Chcete topit úsporně? Pořiďte si termostaty

Čím a hlavně za kolik topit? Vzhledem k rostoucím cenám energií a s nimi souvisejícími náklady na vytápění nejsou tyto otázky pouze řečnické, naopak vyžadují odpověď. V tomto článku nebudeme řešit, čím topit, ale spíše jak docílit toho, abychom topili efektivně a hlavně úsporně. Rada zní: používejte termostaty.

• Co je termostat?
• Jaké jsou druhy termostatů a jak fungují?
• Termostaty pro ovládání topení
• Jak postupovat při výběru?
  
• Prostorový, nebo podlahový?
• Kolečkový, programovatelný, nebo chytrý?
• Kolik termostatů potřebuju?
• Kam termostat instalovat?
• Lze termostat doplnit do hotové instalace?

Rozebereme si jednotlivé etapy jednu po druhé.

Co je termostat?

Termostat můžeme obecně definovat jako zařízení, jehož úkolem je sledovat a udržovat nastavenou teplotu. Setkat se s nimi můžete prakticky denně, protože termostat najdete v každé lednici a mrazáku. Jednoduchých termostatů využívají všechny elektrické přístroje, v nichž dochází k ohřevu – rychlovarné konvice, fény, kulmy, pračky, myčky, sušičky, průtokové ohřívače nebo bojlery. Termostat najdete i v každém autě, a to nejen pro nastavení topení, ale i pro regulaci teploty motoru.

Jaké jsou druhy termostatů a jak fungují?

Podle způsobu fungování můžeme termostaty rozdělit na mechanické, elektromechanické a elektronické.

Čistě mechanické

Je to například termostat v motoru auta, který otevírá nebo zavírá „velký“ oběh chladicího systému, když se motor dostatečně ohřeje. Mechanické termostaty pracují na principu tepelné roztažnosti materiálů, ze kterých jsou vyrobeny.

Elektromechanické

Jako příklad poslouží bimetalové termostaty v rychlovarných konvicích. Princip je založený opět na tepelné roztažnosti materiálu, kdy mechanicky pohybující se části ovládají elektrické kontakty.

Elektronické (digitální)

Princip funkce je založený na změně elektrických parametrů (nejčastěji odporu) prvků určených pro měření teploty (například termistoru). Změna teploty je vyhodnocovaná a porovnávaná pomocí elektronických prvků (tranzistory, mikročipy). Elektronické termostaty jsou ve všech moderních elektrických přístrojích.

Termostaty pro ovládání topení

Použitím termostatů pro řízení vytápění v budovách můžete ušetřit poměrně výrazné sumy za energie. Termostat se totiž postará o to, abyste netopili ani moc, ani málo.

Termostaty určené k řízení vytápění nejčastěji pracují na elektromechanickém nebo elektronickém principu. Liší se podle způsobu ovládání, typu výstupu, způsobu zobrazování, měření a regulace teploty, designu a dalších vlastností. Na ty nejdůležitější se nyní podíváme podrobněji.

Způsoby ovládání termostatu

Kolečkový termostat

Je to nejjednodušší způsob ovládání, kdy požadovanou teplotu nastavíte manuálně otáčením ovládacího kolečka doprava + a doleva -. Tyto přístroje ale neumožňují žádné časové ani jiné pokročilé funkce, takže každou požadovanou změnu musíte provést opět ručně. Jsou oblíbenější u starší generace uživatelů.

Programovatelný termostat

Tento typ může být trochu složitější na nastavení, pokud to ale zvládnete, je velmi efektivní. Programovatelné termostaty nabízejí pokročilejší nastavení, jako je například automatické snižování či zvyšování teploty během dne nebo astro funkce. Bývají vybavené displejem, na kterém se ukazuje nastavená teplota a kromě toho vám poskytuje ještě další informace jako čas, aktuální teplotu či vlhkost vzduchu. Proto se vžilo také označení digitální termostat.

Chytrý termostat – wi-fi termostat

Mohou být ovládané přes internet, proto se jim také říká wi-fi termostaty. Jedná se o nejmodernější typ, jaký můžete sehnat. Lze jej propojit například s termostatickými hlavicemi. Díky tomu může být řízení teploty automatické a velice efektivní. Příslušný termostat předává informaci o změně teploty konkrétní hlavici v místnosti a ta se otevírá nebo uzavírá přesně podle požadované teploty v místnosti. Běžně jsou takové termostaty součástí takzvané chytré domácnosti a umí účelně spolupracovat třeba se žaluziemi, nicméně je možné použít chytré termostaty i samostatně. Tento termostat můžete ovládat i přes váš mobilní telefon.

Bezdrátový termostat

Nenechte se zmýlit názvem. Úplně bez drátů to určitě nejde. Jako každý bezdrátový přístroj (nehledě na použitou technologii přenosu - jestli radiofrekveční přenos, Bluetooth, Zigbee, Wi-fi,...) se i bezdrátový termostat skládá z vysílače a přijímače.

Vysílač může být opravdu zcela bez drátů (napájení z baterie), a tím pádem ho můžete libovolně přenášet po vytápěném prostoru a hledat to ideální místo, kde teplotu v místnosti chcete sledovat. Jinou variantou bezdrátového termostatu (vysílače) může být přístroj, který je sice bezdrátově spojen s ovládaným spotřebičem, ale sám je napájen připojením do elektrické sítě. Tady je nespornou výhodou, že tu není žádná baterie, která by se vybíjela.

Na přijímači je ale spojení vždy drátové, a to i v případě, kdy je přijímač přímo součástí ovládaného spotřebiče. Proč? No aby ten přijímač měl jak ovládat ten daný zdroj tepla/chladu.

Způsoby měření a regulace teploty

Prostorový termostat

Prostorové termostaty používají pro měření sledované teploty vnitřní senzor. To znamená, že teplota je měřena v daném prostoru, kde se termostat nachází. Je dostačujícím řešením pro většinu topných zdrojů (kotle, radiátory, přímotopy, sálavé a infrapanely, teplovodní podlahové topení).

Podlahový termostat

Podlahové termostaty používají pro měření sledované teploty externí senzor, který je umístěný (zalitý) v podlaze a kabelem propojený s termostatem. Je nezbytný pro elektrické podlahové topení, protože zabraňuje přetápění podlahy.

Kombinovaný (univerzální) termostat

Kombinované termostaty mají dvě čidla – interní a externí. Prostorové (vnitřní) čidlo zabudované v termostatu reguluje teplotu v místnosti. Čidlo v podlaze, které je s termostatem propojené kabelem, zároveň omezuje maximální teplotu podlahy. Pro elektrické podlahové topení je toto ideální řešení.

Typ a počet výstupů termostatu

Výstup termostatu je spínací prvek, který určitým způsobem řídí, tedy zapíná nebo vypíná, připojenou zátěž. Většina běžných termostatů má jeden výstup, nicméně najdou se i aplikace, kdy jeden výstup nestačí a je zapotřebí se poohlédnout po speciálním termostatu. Typicky se to týká topných zdrojů s ventilátorem (akumulační kamna, konvektory), kdy kromě teploty je potřeba řídit ještě otáčky ventilátoru.

Vedle množství výstupů je velmi důležitá i jejich zatížitelnost. Typicky je to 16 A odporové zátěže, ale může to být i 10 A nebo méně. Vždy je třeba počítat s tím, že pro jiné než odporové charaktery zátěže (kapacitní nebo induktivní) maximální zatížitelnost výstupu klesá. Výstupní parametry termostatu nejsou dané pouze počtem výstupů nebo maximálním proudem, ale i typem výstupu – tedy jakým způsobem se výstup po svém sepnutí chová. Z tohoto pohledu většinou rozlišujeme dva typy výstupů termostatů:

Bezpotenciálový výstup

Výstupem je „prostý“ spínací kontakt relé. To, co chceme spínat, je potřeba na kontakt přivést. Pro připojení jsou potřeba minimálně dva kontakty (šroubky na svorkovnici). Tento typ se používá pro řízení některých kotlů a tepelných čerpadel.

Napěťově vázaný výstup

Výstupem je „ostrá“ fáze. Napájecí fáze termostatu je při sepnutí přivedená na výstupní svorku. Pro připojení stačí jedna výstupní svorka. Tento typ je dostačující pro většinu elektrických topných těles (podlahové rohože, přímotopy apod.).

Jak postupovat při výběru termostatu?

Nejdůležitějším kritériem pro výběr termostatu je zdroj vytápění, který má regulovat. Dál je potřeba brát v potaz, jaký způsob ovládání vám bude nejvíce vyhovovat, kolik termostatů bude v objektu použito a jakým způsobem mohou být instalované – zda budou nástěnné nebo vestavné a jestli je pro termostat připravená kabeláž, nebo půjde o řešení bezdrátové.

Pomocí termostatu se dají řídit všechny běžně používané tepelné zdroje, které z principu své funkce umožňují alespoň nějaký způsob regulace.

TIP: Krb a krbová kamna se často využívají jako pomocné zdroje pro vytápění. Termostat můžete použít i k tomu, že vám odstaví nebo omezí hlavní zdroj vždy, když zatopíte v krbu.

Prostorový, nebo podlahový?

Termostat v závislosti na měřené teplotě spíná nebo rozepíná svůj elektrický výstup. Tudíž mezi termostatem a topnou soustavou musí být něco, co lze elektricky řídit. Tím může být samotný zdroj vytápění (plynový nebo elektrický kotel, tepelné čerpadlo, přímotop nebo topná rohož), nebo jednotlivé části topné soustavy (radiátory nebo větve teplovodní podlahovky).

Jak bylo řečeno dříve, u elektrického podlahového vytápění musíte vždy mít podlahový nebo kombinovaný termostat, tedy přístroj s podlahovým senzorem. Většina elektrických topných rohoží totiž neumožňuje regulaci výkonu (omezení maximální teploty), takže přetápění podlahy zabráníte pomocí termostatu. V případě teplovodního podlahového topení podlahový termostat nepotřebujete, stačí prostorový termostat, protože maximální teplotu podlahy lze omezit nastavením maximální teploty topné vody na zdroji vytápění.

Pokud má termostat řídit centrální zdroj vytápění (elektrický nebo plynový kotel, tepelné čerpadlo apod.), ujistěte se, jaký signál je možné pro řízení použít – jestli bezpotenciálový, nebo s napětím 230 V).

U elektrických topných těles si porovnejte příkon topení s maximální zatížitelností výstupu termostatu. Pokud je příkon větší, nemůžete spínat zátěž přímo termostatem, ale musíte použít pomocné relé nebo stykač (typicky jsou umístěné v rozvodnici). Řešte tyto aspekty už při návrhu topné soustavy, dodatečné zařizování představuje zbytečnou komplikaci.

Doporučení: O vhodnosti regulace se vždy poraďte s dodavatelem dané technologie. Špatně zvolená regulace může vést k nesprávnému fungování topné soustavy a v extrémních případech i k jejímu poškození.

Kolečkový, programovatelný, nebo chytrý?

Když už máte správně vybraný typ termostatu (co se funkčních parametrů týče), můžete se zaměřit na design a způsob ovládání. V této chvíli už se vlastně zamýšlíte i nad úrovní komfortu uživatele. Položte si otázku, co vlastně od přístroje chcete a kdo bude termostat nejčastěji nastavovat.

Manuální kolečkové termostaty jsou v porovnání s programovatelnými levné, jednoduché na ovládání a mají jediný účel – regulaci teploty. Pokud nepatříte k vyznavačům technických vychytávek a nejde vám o víc než jen o nastavení teploty, je kolečkový termostat tou správnou volbou.

Pokud si přejete měnit teplotu v průběhu dne nebo týdne, aniž byste museli nějak zasahovat, zvolte termostat programovatelný. Tady byste už při výběru měli mít představu, jak často budete chtít teplotu měnit. Jsou totiž různé programovatelné termostaty, některé umožňují jen dvě změny, jiné třeba i 70 změn teploty za den.

Kromě možnosti programování nabízejí tyto digitální termostaty i další pokročilé funkce:

• adaptivní regulace – termostat se sám podle odezvy soustavy naučí, kdy má začít a přestat topit, aby teplota odpovídala nastavení;
• ochrana ventilů – pokud jsou hlavice řízené termostatem, dochází pravidelně k jejich „protažení“ neboli otevření a zavření do krajních poloh, aby nedošlo k jejich zalehnutí – při delší nečinnosti dochází k usazování rzi a dalších sedimentů v topné vodě, které můžou způsobit horší chod hlavice;
• chlazení – termostat můžete použít i pro řízení klimatizace;
• protimrazová ochrana – při poklesu teploty pod určenou minimální mez (většinou 5°C) dojde k přitopení, i když je termostat vypnutý;
• připojená zátěž – kompenzace ohřevu samotného přístroje termostatu protékajícím proudem, aby nedocházelo ke zkreslování měřené teploty a tím i nepřesnostem při spínání (tato funkce je nezbytná hlavně při přímém spínání vysokopříkonových topných těles).

TIP: Zajímá vás, jak se nastavuje digitální termostat od ABB, abyste si s jeho pomocí zatopili na požadovanou teplotu? Podívejte se na video.

Ne všechny programovatelné termostaty s displejem umí zobrazovat aktuální měřenou teplotu a zobrazují pouze teplotu požadovanou. Pokud termostat umí měřenou teplotu zobrazit, měl by mít také možnost nastavit offset zobrazované teploty, tedy možnost doladění zobrazované teploty na aktuální teplotu v místnosti.

Pokud chcete možnosti nastavení a řízení teploty posunout ještě dál, pořiďte si chytrý termostat. Ten zastává stejnou funkci jako termostat obyčejný, umí toho však mnohem více. Dokáže nastavit takové provozní režimy, díky kterým snížíte na minimum spotřebu energie na vytápění, zatímco komfort ovládání zvýšíte na maximum.

Chytré termostaty dokážou do řídicí rovnice zahrnout více proměnných (relativní vlhkost, sluneční svit, polohu žaluzií, otevřená okna a další) a tím dovést regulaci teploty ve vašem obydlí k dokonalosti. Chytrý termostat může nabízet i funkci geolokace, kdy je propojený s vaším mobilním telefonem a jakmile termostat zaznamená, že se mobil začíná vzdalovat od domova, automaticky začne snižovat teplotu v interiéru a naopak.

Chytrý termostat lze přes mobilní zařízení ovládat také na dálku. K termostatu se jednoduše připojíte pomocí aplikace od výrobce a můžete kdykoli a odkudkoli spustit nebo vypnout topení, změnit teplotu, sledovat výkon kotle a aktuální spotřeby nebo porovnávat spotřebu energie za předešlý týden nebo měsíc.

Tyto funkce oceníte nejen v rodinném domě, ale i v penzionech nebo hotelech. Můžete jednoduše sledovat, na jakou teplotu je termostat v jednotlivých pokojích nastavený, a přenastavit konkrétní topné těleso, které například zbytečně přetápí místnost.

Kolik termostatů doma potřebuju?

Dejte pozor hlavně na to, že ne všechny typy topných zdrojů a soustav jsou vhodné pro úsekovou regulaci (termostat v každé místnosti). Pokud topíte elektrickou podlahovkou, přímotopy, infrapanely, tak je použití termostatu v každé místnosti žádoucí a v pořádku. Pokud ale máte teplovodní soustavu s centrálním zdrojem vytápění (například kotlem), už to tak jednoznačné není.

Podlahové teplovodní soustavy se vyznačují zejména velkou setrvačností a regulace jednotlivých větví může být i na škodu. V těchto případech je lepší použít jeden termostat, který přímo ovládá zdroj tepla.

Jiná situace je u teplovodní soustavy s radiátory a kotli na ruční přikládání, kdy není možnost regulovat samotný zdroj a musí se ovládat jednotlivé radiátory. V těchto případech bývá termostat používaný pro řízení termohlavic, je ale potřeba dát si pozor, aby nedošlo k uzavření všech topných těles a tím i zastavení oběhu a následnému přehřátí tepelného zdroje. O správnosti regulace se vždy poraďte se svým topenářem, který by měl navrhnout optimální řešení včetně případného osazení akumulační nádrže.

Kam termostat instalovat?

Umístění termostatu v prostoru je potřeba velmi dobře promyslet. Termostat by neměl být bezprostředně v blízkosti zdroje tepla (nejen samotného zdroje vytápění, ale i třeba kuchyňské trouby nebo sporáku). Nevhodné je také umístění proti oknům (slunce zvenčí ovlivňuje měřenou teplotu), ale i vedle okna, kde větrání teplotu zkresluje.

Jde termostat doplnit do hotové instalace?

Pro použití klasických termostatů je zapotřebí velmi specifické zapojení termostatu a integrace. Tam, kde se při návrhu a realizaci elektroinstalace s termostaty nepočítalo, bývá dodatečné přidání termostatů problematické a často se neobejde bez sekání a dalších stavebních úprav. V těchto případech vás můžou zachránit termostaty bezdrátové, případně termostatické hlavice, kde můžete nastavit požadovanou teplotu individuálně u každého radiátoru, případně použít hlavice s možností bezdrátové komunikace a centrálního nastavení teploty.

Tady se ukazuje výhoda chytrých bezdrátových termostatů a bezdrátových hlavic, kvůli kterým nemusíte sekat do instalace a přidávat kabely. Termostat nebo hlavice na baterie se umístí do stávající instalace, přidá se jeden systémový modul chytré elektroinstalace a vše může běžet hned a bez zásahů do zdí. Výhoda bezdrátových hlavic je v tom, že už přímo obsahují měření teploty. Není tedy potřeba je spojovat s termostatem na zdi (je třeba ale počítat s tím, že měření teploty probíhá v bezprostřední blízkosti topného tělesa, a je proto potřeba vyzkoušet, jakou teplotu nastavit na hlavici, aby v celé místnosti byla teplota optimální).

Výdaje za teplo tvoří v našich účtech nemalou položku a aktuální vývoj na trhu s energiemi nenasvědčuje, že by se tato situace v dohledné době měla radikálně zlepšit. Využití termostatů je jednou z mála reálných cest k úsporám, k tomu si jako bonus připočtěte zvýšení komfortu vašeho bydlení. Snížení spotřeby energie navíc nevede jenom k úspoře – stále aktuálnější je také potřeba snížení emisí skleníkových plynů a stabilizace celkové energetické situace.