Jaké jsou druhy otopných soustav

Vytápění domova je jedním ze základních předpokladů k zajištění domácí pohody. Existuje mnoho různých způsobů, jak vytápět domov. Jaké jsou druhy otopných soustav?

Otopná soustava je zařízení, které se používá k vytápění interiérů. Jde o soubor zařízení, které jsou spojeny do jednoho systému. Tento systém může být vybaven radiátory, vytápěcími tělesy, podlahovými vytápěcími systémy, akumulačními nádržemi a dalšími komponenty.

Cílem otopných soustav je vytvoření pohodlného prostředí pro obyvatele domu či bytu. K dosažení této pohody se používají radiátory, které vyhřívají vzduch v místnosti. Některé systémy mohou také používat podlahové vytápění nebo teplovzdušné vytápění.

V souvislosti se zásobováním teplem se lze setkat ještě s dalšími soustavami, především ohřívací soustavou, jež je určená pouze pro ohřev vzduchu či teplé vody. Podobným pojmem je tepelná soustava, což je soustava, ve které se vyrábí teplo a odtud se dopravuje sítí ke konečnému spotřebiteli.

Než si člověk vybere odpovídající vytápění svého domu, je dobré si udělat srovnání vytápění.

Složení otopné soustavy

Otopná soustava se skládá ze:

• zdroje tepla: jsou jimi především kotle, tepelná čerpadla a solární systémy.
• rozvodu tepla: jedná se o potrubní síť, což je soustava potrubí, kterou je teplo vedené. Způsoby propojení otopných těles se liší.
• spotřebiče tepla: patří sem různá otopná tělesa (desková, článková, trubková, konvektory).

Každá otopná soustava musí být navržena tak, aby vyhovovala konkrétním potřebám domu nebo bytu. Také je důležité, aby byla správně instalována.

Dělení otopných soustav

Otopné soustavy (OS) je možné dělit podle různých kritérií. Hlavním dělením je především podle teplonosné látky. Podle tohoto kritéria se rozdělují otopné soustavy následovně.

Teplovodní otopné soustavy

Teplovodní otopné soustavy se využívají nejvíce. Jejich teplonosnou látkou je teplá voda mající maximální teplotu do 110 °C. Hlavní výhodu vodní otopné soustavy je její velká teplotní kapacita a snadnost regulace, a to i v místě spotřeby. Díky tomu je možné si nastavit vytápění s ohledem na úsporu energie.

Mezi další výhody patří menší povrchová teplota otopných těles, díky čemuž se o ně člověk nepopálí. Také se na nich nespéká prach či nečistoty.

Nevýhodami teplovodních OS je, že mohou při nízkých teplotách zamrzat a dochází také ke korozi kovových částí soustavy. Další nevýhodou je rovněž fakt, že pokud člověk chce, aby OS rychle reagovala na změnu klimatických podmínek, potřebuje čerpadlo.

Teplovodní otopné soustavy je možné ještě dělit na další druhy podle rozmanitých kritérií. Těmi jsou následující.

Oběh otopné soustavy

Rozlišuje se přirozený a nucený oběh. Přirozený oběh je dán rozdílnou teplotou a hustotou teplé a chladné tekutiny. U nuceného je oběh zajištěný čerpadlem či jiným strojním zařízením.

U otopných soustav s přirozeným oběhem je díky samočinnosti bezpečnější provoz. Jsou zde i nižší pořizovací náklady. Nepotřebuje totiž oběhové čerpadlo. Samotné trubky jsou však u přirozeného oběhu dražší a doba roztopení systému je delší. Hodí se proto spíše do menších objektů.

Nejvyšší pracovní teplota

Teplotně se OS rozdělují na nízkoteplotní do 65 °C, teplovodní do 115 °C a horkovodní nad 115 °C. Horkovodní OS jsou vhodné pro dálkové přínosy tepla. Využívají se v průmyslových objektech.

Předávání tepla

Teplovodní otopné soustavy mohou předávat teplo otopnými tělesy nebo velkoplošnými sálavými plochami. Při použití otopných těles jsou podlahy a stěny chladnější než vzduch. Velkoplošné sálavé plochy jsou zabudované nejčastěji v podlaze.

Mohou však být i ve stěně nebo stropu, někdy jsou také zavěšené na stěnách. Při využívání sálavého tepla jsou předměty teplejší než vzduch.

Prostorového uspořádání těles

OS mohou mít vzájemně propojená tělesa jednotrubková (sériové řazení, může být průtočná či s obloukem) nebo dvoutrubkové (protiproud či souproud – to znamená, že jedna trubka je topná a druhá ochlazená).

OS se dále dělí podle směru vedení připojovacího potrubí k otopným tělesům (horizontální, vertikální), podle umístění ležatého rozvodu (OS se spodním či horním rozvodem), podle konstrukce expanzní nádoby (OS uzavřené či otevřené).

Horkovodní otopné soustavy

V těchto otopných soustavách se pracuje s teplotami vody nad 110 °C. Z důvodu vysoké teploty se nevyužívají pro vytápěné obytných budov. Mohlo by to být nebezpečné.

Hodí se pro větší objekty, především průmyslové. Své využití má při dálkové přenosu tepla v soustavách centralizovaného zásobování tepla nebo soustavách dálkového vytápění.

Od teplovodních soustav se liší větším důrazem na dostatečný tlak ve všech jejích částech. Na rozdíl od teplovodních soustav je nutné používat pouze uzavřený systém s tlakovou expanzní nádobou a zabezpečovací zařízení musí mít pojistné ventily.

Parní otopné soustavy

Hodí se pro větší objekty, hlavně průmyslové. Volí se do objektů s přerušovaným vytápěním. Na rozdíl od teplovodních soustav zde nevadí pokles teploty pod bod mrazu. Nedochází k zamrznutí OS.

Teplonosnou látkou je tu pára, která vzniká ohřevem vody v kotli. Pára se pohybuje v topných tělesech díky jejímu rozpínání. Poté páru kondenzuje a vrací se do kotle samospádem či přečerpáním.

Parní otopné systémy zajišťují vyšší tepelný výkon při přenosu tepla, což je jejich hlavní výhodou. Pára se tu dopravuje vlastním teplem. Dalšími výhodami jsou nižší investiční náklady, odolnost proti zamrznutí a rychlý zátop.

Parní otopné soustavy mají i své nevýhody. Mezi ně patří nemožnost regulace (ekonomicky neefektivnost), vysoká povrchová teplota otopných těles, koroze a hlučnost soustavy. Nutné je také dořešit dopravu kondenzátu.

Parní otopné soustavy dále dělíme především podle tlaku teplonosné látky. Rozlišují se OS nízkotlaké (do 150 kPa), středotlaké (do 900 kPa), vysokotlaké (od 900 kPa) a podtlakové (do 100 kPa).

Teplovzdušné otopné soustavy

Teplonosnou látkou v teplovzdušných soustavách je ohřátý vzduch na požadovanou teplotu. K tomu se často používá zařízení pro větrání. Hlavními výhodami jsou nízké provozní teploty vzduchu či možnost směrování proudu teplého vzduchu.

Díky nastavení postačí jedno zařízení na vytápění i větrání. Využije se tak rekuperace vzduchu. Neodchází tu k zamrznutí soustavy po přerušeném provozu a tato OS se rychle uvádí do provozu.

Nevýhodou této soustavy je malá měrná tepelná kapacita vzduchu a velký objem. Mezi další nevýhody paří víření prachu, závislost na elektrické energii, větší hlučnost, nerovnoměrné rozmístění tepla v místnosti. Nevýhodu je i to, že zde není vůbec zastoupená sálavá složka tepla.

Rozdělení teplovzdušných soustav

Teplovzdušné soustavy se dělí podle:

• umístění zdroje tepla: soustava s místními vytápěcími soupravami (napojení na parní či teplovodní soustavu) a teplovzdušná soustava s centrální přípravou teplého vzduchu
• oběhu vzduchu: teplovzdušná soustava s přirozeným a nuceným oběhem vzduchu
• podílu čerstvého vzduchu: teplovzdušná soustava cirkulační (energeticky hospodárné, hygienicky méně vyhovující), s větráním (méně energeticky výhodné, hygieničtější) či kombinovaná
• rekuperace tepla: teplovzdušná soustava bez rekuperace tepla a s rekuperačním zařízením

Otopné soustavy jsou základním požadavkem pro dobré vytápění domu. Je důležité si vybrat ten správný druh otopné soustavy, který bude nejlépe vyhovovat všem potřebám.