… když folie netopí

Topné folie 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 na topné folie, ale také reálně rostoucí prodej samotných topných folií. Tento trend sebou ale bohužel přináší i určitá rizika. Do návrhů a instalace topných folií 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 folie ECOFILM použity pouze ke komfortnímu ohřevu podlahy, v zásadě si skutečně vystačíte pouze s návodem na instalaci. Mají-li ale folie sloužit také jako hlavní zdroj vytápění, bez určitých zkušeností a odborného posouzení samotného objektu se prostě neobejdete.

V březnu 2009 byla do společnosti FENIX Group doručena reklamace na podlahové topení s topnými foliemi ECOFILM. V reklamačním dopise bylo uvedeno, že topné folie 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 uvádíme, že folie ECOFILM jsou určeny i k vytápění a podlahu mohou prohřát až na cca 30°C, jsou zřejmě folie nefunkční a uživatel žádá návštěvu zástupce společnosti FENIX.

Po krátké e-mailové korespondenci byla dohodnuta návštěva, při které bude topný systém technikem společnosti FENIX Group zkontrolován. 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 50cm, bez dalšího dodatečného zateplení. Podlaha nad nevytápěnými sklepy neobsahovala potřebnou tepelnou izolaci, okna byla nová, plastová.
• Pokládku folií provedla firma, která se zabývá instalací podlahových krytin. Folie byly položeny do dvou místností – dětského pokoje a ložnice, kde měly plně nahradit původní přímotopné konvektory. Instalační firma informovala uživatele, že pokud použije výkonnější folie – 80 W/m², lze konvektory z místnosti odstranit a folie místnost vyhřejí.
• 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 Group je skutečně uvedeno, že topné folie 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.

Samotná kontrola topných folií proběhla ve třech krocích:

1. Byl zkontrolován protékající proud a odpor topných folií – zajistil uživatel bytu prostřednictvím odborné elektroinstalační firmy
2. Byl proveden zjednodušený výpočet tepelných ztrát jedné místnosti (dětského pokoje) a porovnán s příkonem topných folií
3. Byla změřena dynamika náběhu systému a pomocí infrakamery zkontrolováno rozložení folií a jejich funkčnost

Ad 1) hodnoty naměřené elektroinstalační firmou byly v pořádku a odpovídaly tabulkovým údajům

Ad 2) dětský pokoj o rozměru 3,7x3,5m, výška 2,57m. 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 ti=21°C
Výpočtová venkovní teplota t_e= -15°C
Teplota v nevytápěném sklepě +5°C

Součinitel prostupu tepla:
- obvodová stěna U=1,2 W/m²K
- okno, balkónové dveře U=1,5 W/m²K
- podlaha U=0,8 W/m²K

Při tomto orientačním výpočtu se tepelná ztráta přes vnitřní stěny, strop a infiltrací neuvažuje. Součinitele prostupu tepla byly odhadnuty – nejsou stanoveny výpočtem.

Q = S x U x (ti-te)
Qstěn = 15,7m² x 1,2W/m²K x 36°C = 678 W
Qoken = 2,84m² x 1,5W/m²K x 36°C = 154 W
Qpodlahy = 12,9m² x 0,8W/m²K x 16°C = 165 W
Qcelkem = 997 W

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

V podlaze není tepelná izolace. Instalační firma správně použila jako podložku Extrupor 6mm (pozitivně se projevilo v dynamice náběhu – viz. bod 3), nicméně tato podložka má stejný tepelný odpor jako cca 1,5cm polystyrenu, což je jako tepelná izolace nad nevytápěným sklepem nedostačující. Proto uvažujeme snížení reálného výkonu topné folie vzhledem k únikům tepla do podkladu o cca 10%.

• Příkon podlahového vytápění = 664 W – 10% = 598 W
• Vypočítaná celková tepelná ztráta = 997 W

Z uvedeného výpočtu je vidět, že příkon topných folií je nedostatečný a že pokrývá tepelnou ztrátu přibližně z poloviny.

Ad 3) uživatel měl pochyby o funkčnosti topné folie, proto bylo provedeno měření dynamiky náběhu pomocí měřícího 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), je již samozřejmě výkon podlahového topení naprosto dostačující a na níže uvedeném grafu je vidět, že se podlaha z 21°C na 27°C zahřála za pouhých 38 minut! Za stejnou dobu se po zapnutí topných folií zvýšila teplota v místnosti z 21°C na 23°C. Pomocí infrakamery pak bylo vidět, že topí všechny folie v celé ploše. Z vytvořených snímků je patrný vliv chladné stěny, okna a balkonových dveří - podlaha má u této stěny nižší teplotu než podlaha ve středu místnosti. Zřejmý je také vliv oslunění, kdy do rohu za skříňkou dopadalo přes balkonové dveře sluneční záření - teplota je zde 29°C.

Závěr

Podlahové vytápění s topnými foliemi 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 foliemi 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 folie 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.