… když topné fólie netopí

Topné fólie ECOFILM se dostávají do podvědomí neustále se zvětšujícímu počtu potenciálních uživatelů i realizačních firem. Tento zvyšující se trend zájmu o elektrické podlahové vytápění potvrzuje nejen množství dotazů, ale také reálně rostoucí prodej samotných topných fólií.

Tento trend s sebou ale bohužel přináší i určitá rizika. Do návrhů a instalace topných fólií se pouštějí také firmy, které jsou sice pečlivé a technicky zdatné – nakonec pokládka folií ECOFILM je velmi snadná a při dodržování pokynů v návodu ji zvládne téměř každý – ale nejsou vybaveny potřebnými teoretickými znalostmi z dalších oborů – konkrétně z oblasti vytápění. Pokud jsou fólie ECOFILM použity pouze ke komfortnímu ohřevu podlahy, v zásadě si lze vystačit pouze s návodem na instalaci. Mají-li ale sloužit také jako hlavní zdroj vytápění, bez určitých zkušeností a odborného posouzení samotného objektu se není možné obejít.

Konkrétní příklad

V březnu 2009 byla do společnosti FENIX Trading doručena reklamace na podlahové topení s topnými fóliemi ECOFILM. V reklamačním dopise bylo uvedeno, že topné fólie při venkovní teplotě -15 °C nevyhřejí místnost na více než +18 °C, teplota podlahy je pouze 21–22 °C. Vzhledem k tomu, že ve svých materiálech jako výrobce uvádíme, že fólie ECOFILM jsou určeny i k vytápění a podlahu mohou prohřát až na cca 30 °C, jsou zřejmě uvedené fólie nefunkční a uživatel žádá návštěvu zástupce společnosti FENIX Trading.

Na místě samotném byly zjištěny následující skutečnosti:

Jednalo se o byt ve zvýšeném přízemí bytového domu na Vysočině. Pod předmětným bytem byly nevytápěné sklepy, nad ním další byt. Obvodové zdivo bylo cihelné, tloušťky cca 50 cm, bez dalšího dodatečného zateplení. Podlaha nad nevytápěnými sklepy neobsahovala potřebnou tepelnou izolaci, okna byla nová, plastová.

Pokládku fólií provedla firma, která se zabývá instalací podlahových krytin. Fólie byly položeny do dvou místností – dětského pokoje a ložnice, kde měly plně nahradit původní přímotopné konvektory. Instalační firma informovala uživatele, že pokud použije výkonnější fólie – 80 W/m², lze konvektory z místnosti odstranit a fólie místnost vyhřejí.

Zhodnotit tepelné ztráty objektu

Na obranu instalační firmy nutno uvést, že samotná pokládka byla provedena naprosto bezchybně, veškeré informace byly prezentovány v dobré víře, že jsou pravdivé a hlavní motivací bylo doporučit zákazníkovi komfortní systém, se kterým bude naprosto spokojen. Bohužel, právě zde se projevilo opomenutí širších souvislostí. Na stránkách společnosti FENIX je skutečně uvedeno, že topné fólie 80 W/m² jsou vhodné i k vytápění, pochopitelně je ale vždy nutné zhodnotit tzv. tepelné ztráty objektu. K vyhřátí nezatepleného bytu budete pochopitelně potřebovat podstatně vyšší výkon, než když vytápíte např. nízkoenergetický dům.

Průběh kontroly a výpočty

Samotná kontrola topných fólií proběhla ve třech krocích:

• Byl zkontrolován protékající proud a odpor topných fólií – zajistil uživatel bytu prostřednictvím odborné elektroinstalační firmy. Hodnoty naměřené elektroinstalační firmou byly v pořádku a odpovídaly tabulkovým údajům.
• Byl proveden zjednodušený výpočet tepelných ztrát jedné místnosti (dětského pokoje) a porovnán s příkonem topných fólií.
• Byla změřena dynamika náběhu systému a pomocí infrakamery zkontrolováno rozložení fólií a jejich funkčnost.

Ad 2) Vstupní parametry pro výpočet: Dětský pokoj o rozměru 3,7×3,5 m, výška 2,57 m. Dvě stěny jsou venkovní, dvě stěny a strop sousedí s obytnými (vytápěnými) místnostmi. Pod podlahou je nevytápěný sklep. V jedné z venkovních stěn je okno a balkónové dveře.

Požadovaná teplota v místnosti t_i = 21 °C, výpočtová venkovní teplota t_e = -15 °C, teplota v nevytápěném sklepě +5° C.

Při tomto orientačním výpočtu se tepelná ztráta přes vnitřní stěny, strop a infiltrací neuvažuje.

Součinitele prostupu tepla byly odhadnuty – nejsou stanoveny výpočtem (obvodová stěna U = 1,2 W/m²K, okno, balkónové dveře U = 1,5 W/m²K, podlaha U = 0,8 W/m²K).

Vypočtené tepelné ztráty:

Q = S × U × (t_i-t_e)

Q_stěn = 15,7 × 1,2 × 36 = 678 W

Q_oken = 2,84 × 1,5 × 36 = 154 W

Q_podlahy = 12,9 × 0,8 × 16 °C = 165 W

Q_celkem = 997 W

Pro vytápění byl použit 6× ECOFILM SET 80 W/m² o topné šířce 0,55 m, délce 3 m a výkonu 132 W. Celkový výkon fólií je tedy 6× 132 W = 792 W. Protože část plochy byla zakrytá nábytkem, z hlediska vytápění zůstalo funkčních pouze cca 8,3 m² × 80 W/m² = 664 W.

V podlaze nebyla tepelná izolace, instalační firma však správně použila jako podložku Extrupor 6 mm, což se příznivě projevilo v dynamice náběhu. Nicméně tato podložka má stejný tepelný odpor jako cca 1,5 cm polystyrenu, což je jako tepelná izolace nad nevytápěným sklepem nedostačující. Proto bylo – vzhledem k únikům tepla do podkladu – při výpočtu uvažováno snížení reálného výkonu topné fólie o cca 10 %, celkový příkon tak dosáhl 598 W. Z uvedeného výpočtu je názorně vidět, že příkon topných fólií je nedostatečný a že pokrývá tepelnou ztrátu přibližně z poloviny.

Ad 3) uživatel měl pochyby o funkčnosti topné fólie, proto bylo provedeno měření dynamiky náběhu pomocí měřicího přístroje Cometer a také byly provedeny snímky podlahy pomocí infrakamery. Teplota podlahy byla měřena na dvou místech, současně byla měřena teplota vzduchu v místnosti. Přístroj zaznamenával teplotu každou minutu.

Protože měření bylo prováděno při venkovních teplotách cca +15 °C, a tím výrazně poklesly tepelné ztráty (pouze cca 200 W), byl v tomto případě samozřejmě výkon podlahového topení naprosto dostačující, podlaha se z 21 °C na 27 °C zahřála za pouhých 38 minut! Za stejnou dobu se po zapnutí topných fólií zvýšila teplota v místnosti z 21 °C na 23 °C. Pomocí infrakamery pak bylo vidět, že topí všechny fólie v celé ploše. Z vytvořených snímků byl patrný vliv chladné stěny, okna a balkónových dveří - podlaha měla u této stěny nižší teplotu než podlaha ve středu místnosti. Zřejmý byl také vliv oslunění, kdy do rohu dopadalo přes balkónové dveře sluneční záření a teplota tady dosáhla 29 °C.

Závěrečné zhodnocení

Podlahové vytápění s topnými fóliemi ECOFILM samozřejmě lze použít jako hlavní a jediný zdroj vytápění, vždy je však nutné posoudit tepelně technické vlastnosti stavby. Tento systém je ideální především pro dobře zateplené objekty, které mají nízké tepelné ztráty – což je dnes v podstatě každá novostavba. Trend ve výstavbě se jednoznačně ubírá k stavbám kategorie Nízkoenergetický Dům (NED), u kterých vychází tepelná ztráta cca 35–40 W/m² (15–18 W/m³), což s fóliemi ECOFILM o výkonu 80 W/m² nebo i 60 W/m² lze pokrýt naprosto bez problémů i v největších mrazech.

V tomto konkrétním případě bude bohužel nutné buď doplnit další zdroj tepla, nebo objekt zateplit. Za současného stavu jsou fólie schopny vytopit místnost do venkovní teploty cca +5 °C. S klesající venkovní teplotou začne klesat také teplota v místnosti, nedostatečné zateplení bude mít také negativní dopad na provozní náklady.