Sálavé vytápění mýtů zbavené

otopná tělesa

otopné soustavy

V poslední části trilogie o elektrickém vytápění bychom se chtěli zmínit o sálavém vytápění které je, konkrétně ve spojení s elektrickými topidly, často označováno také jako infračervené vytápění.

Samotný princip sálavého vytápění není vůbec nový, v oboru teplovodních soustav, a především plynových zářičů jde o naprosto běžná topidla. Tyto zdroje jsou však určeny převážně pro průmyslové aplikace, zejména nutnost řešit přívod spalovacího vzduchu a odvod spalin u plynových zářičů (o pracovních teplotách nemluvě), činí tyto zdroje pro rezidenční výstavbu poněkud nepraktické

Této mezery na trhu využila v roce 1990 i společnost FENIX Jeseník, která začala vyrábět elektrické sálavé panely ECOSUN®. Svými parametry cílily právě na objekty pro bydlení, kanceláře, školy, obchody apod. Díky nesrovnatelně snadnější instalaci a jednoduchému způsobu regulace šlo také o výrazně levnější řešení, které vytvořilo dynamicky se rozvíjející trh.

Obr. 1 • Sálavé panely ECOSUN® se vyrábějí v téměř nezměněné podobě již 27 let – základem je elektrická topná folie

Tento trend měl pochopitelně i svá negativa, neboť přímou úměrou s rostoucí poptávkou a prodejem rostl i počet zájemců, kteří se na této obchodní příležitosti chtěli podílet. Vzniklo několik dalších výrobců, přibývalo distributorů a „specializovaných“ instalačních firem, ruku v ruce s tímto vývojem však klesala i jejich profesní úroveň. Elektrické sálavé panely se začaly bez rozmyslu montovat i do aplikací, kam nepatřily, a to vedlo ke vzniku nemalého počtu negativních referencí. Následné zdražení elektrické energie bylo poslední hořkou kapkou a zájem o elektrické sálavé panely se propadl k nule. Většina výrobců zase zanikla a například společnost ­FENIX Jeseník překonala toto období jen díky rychlému přeorientování se na zahraniční trhy.

Novodobá historie

Trvale zvyšující se úroveň staveb, doprovázená klesajícími nároky na tepelnou energii, znovu oživila zájem o elektrické vytápění a zejména po roce 2006 se na českém trhu opět začali objevovat nově vznikající firmy, nabízející sálavé topné panely. V jejich podání však šlo o „revoluční“ infračervený systém, který se lišil od „běžných“ sálavých panelů, v některých případech dokonce prezentovan jako „kosmická technologie vyvinutá ve spolupráci s NASA“. Klient se mohl dozvědět, že proti jiným otopným soustavám ušetří s infračerveným vytápěním až 60 % energie, že panely jsou vybaveny speciálním povrchem, který není ochlazován vzduchem a 100 % energie je proto předáno výhradně infračerveným zářením, a že při příkonu 600 W má panel „sálavý výkon“ 1200 W.

Pokud se posluchač podivil, kam se poděl zákon o zachování energie, byl poučen, že infračervené vytápění nepodléhá zákonům termodynamiky, ale řídí se zákony kvantové fyziky a výpočet tepelných ztrát se zde neprovádí. Prodejce pak s jistotou sobě vlastní přesně uvedl, jak velký prostor jím nabízené topidlo vyhřeje, a to bez jakékoliv vazby na skladby konstrukcí, podílu ochlazovaných stěn, nebo počtu oken a jejich vlastností. V neposlední řadě se klient také dozvěděl, že uvnitř panelu je speciální zdroj, emitující infračervené záření, které prochází tělesem panelu a ohřívá osoby a zařízení v místnosti.

Jednalo se o nekorektní marketingová tvrzení, která v krátké době vedla k zániku takových prodejců, objektivně však zvedla vlnu zájmu o elektrické sálavé vytápění. Je proto na místě uvést zmíněná tvrzení na správnou míru.

Pojmy „sálavé“ a „infračervené“ jsou v podstatě dva různé názvy pro stejný jev – tepelné záření. Toto záření (sálání) vzniká na povrchu každého tělesa, které je teplejší než okolní prostředí, uvnitř tělesa se teplo šíří vedením. Ze skutečnosti, že sálání vzniká až na povrchu zdroje také vyplývá, že není úplně podstatné, jakou energií bylo povrchové teploty dosaženo. Může to být elektrický odporový prvek, plynový hořák, horká voda, ale třeba i bukové dřevo. Většina z nás určitě zná sálavé teplo, které vyzařují např. kachlová kamna, a přitom se v nich topí dřevem. Není proto důvod, aby elektrické sálavé panely byly ve svém principu nějak odlišné, nebo dokonce popíraly fyzikální zákony a měly vyšší výkon než příkon.

Sálání však není jediná forma, jakou zdroj předává energii svému okolí. Druhým způsobem je konvekce – tedy odvod tepla prouděním vzduchu. Tvrzení, že topidlo předá 100 % tepelné energie sáláním by platilo pouze ve vakuu, ve standardních podmínkách je nemožné. I sálavá topidla proto předávají část své tepelné energie konvekcí. Čím se tedy liší od běžných radiátorů? Je to nadpolovičním podílem sálavé složky.

Protože velikost sálavé složky je přímo úměrná povrchové teplotě zdroje, docílíme vyššího podílu sálání právě zvyšováním teploty povrchu. Toho lze dosáhnout zvyšováním příkonu a/nebo konstrukčním provedení topidla. Názorným příkladem jsou teplovodní deskové radiátory, které jsou opatřeny vnitřními doplňkovými lamelami, zvětšujícími teplosměnnou plochu ochlazovanou vzduchem. Naopak sálavé panely jsou rovné, ploché, a aby se snížila teplota (a tím i konvekce) zadní části, bývá uvnitř tepelná izolace. Roste tím teplota jejich přední stěny a zvyšuje se podíl sálavé složky.

Sálavá topidla tedy nejsou nijak zvlášť unikátní, jen jsou konstruována tak, aby se zvýšil podíl jednoho způsobu předávání tepla (sálání) na úkor druhého (konvekce). V praxi však tento jev skutečně vede k reálnému snížení provozních nákladů, i když pochopitelně ne o dříve zmíněných 60 %. Díky nižšímu podílu konvekce je průměrná teplota místnosti ve svislém průřezu nižší, než při konvekčním vytápění a jak je obecně známo, snížení teploty o 1 °C odpovídá cca 6 % úspoře energie. Například u rodinného domu tak lze se sálavým vytápěním reálně ušetřit 6–10 % energie na vytápění. Jsou ale i aplikace, kde lze ušetřit výrazně více – typicky v provozech, kde mohou být sáláním cíleně ohřívány zóny s pobytem osob.

Sálavé vytápění však není úspornější automaticky. Jsou i aplikace, kde je použití takového systému nevhodné a projeví se naopak vyššími provozními náklady. Protože sálání skutečně neohřívá vzduch (pomineme-li částečnou konvekci, která je i u sálavých topidel), ale konstrukce, na které dopadá tepelné záření, je tento systém nevhodný například pro občasné vytápění rekreačních objektů. Stavební konstrukce, vychladlé dlouhodobou odstávkou z provozu, doslova „hltají“ sálání z panelů, a teplota vzduchu roste jen velmi, velmi pozvolna.

Obr. 2 • Zejména pro svou designovou čistotu jsou oblíbené skleněné panely ECOSUN GS (dostupné i jako zrcadlo)

Pro blízkou budoucnost se elektrické sálavé vytápění jeví jako zajímavý a perspektivní systém. Tepelně-technické vlastnosti staveb se trvale zlepšují a tyto objekty budou vyžadovat decentralizované zdroje s přesným dávkováním tepla. Sálavé panely těmto požadavkům vyhovují nejlépe – na požadavky regulace reagují výrazně lépe, než například podlahové vytápění a na rozdíl od něj spolu s příkonem klesá i jejich cena. Výrazně jednodušší instalace je také nezanedbatelným argumentem. Nabídka panelů je dnes velmi pestrá a uspokojí i náročného zákazníka. Lze proto předpokládat rostoucí trend ve využití těchto výrobků.