Máte chatu či rodinný dům s krbovou vložkou a chcete teplo přivádět i do dalších místností – nejčastěji v patře objektu? Častým řešením, které napadne nejednoho stavebníka je udělat nad topidlem otvor do stropu. Záměrem je pouštět teplý vzduch do horní místnosti. Není to však tak jednoduché, je potřeba dodržet základní zásady fyziky. Proč takové řešení někdy nefunguje a co udělat pro to, aby bylo funkční?
Prohlédnout fotogalerii1 fotografie
Pan Zdeněk se na tento problém zeptal naší redakce. Věříme, že nefunkční domácí řešení hnaného vzduchu do patra nebude trápit jen jeho, a bude zajímat více čtenářů, přinášíme odpověď v dnešním článku.
Pan Zdeněk se zeptal: „Nad krbovou vložku do volného prostoru jsem dal hliníkovou hadici a odvedl do prvního patra, dole u krbové vložky mám otvor pro přívod vzduchu. Problém je v tom, že odvod teplého vzduchu do patra nefunguje, vzduch mi proudí opačně – studený z patra dolů. Proč?“
Odpověď Ing. Josefa Hodbodě, redaktora oboru vytápění z TZB-info.cz
Vzduch neproudí sám od sebe, musí jej k tomu něco nutit. Pokusím se vám vysvětlit alespoň základní princip, který snad vysvětlí proč vaše řešení nefunguje dle představ.
Vzduch musí cirkulovat
Za prvé jde o pohyb vyvolaný rozdílnou teplotou vzduchu v místech, které spojují konce potrubí. Chladný vzduch má větší hustotu neboli měrnou hmotnost. Teplejší vzduch má menší měrnou hmotnost. Pokud jsou tedy dva prostory s různou teplotou vzduchu propojeny potrubím, tak chladnější vzduch bude mít tendenci potrubím klesat dolů a teplejší stoupat vzhůru. Tento proces nastane, pokud síla vznikající nestejnou teplotou vzduchu bude tak velká, aby překonala odpor proudění vzduchu nejen v daném potrubí, ale i na cestě opačným směrem, okolo potrubí. To může být ve vašem případě například přes dveře, schodiště atp. Přírodní proces si vždy vybere pro něj tu energeticky výhodnější variantu.
Teplý vzduch jde pryč, nebo nahoru jinou cestou
Přestože máte spodní konec potrubí v místnosti s teplejším vzduchem a horní konec potrubí v místnosti s chladnějším, tak si vzduch ke svému proudění našel pro něj výhodnější cestu. Nejpravděpodobnějším vysvětlením bude to, že z horní chladné místnosti proudí trubkou dolů, kde se ohřívá a pak zřejmě stoupá nahoru prostorem schodiště a ven z domu spárami u oken, dveří. Ven unikající teplý vzduch vyvolává v domě mírný podtlak, a je proto nahrazován venkovním vzduchem chladnějším, který je nasáván přes různé netěsnosti, spáry do horní místnosti. Tam klesá k podlaze a pak trubkou dolů. Z hlediska odporu proudění je zřejmě pro vzduch nejméně náročná cesta z místnosti nahoře dolů potrubím, než opačně. Venku je nižší teplota, než má vzduch stoupající vzhůru a svislý prostor schodiště vytváří komínový efekt.
Teoretické schéma, jak nechat přirozeně cirkulovat vzduch od topidla do horní místnosti. Funkčnost vždy bude záležet na úniku vzduchu okolními místnostmi či do exteriéru (netěsnostmi oken), na dimenzi potrubí a na dalších vzduchotechnických zařízeních (například digestoř v kuchyni). Celému systému může pomoci vsazení ventilátoru, který bude nuceně hnát vzduch do patra.
Teoretické schéma, jak nechat přirozeně cirkulovat vzduch od topidla do horní místnosti. Funkčnost vždy bude záležet na úniku vzduchu okolními místnostmi či do exteriéru (netěsnostmi oken), na dimenzi potrubí a na dalších vzduchotechnických zařízeních (například digestoř v kuchyni). Celému systému může pomoci vsazení ventilátoru, který bude nuceně hnát vzduch do patra.
Řešení 1: Umožnit vzduchu přirozeně proudit
Pokud to není příliš stavebně náročné, tak pomoci by mohlo propojení místnost spodní i horní ještě jedním potrubím, aby byla umožněna snadná cirkulace vzduchu mezi oběma místnostmi a nikoliv alternativní, nežádoucí cesta okolo. Potrubí pro proudění vzduchu směrem nahoru by mělo začínat pod stropem spodní místnosti v její nejteplejší části a vést k podlaze horní místnosti, kde je nejchladnější vzduch. Druhé potrubí pro proudění vzduchu směrem dolů by mělo začínat rovněž u podlahy horní místnosti, ale co nejdále od potrubí směrem nahoru a vést pod strop dolní místnosti, rovněž co nejdále od konce prvního potrubí. Možná by mohlo pomoci prodloužit trubku směrem nahoru až ke stropu horní místnosti nebo naopak trubku směrem dolů až k podlaze spodní místnosti, aby se zvětšil komínový efekt vznikající v trubce. Pokud celé řešení nepodrobíte výpočtu, tak vám nezbyde nic jiného, než řešení odzkoušet. Hodně bude záviset na průměru zvoleného potrubí.
Řešení 2: Vzduch hnát do místnosti ventilátorem
Druhou možností, proč vám řešení nefunguje, by mohla být činnost větracího systému. Nucené větrání spojené s činností ventilátoru může být příčinou opačného proudění vzduchu, než očekáváte. Pak by bylo nutné prověřit větrací systém a provést žádoucí úpravy. Problém by šlo řešit i instalací velmi tichého ventilátoru do stávající trubky potrubí pro vzduch a tím obrátit nežádoucí směr proudění vzduchu potrubím žádaným směrem nahoru a pak přes schodiště, dveře atp. směrem do spodní místnosti. V dnešních podmínkách energeticky velmi úsporných ventilátorů by nešlo o nijak vysoké náklady za elektřinu pro provoz ventilátoru.
Rozhodující by byla pořizovací cena a možná, byť velmi malý, hluk. Ovšem i tak je nutné myslet na potřebu cesty vzduchu směrem zpět do spodní místnosti, tedy aby dveře nebyly úplně těsné atd.