní do novostavby, je realizovateľné s rovnakým úsilím, ako iný typ vykurovania. Často je dokonca vôbec najlacnejšie i najrýchlejšie realizovateľné. To je taktiež prípad panelov termostropu.
Termostropy predstavujú osvedčený trubkový systém, v ktorom prúdi voda. Vykurovací systém je zabudovaný po celom strope, v omietke, tesne pod štukou. Každý strop má jednoduchú samostatnú reguláciu, to znamená v každej miestnosti zvlášť. Ide o nízkoteplotný vykurovací systém, pri ktorom pre bežné kúrenie postačuje voda s teplotou 26 – 28 °C (nábehová teplota vody cca 35 °C). Pre klimatizovanie (chladenie) sa používa voda s teplotou len 19 – 20 °C.

Výhody použitia

Hlavnou výhodou je 20 – 30% úspora energií oproti bežným spôsobom kúrenia a zdravotné aspekty. Stropné vykurovanie, ktoré predstavujú termostropy, je typ veľkoplošného nízkoteplotného vykurovania, ktoré má všeobecne najvyššiu účinnosť medzi všetkými ostatnými systémami kúrenia a možno ním navyše aj chladiť. Je dokonca účinnejšie a efektívnejšie než podlahové vykurovanie, aj keď obe fungujú na obdobnom princípe.
Čím väčšou plochou teplo odovzdávame, tým nižšia môže byť teplota média (vykurovacej vody). To zjednodušene znamená: ak budeme v dome odovzdávať teplo pomocou radiátorov, musíme vodu ohrievať na cca 80 ° C. Ak bude teplo odovzdávať  podlahové kúrenie, bude nutné zaistiť teplotu vody medzi cca 36 – 40 °C. Pri odovzdávaní tepla do miestnosti termostropmi (kúrenie/chladenie v strope), postačuje v zime ohrievať vodu do systému na cca 26 – 30 °C. Vďaka tomu termostropy zaručujú 20 – 30% úsporu energií oproti bežným systémom vykurovania.
Ďalšou výhodou je to, že strop nie je zakrytý nábytkom. Zakrytie nábytkom neumožňuje okamžité zabezpečenie čo najvyššej teploty priestorového tepelného žiarenia, pri ktorom sa ešte zastavíme. Ani čo najrýchlejšie ohriatie vzduchu. Správna teplota priestorového sálania a vzduchu, to sú dva najdôležitejšie parametre pre pocit tepla. Obe tieto entity majú jedno spoločné. Človek ich nevidí, ale veľmi dobre ich vníma, a to cez pocit chladu, horúčavy alebo tepelnej či teplotnej pohody.
Ďalšou prednosťou je, že stropné kúrenie je jediné, ktoré nespôsobuje prúdenie ohriateho vzduchu, čiže konvekciu. Iné typy vykurovania, vrátane podlahového, ju z princípu vyvolávajú, pretože od nich ohriaty vzduch stúpa nahor aj s prachom a alergénmi.

Stropné kúrenie – ideálne pre chladenie

Letné chladenie sa väčšinou rieši vháňaním chladného vzduchu do miestnosti. Sťažností na tento konvektívny spôsob je nemálo. Ak však vháňame do rúrok stropného kúrenia chladnú vodu, získavame úplne inú kvalitu. Sálavé procesy fungujú podobne ako u vykurovania, chladný strop zníži teplotu priestorového tepelného žiarenia a od neho sa zníži teplota vzduchu. Účinnosť a rýchlosť chladiacej reakcie je podporená tým, že od stropu ochladený vzduch „padá“ dole.

Montážne výhody

Termostropy urýchľujú výstavbu. Ich nosnú časť totiž tvorí klasický stropný panel zo špeciálnych tehlových elementov (výrobok je chránený patentom). Po celom strope, v omietke so štukou, v hĺbke cca 1,5 cm je zabudovaný osvedčený trubkový systém, v ktorom prúdi voda. Po položení hotových panelov žeriavom a zaplnení špár stačí už len vymaľovať!
Jednoduché je aj pripevnenie interiérových prvkov, osvetlenia a pod. Navyše, rúrky v strope sú vo väčšom bezpečí: pri montáži a pred omietnutím po nich nikto nešliape a nezakopáva o ne.

Ukladanie termostropov na stavbe

Princípy navrhovania sálavého vykurovania

Urobme si teraz obraz, čo sa vlastne v miestnosti so sálavým vykurovaním/chladením deje. Ten by potom mal viesť k správnemu návrhu stropnej sústavy. Dva najdôležitejšie závery, ktoré sa možno líšia od tvrdení stredoškolskej a vysokoškolskej stavebnej fyziky sú:
a) Každá miestnosť je vyplnená presne definovaným priestorovým tepelným žiarením, ktoré je najdôležitejším nosičom a zároveň distribútorom tepla (energie). Toto žiarenie sa premiešava rýchlosťou svetla, takže si v celom priestore miestnosti udržiava rovnakú teplotu. Nositeľ Nobelovej ceny Max Karl Planck ho nazval fotónovým plynom. Rýchlosť miešania fotónového plynu je umocnená ešte tým, že sa fotóny vzájomne prestupujú, na rozdiel od molekúl vzduchu.
b ) Priestorové tepelné žiarenie ohrieva vzduch a naopak, tento proces je veľmi rýchly a intenzívny. Spôsobuje rýchle vyrovnanie teplôt vzduchu s teplotou žiarenia v celom objeme miestnosti, čo je v etablovaných stavebných výpočtoch nesprávne prisudzované prúdeniu vzduchu.
(článok je skrátený)
Autor: RNDr. Jiří Hejhálek
Vyšlo v: Stavebnictví a interiér 2/2014
Fotografie: Archiv firmy Klimastropy s.r.o.
Kto by si chcel pozrieť erudované podrobné výpočty šírenia tepla v miestnosti, odporúčame navštíviť doleuvedený odkaz.
http://www.stavebnictvi3000.cz/clanky/termostropy-zdravy-a-sporny-system-ktery-topi-a-chladi/