Nejnavštěvovanější odborný portál pro stavebnictví a technická zařízení budov

Systémy REHAU pro vytápění / chlazení nosných betonových konstrukcí (BKT) - tipy pro projektanty TZB

Příspěvek na úvod v krátkosti popisuje princip vytápění / chlazení betonových dílů. V následujícím textu pak nastiňuje základní informace a tipy pro projektanty TZB. Dozvíte se, například, jakým způsobem se umisťuje trubka do betonového potěru, které hydraulické varianty napojení jsou vhodné a jakých výkonů je možno docílit různým provedením BKT.

Princip

Každý, kdo v létě navštívil historické budovy, zná určitě ten příjemný efekt: vysoké venkovní teploty, naproti tomu uvnitř budov vládne mírná, chladná teplota. Hlavní příčinou je vysoká schopnost termické akumulace mohutných, mnohdy až metr silných zdí těchto kostelů, hradů a zámků.

Princip termické akumulační schopnosti stavebního dílce je základem pro vytápění / chlazení nosných betonových konstrukcí. Schopnost těžkých stavebních dílů v historických budovách teplo absorbovat nebo předat, napodobuje i REHAU-systém BKT pomocí rozvodů trubek v masivních betonových dílech. Podle potřeby je do systému přiváděna studená nebo teplá voda. Trubky pro chladící/otopné okruhy jsou zabudovány do betonové stropu. Výšková úroveň uložení trubek je stanovena dle specifických parametrů projektu.

Rovnoměrná a nízká úroveň teploty chladící / otopné vody umožňuje využit alternativní zdroje energií a rozšiřuje tak spektrum možností při projekci technického zařízení budov.

Systémové varianty

V závislosti na velikost a půdorysu budovy se nabízí možnost pokládky trubek přímo na místě nebo dodávka BKT modulů (trubky jsou již upevněny na nosné rohoži).

Pro vytápění/chlazení nosných betonových konstrukcí se používá REHAU trubka Rautherm S 17x2,0 a 20x2,0 ze zesítěného polyetylénu PE-Xa se závěrnou vrstvou EVAL dle DIN 4726.

Prefabrikované BKT-moduly jsou dodávány v různých provedeních, v návaznosti na rozměry a rozteče trubek, způsoby pokládky (jednoduchý nebo dvojitý meandr) a velikosti modulu.

V případě varianty pokládky systému BKT "přímo na místě" je trubka ukládána přímo na staveništi. BKT-okruhy tak mohou být flexibilně přizpůsobeny jakékoliv geometrii budovy.

Rozteč pokládky

REHAU BKT-moduly jsou nabízeny v roztečích 15cm (VA 15) a 20cm (VA 20).

Výzkumné studie REHAU dokázaly, že pokládka trubek s roztečí VA 10 je nehospodárná. Hustota pokládky s roztečí trubek 10 cm způsobuje při vytápění nosných betonových konstrukcí ca.10 % zvýšení výkonu ve srovnání s roztečí trubek 15cm. Spotřeba materiálu je v tomto případě větší ca. o 33 %. Stejně tak výrazně stoupají tlakové ztráty, tato rozteč má nevýhodný poměr mezi užitkovostí a náklady.

Přechod z rozteče 20 na 15cm je naopak vhodný v případě, pokud je vyžadován odpovídající výkon a vyšší náročnost je úměrná výslednému efektu.

  VA 10 VA 15 VA 20
Délka trubky 10,0 m/m2 6,6 m/m2 5,0 m/m2
Hodnota výkonu 110 % 100 % 90 %

Tabulka: srovnání délky trubky a hodnoty výkonu při použití rozdílných roztečí.

Způsoby položení trubky

Trubka může být položena formou jednoduchého nebo dvojitého meandru.


BKT-modul s trubkou položenou v jednoduchém meandru
 
BKT-modul s trubkou položenou ve dvojitém meandru

Jelikož při použití dvojitého meandru jsou přívodní a vratné trubky položeny vedle sebe, vykazuje tento způsob pokládky, ve srovnání s jednoduchým meandrem, celoplošně rovnoměrnější teplotní profil. Zejména při pokládce na velkých plochách se takto docílí rovnoměrného rozdělení teploty po celém povrchu.

Aktivované plochy

Pro stanovení aktivované plochy se za směrnou hodnotu považuje stupeň využití ca. 70 % brutto podlahové plochy. To je podmíněno plochami, na kterých z důvodu statiky nemůže být provedena pokládka, jako např. sloupy, vzpěry, příčky a fasády, které jsou zpevněny betonovým povrchem.

Na jeden topný/chladící okruh může být aktivována plocha ca. 8 m2 až 20 m2.

Výkon

Specifický výkon chlazení/vytápění uvedený v tabulce se vztahuje na následující projekt, popř. provozní parametry.

Parametry projektu: konstrukce podlahy = betonový povrch 280 mm, cementový potěr 70 mm, izolační textilie 10 mm, umístění trubek v "neutrální části".

Provozní parametry chlazení: teplota v místnosti 27 °C , přívodní teplota = 17 °C, vratná teplota = 19 °C
Provozní parametry topení: teplota v místnosti 21 °C , přívodní teplota = 28 °C, vratná teplota = 26 °C

Uvedené provozní údaje se vztahují na 1m2 aktivované plochy. Jiné skladby stropů vyžadují individuální zkoušku.

  strop podlaha celkem
  VA 15 VA 20 VA 15 VA 20 VA 15 VA 20
chlazení 44 W/m2 39 W/m2 17 W/m2 14 W/m2 59 W/m2 53 W/m2
vytápění 21 W/m2 19 W/m2 14 W/m2 12 W/m2 35 W/m2 31 W/m2

Za účelem posouzení účinku vytápění/chlazení nosných betonových konstrukcí ve stavebních objektech je vhodné provést termickou simulaci a simulaci proudění. Vzhledem k setrvačnosti systému může být průběh teploty v místnosti posouzen pouze na základě provedených simulací.

Rozdělení zón

Regulace jednotlivých místností, tak jak jí známe u systému chladících stropů, není vzhledem k setrvačnosti systému vytápění/chlazení betonových konstrukcí proveditelná. Nicméně je možné rozmístění otopných těles v nadřazených regulačních zónách s jednotným průběhem zatížení.

Při rozdělení stavebního objektu na severní a jižní část, mohou být tyto části v případě potřeby napojeny na vedení s rozdílnými přívodními teplotami s různým objemovým průtokem.

Volbou vhodné přívodní teploty v rozpětí ca. 25 až 28 °C lze zamezit vysokému překročení požadované teploty v místnosti. Aby nedocházelo ke vzniku kondenzační vlhkosti na povrchu aktivovaných betonových konstrukcí při jejich chlazení, nesmí v letním období přívodní teplota klesnout pod + 16 °C.

Varianty napojení

Napojení rozdělovače:

Obdobně jako REHAU podlahové topení a chlazení, může být provedeno napojení REHAU BKT-okruhu prostřednictvím BKT-rozdělovače na rozvody trubek. Pro uzavření a regulaci se doporučuje použití kulových a regulačních ventilů.



Systém 2 vedení - způsob Tichelmann:

V tomto případě je každý BKT-okruh napojen přímo na vedení rozdělovače. Pro uzavření, vypuštění a regulaci je doporučeno použití kulových a vypouštěcích regulačních ventilů. Při pokládce trubek způsobem Tichelmann je dosaženo téměř rovnoměrných tlakových ztrát.



Systém 3 vedení:

Pro zajištění vyšší flexibility systému BKT v závislosti na potřebném chladicím/topném výkonu, se používá systém 3 vedení. Ten umožňuje přepínání každého BKT-okruhu mezi dvěmi rozdílnými přívodními teplotami, a to pomocí trojcestného ventilu. Celý systém má jedno společné vratné potrubí.


U každé z variant napojení je nutné hydraulické vyvážení BKT-okruhů i celého systému. Při projektování je nutné zohlednit následující:

  • max. tlakové ztráty od 300 mbar na každý BKT-okruh
  • přibližně stejně velké BKT-okruhy

V případě použití rozdělovačů Tichelmann doporučujeme jejich zabudování do betonové vrstvy. REHAU násuvné objímky mohou být v tomto případě bez problémů zabetonovány jako trvale těsné spojení. Jejich přímému kontaktu s betonem se zamezí použitím REHAU BKT-ochranné pásky. Zabetonování rozdělovače Tichelmann také ulehčuje následné navrhování architektonických řešení interiéru.

Kontrola tlaku při REHAU vytápění nosných betonových konstrukcí

Prostřednictvím realizační firmy je společně s dodavatelem, popř. stavbyvedoucím, architektem nebo projektantem, prováděna protokolární optická kontrola a tlaková zkouška BKT-okruhů.

První tlaková zkouška následuje bezprostředně po zabetonování. Druhá zkouška tlaku se provádí po odebrání spodního bednění.

Použitá literatura:

Interní podklady firmy REHAU AG+Co: Technické informace plošné vytápění / chlazení
REHAU BKT-studie: Srovnání systémů pro vytápění / chlazení administrativních budov


REHAU, s.r.o.
logo REHAU, s.r.o.

Firma REHAU nabízí prémiová řešení na bázi polymerů. Pro oblast TZB dodáváme podlahové a stěnové vytápění/chlazení – trubky a technika spojování, systémové desky, regulace, rozdělovače; rozvody studené a teplé vody - instalace pitné vody, odhlučněná ...