Teplovzdušný ohřívač – jak funguje a kde se osvědčí?

Teplovzdušný ohřívač je zařízení určené k rychlému a efektivnímu ohřevu vzduchu v místnostech. Toto řešení se běžně používá v průmyslových halách, skladech, dílnách, obchodních prostorách, garážích, ale i v hospodářských budovách. V rodinných domech či bytech spíše ne – vytápění teplým vzduchem je sice známé a používané i tam, ale mluvíme zde spíše o poněkud jiném řešení, protože vodní ohřívače jsou o něco jiným, spíše průmyslovým řešením. V závislosti na konstrukci a zdroji energie se můžeme setkat s ohřívači vodními, elektrickými, plynovými či olejovými.

Obzvlášť zajímavým řešením jsou vodní ohřívače, které lze připojit k soustavě ústředního topení, kotli, akumulační nádrži, a při vhodně navrženém zapojení také k tepelnému čerpadlu. Jak vlastně teplovzdušný ohřívač funguje a kdy se vyplatí zvolit právě tento způsob vytápění?

Jak funguje teplovzdušný ohřívač?

Princip fungování teplovzdušného ohřívače je poměrně jednoduchý. Zařízení nasává chladnější vzduch z místnosti, ohřívá jej a poté pomocí ventilátoru vhání zpět do prostoru budovy. Otázkou ale zůstává, jak vlastně ohřívá – respektive čím ohřívá vzduch?

U vodního ohřívače za přenos energie odpovídá výměník tepla, kterým protéká horká nebo teplá voda z topné soustavy. Ventilátor vhání vzduch přes výměník, díky čemuž dochází k intenzivní výměně tepla mezi horkou vodou a vzduchem. Jde o tzv. výměník voda-vzduch, který není radno zaměňovat s jinými typy výměníků tepla. Vlastně i samotný ohřívač je svého druhu výměníkem, ve kterém dochází k výměně tepla mezi horkou vodou (případně olejem či glykolem) a vzduchem – posíleným o ventilátor.

Schéma lze znázornit velmi jednoduše:

• zdroj tepla → horká voda (nebo glykol) → ohřívač → ohřátý vzduch → místnost

Na rozdíl od klasických radiátorů ohřívač nestaví hlavně na přirozené konvekci. Nucený proud vzduchu umožňuje mnohem rychleji rozvést teplo po místnosti.

Vodní ohřívače – z čeho se skládají?

Typický vodní teplovzdušný ohřívač se skládá především z výměníku tepla, ventilátoru, krytu a prvků umožňujících nasměrovat proud ohřátého vzduchu žádoucím směrem.

Výměník bývá nejčastěji vyroben z měděných trubek osazených hliníkovými lamelami. Taková konstrukce umožňuje dosáhnout velké plochy výměny tepla při poměrně malých rozměrech zařízení.

Ventilátor naopak odpovídá za proudění vzduchu. Čím vyšší je jeho výkon, tím větší množství vzduchu může být za daný čas přes ohřívač protlačeno – a tím větší objem budovy je daný ohřívač schopen vytopit. Potenciální výkon vodních ohřívačů se udává jako výkon, stejně jako u většiny topných zařízení. Nejčastěji se uvádí v kW (kilowattech).

V praxi tedy výkon zařízení neovlivňuje pouze teplota vody, ale také průtok vody výměníkem, teplota vzduchu v místnosti a výkon ventilátoru.

Skladem

Výměník tepla Ba-32-30 1" 30-65kW

NT Ba-32-30

3 979,00 Kč

Přidat do košíku

Skladem

Výměník tepla Ba-32-20 1" 20-45kW

NT Ba-32-20

3 359,00 Kč

Přidat do košíku

Skladem

Čerpadlová skupina s třícestným ventilem pro podlahové topení nebo radiátory | Nordic...

CZ-cerpadlova-skupina-GPN-180-3DR

2 649,00 Kč

Přidat do košíku

Kde se teplovzdušné ohřívače nejčastěji používají?

Ohřívače se obzvlášť dobře osvědčují ve velkých prostorách, kde by použití klasických radiátorů bylo málo praktické, nebo by vyžadovalo velmi velkou topnou plochu. Na mysl tak hned přijdou například výrobní haly, ale i třeba kostely.

Mezi typická použití patří především:

• výrobní a průmyslové haly,
• sklady a logistická centra,
• autoservisy (autodílny),
• garáže,
• obchody a obchodní prostory,
• zemědělské usedlosti a hospodářské budovy,
• skleníky,
• sportovní haly,
• provozovny služeb.

Velkou výhodou je možnost poměrně rychlého zvýšení teploty. To má zvláštní význam v prostorách využívaných jen občas, které není nutné vytápět celý den. Nevýhodou je naopak rychlejší vychladnutí místnosti po vypnutí ohřívačů (ve srovnání s klasickými radiátory či podlahovým topením).

Vodní nebo elektrický ohřívač?

Jednou ze základních voleb je typ zdroje energie. Elektrický ohřívač se snadno instaluje, protože v zásadě vyžaduje především vhodné elektrické napájení. Není třeba k němu vést vodovodní instalaci – což je jeho hlavní výhoda. Nicméně ...

Při vyšších výkonech může tento typ elektrického vytápění generovat vysoké provozní náklady a vyžadovat elektrickou instalaci s odpovídajícím výkonem. Jednoduše vyžaduje značnou spotřebu energie. Proto může být dobrým řešením pro prostory, kde se zdržujeme jen příležitostně, například v garážích nebo dílnách (pokud nejde o dílny s celodenním provozem, například v rámci podnikatelské činnosti).

Čili vodní ohřívač je ekonomičtější?

Vodní ohřívač naproti tomu využívá teplo vyrobené externím zdrojem, například topným kotlem (může jím ale být i tepelné čerpadlo nebo krb s teplovodním výměníkem). V budovách, které již mají instalaci vodního ústředního topení, tak bývá přirozenější volbou – vyžaduje ale přivedení potrubí s vodou, kterou bude ohřívač zásobován teplem. Samotná montáž je tedy dražší, provoz je ovšem už znatelně levnější.

Nelze však jednoznačně říct, že jeden typ ohřívače je vždy lepší. Volba závisí především na velikosti objektu, požadovaném výkonu, způsobu využívání budovy a dostupném zdroji energie.

Glykolový ohřívač – proč často vyžaduje deskový výměník?

Glykolový ohřívač se často používá v prostorách vystavených nízkým teplotám, například v halách, skladech, garážích či hospodářských budovách – v místech, která se nevyužívají celoročně, nebo která jsou z nějakého důvodu vystavena riziku zamrznutí topné soustavy. Použití roztoku glykolu místo čisté vody chrání instalaci před zamrznutím, zejména pokud objekt není vytápěn nepřetržitě. Problém ale nastává ve chvíli, kdy hlavní topná soustava (tedy ta, ve které pracuje topný kotel nebo tepelné čerpadlo) funguje na vodu – a tak to obvykle bývá. Zavádět glykol do celého systému není výhodné – zvyšuje náklady, zhoršuje tepelné vlastnosti média a může zvyšovat hydraulické odpory instalace. Proto se často používá deskový výměník tepla, který umožňuje oba okruhy oddělit. Na jedné straně výměníku proudí voda z kotle, tepelného čerpadla nebo jiného zdroje, na druhé straně pak roztok glykolu zásobující ohřívač. Obě kapaliny se nemísí a předává se mezi nimi pouze tepelná energie.

• ✅ BLOG: Jak se vybírá deskový výměník pro ohřívač?

Takové řešení umožňuje omezit použití glykolu pouze na tu část instalace, kde je skutečně potřeba (tedy tu, která je opravdu vystavena riziku zamrznutí). To má zvláštní význam tehdy, když se ohřívač nachází v prostoru náchylném k promrzání, nebo když část potrubí prochází nevytápěnou zónou. Deskový výměník pak vytváří hydraulické oddělení instalace a umožňuje vytvořit samostatný glykolový okruh vybavený vlastním oběhovým čerpadlem.

Je však třeba mít na paměti, že při výběru deskového výměníku pro glykolový ohřívač je třeba zohlednit nejen jeho výkon v kW (ten bývá často uváděn pro jiné parametry, než jaké budou skutečně v instalaci), ale také koncentraci a druh glykolu, teploty na obou stranách výměníku a průtoky. Glykol má jiné fyzikální vlastnosti než voda, proto je při jeho použití výměna tepla méně příznivá a odpory proudění mohou být vyšší. Z tohoto důvodu by měl být výměník pro glykolový ohřívač vybírán právě podle skutečných provozních parametrů systému, a ne pouze na základě jmenovitého výkonu ohřívače.

Skladem

Výměník tepla Ba-32-40 1" 40-85kW

NT Ba-32-40

4 499,00 Kč

Přidat do košíku

Skladem

Výměník tepla Ba-32-50 1" 50-110kW

NT Ba-32-50

5 049,00 Kč

Přidat do košíku

Skladem

Sada pro montáž na stěnu s fitinky pro výměník deskový 1" (DN25)

WSP1"

2 350,00 Kč

Přidat do košíku

Teplovzdušný ohřívač a tepelné čerpadlo

Zajímavým tématem je spolupráce ohřívače s tepelným čerpadlem. Je možná, ale vyžaduje odpovídající volbu zařízení.

Tradiční vodní ohřívače často dosahují výrobcem deklarovaného výkonu při poměrně vysoké teplotě vody, například 60 °C či 70 °C. Tepelná čerpadla naopak pracují nejefektivněji jako nízkoteplotní zdroje, tehdy je jejich provoz relativně ekonomický a samotné tepelné čerpadlo je potenciálně nejméně vystaveno riziku poruchy kompresoru či jiných komponent.

Pokud do ohřívače přivedeme místo vody o teplotě 70 °C vodu o teplotě například 35–45 °C, jeho skutečný topný výkon může být výrazně nižší než katalogová hodnota uváděná pro vysoký parametr – a jeho pociťovaná užitečnost může být jednoduše nedostatečná. Proto je mnoho odborníků toho názoru, že lépe spolupracuje s kotli, i když v praxi hodně záleží i na samotné specifice prostoru. Pokud je budova dobře zateplená, má těsná okna a kvalitní izolaci podlahy, komfort bude patrný už při o něco nižší teplotě. Nezapomínejme také, že skladovací haly nebo dílny obvykle nemusí dosahovat tak vysokých teplot vzduchu jako obytné místnosti. I proto se tepelná čerpadla osvědčují ve spolupráci s ohřívači.

Proto je pro spolupráci s tepelným čerpadlem vhodné vybírat ohřívače přizpůsobené nižším teplotám přívodu, nebo je odpovídajícím způsobem předimenzovat.

Na čem závisí výkon teplovzdušného ohřívače?

Výkon ohřívačů uváděný v katalogu by neměl být chápán jako neměnná hodnota dosažitelná za všech podmínek. Skutečný tepelný výkon ohřívače závisí na podmínkách jeho provozu a teplotě přívodu.

Klíčový význam mají teplota vody na vstupu a výstupu, teplota vzduchu vstupujícího do zařízení, průtok vody a množství vzduchu proudícího přes výměník.

Ohřívač označený jako zařízení o výkonu 30 kW například nemusí po připojení k libovolné instalaci dosáhnout 30 kW. Pokud výrobce stanovil tento výkon pro vodu o teplotě 70 °C, při zásobování vodou o teplotě 40–50 °C bude výkon podstatně nižší.

Proto je při porovnávání ohřívačů třeba sledovat nejen počet kilowattů, ale i parametry, pro které výrobce tuto hodnotu určil. Výrobci někdy uvádějí také doporučenou maximální plochu místnosti, i v tomto ohledu je ale třeba počítat s určitou rezervou.

Jak vybrat ohřívač podle plochy místnosti?

Výběr ohřívače pouze na základě plochy budovy je zjednodušením a někdy může být nešťastným řešením. Dva objekty o ploše 300 m² mohou mít zcela odlišnou energetickou náročnost, což vyplývá především ze stupně zateplení budovy.

Význam má také mimo jiné výška místnosti. U haly o výšce 6 metrů bude objem vzduchu k ohřátí dvojnásobný oproti budově se stejnou plochou a výškou 3 metry. Tedy – kubatura.

Je třeba zohlednit izolaci stěn a střechy, plochu vrat a oken, venkovní teplotu použitou pro výpočet, očekávanou vnitřní teplotu, větrání a četnost otevírání vrat.

Nejlepším podkladem pro výběr je tedy vypočtená tepelná ztráta budovy, nikoli samotná plocha podlahy. Jako minimum by proto mělo být zvoleno 10–15 kW výkonu ohřívače na 100 m².

Je však třeba mít na paměti – a to je velmi podstatné – že k finálnímu zásobení celkového výkonu ohřívačů, které nakonec zvolíme, musíme mít k dispozici odpovídající zdroj tepla. Pokud máme ohřívače o výkonu 50 kW, ale jako zdroj tepla poslouží kotel o výkonu pouhých 30 kW, na plné využití jejich výkonu bohužel musíme zapomenout.

Skladem

Sestava GPN-4 | Čerpadlová skupina pro 3 okruhy se směšovačem

CZ-cerpadlova-sestava-se-smesovanim-GPN-4

11 899,00 Kč

Přidat do košíku

Skladem

Čerpadlová sestava GPN-2| 2× Skupina přímá bez směšovacího ventilu

CZ-cerpadlova-sestava-GPN-2

6 599,00 Kč

Přidat do košíku

Skladem

Liniový odtokový žlab pojezdový NORDIC TEC Kryt FULL-INOX 2m-3m-4m Výběr

CZ-Liniový-žlab-kryt-Full-INOX

5 350,00 Kč

Přidat do košíku

Ohřívač pro halu – jak správně naplánovat rozmístění

Ve větších objektech nemusí být vždy nejlepším řešením použití jednoho velmi výkonného ohřívače. Často je výhodnější rozmístit několik menších ohřívačů do haly v různých jejích částech. To umožňuje rovnoměrněji rozvádět ohřátý vzduch a omezit vznik výrazně teplejších a chladnějších zón. Zaměstnanci daného prostoru budou jistě pociťovat větší komfort a vytápění bude lépe regulovatelné.

Význam má také směr proudění vzduchu. Teplý vzduch přirozeně stoupá vzhůru, proto ve vysokých halách může nesprávně nasměrovaný proud způsobovat hromadění velkého množství tepla pod stropem.

Ve vysokých objektech lze navíc použít destratifikační ventilátory, jejichž úkolem je směrovat teplejší vzduch z horních částí haly zpět do užitné zóny. Počet ohřívačů volených pro halu samozřejmě závisí také na velikosti samotné haly.

BLOG:

• Bezpečnostní ventil – k čemu slouží?
• Deskový výměník, nebo spirala v zásobníku?
• Připojení výměníku k chladivu – jak připojit plynovou stranu?