Mennyezet vagy padlófűtés (VGF&HKL - 2019.12)
A fűtésszezon közepén eljött az ideje, hogy a hazánkban is egyre népszerűbb és a radiátoros fűtési megoldásnál egyre gyakrabban alkalmazott padlófűtést összehasonlítsuk egy másik felületfűtési megoldással, a mennyezetfűtéssel. Elsőre szinte mindenki rávágja, hogy a lábunknak oly kellemes padlófűtést ne cseréljük le a mennyezetfűtésre, azt a felületet hagyjuk meg a nyári felülethűtési funkcióra. Az egyszerűbb döntéshez azonban érdemes megnézni a két rendszer működési elvét.
A konvekciós hatás erős a padlófűtésnél
A konvekció a hétköznapokból jól ismert jelenség, a fűtőfelület felmelegíti a rajta található levegőréteget, és ezáltal felhajtóerőt hoz létre. A levegő így hőszállító közeggé válik, és ezt a hőt átadja a más helyeken található, hűvösebb felületeknek. A padlófűtésnél a padlóban lévő csővezetékben meleg víz áramlik, ami felfűti a padló felületét. A meleg felülettel érintkező levegő felmelegszik. A meleg levegő felszáll, a mennyezetnél, a falaknál és ablakoknál lehűl, majd visszasüllyed a padlóra.
Ez a konvekciós áramlás osztja szét a meleget a helyiségben. A padlóból is lép ki hősugárzás, de az erős konvekció miatt a felületek mindig hidegebbek maradnak, mint a levegő. A mennyezet, a falak és a bútorok mindig hidegebbek maradnak, mint a helyiség levegője. A padlófűtésnél a helységet körülbelül 50-50%-ban a konvekció és a hősugárzás fűti fel (1. kép).
A hősugárzás a mennyezetfűtés működésének alapja
A sugárzásos hőátadás a fentiekkel szemben teljes mértékben a levegő mint közvetítő közeg nélkül történik. A Naphoz hasonlóan minden forró felület melegítő hatású infravörös sugárzást bocsájt ki. Ez a sugárzás tetszőleges nagy távolságot is megtehet, mielőtt más felületekkel érintkezve a hőt annak átadja. Biztosan mindenki látott már pólóban napozó síelőket egy hegyi söröző teraszán. Hiába a –2-3 °C-os hideg levegő, a Nap sugárzása fűti a napozókat, így nem fáznak. Mennyezetfűtés esetén az elv azonos, a mennyezetben lévő csővezetékben meleg víz áramlik, ami felfűti a mennyezet felületét. A meleg felülettel érintkező levegő felmelegszik, de se felfelé áramlani, se lehűlni nem tud. Ez fékezi a konvekciót, így a hő ekkor csak hősugárzás révén tud a padlóra, a falakhoz és a bútorokhoz eljutni.
A felületek ekkor melegebbek, mint a helyiség levegője, és ezen felületek a mennyezethez hasonlóan lágyan és egyenletesen melegítik fel a helyiséget.
A helyiség levegője kellemesen friss marad, nem melegszik túl, az emberek szívesen tartózkodnak benne. A mennyezetfűtésnél a hősugárzási arány 90% feletti, mindössze 10%-os a konvekciós hatás (2. kép).
Mennyezetfűtéssel kevesebb a por
A hagyományos fűtések (pl. radiátor), de még a padlófűtések is nagy levegőtérfogatot forgatnak meg. A levegő a helyiségben kering, eközben felkavarja és lebegő állapotban tartja a port.
Az aktív mennyezetfűtés megakadályozza a konvekciót, így levegőáramok nélkül a por a padlón rakódik le, ahonnan egyszerűen eltávolítható. A levegő tiszta és egészséges, az allergiások azonnal észlelik a különbséget (3. kép).
Mennyezetfűtéssel nincs penészképződés
A nedvesség a hideg felől a meleg közeg felé törekszik. Ha a meleg levegő hideg határoló felületekkel érintkezik, akkor azon lehűl, a vízpára kicsapódik és benyomul a falazatba. Penészedés jelentkezhet a sarkoknál. A padlófűtésnél a levegő hőmérséklete magasabb, mint a falaké, így ez reális veszély. A mennyezetfűtésnél pont fordított a helyzet. A meleg határolófelületek (pl. falak) melegítik fel a helyiség hidegebb levegőjét, ezáltal a levegő több vizet képes felvenni, és a nedvesség elpárolog a falakból. A falak kiszáradnak, nem nyújtanak táptalajt a penész számára. A száraz falak hőszigetelő képessége magasabb. A fal nedvességtartalmának 4%-os csökkenése megfelezi a hőátadásos hőveszteséget. A mennyezetfűtés így a külső falak szigetelési tulajdonságait is javítja (4. kép).
Gazdaságosság, energiaigény
A mennyezethűtés csőhálózatát télen fűtésre használva elkerülhetjük a padlófűtés+mennyezethűtés miatti dupla beruházást az építés során. A legnagyobb hatásfok a működtetés során akkor érhető el, ha a keringő vizet csak kis mértékben kell felfűteni. Annak érdekében, hogy a csekély hőmérséklet-különbség ellenére magas teljesítmény legyen elérhető, csak az aktív fűtőfelületnek kell megfelelően nagynak lenniük.
A legnagyobb aktív felületet pedig a mennyezet jelenti. A padlóval ellentétben ugyanis a mennyezeten nincsenek bútorok, és a padló felépítéséből adódó csillapító hatás miatti teljesítményveszteséggel sem kell számolni. Egy aktív mennyezetfűtés már kis hőlépcső esetén is kellemes klímát teremt, és így tovább növelhetjük hőszivattyúnk energiahatékonyságát is.
A mennyezetfűtésnél a melegebb felületek alacsonyabb levegő-hőmérsékletet tesznek lehetővé – azonos hőérzet mellett. A padlófűtés sok energiát fordít a levegő teljes térfogatának az átmelegítésére, míg a mennyezetfűtés hősugárzással a felületeket temperálja. A mennyezetfűtés hatékonyabb, kevesebb energia vész el a légcsere miatt, a hő a határoló felületekben tárolódik, és nem távozik el a levegővel. Az aktív mennyezeteknél a levegő ideális hőmérséklete kb. 3 °C-kal alacsonyabb, mint a hagyományos rendszereknél, az energiaigényt pedig minden fok kb. 6%-kal csökkenti.
Felületközeli betonfödém fűtése és hűtése
Új építéseknél a felületközeli betonfödém aktív fűtési/hűtési rendszere ajánlott. Ezeket a rendszereket a korábbi betonmagfűtési/-hűtési rendszerekkel ellentétben az alsó vasalás alá, közvetlenül a zsaluzatra telepítik. A betonfödém vasalási és betonozási munkái előtt előre megtervezett, gyárilag összeállított modulokat szállít a csőgyártó az építkezésre. A modulok a fűtéshez/hűtéshez szükséges csöveket és a zsaluzatra kerülő távtartókat tartalmazzák egy előre megtervezett méretben. A csőgyártók más és más szabadalmaztatott távtartó megoldást, illetve más átmérőjű és anyagú csöveket alkalmaznak. Van, aki 10, 12, 14 mm-es csöveket sűrűbben fektet, és van, aki 16-os csőátmérőt használ. Az utóbbinál jelentős előny a kisebb ellenállás (szivattyú méretezés).
Az is a 16-os rendszert erősíti, hogy itt a bekötővezetékek is 16-os átmérőjűek, így nincs szükség Tichelman rendszerű bekötővezeték kialakítására, illetve a modulok méretei
jelentősen eltérhetnek egymástól. A modulok terv szerinti felhelyezése és rögzítése után kiépítik a bekötővezetékeket, a födémátvezető elemeket, és jöhet a vasszerelő, majd a betonozási feladat. A rendszer telepítése nagyon gyors, és kis személyi állományt igényel, mivel a munka dandárját a modulgyártásnál elvégzi a csőgyártó. A végeredmény egy olyan felületfűtési/-hűtési rendszer a betonfödémben, ami néhány milliméterre van annak síkjától, ezért gyors reakcióidővel, magas teljesítménnyel és hatékonyan dolgozik.
Azok a rendszerek, ahol utólagosan síneket erősítenek a födémre, amibe a csöveket rögzítik, majd a megfelelő rétegrend szerint vakolják ezeket, több szakembert igényelnek, jóval drágább a sínek rögzítése és a vakolás ára, illetve minősége is hátrányt okoz. Ezt a mennyezetfűtési/-hűtési rendszert már inkább a felújításokhoz ajánljuk, ahol nem kerülhet be a felületfűtés/-hűtés a betonszerkezet alsó síkjába (5–6. kép).
Végül a kezdő felvetésre is igyekszünk egy méréseket tartalmazó képpel reagálni. A mennyezetfűtésnél sem kell lemondanunk a padlófűtésnél megkedvelt, lábunkat melegítő érzésről, hiszen a mennyezetfűtés hősugárzása a padlót is jelentősen felmelegíti (7. kép).
Írta: Kaszab Gergely
Megjelent: VGF&HKL – 2019.12
