3 piliere technológie INFRACLIMA
Technológia INFRACLIMA je postavená na 3 základných pilieroch, ktoré vzájomnou interakciou umožňujú dosiahnutie doteraz nemysliteľných úspor energie a udržiavanie nadštandardnej celoročnej tepelnej pohody a zdravého bývania.
Prvým z pilierov je nízkoteplotná vodná sústava tvorená z kapilárnych rohoží – kapilárne trubičky priemeru DN3,4 mm, hr. steny 0.7 mm v osovej vzdialenosti 30 mm paralelne navarené na rozvodné rúrky DN20 mm-plnoplošne inštalované do podlahy, stien a stropu jednotlivých miestností objektu.
Vytvorením čo najväčšej sálavej plochy a obmedzením akumulácie tepla do stavebných konštrukcií vďaka podkladovej tepelnej izolácie je možné pracovať s celoročne rovnakou, najnižšou možnou teplotou vody v sústave 22 ±2 ° C bez rozlíšenia na systém „vykurovanie“ alebo „chladenie“ resp. „zimný“ či „letný“ režim.
Druhým pilierom je slnečná energia ako hlavný zdroj tepla technológie INFRACLIMA. Nízka teplota vody v systéme znamená doslova revolučný posun hranice využiteľnosti termických solárnych systémov pre vykurovanie resp.zimnú prevádzku. Vákuové trubicové slnečné kolektory v technológii INFRACLIMA pracujú už pri difúznom slnečnom žiarení s intenzitou od 85 W/m2 – čo zodpovedá dennému svetlu. Vysoká účinnosť je zachovaná aj pri nízkych vonkajších teplotách vzduchu v zime.
Tretím z pilierov je nasledovne tepelné čerpadlo a využitie nízkopotenciálnej energie zeme alebo vody.
Podobne ako u termických solárnych systémov je i u tepelných čerpadiel účinnosť významne ovplyvňovaná prevádzkovou teplotou sústavy. Pri teplotných podmienkach technológie INFRACLIMA je dosahovaný priemerný vykurovací faktor 6.8 (-) (W10/W25 °C).
Primárny zdroj nízkopotenciálneho tepla tepelného čerapadla vo forme zemného kolektora alebo studne je navyše súčasne zdroj chladu pre letné a prechodné obdobia (pri variante zemného kolektora týmto zároveň dochádza k jeho regenerácii).
Interakciou vyššie uvedenou v 3 pilieroch technológie INFRACLIMA je možné dosiahnuť úspory energie až 98%. Plnoplošne inštalované kapilárne rohože vytvárajú z každej miestnosti v objekte veľmi výkonný výmenník tepla, ktorý dokáže dokonale využiť pasívne solárne aj vnútorné lokálne tepelné zisky od osôb, elektrospotrebičov, krbu a pod. Pri zvýšení operačnej teploty v niektorej z miestností je táto okamžite dochladzovaná tzv.pasívnou automatickou reguláciou (teplota vody v kapilárnych rohožiach na vstupe do miestnosti je nižšia ako teplota na výstupe), odobraté teplo je privedené k zdroju tepla a následne rozvedené po celom objekte. Týmto spôsobom tzv. neutrálnym režimom môžu južne orientované priestory dohrievať v zimnom období severné miestnosti, naopak v lete môžu severne orientované dochladzovať južné bez toho aby bol potrebný akýkoľvek zdroj tepla alebo chladu.
Vďaka plnoplošnej inštalácii kapilárnych rohoží do podlahy, stien a stropu miestností je teplo zdieľané prevažne sálavým spôsobom, tepelná pohoda je dosahovaná pri nižšej teplote vnútorného vzduchu.
Kombinácia neutrálneho režimu a prevažne sálavého zdieľania tepla umožňuje dosiahnuť cca. 30% úspory energie. Vákuové trubicové solárne kolektory vďaka celoročne vysokej účinnosti, nízkej teplote sústavy a priamemu prepojeniu na kapilárne rohože – bez akumulácie do nádrže – pokrývajú viac ako 50% potreby tepla na vykurovanie. Úspora energie vďaka termickým solárnym kolektorom v technológii INFRACLIMA je cca 35%.
Tepelné čerpadlo je v technológii INFRACLIMA po solárnych kolektoroch druhý hlavný zdroj tepla. Vzhľadom k nízkej teplote sústavy je dosiahnutie veľmi vysokého vykurovacieho faktora, spotreba energie je necelých 15% tepelným čerpadlom dodaného tepla. Úspora energie tepelným čerpadlom v technológii INFRACLIMA je ďalších cca. 30%.
Celková úspora energie vo vykurovacom období predstavuje cca 95% oproti bežným spôsobom vykurovania. V letnom období, pri pasívnom spôsobe chladenia zemným kolektorom, je dosiahnutá úspora energie až 99% (iba spotreba elektrickej energie na príkon obehového čerpadla na okruhu zemného kolektora).
Stručný princíp
Nízko potenciálny systém INFRACLIMA určený pre plnoplošné aplikácie umožňuje kontrolované udržiavanie celoročnej tepelnej pohody. Kapilárnymi rohožami inštalovanými do podlahy, stien a stropu miestnosti prúdi tepelno-nosná látka o teplote 22 ±2 °C po celý rok, ktorá nahrieva (v zime) / chladí (v lete) povrch stavebných konštrukcií.
Sálaním zo všetkých strán je potom možné dosiahnuť tepelnú pohodu obyvateľov už pri takto nízkych teplotách.
Jedná sa o jediný systém, pri ktorom je možné využiť na dosiahnutie tepelnej pohody teploty vody v systéme nižšie ako je teplota ľudského tela a práve táto nízka teplota posúva revolučným spôsobom hranice využiteľnosti solárnej energie v oblasti vykurovania a chladenia- teda vytváranie tepelnej pohody v obytných budovách. Jedná sa o tak zásadnú zmenu, že v uvedenom systéme prestáva platiť všeobecne vžitá terminológia. Pojmy teplo a chlad sa z pozície systému INFRACLIMA zlučujú. V danom prípade správny technický termín pre tento jav zatiaľ chýba.
Pohľad na históiu:
Cez 600 000 rokov – od doby, kedy je človek človekom – oddávna túžia po dosiahnutí čo najlepších podmienok pre svoje žitie. Jednou zo základných podmienok je aj tepelná pohoda, ktorá sa spätne odráža na jeho fyzickom a psychickom stave.
Spočiatku jediný využívaný zdroj tepla – Slnko bol o niekoľko stoviek tisíc rokov neskôr doplnený o prvý oheň, ktorý v rozličných úpravách (uzavretím ohniska a odvodu dymu mimo vykurovanú miestnosť) v podobe krbov a kachlí pretrval až do nedávnej histórie. Sálavým teplom – elektromagnetickým vlnením boli vyhrievané ľudské obydlia od prapočiatku nášho druhu. Jarné lúče Slnka či posedenie u ohňa zostalo veľmi príjemnou záležitosťou obzvlášť v dnešnej dobe.
Novodobá história totiž skôr kládla dôraz na rozvedenie tepla do všetkých miestností, ktoré boli a sú vybavované najčastejšie vykurovacím telesom (radiátorom). Sálavá – radiačná zložka zdieľania tepla bola na úkor konvektívneho – prúdenia teplého vzduchu výrazne potlačená a to z hľadiska príjemného pocitu – tepelnej pohody – bol krok späť.
Systém INFRACLIMA je návratom pre človeka k prirodzenému spôsobu zdieľania tepla s nasledujúcimi výhodami.
1. Zdravotné hľadisko a tepelná pohoda
V čase, keď takmer 50% populácie trpí určitou formou alergie, kedy vo vnútri budov človek strávi priemerne 3/4 života by malo byť zdravotné hľadisko pri koncepčnom riešení stavby jedným z najdôležitejších. Veľmi často však bohužiaľ býva úplne zanedbané, kým človek sám nemá alergika priamo v okruhu svojich najbližších.
Systém INFRACLIMA prináša tieto výhody:
- zdieľanie tepla sálaním – funguje bez prúdenia vzduchu – nevíri prach
- vplyvom nízkych teplôt teplonosnej látky nedochádza k prepaľovaniu prachových a biologických častíc
- je prevenciou vzniku plesní a premnoženiu roztočov
- zabraňuje alergickým a respiračným ochoreniam
- pôsobí blahodarne na psychiku – vyvoláva optimistické pocity podobné pôsobeniu pri fotoliečbe alebo pri slnečnom žiarení na jar
- rovnomerné rozloženie teploty po povrchu sálavej plochy
- malý rozdiel (teplotný spád) medzi teplotou teplonosnej látky a povrchovou teplotou (iba 2-3 °C)
2. Ekológie a úspory energie
Zásoba fosílnych palív je obmedzená, vyčerpanie zdrojov pri súčasnej spotrebe je odhadované v rádoch desiatok rokov, spotreba energie/os. má vzrastajúcu tendenciu. Jedným z najväčších súčasných „žrútov“ energie v globálnom meradle je popri priemyselnej výrobe práve prevádzka stavebných objektov. Tento fakt ponúka obrovský potenciál energetických úspor, ktorých možno s využitím inovatívneho systému INFRACLIMA dosiahnuť.
Systém INFRACLIMA prináša množstvo výhod:
- systém je nízkopotenciálny, funguje s najnižšími možnými teplotami
- celoročne rovnaká teplota teplonosnej látky – vody 22 ±2 °C
- otvára možnosť využiť všetky nízkoteplotné ekologické zdroje tepla
- celosezónne využitie solárnych systémov pre vykurovanie
- v spojení s tepelnými čerpadlami výrazne prispieva k zlepšeniu vykurovacieho faktora (na 1 vloženú kWh je vyrobené cca 6-7 kW tepla a umožňuje prirodzené chladenie počas letnej prevádzky)
- využitie nízkoteplotného odpadového tepla z výrobných technológií – priame využitie bez tepelných čerpadiel
- využitie geotermálneho tepla v termálnych oblastiach – priame využitie – bez tepelných čerpadiel
- orientácia na obnoviteľné zdroje šetrí zdroje fosílií
- vhodné k veľkoplošnému chladeniu prirodzenými zdrojmi chladu ako sú studňová voda alebo zemský chlad – chladenie s takmer nulovou spotrebou energie (iba príkon obehového čerpadla)
- pasívne-solárna architektúra – efektívne využitie pasívnych solárnych ziskov pre krytie potreby tepla (prenos lokálnych ziskov do centrálnej akumulácie)
- oproti klasickým systémom vytvára rovnakú tepelnú pohodu pri vnútornej teplote o cca. 2-5 °C nižšej – tým sa sporí 12-30% na nevyrobenom teple.
- vyrábané z recyklovateľného plastu PPR novej generácie
3. Ekonomika systému
Vymedzenie skutočných cien jednotlivých energií a palív je veľmi zložité. Do výpočtov nebývajú zahrnuté všetky externality a ekologicky získaná energia z obnoviteľných zdrojov je potom v porovnaní prezentovaná ako ekonomicky úplne nezmyselná. Pri absencii environmentálnych daní a finančnej podpory štátu je veľmi ťažké technológie využívajúce obnoviteľné zdroje presadiť.
Ďalšou z možností je plné využitie energie, ktorú máme k dispozícii zadarmo a v dostatočnom množstve už od prvopočiatku – energie Slnka.
Pri využití systému INFRACLIMA možno znížiť spotrebu energie na cca. 5-20% oproti tradičným spôsobom vykurovania, najviac pri zlepšenom komforte bývania. Zvýšené investičné náklady na obstaranie systému sú kompenzované úsporami za nespotrebovanú energiu. Návratnosť systému sa potom pohybuje medzi 5-8 rokmi.
Systém INFRACLIMA prináša tieto výhody:
- orientácia na obnoviteľné zdroje využíva teplo, ktoré je zadarmo
- posun hranice využitia slnečnej energie na vykurovanie budov
- úspora až 98% prevádzkových nákladov
- chladenie priestorov s prakticky nulovými nákladmi
- veľmi rýchla návratnosť
4. Regulácia
Nízkopotenciálny charakter a plnoplošné aplikácie systému INFRACLIMA umožňuje využiť veľmi jednoduché a rýchle regulácie teploty v objekte aj úplne automatické pasívne (bez potreby elektroniky) regulácie pri lokálnych vnútorných a vonkajších slnečných tepelných ziskoch.
Systém INFRACLIMA prináša tieto výhody:
- 10x rýchlejšie reakcie na regulačný zásah ako u klasických podlahových alebo stenových systémov
- malá akumulácia tepla
- spája výhody rýchlo reagujúceho vykurovacieho telesa („radiátora“) a sálavého spôsobu zdieľania tepla
- výrazná samoregulačná schopnosť- nízkoteplotnosť systému umožňuje automatickú pasívnu reguláciu
5. Technologické hľadisko
Systém INFRACLIMA prináša tieto výhody:
- systém je inštalovaný veľmi blízko povrchu stavebnej konštrukcie (priamo pod omietku, dlažbu)
- rýchla a jednoduchá montáž
- rieši problém studených kútov, tepelných mostov
6. Univerzálne využitie
Systém INFRACLIMA prináša tieto výhody:
- použitie do všetkých konštrukcií (podlaha, strop, stena)
- pre novostavby aj rekonštrukcie
- systém disponuje nízkou stavebnou výškou – iba 4 cm oproti 12 cm pre klasické podlahové vykurovanie
- využitie pre chladenie a vykurovanie jednou sústavou – udržuje klímu v priestore
- nie je závislý na použitom zdroji tepla
- otvára ako jediný systém možnosť využitia veľkoplošného sálania v panelových a bytových bytoch, vďaka svojej nízkej stavebnej výške
- cenovo výhodnejšie ako klasické veľkoplošné systémy