Dá se elektřinou topit úsporně?

Je tedy elektrické vytápění drahé? Ano i ne. Na tuto otázku nelze odpovědět jednoznačně, protože elektřinou lze vytápět různými způsoby, přičemž každý má zcela odlišné charakteristiky.

Můžete například pomocí elektrického kotle ohřívat vodu dodávanou do topného systému. Jelikož elektřina je drahé médium, toto řešení samozřejmě nemůže konkurovat topným soustavám s plynovým kotlem a už vůbec ne s tepelným čerpadlem. Na zcela jiném principu funguje přímé elektrické vytápění. Přímé vytápění znamená, že elektrickým proudem se ohřívá vodivý materiál, kterým protéká proud, a toto teplo se předává přímo (tedy bez teplonosného média), buď do místnosti, nebo akumulační hmotě. Zajímavé jsou přitom zejména sálavé systémy − infrapanely a velkoplošné (podlahové a stropní) elektrické vytápění. Jejich výhodnost vyplývá například z faktu, že sálání je nejefektivnější způsob přenosu tepla, protože nevyužívá vzduch jako tepelný nosič.

Při sálavém vytápění, tedy ohřevu předmětů a osob sálavým tokem na 20–22 °C, je možné zajistit tepelnou pohodu již při teplotě vzduchu 18–19 °C. Tím se oproti konvekčnímu vytápění ušetří minimálně 18–24 % energie.

Úspora díky sálaní

Při sálavém topení, resp. infratopení, se teplo přenáší převážně pomocí tepelných vln − ty ohřívají předměty a povrchy, na které dopadnou. Až od ohřátých předmětů se ohřívá vzduch v místnosti. Podobně sálá teplo z kachlových kamen nebo ze slunce. A právě v tomto způsobu přenosu a v našem pocitu, který vyvolává, je „zakopaný pes“. Pokud je v zimě slunečný den a nefouká, můžete si klidně svléknout bundu a opalovat se, i když je pod nulou. Přestože je vzduch studený, bude vám teplo díky tepelným vlnám, které k vám vysílá slunce. Abyste měli pocit tepelného komfortu, stačí vám tedy nižší teplota vzduchu v místnosti, protože vy sami jste ohříváni sálajícím teplem a protože pocit tepelné pohody závisí nejen na teplotě vzduchu, ale také na teplotě okolních povrchů (stěn, podlahy, stropu a předmětů). A jelikož obecně platí, že zvýšení teploty vzduchu o 1 °C znamená spotřebu energie vyšší o 6 %, nižší teplota vzduchu při sálavém vytápění představuje úsporu energie bez snížení komfortu. Abychom byli konkrétní: Při ohřevu předmětů a osob sálavým tokem na 20−22 °C je možné zajistit tepelnou pohodu již při teplotě vzduchu 18−19 °C, čímž ušetříte minimálně 18−24 % energie.

Z hlediska poměru sálavého a konvekčního přenosu tepla je přitom jedno, zda si vyberete infrapanely, topné kabely nebo fólie. Měření totiž potvrdila vysoký podíl tepelného toku sáláním při podlahovém (77 %) i stropním vytápění (až 84 %), při sálavých topných panelech se formou sálání předává 60−80 % tepla v závislosti na jejich umístění.

Ideální rozložení teplot

Je prokázáno, že v místnostech vytápěných různými způsoby (sálavým podlahovým nebo stropním topením, teplovodními radiátory, krbem atd.) se cítíme odlišně. Na náš celkový pocit má přitom vliv několik okolností. Citlivě reagujeme například na proudění vzduchu v místnosti, tedy známý nepříjemný průvan, důležité je také rozložení teplot mezi podlahou a stropem. Naše tělo totiž reaguje na teplotu v každé části jinak (nejméně citlivá na teplotu je hlava, naopak velmi citlivě reagují kotníky a lýtka). Optimální je rovnoměrné rozložení teploty od podlahy až po strop – čím větší jsou rozdíly mezi teplotami, tím horší je tepelný komfort.

Výsledky měření ukázaly, že nejrovnoměrnější rozložení teplot je v prostorách vytápěných velkoplošnými sálavými systémy, tedy podlahovým a stropním vytápěním. Stropní sálavé panely jsou na druhém místě, na třetím nástěnné sálavé panely a až na konci žebříčku jsou „klasické“ zdroje, tedy radiátory, které fungují na principu konvekce – ohřevu a proudění vzduchu.

Sálavé panely mohou sloužit jako hlavní nebo doplňkový zdroj tepla. Šikovné je využít je k cílenému ohřívání osob, čímž lze oproti klasickému vytápění celého prostoru dosáhnout úspory více než 50 % nákladů. Dobrým příkladem je panel umístěný u sedačky v obývacím pokoji. Výhodou je přitom nejen úspora energie, ale i tepelný komfort. Dalším příkladem praktického využití je koupelna (panely ECOSUN CR lze doplnit různým počtem držáků na ručníky). FOTO FENIX

Nižší náklady na realizaci

Velkou výhodou přímého elektrického vytápění je jednoduchá, a tedy i finančně méně náročná realizace. Nepotřebujete plynovou přípojku, komín ani topné rozvody, protože teplo se produkuje přímo v jednotlivých zařízeních v každé místnosti. Samozřejmě i zabudování topných fólií nebo rohoží do podlahy, stěn nebo stropu něco stojí, jejich instalace je však jednodušší než realizace klasické teplovodní podlahovky a je možná i bez časově náročných mokrých procesů. Nejjednodušší je instalace infrapanelů, u nichž nejsou nutné žádné speciální úpravy (kromě samotné montáže). Zejména pokud nemáte k dispozici plynovou přípojku, není tedy mnoho důvodů váhat.

Další přednosti

Mezi největší výhody elektrických sálavých topných systémů určitě patří velmi přesná a rychlá regulace, která přispívá k jejich úspornosti − dokážete totiž rychle dosáhnout požadované teplotní pohody a udržovat ji bez zbytečného přetápění. Navíc můžete celkem jednoduše regulovat teplotu v každé místnosti zvlášť, což má z hlediska úspornosti bezpochyby také své výhody. I z tohoto pohledu jsou přitom jednotlivé elektrické sálavé systémy srovnatelné. Dalšími společnými výhodami jsou komfortní obsluha, minimální víření vzduchu a prachu a bezhlučný provoz. Váhu má jistě i fakt, že neprodukují spaliny ani popel.

Výhody kombinací

Sálavé elektrické vytápění je určitě zajímavou možností, kterou je třeba při plánování domu zvážit. Oproti jiným palivům je však elektrická energie poměrně drahá, proto je tento způsob vytápění ekonomicky smysluplný zejména v kombinacích. Při kombinování různých způsobů vytápění můžete využít výhody každého z nich a kompenzovat jejich nedostatky − například nižší komfort při obsluze krbových kamen kompenzujete komfortním elektrickým vytápěním v době, kdy zrovna nemůžete přikládat.

Dalším důvodem pro kombinaci je ekologické hledisko, které se zohledňuje i při energetické certifikaci. Přestože v rámci domu můžeme hovořit o vysoké efektivnosti, a tedy i ekologičnosti sálavého elektrického vytápění, na rozdíl od teplovodních rozvodů se vlnami přenáší energie v podstatě bez tepelných ztrát, takže dosahuje nejvyšší účinnosti (až 99 %). Zcela jiná je situace při výrobě elektrické energie. Ta se totiž z velké části vyrábí z fosilních nebo jaderných paliv a stupeň účinnosti při její výrobě je často nižší než 40 %. To znamená, že se využije méně než polovina energie obsažené v palivu. I proto je ideální kombinovat topné systémy na elektrickou energii s fotovoltaickým zařízením, čímž dosáhnete ekologického a zároveň finančně úsporného provozu.

Jakými způsoby se teplo šíří

Sálání je nejefektivnější způsob přenosu tepla (s vyloučením vzduchu jako nosiče). Navíc sálavé teplo vnímáme jako přirozené a příjemné, stejně jako rovnoměrnou teplotu v prostoru. Sálavým vytápěním lze dosáhnout podstatně rovnoměrnějšího rozložení teplot po výšce místnosti než při konvekčním přenosu tepla – zatímco při sálavém vytápění je rozdíl teplot mezi podlahou a stropem 1−2 °C, při konvekčním je rozdíl 1 °C na každých 30−50 cm výšky.

Při konvekčním vytápění se totiž ohřívá vzduch, což způsobuje jeho proudění − ohřátý stoupá vzhůru, když odevzdá teplo okolí a ochladí se, klesá zpět dolů. Důsledkem je teplotní rozdíl mezi podlahou a stropem. Abychom se cítili komfortně a dosáhli příjemné teploty i u podlahy, je proto třeba dodat mase vzduchu v místnosti více energie.

Elektrické sálavé systémy

Elektrické sálavé panely mohou být kromě zdroje tepla i atraktivním doplňkem interiéru. Bezrámový skleněný panel ECOSUN GS může mít na čelní straně potisk s motivem, který si sami dodáte. Potěší i tím, že při tomto vytápění nedochází k přepalování a vysoušení vzduchu v místnosti, ani k masivnímu víření prachových částic. Panely mají výkon 300 nebo 600 W. FOTO Fenix

Elektrické topné fólie ECOFILM jsou určeny na stropní i podlahové vytápění. Jejich hlavní přednosti jsou tloušťka jen 0,4 mm a schopnost vyhřívat na celé ploše − tím se zabezpečí potřebný výkon již při nižších teplotách. Stavební konstrukce jsou tak méně tepelně namáhány a teplota povrchu je rovnoměrná. Podlahové i stropní fólie jsou proto v nabídce i se sníženým příkonem 100 W/m², který je vhodný do téměř nulových domů. Jelikož se při stropním vytápění přehřívají sádrokartonové stropní desky, které mohou mít (na rozdíl od podlahy) vyšší teplotu, tyto fólie jsou dostupné také s výkonem 140 W/m² a 200 W/m². Foto Fenix

Topné kabely a rohože ECOFLOOR se používají výhradně na podlahové vytápění a jsou ideální volbou zejména při dlažbě. Dají se použít jako hlavní zdroj tepla v domě či bytě, nebo jen lokálně, na komfortní vyhřívání podlahy např. v koupelně nebo kuchyni. Jednoduše se instalují a ve spojení s vhodnou regulací zajistí ekonomický provoz. Dodávají se v šířce 0,5 m a s příkonem 80, 100 nebo 150−160 W/m². FOTO Fenix

Miroslav Petr radí

Vliv různých faktorů na intenzitu sálání

Na intenzitu sálání má vliv několik okolností. Jednou z nich je například povrchová teplota sálavého panelu – čím je jeho povrchová teplota vyšší, tím méně (poměrově) tepla je odvedeno konvekcí, protože proudící vzduch nestačí plochu ochlazovat, a naopak roste podíl sálavého tepla. Dalšími faktory, ovlivňujícími intenzitu sálání, jsou například materiál i barva topidla (ta však není stěžejní). Velký význam má ale montážní poloha panelu. Sálavý panel, který je umístěn ve vodorovné poloze pod stropem, předá většinu energie sáláním, protože vzduch nemůže cirkulovat. Při umístění stejného panelu do svislé polohy na stěnu je však již cca 50 % energie odvedeno konvekcí, protože vzduch, který se ohřívá od povrchu topidla, začne stoupat a vzniká přirozená cirkulace. Naše skleněné GR panely i nové keramické panely ECOSUN CR však nelze z konstrukčních důvodů umístit na strop, ale pouze do svislé polohy na stěnu, proto předávají přibližně 50 % energie konvekcí. Panely ECOSUN G, GS a E lze umístit na stěnu i na strop, takže výběr materiálu a vzhledu je i v případě preference stropních panelů široký a je jen na vás, kterému z panelů dáte nakonec přednost.

Ještě upozorním, že větší podíl konvekce u stěnových panelů neznamená ztrátu energie nebo nižší účinnost, pouze se procentuálně změní poměr způsobů předávání tepla. U obytných prostor to dokonce může být výhoda, protože se tím kompenzuje jedna z mála nevýhod čistě sálavého vytápění – tj. pomalá dynamika topného systému. Naopak u prostor, kde se předpokládá velká výměna vzduchu (v bytech a domech to není tak časté, to je spíš případ prodejen apod.), nebo při zónovém vytápění, kdy pomocí panelů cíleně ohříváme osoby ve vymezeném prostoru, je výhodnější použít panely na strop, u kterých je konvekce výrazně nižší.

Protože u sálavých panelů, umístěných do svislé polohy, tvoří významnou část odvodu energie konvekce, umisťují se tyto panely cca 15 cm nad podlahu, podobně jako běžné radiátory. Je tím docíleno ohřívání vzduchu již od podlahy. Umístěním panelu do větší výšky hrozí reálné nebezpečí špatného rozvrstvení teplot v místnosti a vzniku „studené zóny“ pod spodní úrovní sálavého panelu. Na rozdíl od běžných radiátorů, u kterých tvoří sálavá složka pouze cca 20 % tepelné energie nebo i méně (nízkoteplotní systémy), ale nelze před sálavé panely umisťovat nábytek nebo zařízení, které by bránilo šíření sálavého toku do místnosti.

PŘIPRAVILA ERIKA KUHNOVÁ ODBORNÁ SPOLUPRÁCE PAVOL JACKULIAK
FOTO FENIX
ZDROJ časopis HOME