Vykurovacie telesá sú tradične považované za atribúty vykurovacích sústav s vysokými teplotnými parametrami (v literatúre sa termíny „vysokoteplotný“ a „radiátor“ často používajú dokonca ako synonymá, najmä pokiaľ ide o okruhy vykurovacieho systému). Ale postuláty, na ktorých bol tento pohľad založený, sú zastarané. Úspora kovov a tepelnej izolácie budov sa dnes nekladie nad šetrenie energetických zdrojov. A technické špecifikácie moderné radiátory dovoľujú porozprávať nielen o možnosti ich aplikácie v nízkoteplotných systémoch, ale aj o výhodách takéhoto riešenia. Dokazuje to Vedecký výskum, realizované dva roky z iniciatívy Rettig ICC, vlastníka značiek Purmo, Radson, Vogel & Noot, Finimetal, Myson.
Hlavným vývojovým trendom je znižovanie teploty chladiacej kvapaliny vykurovacia technika posledných desaťročí v európskych krajinách. Bolo to možné, keď sa zlepšila tepelná izolácia budov a zlepšili sa vykurovacie zariadenia. V 80. rokoch boli štandardné nastavenia znížené na 75/65 ºC (dodávka/"spiatočka"). Hlavným prínosom z toho bolo zníženie strát pri výrobe, doprave a distribúcii tepla, ako aj väčšia bezpečnosť pre užívateľov.
S rastúcou obľubou outdoorových a iných typov panelové vykurovanie v systémoch, kde sa používajú, je prívodná teplota znížená na úroveň 55 ºC, čo berú do úvahy konštruktéri generátorov tepla, regulačných ventilov atď.
Dnes môže byť výstupná teplota v high-tech vykurovacích systémoch 45 a dokonca 35 ºC. Podnetom na dosiahnutie týchto parametrov je schopnosť čo najefektívnejšieho využitia zdrojov tepla ako sú tepelné čerpadlá a kondenzačné kotly. Pri teplote sekundárneho okruhu 55/45 ºC je COP pre tepelné čerpadlo zem-voda 3,6 a pri 35/28 ºC je to už 4,6 (len pre vykurovanie). A prevádzka kotlov v kondenzačnom režime vyžadujúcom chladenie spalín Voda zo spätného vedenia pod „rosným bodom“ (pri spaľovaní kvapalného paliva - 47 ºC) poskytuje zvýšenie účinnosti približne o 15 % alebo viac. Zníženie teploty chladiacej kvapaliny teda poskytuje významné úspory energetických zdrojov a tým aj zníženie emisií. oxid uhličitý v atmosfére.
Doteraz sa za hlavné riešenie, ktoré zabezpečuje vykurovanie priestoru pri nízkej teplote chladiacej kvapaliny, považovala „teplá podlaha“ a konvektory s meď-hliníkové výmenníky tepla. Výskum iniciovaný spoločnosťou Rettig ICC umožnil pridať do tohto radu oceľové panelové radiátory. (Prax v tomto prípade však predbieha teóriu a takéto vykurovacie zariadenia sa vo Švédsku už dlho používajú ako súčasť nízkoteplotných systémov .
Za účasti viacerých vedeckých organizácií, vrátane univerzít v Helsinkách a Drážďanoch, boli radiátory testované v rôznych kontrolovaných podmienkach. DO" dôkazová základňa» výsledky ďalších prác o štúdiu fungovania o moderné systémy kúrenie.
Koncom januára 2011 boli novinárom prezentované výskumné materiály z popredných európskych odborných publikácií na seminári v r. tréningové centrum Purmo-Radson v Erpfendorfe (Rakúsko). Prezentácie predniesli profesor Bruselskej univerzity (Vrije Universitet Brussels, VÚB) Lin Peters a vedúci Katedry energetických systémov Ústavu stavebnej fyziky. Fraunhofer (Fraunhoferov inštitút pre stavebnú fyziku, IBP) Dietrich Schmidt.
Správa Lyn Peters sa zaoberala otázkami tepelného komfortu, presnosti a schopnosti vykurovacieho systému reagovať na meniace sa podmienky a tepelných strát.
Konkrétne sa zistilo, že príčiny lokálneho teplotného nepohodlia sú: asymetria radiačnej teploty (závisí od povrchu uvoľňujúceho teplo a orientácie tepelného toku); povrchová teplota podlahy (keď je mimo rozsahu 19 až 27 ºC); vertikálny teplotný rozdiel (rozdiel teplôt vzduchu - od členku po hlavu stojacej osoby - by nemal presiahnuť 4 ºC).
Zároveň nie statické, ale „pohyblivé“ teplotné podmienky sú pre človeka najpohodlnejšie (záver Kalifornskej univerzity, 2003). Vnútorný priestor s priestormi s nízkymi teplotnými rozdielmi umocňuje pocit pohodlia. Ale veľké teplotné zmeny sú príčinou nepohodlia.
Na zabezpečenie tepelnej pohody sú podľa L. Petersa najvhodnejšie radiátory, ktoré odovzdávajú teplo konvekciou aj sálaním.
Moderné budovy sú vďaka zlepšenej tepelnej izolácii čoraz citlivejšie na teplo. Vonkajšie a vnútorné tepelné poruchy (slnečné svetlo, domáce prístroje, prítomnosť ľudí) môže silne ovplyvniť vnútornú klímu. A radiátory reagujú na tieto tepelné zmeny presnejšie ako doskové vykurovacie systémy.
Ako viete, "teplá podlaha", najmä usporiadaná v betónovom potere, je systém s veľkou tepelnou kapacitou, pomaly reagujúci na regulačné vplyvy.
Aj keď je „teplá podlaha“ riadená termostatmi, rýchla reakcia o cudzej dodávke tepla je nemožné. Pri ukladaní vykurovacích potrubí v betónový poter Doba odozvy podlahové kúrenie na zmenu množstva prichádzajúceho tepla sú asi dve hodiny.
Rýchla reakcia na vonkajšie teplo izbový termostat vypne podlahové kúrenie, ktoré pokračuje vo výrobe tepla ešte asi dve hodiny. Keď sa zastaví dodávka tepla tretích strán a otvorenie termostatický ventilúplné zahriatie podlahy sa dosiahne až po rovnakom čase. Za týchto podmienok je účinný iba efekt samoregulácie.
Samoregulácia je zložitá dynamický proces. V praxi to znamená, že dodávka tepla z ohrievača je regulovaná prirodzeným spôsobom v dôsledku týchto dvoch zákonov: 1) teplo sa šíri vždy z teplejšej zóny do chladnejšej; 2) veľkosť tepelného toku je určená teplotným rozdielom. Známa rovnica (je široko používaná pri výbere vykurovacích zariadení) vám umožňuje pochopiť podstatu:
Q = Qnom. ∙ (ΔT/ΔTnom.)n,
kde Q je tepelný výkon ohrievača; ΔT je teplotný rozdiel medzi ohrievačom a vzduchom v miestnosti; Qnom. — prenos tepla za menovitých podmienok; ΔTnom. — rozdiel medzi teplotou ohrievača a vzduchu v miestnosti pri nominálnych podmienkach; n je exponent ohrievača.
Samoregulácia je typická pre podlahové kúrenie aj radiátory. Zároveň je pre „teplú podlahu“ hodnota n 1,1 a pre radiátor - asi 1,3 ( presné hodnoty uvedené v katalógoch). To znamená, že reakcia na zmenu ΔT v druhom prípade bude „výraznejšia“ a obnovenie daného teplotný režim stať rýchlejšie.
Z hľadiska regulácie je dôležité aj to, aby sa teplota povrchu radiátora približne rovnala teplote chladiacej kvapaliny, no v prípade podlahového vykurovania to tak vôbec nie je.
Pri krátkodobých intenzívnych externých tepelných príkonoch si riadiaci systém „teplá podlaha“ neporadí s prácou, v dôsledku čoho dochádza k výkyvom teplôt v miestnosti a podlahe. Niektorí technické riešenia umožniť ich zníženie, ale nie odstránenie.
Na ryža. jeden zobrazuje grafy zmien prevádzkovej teploty v simulovaných podmienkach individuálny dom keď je vykurovaný nastaviteľnými vysoko-, nízkoteplotnými radiátormi a "teplou podlahou" ( výskumu L. Peters a J. Van der Veken).
V dome sa môžu ubytovať štyri osoby a je vybavený prirodzené vetranie. Zdrojmi tepla tretích strán sú ľudia a domáce spotrebiče. Prevádzková teplota je nastavená ako komfortná
21ºC. Grafy zvažujú dve možnosti jej udržania: bez prepínania do energeticky úsporného (nočného) režimu as ním.
Poznámka: prevádzková teplota je ukazovateľ, ktorý charakterizuje kombinovaný účinok teploty vzduchu, teploty žiarenia a rýchlosti okolitého vzduchu na osobu.
Experimenty potvrdili, že radiátory sú jednoznačne rýchlejšie ako „teplá podlaha“, reagujú na kolísanie teploty a poskytujú menšie odchýlky.
Ďalším argumentom v prospech radiátorov, prezentovaným na seminári, je pohodlnejší a energeticky efektívnejší profil vnútornej teploty.
V roku 2008 John R Meichren a Stur Holmberg publikovali v r medzinárodný časopis Energy and Buildings work „Rozvody teplôt a tepelná pohoda v miestnosti s doskovým radiátorom, podlahovým a stenové vykurovanie» (Teplota a tepelná pohoda v miestnosti s panelovým, podlahovým a stenovým vykurovaním). Predovšetkým porovnáva vertikálne rozloženie teploty v miestnostiach rovnakej plochy a dispozície (bez nábytku a osôb), vykurovaných radiátorom a „teplou podlahou“ ( ryža. 2). Vonkajšia teplota bola -5 ºC. Výmenný kurz vzduchu je 0,8.
Vykurovacie telesá sú tradične považované za atribúty vykurovacích sústav s vysokými teplotnými parametrami (v literatúre sa termíny „vysokoteplotný“ a „radiátor“ často používajú dokonca ako synonymá, najmä pokiaľ ide o okruhy vykurovacieho systému). Ale postuláty, na ktorých bol tento pohľad založený, sú zastarané. Úspora kovov a tepelnej izolácie budov sa dnes nekladie nad šetrenie energetických zdrojov. A technické vlastnosti moderných radiátorov nám umožňujú hovoriť nielen o možnosti ich použitia v nízkoteplotných systémoch, ale aj o výhodách takéhoto riešenia. Dokazuje to vedecký výskum realizovaný už dva roky z iniciatívy Rettig ICC, vlastníka značiek Purmo, Radson, Vogel & Noot, Finimetal, Myson.
Ak chcete kúpiť vykurovacie zariadenia, potom môžete prejsť do príslušnej sekcie:
Znižovanie teploty chladiacej kvapaliny je hlavným trendom vo vývoji vykurovacej techniky posledných desaťročí v európskych krajinách. Bolo to možné, keď sa zlepšila tepelná izolácia budov a zlepšili sa vykurovacie zariadenia. V 80. rokoch boli štandardné nastavenia znížené na 75/65 ºC (dodávka/"spiatočka"). Hlavným prínosom z toho bolo zníženie strát pri výrobe, doprave a distribúcii tepla, ako aj väčšia bezpečnosť pre užívateľov.
S rastúcou popularitou podlahového a iných druhov plošného vykurovania v systémoch, kde sa používajú, sa prívodná teplota znížila na 55 ºC, čo berú do úvahy aj konštruktéri generátorov tepla, regulačných ventilov atď.
Dnes môže byť výstupná teplota v high-tech vykurovacích systémoch 45 a dokonca 35 ºC. Podnetom na dosiahnutie týchto parametrov je schopnosť čo najefektívnejšieho využitia zdrojov tepla ako sú tepelné čerpadlá a kondenzačné kotly. Pri teplote sekundárneho okruhu 55/45 ºC je COP pre tepelné čerpadlo zem-voda 3,6 a pri 35/28 ºC je to už 4,6 (len pre vykurovanie). A prevádzka kotlov v kondenzačnom režime, ktorý vyžaduje ochladzovanie spalín vodou z vratného potrubia pod „rosný bod“ (pri spaľovaní kvapalného paliva - 47 ºC), poskytuje zvýšenie účinnosti o približne 15% alebo viac. Zníženie teploty chladiacej kvapaliny teda poskytuje významné úspory energie a tým aj zníženie emisií oxidu uhličitého do atmosféry.
Doteraz sa za hlavné riešenie, ktoré zabezpečuje vykurovanie priestoru pri nízkej teplote chladiacej kvapaliny, považovala „teplá podlaha“ a konvektory s medeno-hliníkovými výmenníkmi tepla. Výskum iniciovaný spoločnosťou Rettig ICC umožnil pridať do tohto radu oceľové panelové radiátory. (Prax v tomto prípade však predbieha teóriu a takéto vykurovacie zariadenia sa vo Švédsku už dlho používajú ako súčasť nízkoteplotných systémov .
Za účasti viacerých vedeckých organizácií, vrátane univerzít v Helsinkách a Drážďanoch, boli radiátory testované v rôznych kontrolovaných podmienkach. K "evidenčnej základni" sú pripojené výsledky ďalších prác o štúdiu fungovania moderných vykurovacích systémov.
Koncom januára 2011 boli novinárom prezentované výskumné materiály z popredných európskych odborných publikácií na seminári, ktorý sa konal v školiacom stredisku Purmo-Radson v Erpfendorfe (Rakúsko). Prezentácie predniesli profesor Bruselskej univerzity (Vrije Universitet Brussels, VÚB) Lin Peters a vedúci Katedry energetických systémov Ústavu stavebnej fyziky. Fraunhofer (Fraunhoferov inštitút pre stavebnú fyziku, IBP) Dietrich Schmidt.
Správa Lyn Peters sa zaoberala otázkami tepelného komfortu, presnosti a schopnosti vykurovacieho systému reagovať na meniace sa podmienky a tepelných strát.
Konkrétne sa zistilo, že príčiny lokálneho teplotného nepohodlia sú: asymetria radiačnej teploty (závisí od povrchu uvoľňujúceho teplo a orientácie tepelného toku); povrchová teplota podlahy (keď je mimo rozsahu 19 až 27 ºC); vertikálny teplotný rozdiel (rozdiel teplôt vzduchu - od členku po hlavu stojacej osoby - by nemal presiahnuť 4 ºC).
Zároveň nie statické, ale „pohyblivé“ teplotné podmienky sú pre človeka najpohodlnejšie (záver Kalifornskej univerzity, 2003). Vnútorný priestor s priestormi s nízkymi teplotnými rozdielmi umocňuje pocit pohodlia. Ale veľké teplotné zmeny sú príčinou nepohodlia.
Na zabezpečenie tepelnej pohody sú podľa L. Petersa najvhodnejšie radiátory, ktoré odovzdávajú teplo konvekciou aj sálaním.
Moderné budovy sú vďaka zlepšenej tepelnej izolácii čoraz citlivejšie na teplo. Vonkajšie a vnútorné tepelné poruchy (slnečné žiarenie, domáce spotrebiče, prítomnosť ľudí) môžu výrazne ovplyvniť vnútornú klímu. A radiátory reagujú na tieto tepelné zmeny presnejšie ako doskové vykurovacie systémy.
Ako viete, "teplá podlaha", najmä usporiadaná v betónovom potere, je systém s veľkou tepelnou kapacitou, pomaly reagujúci na regulačné vplyvy.
Aj keď je "teplá podlaha" riadená termostatmi, rýchla reakcia na prísun tepla tretích strán je nemožná. Pri ukladaní vykurovacích rúr do betónového poteru je doba odozvy podlahového vykurovania na zmenu množstva prichádzajúceho tepla asi dve hodiny.
Izbový termostat, ktorý rýchlo reaguje na vonkajšie teplo, vypne podlahové kúrenie, ktoré ešte asi dve hodiny vydáva teplo. Pri zastavení prívodu externého tepla a otvorení termostatického ventilu sa plné vykúrenie podlahy dosiahne až po rovnakom čase. Za týchto podmienok je účinný iba efekt samoregulácie.
Samoregulácia je zložitý dynamický proces. V praxi to znamená, že dodávka tepla z ohrievača je regulovaná prirodzeným spôsobom v dôsledku týchto dvoch zákonov: 1) teplo sa šíri vždy z teplejšej zóny do chladnejšej; 2) veľkosť tepelného toku je určená teplotným rozdielom. Známa rovnica (je široko používaná pri výbere vykurovacích zariadení) vám umožňuje pochopiť podstatu:
Q = Qnom. ∙ (ΔT/ΔTnom.)n,
kde Q je prenos tepla ohrievača; ΔT je teplotný rozdiel medzi ohrievačom a vzduchom v miestnosti; Qnom. - prenos tepla za menovitých podmienok; ΔTnom. - rozdiel medzi teplotou ohrievača a vzduchu v miestnosti pri nominálnych podmienkach; n je exponent ohrievača.
Samoregulácia je typická pre podlahové kúrenie aj radiátory. Zároveň je pre „teplú podlahu“ hodnota n 1,1 a pre radiátor - asi 1,3 (presné hodnoty sú uvedené v katalógoch). To znamená, že reakcia na zmenu ΔT v druhom prípade bude „výraznejšia“ a obnovenie nastaveného teplotného režimu bude rýchlejšie.
Z hľadiska regulácie je dôležité aj to, aby sa teplota povrchu radiátora približne rovnala teplote chladiacej kvapaliny, no v prípade podlahového vykurovania to tak vôbec nie je.
Pri krátkodobých intenzívnych externých tepelných príkonoch si riadiaci systém „teplá podlaha“ neporadí s prácou, v dôsledku čoho dochádza k výkyvom teplôt v miestnosti a podlahe. Niektoré technické riešenia ich umožňujú zmenšiť, ale nie eliminovať.
Na ryža. jeden grafy zmien prevádzkovej teploty v simulovaných podmienkach jednotlivého domu sú zobrazené pri vykurovaní regulovateľnými vysoko- a nízkoteplotnými radiátormi a „teplou podlahou“ (výskumné práce L. Petersa a J. Van der Vekena).
V dome sa môžu ubytovať štyri osoby a je vybavený prirodzeným vetraním. Zdrojmi tepla tretích strán sú ľudia a domáce spotrebiče. Prevádzková teplota je nastavená ako komfortná
21ºC. Grafy zvažujú dve možnosti jej udržania: bez prepínania do energeticky úsporného (nočného) režimu as ním.
Poznámka: prevádzková teplota je ukazovateľ, ktorý charakterizuje kombinovaný účinok teploty vzduchu, teploty žiarenia a rýchlosti okolitého vzduchu na osobu.
Experimenty potvrdili, že radiátory sú jednoznačne rýchlejšie ako „teplá podlaha“, reagujú na kolísanie teploty a poskytujú menšie odchýlky.
Ďalším argumentom v prospech radiátorov, ktorý bol uvedený na seminári, je pohodlnejší a energeticky efektívnejší teplotný profil v interiéri.
V roku 2008 John R Meichren a Stur Holmberg publikovali v medzinárodnom časopise Energy and Buildings. stenové vykurovanie Flow vzory a tepelný komfort v miestnosti s panelovým, podlahovým a stenovým vykurovaním). Predovšetkým porovnáva vertikálne rozloženie teploty v miestnostiach rovnakej plochy a dispozície (bez nábytku a osôb), vykurovaných radiátorom a „teplou podlahou“ ( ryža. 2). Vonkajšia teplota bola -5 ºC. Výmenný kurz vzduchu je 0,8.
V mnohých ľuďoch vyvstáva otázka, čo je to nízkoteplotné vykurovanie. Typicky sa takéto systémy vyznačujú ohrevom chladiacej kvapaliny až na 60 stupňov Celzia. Zároveň má na vstupe do systému teplotu asi 40 stupňov a na výstupe - asi 60. Uvažujme, ako sa to dosiahne.
Teplotný režim vykurovacích systémov možno opísať tromi charakteristikami:
- . Teplota nosiča tepla na vstupe do kotla.
- . výstupná teplota.
- . Teplota vo vykurovanej miestnosti.
Údaje kotla musia byť uvedené v produktovom liste v tomto poradí. Vykurovacie systémy tradičného typu (vrátane ústredné kúrenie), boli vypočítané tak, že na výstupe z ohrievača by mala mať voda teplotu asi 80 stupňov pri teplote 60 stupňov na vstupe. Dnes sú však takéto ukazovatele trochu zastarané. Teplota môže byť znížená buď vykurovacou sieťou alebo samotným užívateľom. Európske kotly, ktoré dnes takmer úplne nahradili sovietske vykurovacie náprotivky, fungujú podľa mierne odlišných schém.
Podľa európskej normy normálny režim prevádzky vykurovacích systémov predpokladá teplotu 60-75 stupňov Celzia. Tu však hovoríme o koncepte tzv. mäkké teplo“, ktorý predpokladá parametre systému s teplotami do 55 stupňov. A práve tento režim sa môže stať v blízkej budúcnosti normatívnym vzhľadom na všetky sprísňujúce sa požiadavky na úspory. teda montáž teplé podlahy sa stáva čoraz relevantnejším.
O " teplé podlahy“ počul snáď každý. Práve tento systém je jedným z najvýraznejších príkladov nízkoteplotného vykurovania. Navyše väčšina majiteľov súkromného domu dnes znižuje teplotu kotlov na "jeden", aby sa teplota nosičov tepla dostala na 50-60 stupňov.
Aké sú výhody nízkoteplotného vykurovania
o inštalácia systému podlahového vykurovania, získate nasledujúce výhody:
- 1. Hlavnou výhodou je úroveň pohodlia. Nie je žiadnym tajomstvom, že príliš horúce batérie vysušujú vzduch a vytvárajú nadmerné prúdenie vzduchu v dome, čo zvyšuje množstvo prachu v dome, čo má negatívny vplyv na ľudské telo.
- 2. Ziskovosť. Odmietnutím intenzívneho ohrevu v prospech selektívneho ohrevu, ktorý sa vyznačuje oddelenou reguláciou teploty, môžete ušetriť až 20 % teplonosných kvapalín.
- 3. Technologická efektívnosť. Používanie režimu teplé fajky, budete môcť objaviť dve možnosti vykurovania naraz - kondenzačné kotly vyznačujúce sa účinnosťou až 95% a solárne kolektory, čo vám umožní získať energiu „zadarmo“.
Odstránením hlavných zdrojov tepelných strát a znížením nákladov, keď sa systém vyplatí za 5-10 rokov, môžu majitelia domov začať s prestavbou vykurovacích systémov na ekonomickejší spôsob prevádzky.
Určite všetci z vás opakovane počuli od výrobcov oceľových panelových radiátorov (Purmo, Dianorm, Kermi a pod.) o nevídanej účinnosti ich zariadení v moderných vysokoúčinných nízkoteplotných vykurovacích systémoch. Ale nikto sa neobťažoval vysvetliť - odkiaľ pochádza táto účinnosť?
Najprv sa pozrime na otázku: "Na čo sú nízkoteplotné vykurovacie systémy?" Sú potrebné na to, aby bolo možné využívať moderné vysokoúčinné zdroje tepelnej energie, akými sú kondenzačné kotly a tepelné čerpadlá. Vzhľadom na špecifiká tohto zariadenia sa teplota chladiacej kvapaliny v týchto systémoch pohybuje medzi 45-55 °C. Tepelné čerpadlá fyzicky nemôže zvýšiť teplotu chladiacej kvapaliny vyššie. A nie je ekonomicky výhodné vykurovať kondenzačné kotly nad kondenzačnú teplotu pary 55 °C, pretože pri prekročení tejto teploty prestávajú byť kondenzačné a fungujú ako klasické kotly s tradičnou účinnosťou okolo 90 %. Okrem toho, čím nižšia je teplota chladiacej kvapaliny, tým dlhšie budú polymérové rúrky fungovať, pretože pri teplote 55 ° C degradujú 50 rokov, pri teplote 75 ° C - 10 rokov a pri 90 ° C - len tri roky. V procese degradácie potrubia krehnú a lámu sa v namáhaných miestach.
Bola stanovená teplota chladiacej kvapaliny. Čím je nižšia (v prijateľných medziach), tým efektívnejšie sa spotrebujú nosiče energie (plyn, elektrina) a tým dlhšie potrubie funguje. Takže teplo bolo oddelené od nosičov energie, prenesené do chladiacej kvapaliny, dodané do ohrievača, teraz sa teplo musí preniesť z ohrievača do miestnosti.
Ako všetci vieme, teplo z ohrievačov vstupuje do miestnosti dvoma spôsobmi. Prvým je tepelné žiarenie. Druhým je tepelná vodivosť, ktorá sa mení na konvekciu.
Pozrime sa bližšie na každú metódu.
Každý vie, že tepelné žiarenie je proces prenosu tepla z teplejšieho telesa na menej zohriate teleso pomocou elektromagnetických vĺn, teda v skutočnosti ide o prenos tepla obyčajným svetlom, len v infračervenej oblasti. Takto sa teplo zo Slnka dostáva na Zem. Pretože tepelné žiarenie je v podstate svetlo, platia preň rovnaké fyzikálne zákony ako pre svetlo. menovite: pevné telesá a para prakticky neprenášajú žiarenie, zatiaľ čo vákuum a vzduch sú naopak pre tepelné lúče transparentné. A iba prítomnosť koncentrovanej vodnej pary alebo prachu vo vzduchu znižuje priehľadnosť vzduchu pre žiarenie a časť energie žiarenia je absorbovaná médiom. Keďže vzduch v našich domácnostiach neobsahuje paru ani hustý prach, je zrejmé, že ho možno považovať za absolútne transparentný pre tepelné lúče. To znamená, že žiarenie nie je oneskorené a nie je absorbované vzduchom. Vzduch sa nezohrieva sálaním.
Prenos tepla sálaním pokračuje dovtedy, kým je rozdiel medzi teplotami sálavého a absorbujúceho povrchu.
Teraz hovorme o vedení tepla s konvekciou. Tepelná vodivosť je prenos tepelnej energie z ohriateho telesa na chladné teleso pri ich priamom kontakte. Konvekcia je typ prenosu tepla z vyhrievaných povrchov v dôsledku pohybu vzduchu vytvoreného Archimedovou silou. To znamená, že ohriaty vzduch sa stáva ľahším, pôsobením Archimedovej sily smeruje nahor a zaujíma svoje miesto blízko zdroja tepla. studený vzduch. Čím vyšší je rozdiel medzi teplotami horúceho a studeného vzduchu, tým väčšia je zdvíhacia sila, ktorá tlačí ohriaty vzduch nahor.
Konvekcii zase bránia rôzne prekážky, ako sú parapety, závesy. Najdôležitejšie však je, že samotný vzduch narúša prúdenie vzduchu, alebo skôr jeho viskozitu. A ak v mierke miestnosti vzduch prakticky nezasahuje do konvekčných tokov, potom, keď je „stlačený“ medzi povrchmi, vytvára výrazný odpor voči miešaniu. Pamätaj okenná tabuľa. Vrstva vzduchu medzi sklami sa sama spomalí a my získame ochranu pred vonkajším chladom.
Teraz, keď sme prišli na spôsoby prenosu tepla a ich vlastnosti, pozrime sa, aké procesy prebiehajú vo vykurovacích zariadeniach, keď rozdielne podmienky. Pri vysokej teplote chladiacej kvapaliny sa všetky vykurovacie zariadenia zahrievajú rovnako dobre - silná konvekcia, silné žiarenie. Keď však teplota chladiacej kvapaliny klesne, všetko sa zmení.
Konvektor. Jeho najhorúcejšia časť - potrubie s chladiacou kvapalinou - sa nachádza vo vnútri ohrievača. Od nej sa lamely ohrievajú a čím ďalej od potrubia, tým sú lamely chladnejšie. Teplota lamiel sa takmer rovná teplote životné prostredie. Nedochádza k vyžarovaniu studených lamiel. Konvekcii pri nízkych teplotách bráni viskozita vzduchu. Z konvektora vychádza veľmi málo tepla. Na to, aby sa zohriala, je potrebné buď zvýšiť teplotu chladiacej kvapaliny, čím sa okamžite zníži účinnosť systému, alebo z nej umelo vyfúknuť teplý vzduch, napríklad špeciálnymi ventilátormi.
Hliníkový (sekčný bimetalový) radiátor konštrukčne veľmi podobný konvektoru. Jeho najhorúcejšia časť - kolektorové potrubie s chladiacou kvapalinou - sa nachádza vo vnútri sekcií ohrievača. Od nej sa lamely ohrievajú a čím ďalej od potrubia, tým sú lamely chladnejšie. Zo studených lamiel nedochádza k žiadnemu vyžarovaniu. Konvekcii pri teplote 45-55 °C bráni viskozita vzduchu. Výsledkom je, že za normálnych prevádzkových podmienok je z takéhoto „radiátora“ veľmi málo tepla. Aby sa zohriala, je potrebné zvýšiť teplotu chladiacej kvapaliny, ale je to opodstatnené? Takmer všade sa teda stretávame s chybným výpočtom počtu sekcií v hliníkových a bimetalových zariadeniach, ktoré sú založené na výbere „podľa nominálneho teplotného toku“, a nie na základe skutočných prevádzkových podmienok teploty.
Najhorúcejšia časť ocele panelový radiátor- vonkajší panel s nosičom tepla - umiestnený mimo ohrievača. Lamely sa od nej ohrievajú a čím bližšie k stredu radiátora, tým sú lamely chladnejšie. A žiarenie z vonkajší panel vždy ide
Oceľový panelový radiátor. Jeho najhorúcejšia časť - vonkajší panel s chladiacou kvapalinou - sa nachádza mimo ohrievača. Lamely sa od nej ohrievajú a čím bližšie k stredu radiátora, tým sú lamely chladnejšie. Konvekcii pri nízkych teplotách bráni viskozita vzduchu. A čo žiarenie?
Žiarenie z vonkajšieho panelu trvá dovtedy, kým je rozdiel medzi teplotami povrchov ohrievača a okolitých predmetov. Teda vždy.
Okrem radiátora aj toto užitočný majetok súčasťou radiátorových konvektorov, ako je napríklad Purmo Narbonne. V nich chladiaca kvapalina tiež prúdi von obdĺžnikové rúry a lamely konvekčného prvku sú umiestnené vo vnútri zariadenia.
Použitie moderných energeticky efektívnych vykurovacích zariadení pomáha znižovať náklady na vykurovanie a široká škála štandardných veľkostí panelových radiátorov od popredných výrobcov ľahko pomôže realizovať projekty akejkoľvek zložitosti.
Radiátory sú zvyčajne vnímané ako prvky systémov s vysoká teplota. Ale na dlhú dobu sa toto hľadisko stalo zastaraným, dnešné ohrievače sa dajú ľahko inštalovať do nízkoteplotných systémov vďaka unikátnemu Technické špecifikácie. To vám umožní ušetriť také vzácne zdroje energie.
V posledných desaťročiach sa poprední európski výrobcovia vykurovacej techniky potýkali s tým, ako znížiť teplotu chladiacej kvapaliny. Dôležitý faktor za to bola zlepšená tepelná izolácia budov, ako aj zlepšenie radiátorov. V dôsledku toho sa už v osemdesiatych rokoch znížili teplotné parametre na 75 stupňov pre prívod a až 65 pre "spiatočku".
V čase, keď sa stali populárnymi rôzne panelové vykurovacie systémy vrátane podlahového, teplota prívodu klesla na 55 stupňov. Dnes, v tomto štádiu technologického vývoja, dokáže systém plnohodnotne fungovať aj pri teplote tridsaťpäť stupňov.
Prečo potrebujete dosiahnuť tieto parametre? To umožní využívať nové hospodárnejšie zdroje tepla. To výrazne ušetrí energetické zdroje a zníži emisie. škodlivé látky v atmosfére.
Pred časom sa za hlavné možnosti vykurovania miestnosti nízkoteplotnými nosičmi považovalo podlahové kúrenie alebo konvektory s meď-hliníkovými výmenníkmi tepla. Do tohto sortimentu patria aj panelové radiátory vyrobené z ocele, ktoré sa vo Švédsku používajú už pomerne dlho ako súčasť nízkoteplotných vykurovacích systémov. Stalo sa tak po sérii experimentov a zhromaždení určitej dôkazovej základne.
Ako ukazujú štúdie, ktorých výsledky boli publikované v roku 2011 na seminári v stredisku Purmo-Radson v Rakúsku, veľa závisí od tepelnej pohody, rýchlosti a presnosti odozvy vykurovací systém na zmeny počasia a iné podmienky.
Zvyčajne človek zažíva teplotné nepohodlie, keď je v miestnosti teplotná asymetria. Priamo závisí od toho, aký povrch uvoľňujúci teplo je v miestnosti a kde sa nachádza, ako aj od toho, kde je orientovaný tok tepla. Nie poslednú úlohu zohráva teplota povrchu podlahy. Ak prekročí rozsah 19-27 stupňov Celzia, človek môže pociťovať určité nepohodlie – bude mu zima, alebo naopak príliš teplo. Ďalším dôležitým parametrom je vertikálny teplotný rozdiel, teda teplotný rozdiel od nôh po hlavu človeka. Tento rozdiel by nemal byť väčší ako štyri stupne Celzia.
Najpohodlnejšie sa človek môže cítiť v takzvaných pohyblivých teplotných podmienkach. Ak vnútorný priestor zahŕňa zóny s rôznymi teplotami – to je vhodná mikroklíma pre dobrý zdravotný stav. Nie je však potrebné robiť výrazné rozdiely teplôt v zónach - inak bude efekt práve opačný.
Ideálnu tepelnú pohodu môžu podľa účastníkov seminára vytvárať radiátory, ktoré odovzdávajú teplo konvekciou aj sálaním.
Zlepšenie izolácie budov hrá krutý vtip - v dôsledku toho sa priestory stávajú tepelne citlivými. Faktory ako napr slnečné svetlo, domácnosť a Kancelárska technika, dav ľudí. Panelové systémy vykurovacie systémy nedokážu na tieto zmeny tak zreteľne reagovať ako radiátory.
Ak usporiadate teplú podlahu v betónovom potere, môžete získať systém s veľkým vykurovacím výkonom. Ale bude pomaly reagovať na reguláciu teploty. A aj keď sú použité termostaty, systém nedokáže rýchlo reagovať na zmeny vonkajšej teploty. Ak sú vykurovacie rúrky inštalované v betónovom potere, bude podlahové vykurovanie zreteľne reagovať na zmeny teploty len dve hodiny. Termostat rýchlo zareaguje na prílev cudzieho tepla a vypne systém, ale vyhrievaná podlaha bude ešte celé dve hodiny vydávať teplo. Toto je veľa. Rovnaký obraz je pozorovaný v opačnom prípade, ak je naopak potrebné podlahu zahriať - po dvoch hodinách sa tiež úplne zahreje.
V tomto prípade môže byť účinná iba samoregulácia. Ide o zložitý dynamický proces, pri ktorom sa prirodzene reguluje dodávka tepla. Tento proces je založený na dvoch vzoroch:
Teplo sa šíri z teplejšej zóny do chladnejšej;
Veľkosť tepelného toku priamo závisí od teplotného rozdielu.
Samoreguláciu je možné jednoducho použiť pre radiátory aj podlahové kúrenie. Radiátory však zároveň oveľa rýchlejšie reagujú na zmeny teplotných podmienok, rýchlejšie sa ochladzujú a naopak vykurujú miestnosť. Výsledkom je, že obnovenie nastaveného teplotného režimu nastáva rádovo rýchlejšie.
Nestrácajte zo zreteľa skutočnosť, že povrchová teplota chladiča je približne rovnaká ako teplota chladiacej kvapaliny. V prípade s podlahy toto absolútne nie je pravda. Ak intenzívne teplo od nosiča tretej strany príde v krátkych "trhnutiach", systém regulácie tepla v "teplej podlahe" jednoducho nezvládne túto úlohu. Preto v dôsledku toho dochádza k teplotným výkyvom medzi podlahou a miestnosťou ako celkom. Môžete sa pokúsiť tento problém odstrániť, ale ako ukazuje prax, v dôsledku toho kolísanie zostáva, len sa trochu znižuje.
Môžete to zvážiť na príklade súkromného domu vykurovaného podlahovým kúrením a nízkoteplotnými radiátormi. Predpokladajme, že v dome žijú štyria ľudia, je vybavený prirodzeným vetraním. Cudzie teplo môže pochádzať priamo z domácich spotrebičov a ľudí. Komfortná teplota pre život je 21 stupňov Celzia.
Túto teplotu je možné udržiavať dvoma spôsobmi – prepnutím do nočného režimu alebo bez neho.
Zároveň by som mal zabudnúť, že prevádzková teplota je ukazovateľ, ktorý charakterizuje kombinovaný účinok rôznych teplôt na človeka: žiarenia a teploty vzduchu, ako aj rýchlosti prúdenia vzduchu.
Ako ukázali experimenty, práve radiátory reagujú na teplotné výkyvy rýchlejšie, než poskytujú jeho menšie odchýlky. Teplá podlaha s nimi výrazne stráca vo všetkých ohľadoch.
Tým ale pozitívne skúsenosti z používania radiátorov nekončia. Ďalším argumentom v ich prospech je efektívnejší a pohodlnejší profil vnútornej teploty.
Ešte v roku 2008 publikoval medzinárodný časopis Energy and Buildings prácu Johna Ar Meyhrena a Stuura Holmberga „Rozloženie teploty a tepelná pohoda v miestnosti s panelom vykurovacie zariadenie, podlahové a stenové kúrenie. V ňom výskumníci komparatívna analýza efektívnosť použitia radiátorov a podlahového vykurovania pri vykurovaní priestorov nízkoteplotným systémom. Vedci porovnávali vertikálne rozloženie teploty v miestnostiach rovnakej veľkosti bez nábytku a ľudí.
Ako ukázal výsledok experimentu, radiátor inštalovaný v parapete môže zaručiť oveľa rovnomernejšie rozloženie teplý vzduch. Okrem toho tiež zabraňuje prenikaniu studeného vzduchu do miestnosti. Pred rozhodnutím o inštalácii radiátorov však musíte vziať do úvahy kvalitu okien s dvojitým zasklením, umiestnenie nábytku a ďalšie rovnako dôležité nuansy.
Samostatne by sa malo povedať o tepelných stratách. Ak sa pre teplú podlahu percento tepelných strát v závislosti od hrúbky tepelnoizolačnej vrstvy pohybuje od 5 do 15 percent, potom pri radiátoroch je to oveľa nižšie. Vysokoteplotný radiátor toleruje tepelné straty zadná stena vo výške 4% a nízkoteplotné a ešte menej - iba 1%.
Pri výbere oceľového panelového radiátora je dôležité, aby správne výpočty, takže pri dodaní 45 stupňov Celzia sa v miestnosti udrží komfortne nastavená teplota. Je potrebné vziať do úvahy tepelnú izoláciu budovy a tepelné straty a prevládajúcu teplotu "cez palubu".
Argumenty prednesené na seminári opäť potvrdzujú vhodnosť použitia nízkoteplotných regulátorov vo vykurovacích sústavách ako skvelá možnosťúspory energie.
