Využitie stropného chladenia v budovách

Potreba chladenia obytných a pracovných priestorov sa už pomaly stáva nevyhnutnosťou. V počasí prevládajú stále väčšie extrémy a dajú sa očakávať dlhšie trvajúce letné obdobia s vysokými teplotami. Stropné chladenie vtedy ponúka primeraný komfort aj zdravé prostredie.

V súčasnosti sú najviac rozšírené klimatizácie na báze tepelných čerpadiel, ktoré pracujú na princípe ochladzovania vzduchu, ktorý sa vháňa do pobytových priestorov. Miestnosti pri tom ochladzuje prúdiaci vzduch, preto sa nedá v žiadnom prípade hovoriť o chladení bez prievanu či o zdravom chladení. Okrem toho je toto chladenie energeticky náročnejšie a môže rušiť aj svojím hlukom, najmä aerodynamickým hlukom ventilátora.

Systém stropného chladenia je ideálny na vytváranie zdravého a maximálne komfortného prostredia. Jeho základom je sústava rúrok upevnených pod stropom, ktorými prúdi chladná voda. Tá rovnomerne znižuje teplotu priestoru. Najväčšou výhodou je, že nedochádza k citeľnému pohybu vzduchu, takže ani k víreniu prachu, aj sálanie prehriatych stavebných konštrukcií sa na pomerne veľkej ploche stropu výrazne redukuje.
Systém je nehlučný, bezúdržbový a energeticky úsporný. Podľa výsledkov výskumu je to najlepší klimatizačný systém vo vzťahu k pociťovanému komfortu prostredia. Systém je schopný zabezpečiť tepelnú pohodu veľmi efektívne. Inštaluje sa predovšetkým v obytných priestoroch s vysokými nárokmi na pohodlie. Okrem toho sa využíva v kancelárskych miestnostiach, zdravotníckych zariadeniach alebo prevádzkach s vysokými nárokmi na klimatické podmienky, ako sú obchodné domy, vybavovacie priestory na letiskách a pod.

Funkcie stropného chladenia
Systém stropného chladenia dosahuje rovnomernú teplotu vzduchu prostredníctvom zníženej teploty povrchu stropu, ktorá však nesmie klesnúť pod teplotu rosného bodu, aby sa vylúčilo vlhnutie a poškodzovanie stavby. Tak sa dá dosiahnuť tepelná pohoda pri nižšej spotrebe energie. Samotné chladiace zariadenie je vytvorené rúrkovými registrami inštalovanými pod omietkou alebo v sadrokartónových doskách. Ako základný stavebný prvok sa používa plastová polybuténová rúrka s kyslíkovou bariérou. Tento plastový materiál najlepšie vyhovuje všetkým požiadavkám na kvalitu a bezpečnosť: je spoľahlivý, pretože je pevný, a zároveň pružný a ohybný. Jeho veľkou prednosťou je absolútna odolnosť proti korózii a veľká schopnosť tlmenia hluku v rozvodoch. Polybuténovými rúrkami (napríklad gabotherm®) môže prúdiť studená, ale aj vyhrievaná voda bez zásahu do koncepcie systému.

Podobne ako pri vykurovaní má na tepelnú pohodu rozhodujúci vplyv teplota okolitých plôch, najmä stavebných konštrukcií. Stropné chladenie vytvára bezprostredne chladnú plochu na voľnom a spravidla len málo obmedzovanom strope. Určitým kompromisom môže byť aj stenové chladenie, ktoré sa dá v zime využívať na vykurovanie. Rúrkový chladiaci systém eliminuje sálavé teplo pomerne veľkých prehriatych plôch, ktoré nás v lete v najväčšej miere obťažuje, a to úplne bez prievanu a hluku. Pri umiestnení chladenej plochy na strope sa znižuje aj teplota najteplejšej vrstvy vzduchu, ktorá sa v bežných priestoroch vytvára pod stropom, odkiaľ aj najviac pociťujeme sálavé teplo.

Aby sa dosiahol uspokojivý chladiaci účinok, musí sa zabrániť vstupu priameho slnečného žiarenia do interiéru inštaláciou vonkajších žalúzií alebo iného vonkajšieho slnečného tienenia. Zníženie potrebného chladiaceho výkonu sa docieli aj inštalovaním vetracej jednotky s rekuperáciou, ktorá jednoducho a lacno ochladzuje prehriaty vetrací vzduch privádzaný zvonka pôsobením chladnejšieho vzduchu odvádzaného z interiéru cez vetraciu jednotku.

Možnosti inštalácie a zdroj chladu
Systémy stropného chladenia sa môžu realizovať na stavbe tzv. mokrým procesom, teda uložením polybuténových rúrok v dimenzii 8 × 1 mm alebo 12 × 1,3 mm pod omietku v upevňovacích lištách. Možno ich inštalovať aj v podobe suchej konštrukcie so systémovou doskou s integrovanou polybuténovou rúrkou 10 × 1,3 mm. Optimálny je rozstup rúrok 6 cm a register v tvare meandrov pri stenovom chladení (zvislých alebo vodorovných), v oblasti oblúka sú optimálne rúrky 8 × 1 mm vystužené držiakom oblúkov rúrky. Spotreba rúrok je približne 17 m/m2 pokrytej plochy pri uvedenom rozstupe. Maximálna dĺžka rúrky v každom registri je 35 m, čo zodpovedá 2 m2 pokrytej plochy. Rozdiel v dĺžke rúrok medzi jednotlivými registrami nesmie byť väčší ako 10 %. Registre sa pripájajú systémom Tichelmann na zberné potrubie a ním na rozdeľovač chladiacich okruhov. Napríklad rúrkou podlahového vykurovania Gabotherm hetta 15 × 1,5 mm sa dajú pripojiť štyri registre s celkovou plochou 8 m2, väčšou dimenziou rúrky možno pripojenú plochu úmerne zvýšiť.

Ak v dome nainštalujeme tepelné čerpadlo zem – voda s vertikálnymi sondami alebo tepelné čerpadlo voda – voda, ktoré využíva podzemné teplo na vykurovanie, v lete máme k dispozícii lacný podzemný zdroj chladu s veľmi úspornou prevádzkou. Pri tzv. pasívnom chladení sa totiž nevyžaduje chod kompresora tepelného čerpadla, pracujú len obehové čerpadlá so zlomkom spotreby elektrickej energie v porovnaní s klasickými klimatizáciami. Chladnejšia voda z prídavného výmenníka tepla sa privádza priamo do stropného, prípadne stenového chladenia, pričom sa regenerujú aj vertikálne sondy vychladené odoberaním tepla zimným vykurovaním.

Prekrytie systému stropného chladenia
Pri systéme stropného chladenia sú pri mokrom procese inštalácie vhodné vápenno-sadrové, vápenno-cementové alebo hlinené omietky, zároveň treba použiť aj vhodnú sklotextilnú sieťku. Nevyžaduje sa žiadne zahrievanie pred omietaním ani po ňom. Jednovrstvová omietka v prípade sadrových omietok alebo cementové a hlinené omietky vo dvoch vrstvách majú prekrývať rúrku podľa jej dimenzie v hrúbkach približne 6 až 10 mm. Celková hrúbka vrstvy stropného chladenia s upevňovacou lištou vrátane polybuténovej rúrky 8 × 1 mm a prekrytia omietkou vrátane sklotextilnej sieťky je 20 mm, pri rúrke 12 × 1,3 mm je celková hrúbka vrstvy 26 mm. 

Prečo stropné chladenie
Výhody tohto systému možno zhrnúť takto:

• v chladenej miestnosti nepociťujeme prúdenie vzduchu,
• chladí sa rovnomerne celá plocha stropu,
• nevíria sa prach a roztoče, čo ocenia najmä alergici,
• pri prevádzke vlhkosť nekondenzuje, teda kondenzát netreba odvádzať,
• stropné chladenie nevysušuje vzduch v miestnosti,
• tepelnej pohode vďaka zníženiu sálania stropu neprekáža ani vyššia teplota miestnosti (24 až 26 °C), čo šetrí prevádzkové náklady na energiu.

Ing. Ladislav Truchlík
Foto: Wolf Slovenská republika

Autor je produktovým manažérom v spoločnosti Wolf Slovenská republika.

Článok bol uverejnený v časopise TZB HAUSTECHNIK.