Instalace teplovzdušného topení svépomocí
Jaké topení zvolit
Nejprve si položíme otázku, jaké topení je pro nás vhodné. Toto byla má kritéria. Topení chci provozovat nejen v přístavech, ale také za plavby a při kotvení, čili odpadá varianta elektrického vytápění, které by bylo z pohledu snadnosti instalace nejjednodušší. Proto padla volba na naftové topení, protože mohu využít naftu ze standardní nádrže.
Nezávislá naftová topení se vyrábějí ve dvou variantách, buď teplovodní, nebo teplovzdušná. Vyvstalo dilema, pro jaký typ se rozhodnout. Nakonec vždy jde o ohřev vzduchu v místnosti, a tak by logické bylo použít teplovzdušné, ale je potřeba zvážit vlastnosti obou typů, a podle toho se nakonec rozhodnout.
Teplovzdušné topení
výhody:
- snadná instalace, rozvod teplého vzduchu do požadovaných prostor jednou trubkou s odbočkami zakončenými výduchem
- cenová dostupnost
- snadná následná údržba
- okamžitý efekt topení po zapnutí
- možnost použít jako ventilaci kajut v letních měsících bez ohřevu
- nízká spotřeba el. proudu (jediný centrální ventilátor)
nevýhody:
- nelze použít k ohřevu vody v bojleru
- problém v zástavbě do interiéru lodi, způsobený velkým průměrem vzduchové trubky (90 mm)
- nelze použít teplo z motoru k vytápění
Teplovodní topení
výhody:
- lze použít k ohřevu vody v bojleru
- je snadné najít prostupy pro relativně tenké trubky s vodou
- při použití motoru lze využít teplo z motoru k vytápění
nevýhody:
- náročná instalace, spojení s chladicím systémem motoru, dlouhá vedení kapaliny s cirkulací
- cena až 4x vyšší v porovnání s teplovzdušným topením
- náročnější následná údržba
- zpožděný efekt topení po zapnutí (musí se nejdříve ohřát voda v potrubí)
- nelze použít jako ventilaci kajut v letních měsících, nemá sání venkovního vzduchu
- vyšší spotřeba el. proudu (oběhové čerpadlo, ventilátory u každého výměníku tepla)
Porovnáním vlastností s přihlédnutím k mým potřebám padla jednoznačná volba na teplovzdušný systém. Okamžitý náběh topení po zapnutí je velmi příjemný, uvítal jsem možnost v létě jej použít jako ventilaci kajut, nízká spotřeba elektrické energie je na lodi důležitý parametr, navíc je tu příznivá cena a snadnost instalace. A pokud bych se chtěl v zimě osprchovat teplou vodou, tak si na chvíli nastartuji motor pro ohřátí vody v bojleru. To, že nevyužiji teplo z motoru k vytápění, je sice škoda, ale při spotřebě kolem 0,5 litru nafty za hodinu se tím není třeba znepokojovat. Cena ušetřené nafty by ani za 10 let nevyrovnala cenový rozdíl mezi oběma systémy.
Jaký potřebuji výkon
Z dostupných značek jsem se rozhodl pro Webasto, těžší bylo určit výkon topení. Kurzy jachtingu nabízím po celý rok, tedy i v chladnějších měsících – příští plavba nás čeká na přelomu ledna a února kolem Kréty. Navíc se v budoucnu chci plavit i do severnějších oblastí, např. do Anglie, Dánska, Norska. To všechno sehrálo svou roli. Pro 12 m dlouhou plachetnici podle nomogramů výrobce uvedených v katalogu mi vyšel potřebný výkon topení na 5 kW. Z vyráběné řady je to nejsilnější typ Webasto Air Top EVO 5500 Marine s max. výkonem 5,5 kW.
Pro získání představy, jaký výkon jak loď vytopí, doporučuji v zimě v maríně udělat pokus s elektrickým topením. Blíže jej popisuji na svém webu www.tomaskudela.cz, kde po registraci v klubové sekci najdete i další články.
Kam a jak topení umístit
Instalaci topné jednotky jsem provedl na dno záďové batysty (obr. 1). Podélná osa topné jednotky musí být rovnoběžná s podélnou osou lodi, aby topení mohlo být provozováno i za plavby v náklonu. Povolený předozadní náklon topné jednotky uvádí výrobce jen na jednu stranu 0–90°, zatímco rotace kolem osy za chodu je možná +/–90°. Umístění na zádi je dále výhodné z pohledu vedení výfuku spalin, který jsem provedl na levoboku zádi (obr. 2). Sání čistého vzduchu, který topení ohřívá a vhání do lodi, jsem umístil co nejdále od výfuku na pravobok.
Připojení nafty většinou nečiní větší problém a v mém případě bylo snadno realizovatelné přímo k druhému vývodu prvního filtru nafty po odstranění záslepky (obr. 3).
Jak provést rozvod teplého vzduchu
Naopak nejobtížnější se může stát zdánlivě jednoduchá instalace rozvodu teplého vzduchu do interiéru lodi. Důležité je najít, kudy vést hlavní trubku s teplým vzduchem lodí tak, aby nebyl překročen maximální aerodynamický odpor, přípustný pro použitou topnou jednotku. Ověřil jsem si, že pokud vedení klade vyšší odpor proudícímu vzduchu, než povoluje výrobce, tak automatická regulace topení dramaticky sníží jeho výkon, aby zamezila přehřátí topné jednotky, a topení pak nebude nikdy dostatečně topit.
Ideální je vést hlavní trubku přímo bokem lodi s hlavním neregulovatelným výduchem do salonu, kde je pak umístěn regulační panel a čidlo teploty topení. Z hlavní trubky se odbočkami rozvedou výduchy do kajut, které mohou mít regulační mřížky. To však bylo v lodi Delphia 40 nemožné realizovat bez zásadních zásahů do konstrukce interiéru lodi. Pro topení s výkonem 5,5 kW je předepsaný průměr hlavní trubky vedení teplého vzduchu 90 mm. V bocích lodi nebyl prostor pro umístění takto silné trubky. Jediná možnost, kudy do salonu dostat takto silnou trubku, byla středem lodi v prostoru pod postelí pravé zadní kajuty kolem palivové nádrže do motorového prostoru (obr. 4). Prostup motorovým prostorem však neposkytoval prostor pro pokračování 90 mm silné trubky a zbyla pouze možnost pokračovat trubkou o průměru pouhých 60 mm. Redukce průměru z 90 na 60 mm natolik zvětšila odpor vzduchu, že topení přestalo pracovat na plný výkon. Řešení bylo jediné, z průměru 90 mm rozdělit vedení vzduchu rozdělením Y kusem na dvě paralelní trubky průměru 60 mm a vyústění dvěma výduchy do salonu.
Bylo důležité velmi pečlivě sčítat aerodynamické odpory jednotlivých komponent (odbočovací armatury, výduchy, spojovací a rozdělovací armatury) a dále přičíst odpor podle délky a průměru použité trubky a jednotlivých jejich zahnutí. V instalačním návodu k topení byly uvedeny koeficienty ke každému možnému použitelnému prvku.
Protože celková délka hlavní trubky je téměř 10 m, použil jsem tepelnou izolaci. Je to návlek z pěnové hmoty o síle stěny 8 mm. Bez tepelné izolace je únik tepla z vedení 150 W/m délky. V mém případě by únik tepla bez izolace činil 1,5 kW do prostor, které vytápět nechci. Tím by se tepelný výkon pro vytápěné prostory snížil téměř o 30 %.
Nakonec je třeba vhodně umístit senzor teploty pro automatickou regulaci topení. Měl by být v prostorách, kam vede neregulovatelný hlavní výstup teplého vzduchu – obvykle to bude salon lodi – a umístíme ho tak, aby nebyl přímo ovlivňován vyfukovaným vzduchem z výduchu a ani naopak nebyl v místě vstupu chladného vzduchu zvenku. Jde o místo, které z pohledu regulace nejvíce odpovídá teplotě celého prostoru, tak jak bude vnímána.
Následné praktické zkušenosti ukázaly, že instalace hlavních výduchů symetricky u podlahy kolem schodů z paluby je velmi dobrá volba. Chladný vzduch klesající podél schodů je míchán s teplým a při zemi foukán celým salonem až do přední kajuty. Prostor je tak ihned po zapnutí topení příjemně rovnoměrně vytápěn bez vzniku míst s chladným průvanem (obr. 5).
Praktická zkušenost s nainstalovaným systémem
Teplovzdušný systém reaguje téměř okamžitě. Používali jsme jej i při dubnové přeplavbě z Říma na Krétu, kdy byl spouštěn navečer jen na půl hodiny, a přesto stačil zajistit příjemné teplo v kajutách a vypudil obvyklou vlhkost. Nezanedbatelnou výhodou topení v lodi i v relativně teplých měsících se ukázala být možnost sušení mokrých oděvů, které nelze obvykle za deštivého počasí vysušit. Rozvěšením v koupelně a puštěním poloviny topného výkonu právě do koupelny bylo vždy za hodinu vše suché. Za tímto účelem mám připravenu hadici s přírubou, která se nasadí na jeden hlavní výduch v salonu, a teplý vzduch se tak dá zavést přímo účelově tam, kde je právě nejvíce potřeba, například přímo pod zavěšené mokré oděvy. Spotřeba nafty je závislá na nastaveném výkonu topení a pohybuje se v rozsahu 0,2 až 0,8 l/hod. Zároveň je třeba mít na zřeteli, že topení k vhánění teplého vzduchu do lodi potřebuje pro svůj ventilátor i elektrický proud z akumulátorů.
Proudový odběr také závisí na nastaveném výkonu topení tak, aby množství vzduchu dokázalo vyrobené teplo odvádět z topné jednotky do lodi. Změřená spotřeba proudu v mém případě je v rozsahu 1 až 8 A.
Již po krátkém používání vím, že topení zásadně zvýší komfort v lodi a pro toho, kdo loď chce provozovat celoročně nebo plout v chladných mořích, jednoznačně doporučuji mít loď vybavenou nezávislým topením.
Na závěr shrnutí:
- správně určit potřebný topný výkon pro loď a oblast použití
- dle potřebného výkonu zvolit vhodnou topnou jednotku, pro větší lodě lze použít i více topných jednotek
- navrhnout umístění topné jednotky, vedení výfuku a sání čistého vzduchu
- navrhnout rozvod teplého vzduchu lodí a spočítat, zda aerodynamický odpor rozvodu bude menší než maximální hodnota povolená pro topnou jednotku
- určit umístění čidla teploty pro automatickou regulaci
Text a foto: Ing. Tomáš Kůdela
jachtařský instruktor a zkušební komisař jmenovaný MDČR