Infračervené vytápění rodinného domu: přehled moderních infračervených topných systémů

Efektivita a hospodárnost – klíčové parametry při výběru systému vytápění. Cena energií je poměrně vysoká, a tak se rozvážní majitelé bytů i rodinných domů snaží využívat je rozumně. Tyto dva parametry jsou základem vývoje inovativního systému infračerveného vytápění.

Náš článek vám pomůže pochopit, na jakém principu funguje infračervené vytápění rodinného domu. Řekneme vám, jak a jakým způsobem lze zařídit infračervené vytápění. Dozvíte se, jaké vybavení je potřeba k dosažení stanoveného cíle a jak jej upevnit.

Pro vás jsme shromáždili a systematizovali všechny informace o druzích infračervených topných systémů a kritériích jejich výběru. Pro názorné vnímání jsme připojili fotosbírky, informativní schémata a video prezentace.

Princip práce infračerveného vytápění

V přírodě patří infračervené záření do spektrální oblasti elektromagnetických vln vyzařovaných hlavním „světlem“ naší soustavy – Sluncem. Díky vyzařovanému neviditelnému vlnovému spektru se na naší planetě může vyvíjet veškerý život.

Vědci infračervené záření, které je označováno jako „tepelné“, dělí na tři složky, rozlišují blízké, střední a daleké spektrum.

Nejúčinnější pro vytápění a nejbezpečnější pro živé organismy jsou elektromagnetické kmity, které následují hned za viditelnou červenou stranou středního spektra.

Téměř 50 % slunečního spektra zabírají infračervené paprsky – nejbližší záření lidského těla

Rozsah vlnových délek záření, nazývaného „paprsky života“, se pohybuje v rozmezí od 8 do 14 µm. V některých zdrojích je “životodárný” interval o něco rozšířen: od 6 do 20 µm. I tyto rozdíly v údajích však nejsou kritické.

Právě dlouhovlnné spektrum, svou hodnotou blízké záření lidského těla, je využíváno při vývoji zařízení a zařizování systému vytápění infračervenými ohřívači.

Topné desky používané při instalaci infračerveného vytápění vyzařují teplo v pracovním rozsahu 5–15 µm.

Infračervená zařízení lze považovat za jakési minislunce. Jediný rozdíl oproti přírodnímu „světlu“ je ten, že budou prostor vytápět neustále, bez ohledu na povětrnostní podmínky mimo místnost. Tato zařízení v domácnostech pracují na síť 220 V.

Infračervené paprsky při průchodu vzduchovými překážkami zahřívají pevné povrchy předmětů v místnosti a ty poté směřují teplo zpět do prostoru.

Topné těleso, které je hlavní součástí zařízení, šíří světelné vlny. Díky reflektoru se během provozu zařízení zahřívá předmět, na který je zařízení zaměřeno.

Roli “přijímačů”, a poté “zářičů” tepla mohou plnit jakékoli objekty v místnosti: keramické a kamenné předměty, dřevěné a skleněné povrchy, živé organismy.

Předměty teplo přijímají nebo jej předávají do sousedního prostoru. Během provozu zařízení jsou povrchy interiérových předmětů v oblasti záření teplejší než okolní vzduch o 7–10 stupňů.

Vytápění infračervenými paprsky se skvěle kombinuje s jinými tradičními způsoby vytápění, díky čemuž lze s minimálním úsilím v jakékoli místnosti snadno uspořádat „ostrov tepla“ – zónu zvýšeného komfortu.

Ať už na domácí úrovni, nebo v průmyslovém měřítku, tento typ vytápění lze pohodlně použít jako doplňkové nebo nouzové vytápění. Tepelné ztráty při jeho použití v průměru nepřesahují ani 10 %.

Výhody a nevýhody systému

Systém vytápění na bázi infračerveného záření má oproti konvektorovým způsobům vytápění řadu nesporných výhod:

1. Široká oblast použití. Infračervené topné panely se používají k vytápění všech typů prostor. S jejich pomocí se zvyšuje teplota v skladech, na farmách hospodářských zvířat, v pomocných místnostech a v garážích.
2. Vysoká rychlost ohřevu. Pocit tepelného pohodlí nastává během několika minut od zapnutí zařízení. Děje se tak proto, že vzduch neabsorbuje tepelné záření a energie se spotřebovává přímo s minimálními ztrátami. A i po vypnutí přístroje bude ještě nějakou dobu vyzařovat teplo.
3. Tichý provoz. Provoz ohřívačů není doprovázen žádnými vibracemi ani hlukem a během ohřevu se neuvolňují žádné spaliny.
4. Bezpečnost pro zdraví domácnosti. Infračervené teplo je svou podstatou co nejblíže slunečnímu. Je pro člověka nejpohodlnější. Používané přístroje nevydávají nepříjemný zápach, neuvolňují toxiny ani škodlivé látky a jsou pro lidské zdraví zcela bezpečné.

Ohřívače tohoto typu se nebojí vlhkosti. Díky tomu lze infračervená zařízení směle používat k vytvoření „tepelných ostrůvků“ pod širým nebem, například k vytápění zahradního altánu a verandy.

Instalací IR ohřívačů můžete výrazně snížit tepelné náklady a minimalizovat problém neracionálního rozložení teploty.

Na rozdíl od spirálových ohřívačů infračervené systémy nespalují kyslík ze vzduchu a nevysušují ho. Šíření tepla v místnosti probíhá rovnoměrně bez hromadění v horní polovině blíže ke stropu.

A do procesu ohřevu se nezapojují konvekční proudy vzduchu, které by mohly zvedat prach. Díky tomu lze udržovat stálé mikroklima a zajistit podmínky pro pohodlné bydlení domácnosti.

Ohřívače se umísťují do podlahy, stropu nebo se jednoduše připevňují ke stávajícím stropním konstrukcím. Často se používají při zařizování systému „inteligentní dům“.

Infračervené panely a fóliové povlaky jsou známé svou kompaktností, zabírají minimum užitné plochy v místnosti a přitom vydávají maximum tepla.

Ve prospěch moderního systému hovoří také skutečnost, že v posledních letech si mezi milovníky spa procedur získávají stále větší oblibu infračervené sauny.

Podle výzkumů japonských vědců jsou výbornou prevencí mnoha nemocí. Pronikáním pod lidskou kůži paprsky zahřívají krevní cévy, čímž přispívají k rychlému šíření tepla po celém těle.

Infračervený topný systém však není bez nevýhod. Mezi ně patří:

• Infračervené paprsky působí bodově. Proto v jedné prostorné místnosti může být na jednom místě příliš teplo a na jiném naopak chladno.
• Vzhledem k tomu, že infračervené paprsky ohřívají nikoliv vzduch, ale předměty, může se během vytápění místnosti, jejíž interiér tvoří předměty techniky, objevit nepatrný zápach plastu.
• Z estetického hlediska nejsou takové závěsné ohřívače vždy schopny se úspěšně začlenit do celkového designu interiéru.

Dostatečně energeticky účinné infračervené vytápění nelze v plné míře považovat za ekonomicky výhodné. Zaprvé, do samotného zařízení budete muset zpočátku vložit značnou částku.

Zadruhé, abyste s jeho pomocí dosáhli racionální spotřeby energie, budete muset vynaložit peníze na splnění řady klíčových požadavků. Například na zateplení budovy, instalaci reflexních clon snižujících tepelné ztráty.

Takové přístroje spotřebovávají v závislosti na výkonu přibližně 50 až 200 W na metr čtvereční za jednu hodinu provozu.

Ale při dodržení všech nezbytných podmínek instalace může účinnost systému dosáhnout 95 %. A k udržení příjemného mikroklimatu stačí, aby fóliový povlak zabíral 50 % povrchu stěn nebo podlahy.

Druhy infračervených ohřívačů

Moderní průmysl vyrábí pro infračervený topný systém dva typy ohřívačů: fóliového provedení a panelového provedení.

Princip činnosti u obou typů zařízení je stejný: v základu je emitor a reflektor, který zaostřuje IR paprsky v požadovaném směru.

Rozdíly mezi fóliovými a panelovými emitory jsou pouze v konstrukčních zvláštnostech. Při zařizování stropního infračerveného vytápění se používají jak fóliové emitery, tak panely.

Pro podlahové vytápění se používá pouze zařízení fóliového typu.

č. 1 – panelové ohřívače

Ploché topné panely jsou dobré tím, že umožňují zachovat plochu obytného prostoru při nezměněné výšce místnosti. To je velmi výhodné při zařizování místností s nízkými stěnami a šikmými stropy.

Při provozu infračervených panelů je pouze 10 % energie spotřebováno na ohřev vzduchu, hlavní část tepla (90 %) směřuje k předmětům

Konstrukčně tyto přístroje obsahují následující základní prvky:

• Topné těleso – topný prvek;
• Panel, který přijímá teplo z topného tělesa a předává energii ohřívaným objektům;
• Izolace, umístěná na zadní straně, která brání ztrátě tepelné energie;
• Deska – odrážející elektromagnetické vlny od zadní strany přístroje;
• Těleso s kabelovým vstupem, svorkovnicí atd.

Materiálem pro výrobu topného tělesa může být keramika, křemen nebo wolfram. Použitý materiál do značné míry určuje výkon a účinnost zařízení jako celku. Shora je ohřívač zakryt dekorativním krytem, který plní funkci infračerveného zářiče.

V závislosti na způsobu montáže jsou panely vestavné a závěsné. První představují sádrokartonové konstrukce s nanesenou tepelnou izolací a vestavěným grafitovým vláknem.

Těleso závěsných panelů je vyrobeno z tepelně odolného plastu nebo skla a topný prvek je zakryt stínítkem z keramiky nebo eloxovaného hliníku.

Infračervené panely se instalují pod okno místo běžného radiátoru, nebo se jednoduše zavěsí na stěnu či strop pomocí konzol.

Takové ohřívače jsou na trhu k dispozici jako tradiční panely a vytříbenější modely zdobené imitací kamene nebo přírodního dřeva. Vytříbené designové výrobky mohou být důstojným doplňkem interiéru.

č. 2 – zářiče fóliového typu

Fóliové ohřívače se nejčastěji používají, když je potřeba organizovat zónové vytápění. Například při zařizování lodžie, pracovní zóny nebo vytvoření odpočinkového koutku na verandě.

Krytiny tohoto typu lze umístit jak na podlahu, tak na strop a stěny. Výjimkou jsou pouze podhledy (napínací stropy) z textilie nebo PVC fólie. Pro podhledy výrobci nabízejí infračervené zářiče kazetového typu.

Takové topné systémy představují fóliové rohože, v nichž jsou zataveny sériově zapojené topné prvky.

Hlavním materiálem systému je tenká vrstva grafitu nanesená na tenkou fólii z termoplastu nebo paralelně položená uhlíková vlákna, která při zahřívání produkují tepelný tok.

Fóliové krytiny se skládají z vyměnitelných modulů, díky čemuž v případě poruchy jednotlivé části není problém ji nahradit novou, aniž by byla narušena celistvost systému.

Pro dodání fóliovým topným systémům reprezentativnějšího vzhledu je někteří šikovní lidé vybavují dekorací. K tomu nejprve nad krytinou postaví rám ze sádrokartonu, na který nanesou dekorativní úpravu. Jedinou podmínkou je, že nesmí obsahovat kov.

Stále více příznivců mezi milovníky kvality a krásy nachází fóliové topné obrazy, které úspěšně kombinují funkčnost a estetiku.

U vylepšených verzí jsou fóliové systémy IR vytápění montovány pod vrstvu dekorativní úpravy. Dekorativně provedená fóliová topidla patří mezi málo výkonné spotřebiče, a proto se používají hlavně k lokálnímu ohřevu jednoho z místností.

Klasifikace podle způsobu umístění prvků

Infračervená topná zařízení jsou na trhu zastoupena v širokém sortimentu. Podle způsobu umístění topných prvků je lze rozdělit do tří skupin: podlahové, nástěnné a stropní.

Varianta č. 1 – ohřívače podlahového provedení

Podlahové krytiny představují modulární materiály, uvnitř kterých jsou položeny ploché topné prvky. Krytina se vyrábí v rolích. Pro montáž se nařeže na kusy potřebných rozměrů.

Pásy rolového materiálu se umisťují na podlahu tak, aby zářiče nebyly pod těžkým nábytkem; tím se předejde snížení tepelného výkonu a vysychání dřevěných prvků zařízení.

Izolační materiál a infračervenou fólii se pokládá přímo na připravenou základní podlahu. Během pokládání se vyhýbáme překládání pásů a snažíme se dodržet vzdálenost od stěn 10–15 cm.

Na podlahové infračervené pásy lze pokládat:

• koberec;
• parketovou desku;
• linoleum;
• laminát;
• keramickou dlažbu.

Nejlepší kombinace se dosáhne při použití keramické dlažby jako podlahové krytiny. V tomto ohledu mírně zaostává laminát. Největší stínění IR záření vytváří koberec a linoleum.

Fóliové systémy se instalují nejen na podlahy, ale také na stropy pod závěsné konstrukce a sklony mansardové střechy. Montáž a připojení se provádí podle obdobného schématu:

Mezi infračervené topné systémy patří nejen fóliové varianty, ale také tyčové karbonové podlahy. S pravidly jejich instalace vás seznámí populární článek našeho webu.

Varianta č. 2 – nástěnná a stropní zařízení

Ve srovnání s podlahovými topnými systémy je výběr stropních a nástěnných zařízení širší. Kromě panelů tradičního provedení se také setkáváme s designovými vestavnými modely stropních zářičů.

Lze je montovat do zavěšených stropů. V prodeji jsou k dispozici v různých velikostech a barevných provedeních.

Desky se umísťují tak, aby se paprsky z nich vycházející směřovaly na nábytek, který po pohlcení tepla začne sloužit jako zdroj tepelné energie.

Stropní modely infračervených zářičů se umísťují ve výšce od 3 metrů a výše. Při tomto uspořádání směřuje tepelný strop dolů a mírně se rozbíhá do stran.

Při směřování dolů paprsky nejprve zahřejí podlahovou krytinu. Díky tomu je teplota na úrovni nohou vždy o pár stupňů vyšší než v oblasti hlavy. Aby se zabránilo úniku tepla ven, neumísťují se panely naproti dveřím a okenním otvorům.

Infračervené zářiče nástěnného provedení se umísťují tak, aby byly nad nebo pod úrovní hlavy člověka.

Mezi nástěnnými zářiči je třeba zvlášť zmínit lištové systémy. Představují úzké dlouhé konstrukce. Systémy se instalují po obvodu místnosti, místo běžných plastových nebo dřevěných lišt.

Při výběru místa pro umístění panelů byste se měli vyvarovat odpočinkových zón, kde je vysoká pravděpodobnost přímého působení na členy domácnosti. Například: v úrovni pohovky nebo postele.

V opačném případě budou paprsky směřující v pravém úhlu pokožku přehřívat a vysušovat, což způsobí nepříjemné pocity u obyvatel a hostů domu. Oblast pokrytí směrových zářičů je jednou z hlavních charakteristik a obvykle je uvedena v pasu výrobku.

Nástěnné IR ohřívače se používají jen zřídka. Cirkulace teplého a studeného vzduchu probíhá zdola nahoru, proto je rozumnější dát přednost stropní nebo podlahové variantě.

Výrobci IR ohřívačů

Výrobou IR zařízení se zabývá mnoho společností po celém světě. Mezi zahraničními výrobci jsou nejoblíbenější:

• «STIEBEL ELTRON» – německá společnost vyrábějící produkty tradičně vysoké kvality;
• «FENIX TRADING» – česká společnost věnuje zvýšenou pozornost otázce energetické účinnosti vyráběných produktů;
• «AIR COMFORT» – italský koncern vsází na vytvoření bezpečného topného systému nové generace;
• «FRICO» – švédský výrobce zaručuje skandinávskou kvalitu a klade zvýšené nároky na design vyráběných produktů.

Tuzemští výrobci jsou zastoupeni značkami jako «Biljuks», «Pion», «EkoLajn», «Almak». Z hlediska kvalitativních charakteristik výrobky těchto značek příliš nezaostávají za importovanými alternativami.

Cena IR zařízení domácího typu je o 30 % nižší než u importovaných alternativ, díky čemuž si jeho instalaci může dovolit široký okruh zákazníků.

Je však třeba poznamenat, že ne všechna tato domácí zařízení pro IR vytápění jsou dodávána včetně držáků. Kromě toho, podle recenzí, provoz domácích zařízení je často doprovázen lehkým praskáním, což může být rušivé zejména v nočních hodinách.

Opatrnost je třeba věnovat také výrobkům čínské výroby. Některé společnosti umísťují na své výrobky značku «CE», označující «China Export». Vizuálně je tato zkratka podobná značce shody s evropskými požadavky «CE», označující «Conformite Europeenne».

Rozdíl je pouze v tom, že v druhém případě je hustota písma o něco širší a písmena jsou od sebe o něco dále. Proto kromě studia označení požadujte certifikáty shody.

Kritéria správného výběru zařízení

Hlavní, na co se zaměřit při výběru topných těles – jejich konstrukční řešení a provozní parametry. Pro výpočet optimálního výkonu použijte klasický vzorec, který vychází z toho, že na vytopení 10 metrů plochy je potřeba v průměru 1,2 kW.

V prodeji jsou také mobilní zařízení, která je vhodné použít pro dočasné vytápění, umístěním na potřebné místo v místnosti a v případě potřeby vynesením na pozemek. Fungují jak na elektřinu, tak na plyn.

Takový přenosný IR ohřívač je schopen efektivně vytopit zónu o poloměru 2,5 metru a naplnit prostor místnosti komfortem a teplem.

Pokud porovnáte modely podlahového a stropního typu, rozdíl mezi nimi bude nepodstatný, protože v každém případě se nejprve zahřeje podlaha a spodní část stěn a teplý vzduch stejně stoupá vzhůru. Z tohoto důvodu se dívejte pouze na to, jak pohodlné bude umístění zařízení na stropě nebo na podlaze.

Modely s vestavěným teplotním čidlem jsou pohodlné při práci: při poklesu teploty v místnosti pod nastavenou hodnotu se zařízení automaticky zapne a po dosažení nastavené hodnoty se vypne.

Přednost by měla být dána zařízením, jejichž konstrukce umožňuje upravovat sklon směru vyzařování.

Při výběru výrobku věnujte pozornost přítomnosti termoregulátoru, pomocí kterého lze pohodlně nastavit určitý režim a tím šetřit spotřebu elektrické energie.

Celkově je při výběru topných těles nutné řídit se parametry výrobku, materiály, z nichž je dům postaven, existencí jiného typu topného systému, a samozřejmě také svými finančními možnostmi.

Nenechte se však zlákat výrobky s neopodstatněně nízkou cenou. Ve snaze snížit výrobní náklady to někteří výrobci dělají na úkor kvality, šetří na kontaktech a používají nekvalitní vodiče.

Závěry a užitečné video k tématu

Video #1. Názorný příklad fungování topného systému:

Video #2. Fóliové IR vytápění: pro a proti:

Video #3. Přehled keramických topných panelů:

Infračervený systém je bezpečná technologie vytápění nové generace, která se při správném přístupu může stát ekonomickou a racionální variantou. A to jak jako zónové, tak i jako hlavní vytápění rodinného domu.

Objevily se otázky během seznamování se s článkem? Chcete se podělit o užitečné informace nebo vyprávět o zkušenostech s používáním IR systémů? Pište prosím komentáře do níže uvedeného bloku, vytvořeného pro komunikaci návštěvníků webu.