Inovace ve stavebnictví: VYTIŠTĚNÝ RADIÁTOR

Součástí kvality bydlení je i vytápění budov. Jaké jsou kvalitativní požadavky na vytápění budov ze strany obyvatelů domu? Jak se vyvíjely topné systémy a co nás čeká v nejbližší budoucnosti?

Požadavky 

Požadavky se historicky měnily. V minulosti byl základní požadavek nezmrznout a připravit si jídlo. Dnes požadujeme, aby nám bylo teplo, ale aby nás netrápil štiplavý dým, popel nepokrýval nábytek, nečernaly stěny od sazí, nemuseli jsme běhat s uhlím a vynášet popel. Samozřejmě se snažíme pořídit vše levně a ovládat tepelnou pohodu na dálku mobilem. 

Pravěk topení

Prvním otopným tělesem a zdrojem tepla bylo ohniště uprostřed volné přírody. Lidé seděli kolem, hřáli se a povídali si. Čelo měli orosené a na záda jim byla zima. Když si lidé začali stavět první obydlí, umístili oheň doprostřed. Teplo sálalo okolo, tak jako ve volné přírodě, ale už tak do volné přírody neunikalo. Zpocené čelo zůstalo, ale záda už tak nezábla. Kvalita bydlení se zvýšila, ale štiplavý dým a prach nebyly z místnosti odstraněny. Navíc, oheň uprostřed místnosti překážel. 

Středověk topení

Aby ohniště nezabíralo místo architektonicky určené k jiným důležitým činnostem, bylo přemístěno do rohu místnosti, nebo k jedné stěně. Vznikly pece, krby, sporáky. Uprostřed místnosti tak vzniklo volné místo, ale oheň už nemohl sálat v úhlu 360°. Komíny s dobrým tahem očistily ovzduší v místnosti. Hned se dýchalo a žilo lépe. Touha po pohodlí hnala pokrok vpřed. V šlechtických sídlech byly místnosti vytápěny tak, že kachlová kamna zasahovala do dvou místností, přičemž se dřevo přikládalo pouze v jedné místnosti. Druhá místnost tak zůstala bez prachu a dýmu.

Novověk topení

Na konci dvacátého století byly topné systémy s odděleným zdrojem tepla od otopného tělesa, zaváděny do všech budov.  Prašná místnost, ve které dochází ke spalování fosilních paliv, byla „uklizena“ do sklepa budovy nebo do oddělených kotelen vzdálených kilometry daleko od otopných těles. Radiátor pod okny se stal symbolem tepla. Ústřední vytápění, etážové topení, dálkové teplovody začaly převládat ve vyspělých zemích. Kromě uhlí a dřeva se více využíval plyn, dřevěné brikety, pelety. Kromě radiátorů pod okny se začíná častěji instalovat podlahové vytápění. Vznikají teplovzdušná čerpadla, která za pomoci elektrické energie čerpají energii z okolního vzduchu, ze země nebo z vody. I když byla energie pro zahřátí lidí získána hořením, obydlené místnosti byly zbaveny prachu a dýmu. Ale čistota, tedy komfort, není zadarmo. Oddělení spalování a otopného tělesa přináší ztráty. Nejsou to ztráty energie podle fyzikálních zákonů zachování hmoty a energie, ale jsou to finanční ztráty majitele domu. A to hominidé ani na začátku XXI. století nemají rádi.

Současné topné systémy a kvalita bydlení

Nové poznatky daly vzniknout novým materiálům. Lidé zateplili starší budovy a nové staví s velmi nízkými tepelnými ztrátami. Elektrická energie umožňuje překonat oddělení zdroje tepla od otopného tělesa, přičemž nehrozí ani dým, ani prach. Dokonce i příprava na topení spočívá pouze v otočení vypínačem, nebo v nastavení termostatu. Elektrické přímotopy byly prvním pokusem. Měly však vysoké provozní náklady. Ale myšlenka sloučení zdroje tepla a otopného tělesa žije dál. Elektrické rohože a poslední vynález elektrické topné fólie jsou toho důkazem. Zejména topné folie snížily pořizovací i provozní náklady na vytápění při zachování vysokého komfortu. Je to návrat k původnímu ohništi, ale na mnohem vyšší úrovni. Místo sálajícího ohně uprostřed místnosti, sálá celá podlaha.

Kvalita otopného tělesa

Každé otopné těleso předává energii lidem třemi způsoby. Dotykem, prouděním a sáláním. S tím, že každé otopné těleso má jiný poměr těchto složek. Klasické radiátory ohřívají vzduch, který proudí a předává energii lidem. Samozřejmě, že má i svoji sálavou složku ale má na předávání energie nižší podíl. 

Topné folie mají naopak nízkou teplotu kolem 25°C a ohřívají tedy vzduch minimálně, zato svoji sálavou složku mají výrazně posílenou. V tom je jejich výhoda. Nemusí ohřívat vzduch, protože vysílají fotony, které předávají energii našim tělům, podobně jak to dělá Slunce už miliardy let.

A jak je to s tištěným radiátorem?

Dnes se tisknou celé budovy. Kdo nevěří, ať si otevře „youtube“. [1] Dokonce byla postavena, tedy vytištěna i pětipatrová budova. [2]  

Samozřejmě, že by bylo možné klasický radiátor vytisknout z kovu, ale proč, když je možné zvláštní hmotou potisknout polyetylenovou fólii. Tenkou, nezabírající místo a finančně dostupnou. Tato tenká vrstva, za přijatelných nákladů, nahradí teplé paprsky Slunce a poskytne požadovanou tepelnou pohodu obyvatelům moderních domů.

Tištěný radiátor a ekologie

Mám rád podzimní procházky krajinou. Mám rád idylu venkova. Ale ne, když začne topná sezona.  Rázem je po idylce. Vesnici je cítit už z dálky. Ne po domácích zvířatech, ale po dýmu. Většinou je bílý, ale z některých komínů stoupá i černý dým. Někdy je dokonce cítit i spálený plast. Graf výskytu rakoviny dlouhodobě stoupá, právě tak, jak ten tmavý kouř z komína. Bylo by krásné mít venkovskou idylu i v topné sezoně.

Napsal: Dušan Mišík

 

Zdroje

[1] AC24 (2015): Gigantická čínská 3D tiskárna staví 10 domů za den. Dostupné na: http://www.ac24.cz/zpravy-ze-sveta/3948-giganticka-cinska-3d-tiskarna-stavi-10-domu-za-den

[2] E 15 (2015): Číňané vytiskli nejvyšší budovu na světě, má pět pater. Dostupné na: http://e-svet.e15.cz/technika/cinane-vytiskli-nejvyssi-budovu-na-svete-ma-pet-pater-1158271.

Ilustrační obrázek
paper houses - 3d woodcut prints by Rick&Brenda Beerhorst (Flickr, CC-BY 2.0 )