Панельно лучистое отопление применение

Обновлено: 17.05.2024

Лучистое отопление, что это такое и в чем его экономичность?

Вы когда нибудь задумывались над тем, как солнце согревает Землю? Что бы понять это, достаточно вспомнить свои ощущения, в теплый солнечный день, находясь в тени. Там было прохладнее и стоило только высунуть руку под солнечный лучи, как в ней моментально чувствовался жар. Это происходит по тому, что от солнца исходит волновое излучение длинного инфракрасного спектра, которое соприкасаясь с поверхностью нагревает ее. Уверен, что многие проводили этот не хитрый эксперимент, из которого становится очевидным, что инфракрасные волны нагревают не воздух, а предметы и тело Человека.

Солнечные лучи согревают Землю Солнечные лучи согревают Землю

Подобный принцип работы позаимствован и инфракрасными обогревателями, к которым вполне можно отнести многослойные материалы, с нагревательным элементом на основе карбона. И это гораздо эффективнее, чем традиционный, конвекционный принцип, при котором вода, нагреваясь в трубах и радиаторах, передает свое тепло воздуху, по средствам которого нагревается все помещение. К тому же, что бы достичь ощутимого эффекта от нагрева, необходимо в зимний период нагреть теплоноситель до 60 – 65С. Такой сложный процесс малоэффективен и несет в себе излишние затраты.

Комфортный нагрев при системе теплый пол Комфортный нагрев при системе теплый пол

Напротив, инфракрасный обогрев, с помощью системы теплый пол, это наиболее привлекательный способ отопления. Вот основные его преимущества:

1. Площадь теплосьема гораздо больше, чем с радиаторами отопления, она составляет порядка 70% отапливаемой площади, поэтому, нет необходимости нагрева поверхности до предельных температур. Достаточно держать ее на уровне 30 – 35С, что влияет на снижение расходов.

2. Максимальная температура находится внизу, создавая максимальный комфорт при нахождении в комнате (держим ноги в тепле), а голова, напротив, находится в более прохладной, верхней зоне. С системой водяного отопления с точностью до наоборот, максимальная температура поднимается вверх и находится в районе головы, ноги же оказываются в более прохладной среде.

3. Инфракрасные волны, помимо нагрева поверхности пола, нагревают стены, потолок, предметы в комнате и тело Человека.

4. Гибкая регулировка с помощью терморегулятора, позволяет управлять температурным режимом в каждой комнате.

5. Инфракрасные волны благотворно влияют на физическое состояние Человека и даже прописываются в оздоровительных целях.равнение систем отопления

Сравнение двух систем отопления Сравнение двух систем отопления

Просто представьте и ощутите, насколько приятно ходить по теплому полу, который еще и прогревает Ваше тело изнутри. Это максимальный комфорт при высокой экономичности системы отопления.

Если перед Вами стоит выбор системы отопления, обязательно обращайтесь, что бы иметь на руках все варианты для выбора наилучшего. По Вашим чертежам и схемам сделаем бесплатный расчет, проконсультируем. А выбор, конечно же, всегда остается за Вами!

Панельно-лучистые системы отопления и охлаждения зданий

Каково основное применение панельно-лучистых систем (по статистике российских объектов)?

В России все начиналось с отопления производственных помещений, причем нам доставались сложные случаи (как из-за особенностей технологии, так и из-за особенностей самих систем отопления, например слишком низкой для обычных систем рабочей температуры теплоносителя).

Затем эти системы стали более известны и интересны, в первую очередь за счет их энергосберегающего потенциала. Потом данной технологией заинтересовались архитекторы, поскольку она дает им определенную свободу, среди объектов появились автосалоны. Затем была волна спортивных объектов по всей стране.

Сейчас примерно равные доли занимают производственные, складские, спортивные и общественные здания, разнообразные сервисные центры и ангары. В последнее время появляются также торговые центры, выставочные залы, оранжереи, конюшни, гаражи, кафе и рестораны, так что область применения постоянно расширяется.

Интересно, что и специалисты, и конечный потребитель видят преимущества данного типа систем и выбирают их снова и снова. Именно поэтому у нас много постоянных клиентов.

В чем отличия панельно-лучистых систем от лучистых систем, совмещенных с конструкциями здания?

Основное отличие, наверное, это низкая инерционность подвесных систем, возможность более быстрого реагирования на изменения температуры в помещении и наружной температуры, более быстрый переход системы из дежурного режима в рабочий.

Кроме того, использовать подвесные панельно-лучистые системы рекомендуется, если реконструкция системы отопления происходит без остановки производства – у нас было много таких случаев. Такие системы можно устанавливать на самой поздней стадии готовности объекта, причем их монтаж происходит значительно быстрее и проще.

Также подвесные потолочные отопительные панели можно использовать в системах с более высоким рабочим давлением и более высокой рабочей температурой, когда в этом есть необходимость (до 12 атм и +140 °С соответственно).

Какова минимальная и максимальная высота помещения при использовании потолочной панельно-лучистой системы отопления (в т. ч. в помещениях с постоянным пребыванием людей)?

Максимальная высота установки водяной панельно-лучистой системы зависит от теплопотерь помещения, параметров теплоносителя и свободной площади потолка, на которой можно разместить панели, которые при заданном температурном напоре обеспечат необходимую теплоотдачу. Поскольку воздух прозрачен для теплового излучения, панели эффективны на очень большой высоте. У нас есть объекты, где панели установлены на высоте более 20, 30 и даже 40 м.

Что касается минимальной высоты установки таких систем, необходимо помнить, что чем ниже вы устанавливаете панели и чем большую площадь потолка они занимают, тем более низкие параметры теплоносителя нужно принимать. Например, для высоты подвеса 2,5–3,0 м это примерно +35/+30. +45/+35 °С. Более подробную информацию об определении максимально допустимой температуры поверхности панелей в помещениях с постоянным пребыванием людей можно найти в разделе «Требования к комфортности тепловой обстановки в помещении при отоплении панелями» в рекомендациях АВОК «Системы отопления с потолочными подвесными излучающими панелями». Для практических нужд проектирования ограничения по максимальной температуре поверхности панели в зависимости от высоты установки панельно-лучистой системы представлены в нашей технической документации для каждой модели панелей.

Какие требования предъявляются к теплоносителю?

Параметры теплоносителя должны удовлетворять требованиям в отношении допустимых показателей pH (оптимальный 7–8), а также требованиям, приведенным в «Правилах технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации», в том числе и в отношении содержания кислорода (не более 20 мкг/дм 3 ), жесткости и содержания железа.

Какое давление теплоносителя/холодоносителя выдерживают панели?

Это зависит от конкретной модели панелей, материалов и технологии производства, а также от выбранной техники соединения панелей и присоединительной арматуры. Диапазон по максимальной рабочей температуре от +50 до +140 °С, по максимальному рабочему давлению – от 4 до 12 атм. В любом случае можно выбрать подходящее решение.

Как осуществляется регулирование теплоотдачи панельных систем?

Поскольку теплоносителем является вода или водно-гликолевая смесь, регулирование теплоотдачи осуществляется точно так же, как и систем водяных радиаторов, – качественно и количественно.

Возможно ли применение панельно-лучистой потолочной системы отопления в качестве единственной системы отопления? К примеру, в загородном доме для круглогодичного проживания, в климатических условиях Московской области.

В основном водяные панельно-лучистые системы как раз и применяют в качестве единственной системы отопления. Для отопления загородного дома мы все-таки рекомендуем использовать радиаторы или систему «теплый пол», если систему планируют использовать только в режиме отопления. Применение потолочных панельно-лучистых систем в частных домах экономически оправданно только при использовании системы и в режиме охлаждения.

Какие параметры холодоносителя следует принимать для панельно-лучистой системы охлаждения?

«Холодные потолки» – это так называемая высокотемпературная – и, соответственно, энергоэффективная – система охлаждения. В Европе уже выработана методика проектирования таких систем. Она отличается от стандартной методики воздушного охлаждения. Температуру подающей магистрали принимают обычно +15. +16 °С, обратной +18. +19 °С, поэтому такие системы эффективны в комбинации с тепловыми насосами в режиме пассивного охлаждения, а также в системах с использованием грунтовых вод без доохлаждения. Расчетная температура также отличается от той, к которой мы привыкли, и составляет +25. +26 °С, а не +20. +22 °С. Лучистый теплообмен происходит более интенсивно, чем конвективный, и эффект отвода тепла от людей более сильный, поэтому при температуре +22 °С люди уже чувствуют дискомфорт, проще говоря, мерзнут.

Как решается вопрос предотвращения образования конденсата на охлажденных поверхностях?

Методика проектирования панельно-лучистого охлаждения всегда предусматривает предотвращение образования конденсата с помощью установки датчика точки росы на подающем трубопроводе. Когда датчик срабатывает, температура поверхности панелей увеличивается либо за счет снижения расхода холодоносителя, либо путем повышения его температуры за счет подмеса из обратного трубопровода.

Кроме того, когда проектируется система панельно-лучистого охлаждения, необходимо предусмотреть систему вентиляции с возможностью осушения воздуха. Тогда система будет работать более эффективно, а уровень комфорта будет выше.

Можно ли в качестве теплоносителя применять водно-гликолевые смеси?

Можно. Допустимо содержание гликоля до 50 %. Необходимо также скорректировать площадь панельно-лучистой системы с учетом уменьшения мощности системы. Соответственно, несколько отличаться будут и потери давления.

Панельно-лучистое охлаждение помещений

Как известно, в теплое время года, помимо конвективного тепла, в помещение поступают большие лучистые тепловые потоки, прежде всего, от солнечной радиации. Если избытки конвективного тепла быстро ассимилируются охлажденным воздухом, то лучистое тепло накапливается в ограждениях, и это приводит к их существенному разогреву. При наличии в помещении развитой поверхности охлаждения она включается в лучистый теплообмен, что приводит к быстрому понижению радиационной температуры помещения, а следовательно – к улучшению комфортности тепловой обстановки в нем.

Необходимость вентилирования помещения, а также осушки внутреннего воздуха в теплое время года и его увлажнения в холодное, предполагает наличие в помещении системы вентиляции. Представляется целесообразным обеспечивать параметры микроклимата в помещении двумя системами: панельно-лучистого отопления-охлаждения (СПЛО), кондиционирования воздуха (СКВ) или вентиляции (СВ). В теплое время года система водяного охлаждения работает как фоновая круглосуточно, а воздушная СКВ – только в течение рабочей смены. При этом практически безинерционная СКВ должна быть рассчитана на покрытие пиковой холодильной нагрузки. Такое сочетание ощутимо повышает экономическую и энергетическую эффективность обеспечения микроклимата.

Известно, что воздушные системы из-за малой плотности воздуха расходуют большое количество электроэнергии на очистку и тепловую обработку воздуха в кондиционерах, а также на его транспортировку по вентиляционным каналам. СПЛО снимает существенную часть холодильной нагрузки на СКВ, что позволяет уменьшить расход приточного воздуха в системе, доводя его до санитарной нормы. Так как расход энергии на перемещение замещающего количества воды несопоставимо мал, возникает экономия энергии.

При совместном действии СКВ и СПЛО понижается суммарная установочная холодильная мощность двух систем по сравнению с одной СКВ. Это происходит за счет круглосуточной работы фоновой СПЛО. Уменьшение установочной мощности означает уменьшение стоимости холодильной установки. При этом не происходит умень-шения суточного расхода холода двумя системами, наоборот, расход несколько увеличивается. Возрастание суточного расхода холода обусловлено снижением радиационной температуры помещения за счет лучистого охлаждения поверхностей, то есть лучшим качеством микроклимата в теплое время года.

Можно избежать этого перерасхода, если повысить температуру воздуха в помещении. При понижении радиационной температуры, компенсирующем повышение температуры воздуха, результирующая температура помещения останется неизменной, а следовательно, не происходит ухудшения комфортности тепловой обстановки.

К перечисленным преимуществам панельно-лучистого охлаждения следует прибавить то, что отопление и частично охлаждение помещения осуществляется одной системой, к тому же имеющей хорошие эксплуатационные качества.

Конструктивно системы панельно-лучистого отопления-охлаждения представляют собой греющий/охлаждающий контур из толстостенных пластмассовых труб, заложенных в тело ограждающей конструкции или прикрепленных к ней. Существующие в настоящее время технические средства разрешают конструировать множество схем размещения и устройства трубопроводов в панелях систем отопления-охлаждения. Как правило, системы делятся на потолочные, стеновые и напольные. Для целей охлаждения предпочтение следует отдавать потолочным и стеновым панелям.

Процесс формирования температуры воздуха с помощью СКВ (а) и комплексной системы СКВ + СПЛО (б)

Если сравнивать чисто конвективное (рис. 1а) и смешанное лучисто-конвективное охлаждение помещения (рис. 1б), то в первом случае радиационная температура t_R оказывается выше температуры воздуха t_B, а во втором – ниже. В результате процесс формирования температуры воздуха в том и другом случае оказывается различным.

При сменной работе СКВ мощностью Q_C1 охлаждение помещения происходит от высокого температурного уровня, во втором случае – при круглосуточной работе фоновой СПЛО мощностью Q_СФ допускается дисбаланс теплопоступлений Q_B и холодильной мощности СКВ Q_C2 и температура воздуха формируется в результате подогрева помещения внутренними теплопоступлениями.

В отличие от систем панельно-лучистого отопления, использование систем панельного охлаждения не нашло пока достаточного обоснования. Сказанное относится, прежде всего, к рассмотрению гигиенических аспектов. В многочисленных исследованиях гигиенистов и инженеров, например [1–3], приводятся данные оценки комфортности тепловой обстановки применительно к обогреву помещения. В то же время отсутствуют в явном виде сведения о радиационном балансе организма человека при панельно-лучистом охлаждении. Освещая основной вопрос – о допустимой температуре охлажденной поверхности, авторы публикаций рекомендуют принимать ее несколько выше температуры точки росы.

При проектировании систем панельно-лучистого обогрева-охлаждения условия комфортности тепловой обстановки оценивается двумя факторами: 1) соотношением температуры воздуха, радиационной температуры и результирующей температуры помещения t_В; t_R; t_П, °С; 2) минимально допустимой средней температурой охлажденной поверхности t_О, °С. Первый фактор устанавливает комфортное сочетание видов теплоотдачи человека, второй – допустимый баланс лучистого теплообмена на поверхности человека и температуру в пограничных зонах.

В результате обобщения многочисленных данных публикаций по комфортности тепловой обстановки при лучисто-конвективном отоплении-охлаждении были установлены рекомендации по нормированию параметров микроклимата.

При охлаждении помещения поверхностью температуру воздуха t_B следует принимать на 1–2 градуса выше нормируемой температуры воздуха в рабочей зоне t_B,P. Комфортное сочетание температуры воздуха и температуры помещения при охлаждении помещения следует определять в соответствии с данными рис. 2.

Зона теплового комфорта при панельно-лучистом охлаждении: 1 – зона теплового комфорта при панельно-лучистом охлаждении; 2 – зона теплового комфорта при конвективном охлаждении

Минимально допустимая температура охлажденной поверхности принимается как средняя температура всей охлажденной поверхности. Помимо этого значения следует оценивать минимальную локальную температуру на поверхности, которая должна быть не менее чем на 1 °С выше температуры точки росы.

На минимальную температуру вертикальных панелей налагается дополнительное требование не допускать переохлаждения воздуха у пола помещения (на расстоянии 1 м от панели) более чем на 2 °С ниже нормируемой температуры. При этом поверхностная плотность лучистого теплового потока на рабочем месте не должна превышать 35 Вт/м 2 .

Использование ПЛО в помещении требует рассмотрения системы лучисто-конвективного теплообмена в охлаждаемом помещении. В полной постановке задачи такая система должна включать достаточно большое число уравнений баланса тепла на поверхностях ограждений, что затрудняет ее использование в инженерных решениях.

В упрощенном решении приняты два неизвестных (рис. 3): температура поверхности рабочей зоны t₃ и температура поверхности остальных (нейтральных) ограждений t₂.

К постановке задачи расчета лучисто-конвективного теплообмена в помещении при панельно-лучистом охлаждении

Система уравнений лучисто-конвективного теплообмена при двух неизвестных включает уравнение баланса конвективного тепла в помещении и уравнение баланса тепла на поверхности рабочей зоны.

В рассматриваемом случае обеспечения температурно-влажностных условий в помещении двумя совместно работающими системами задача состоит в определении холодильной мощности каждой из систем с учетом особенностей лучисто-конвективного теплообмена в помещении при наличии развитой охлажденной поверхности.

При параллельной работе СПЛО и СКВ, подающих в помещение тепловые потоки разной природы и в разное время суток, они по-разному воздействуют на формирование температуры воздуха. Причем из-за нестационарности процессов реакция температуры воздуха на то или иное тепловое воздействие происходит с различным запаздыванием. В основу учета нестационарности температурных условий заложена закономерность изменения радиационной температуры помещения. Для решения инженерных задач обычно используют математические модели с сосредоточенными параметрами.

Определяющим при рассмотрении нестационарных процессов в помещении является рассмотрение изменения во времени радиационной температуры помещения. Радиационная температура определена как средняя по площади температура поверхностей. Учитывая периодический характер изменения во времени суток тепловых потоков, составляющих холодильную нагрузку на системы охлаждения, расчет колебания t_R предпочтительно вести на основе понятия теплоустойчивости помещения. Совместное решение системы уравнений теплообмена в помещении и уравнения изменения радиационной температуры позволяет получить решение с частично распределенными параметрами.

В общем случае система отопления-охлаждения может работать или круглые сутки, или рабочую часть суток. Искомое соотношение холодильной мощности СПЛО и СКВ определяется из уравнения баланса среднесуточных возмущающих и регулирующих тепловых потоков, поступивших в помещение, которое имеет вид [4]

где Q_ТР – среднесуточный транс-миссионный тепловой поток, проходящий через наружные ограждения и определенный относительно рабочей температуры воздуха t_B, Вт;

Q_j – тепловые потоки, составляющие холодильную нагрузку на помещение, Вт;

h _C, h _j, h _СФ – коэффициенты нагрузки, соответственно, для конвективной системы, работающей часть суток, и для тепловых потоков, составляющих тепловую нагрузку на помещение, и для фоновой СПЛО [4].

Уравнение баланса тепловых потоков в помещении (1) позволяет выбирать соотношение долей холодильной мощности параллельно работающих систем в случае, когда мощность одной из систем задана. Учитывая зависимость температурных условий в помещении от холодильной мощности систем, корректное решение уравнения (1) достигается итерацией.

В помещении возможны различные варианты расположения охлаждающих поверхностей. В случае, когда площадь нескольких поверхностей оказывается достаточной для покрытия холодильной нагрузки, выбор того или иного места расположения панели зависит от теплотехнической эффективности варианта.

Коэффициент эффективности варианта охлаждающей поверхности показывает долю общей холодоотдачи СПЛО, приходящуюся на рабочую зону. Чем больше его значение, тем выше эффективность варианта СПЛО. Проведенное моделирование теплообмена в помещениях различной геометрии позволило оценить величину коэффициента эффективности в виде

где r – конвективная доля суммы тепловых потоков, составляющих нагрузку на помещение:

Коэффициент С, значения которого приведены в таблице, характеризует эффективность варианта расположения охлаждающей поверхности. Наибольшее его значение соответствует варианту 4.1 расположения панели в верхней части стены с одной стороны помещения. Наименьшее значение коэффициента эффективности приходится на вариант 2.

Для расчета площади охлажденной поверхности следует определить ее холодоотдачу:

где величина q₁ в качестве примера приведена на рис. 4 в виде зависимости от размеров помещения а, b, h и общей для помещения конвективной доли тепловой нагрузки r .

Зависимость относительной удельной теплоотдачи охлажденной поверхности от размеров помещения а, b, h и общей для помещения конвективной доли тепловой нагрузки r

Величина q_P – холодоотдача поверхности, рассчитанная относительно максимального перепада температуры (t_B – t₀).

С целью всесторонней оценки влияния различных факторов на энергетические и экономические показатели охлаждения помещений было проведено моделирование совместной работы СПЛО и СКВ. Моделирование реализовывалось с помощью компьютерного расчетного комплекса, в основу которого заложены приведенные выше зависимости.

В результате определялись холодильная мощность СКВ и СПЛО в расчетных условиях и годовые расходы энергии на охлаждение и вентиляцию помещений при переменном соотношении вклада в охлаждение каждой из систем. Последний фактор оценивался величиной m , равной

где Q_CПЛО – мощность СПЛО при совместном с СКВ охлаждении помещения;

Q_СПЛО.1 – то же при охлаждении помещения одной СПЛО.

Были рассмотрены два варианта планировки и назначения тестовых помещений, для каждого из помещений были приняты два варианта ориентации (южной и северной половины румбов) фасадов в трех характерных климатических зонах (Центр, Западная Сибирь, Юг России). Принятые к рассмотрению 12 вариантов помещений имеют холодильную нагрузку в расчетных условиях от 50 до 115 Вт на 1 м 2 площади пола. Общее число рассмотренных вариантов, равное 70, представляет выборку, правомерно претендующую на высокую достоверность результатов.

Рассматривались помещения читального зала с ориентацией фасада на юго-запад (ориентация 1) и север (ориентация 2) в Москве, Новосибирске и Краснодаре при переменном показателе m . Результаты моделирования иллюстрируются данными на рис. 5–12.

Диаграмма холодильной мощности в помещении читального зала при совместной работе СПЛО и СКВ в зависимости от принятой доли мощности СПЛО m в Москве

Диаграмма холодильной мощности в помещении читального зала при совместной работе СПЛО и СКВ в зависимости от принятой доли мощности СПЛО m в Новосибирске

Диаграмма холодильной мощности в помещении читального зала при совместной работе СПЛО и СКВ в зависимости от принятой доли мощности СПЛО m в Краснодаре

Диаграмма суммарного годового расхода холода вариантами охлаждения помещения

Диаграмма суммарного годового расхода электроэнергии вариантами охлаждения помещения

Диаграмма приведенных затрат на варианты охлаждения помещения, Москва

Диаграмма приведенных затрат на варианты охлаждения помещения, Новосибирск

Диаграмма приведенных затрат на варианты охлаждения помещения, Краснодар

На рис. 5–7 показаны диаграммы зависимости холодильной мощности СПЛО, СКВ и суммарной мощности, потребляемой на охлаждение помещения и обработку наружного воздуха в объеме санитарной нормы от m .

На рис. 8 показаны графики зависимости от m суммарного годового расхода холода на охлаждение помещения и обработку наружного воздуха в, а на рис. 9 – аналогичные графики для суммарного годового расхода электроэнергии на охлаждение и перемещение воздуха в СКВ.

Выбор целесообразного соотношения мощности СПЛО и СКВ при их совместной работе является экономической задачей.

Для решения технико-экономических задач в качестве критерия экономической эффективности широко используется величина приведенных затрат (отечественная терминология):

П = КЕ + Э, руб./год, (6)

где К – капиталовложения в вариант сопоставления, руб.;

Э – годовые эксплуатационный затраты, руб./год.

В рыночных условиях при замене понятия капиталовложений на более широкое – инвестиции использование критерия приведенных затрат оправдано [5] при условии замены коэффициента эффективности капиталовложений Е в прежнем понимании на коэффициент бездисконтной эффективности Е_Э = 1/Т_Э. В зависимости от использования дохода, получаемого после окупаемости инвестиций в вариант, величина коэффициента эффективности определяется по разным формулам. Если доход будет использоваться в качестве оборотных средств (дисконтироваться), то величина Е_Э будет равна

В случае капитализации дохода, т. е. изъятия его из оборота и наращивания

где r – расчетная норма дисконта, 1/год;

ТОК – предельный срок окупаемости инвестиций.

Как показывают расчеты, при разумных сроках окупаемости инвестиций, от 3 до 9 лет, величина коэффициента Е_Э.1 изменяется от 0,4 до 0,15, коэффициента Е_Э.2 от 0,3 до 0,05. Таким образом, для оценки всей области возможных экономических ситуаций достаточно рассмотреть варианты в диапазоне Е_Э от 0,05 до 0,4.

Результаты сопоставления вариантов по величине приведенных затрат приведены на рис. 10–12.

Выводы

1. Результаты моделирования показали, что величина удельной холодоотдачи в существенной степени зависит от доли конвективной составляющей тепловой нагрузки. Влияние соотношения размеров, температуры охлажденной поверхности на рассматриваемую величину оказывается значительно меньше. Наибольшее значение удельной холодоотдачи соответствует варианту расположения поверхности в потолке, наименьшее – расположению панели в полу.

2. Было установлено, что наибольшее значение показателя эффективности соответствует расположению поверхности в боковых стенах помещения у потолка, второе место по эффективности занимает расположение панели охлаждения в потолке, третье – в боковых стенах у пола. Наименьшее значение показателя приходится на расположение панели у пола.

3. Проведенные расчеты изменения в течение суток температуры показали, что среднесуточная величина радиационной температуры для варианта совместной работы СПЛО и СКВ на 3–4 °С ниже, чем для варианта чисто конвективного охлаждения.

4. С уменьшением величины m имеет место нелинейное возрастание Q_СКВ, при этом возрастает суммарная холодильная установочная мощность охлаждающих систем.

5. С уменьшением m происходит изменение суммарного годового расхода холода на охлаждение и вентиляцию помещения. При этом с уменьшением m от 1 до 0,5 годовой расход холода уменьшается, а в последующем несколько увеличивается, причем при m = 0 годовой расход холода меньше, чем при m = 1.

6. Внешние климатические условия оказывают существенное влияние на годовое потребление холода. Об этом свидетельствуют данные о расходе холода, отличающиеся в вариантах для разной ориентации помещений и в разных климатических зонах в 2–3 раза.

7. В большинстве вариантов минимальные приведенные затраты соответствуют значению m , близкому к 1. Из рассмотренных 36 случаев распределения приведенных затрат в зависимости от m (для 1-го помещения) в 56 % минимум затрат соответствует m = 1 и только в 20 % случаях минимум соответствует m = 0,5. Из 18 вариантов для 2-го помещения оптимум имеет место при m = 0,5 в 50 % случаев. Смещение оптимума в сторону m = 0,5 наблюдается при увеличении эксплуатационных затрат и уменьшении коэффициента экономической эффективности Е_Э. Последний фактор соответствует большому сроку окупаемости инвестиций и (или) малой расчетной норме дисконта r.

8. Функция приведенных затрат с уменьшением m от 1 медленно растет до m = 0,5 и с дальнейшим уменьшением m возрастает более интенсивно.

Изложенные выше соображения позволяют сделать вывод об относительном равенстве приведенных затрат на варианты в области 0,5 < m <`1. Таким образом, область соотношения холодильной мощности СПЛО и СКВ, соответствующая 0,5 < m <`1, является экономически оптимальной.

Литература

1. Банхиди Л. Тепловой микроклимат помещений. – М. : Стройиздат, 1981.

2. McNall P. E., Biddison R. E. Thermal and Comfort Sensations of Sedentary Persons Exposed to Asymmetric Radiant Fields. – ASHRAE Transactions, 1970, Vol. 76.

3. Fanger P. O. Thermal Comfort. – McGrow Hill, 1970.

4. Кувшинов Ю. Я. Теоретические основы обеспечения микроклимата помещения. – М. : Изд. Ассоциации строительных вузов, 2007.

5. Дмитриев А. Н., Табунщиков Ю. А., Ковалев И. Н., Шилкин Н. В. Руководство по оценке экономической эффективности инвестиций в энергосберегающие мероприятия. – М. : АВОК-ПРЕСС, 2005.

Please wait.

Все иллюстрации приобретены на фотобанке Depositphotos или предоставлены авторами публикаций.

Статья опубликована в журнале “АВОК” за №5'2007

распечатать статью -->

Обсудить на форуме

Предыдущая статья

Следующая статья

Панельно-лучистое оxлаждение часть I

Системы панельно-лучистого отопления, а в последствии и охлаждения известны очень давно в том числе и в России. Еще в позапрошлом веке военный инженер Фролов предложил такой оригинальный на тот момент способ обогрева пороховых погребов. Немного позже, примерно в 30-х годах прошлого века в нашей стране, в основном на территории Республики Казахстан начала развиваться и активно применяться система панельно-лучистого охлаждения помещений здания. О ней сегодня и пойдет речь.

Если к системе панельно-лучистого отопления, в основном благодаря популяризации “водяного теплого пола” мы все с Вами привыкли, хотя и “теплый пол” обязан своей “второй жизни” на территории РФ появлению надежных полимерных труб, то система панельно-лучистого охлаждения и тем более, комбинированная система панельно-лучистого отопления и охлаждения до сих пор встречается крайне редко и вызывает большое количество вопросов у специалистов и потребителей:

Как действует (охлаждает) система?
Насколько она эффективна?
Какие температуры принимать на поверхности охлаждающих панелей?
Какие температуры теплоносителя принимать в системе?
Как рассчитывать систему?
Как ее монтировать?
Безопасна ли она для здоровья человека?
И т.д.

Итак, мы привыкли, что за наш комфорт летом отвечает “кондиционер”, т.е. устройство, которое обдувает нас холодным воздухом, при этом оно зачастую сильно шумит и несколько раз за сезон простужает своих владельцев. При панельно-лучистой системе работают (охлаждают) сами ограждающие поверхности, в которые под подготовку стен, пола или потолка заложены полимерные трубопроводы с циркулирующим теплоносителем низкой температуры. При таком способе “охлаждения” полностью отсутствует высокая подвижность холодного воздуха – сквозняки, шум, технологические видимые элементы системы охлаждения, а человек и помещение отдают свою теплоту в основном лучистым образом, что на сегодня является максимально комфортным способом кондиционирования воздуха и эффективно снимает лучистые теплоизбытки в помещении, которые накапливаясь в ограждающих поверхностях помещения от солнечного излучения негативно сказываются на нашем тепловом комфорте, особенно во второй половине дня.

К сожалению, в нашей нормативной документации как по проектированию, так и по монтажу инженерных систем фактически полностью отсутствуют способы расчета данной системы и критериальные значения температур на которые могут ориентироваться сотрудники проектных и монтажных организаций. Здесь хотелось бы восполнить хотя бы часть из них.

Для эффективной работы в нормальных температурно-влажностных условиях в помещении эффективным диапазоном температур подачи теплоносителя может служить- +15-19⁰С. Нижнее значение диапазона обусловлено ”расчетной” защитой от выпадения конденсата на охлаждающей поверхности. Т.е. если температура теплоносителя будет ниже +15⁰С, а в охлаждаемом помещении резко увеличится влажность, например, придет большое количество гостей или пройдет сильный затяжной дождь при высокой температуре, то существует большой риск, что из-за инертности системы автоматика не успеет перекрыть подающую линию, так чтобы поверхность увеличила свою температуру. В результате не поверхности выпадет конденсат. Если температура окажется выше 19⁰С, то при нормативных температурах воздуха в помещении летом 24-26⁰С, охлаждение окажется просто не эффективным. Оптимальным диапазоном разницы температур теплоносителя в режиме охлаждения может считаться 2-4⁰С. При увеличении разницы температур теплоносителя более 4 градусов значительно теряется эффективность тепловосприятия (охлаждения). Оптимальной температурой охлаждающей поверхности безопасной для здоровья человека и обеспечивающей хорошие показатели по мощности охлаждения находится в пределах 19-21⁰С. При этом при выборе параметров внутреннего воздуха необходимо помнить, что комфортность нахождения человека в помещении определяется результирующей температурой поверхностей и температурой воздуха в помещении, поэтому комфортный диапазон температуры внутреннего воздуха летом возможно расширить с 24 ⁰С привычных нам по примеру конвективных систем до 26⁰С для систем лучистых. Это обстоятельство не только экономит расходы на электрическую энергию для создания “искусственного холода”, но и увеличивает потенциал работы самой системы охлаждения.

В этой части статьи мы поговорили о преимуществах и основах панельно-лучистого охлаждения.

В статье нашей рассылки за июнь месяц мы расскажем о конструктивных особенностях этой системы и продукции KAN специально разработанной для данной области применения.

Автор статьи: Денис Зинченко к.т.н., технический директор Представительства фирмы KAN в России

Лучистая система отопления

Система лучистого отопления прекрасно подходит практически для всех типов помещений. Вам не нужны обогреватели, сложные системы отопления, все просто и экономично. Инфракрасный обогреватель прекрасно подходит как для новых строений, так и для реконструкции старых.

Выбрав эту систему отопления, Вы сэкономите уже на стадии проектирования: Вам не нужно отдельного помещения под котельную, склад или емкости под топливо, не нужно дышать сгоревшим углем или дизельным топливом, не нужно постоянно чистить дымоходы! В Вашем доме полностью отсутствуют торчащие из стен трубы, батареи отопления. Вы не отравитесь антифризом или тосолом, которыми заправляются эти системы.
И самое главное - ИК обогреватели уберут сырость из помещения, нагревая и поддерживая комфортную температуру в каждом отдельно взятом помещении дома. Достаточно электрической розетки и отопление коттеджа Вам обеспечено.

Здоровье
При отсутствии сквозняков все тепло поднимается снизу вверх: теплонагреватель "ПЛЭН" нагревает не воздух, а окружающие предметы, которые в свою очередь отдают тепло окружающему воздуху. При этом на порядок снижается скорость движения конвективных потоков. Попадая на тело человека, инфракрасные лучи активизируют периферийную кровеносную систему, что влечет за собой ощущение теплового комфорта на 2 - 3 градуса раньше, чем при конвективном обогреве. Инфракрасные лучи (ИК-лучи), испускаемые ПЛЭН, компенсируют солнечный голод организма, который возникает в осенне-зимний период.

Безопасность
Система отопления "ПЛЭН" абсолютно безопасна для здоровья человека, что подтверждено полученными на ПЛЭН сертификатами и санитарно-эпидемиологическими заключениями.
Высокий дизайнерский потенциал
В отличие от традиционных, систему отопления ПЛЭН можно закрывать любым строительным декором (вагонка, пластиковые панели, ГВЛ, ГКЛ и т.д.) за исключением металлических листов.

Экономичность
Система отопления "ПЛЭН" обладает высокой энергетической эффективностью за счет длительных пауз в потреблении электроэнергии в процессе поддержания заданной температуры. Удельное потребление электрической энергии системой отопления "ПЛЭН" составляет 20 Вт на квадратный метр отапливаемой площади, при высоте потолков не превышающей 3 метров.

Долговечность
Минимальный срок эксплуатации системы отопления "ПЛЭН" - 50 лет. Конструкция устройства настолько проста, что ломаться в ней просто не чему. Гарантия - 20 лет.
Система отопления "ПЛЭН" не требует обслуживания в течение всего срока эксплуатации.
Вложения в систему лучистого обогрева окупятся за 1,5 - 2,0 года (в зависимости от типа помещения). После монтажа система отопления не требует ни каких затрат на сервисное обслуживание и ремонты.

ПАНЕЛЬНО-ЛУЧИСТОЕ ОТОПЛЕНИЕ

— способ отопления помещения отопительными панелями., при к-ром радиационная температура помещения превышает темп-ру его воздуха.

Греющий пол римского отопления устраивался следующим образом. В подполье по всей площади устанавливались на грунте небольшие (по высоте) столбики из специального квадратного кирпича. На столбики укладывались каменные плиты пола. Образовавшееся подпольное пространство продувалось подогретым воздухом от специального центрального прибора.

Каменные напольные плиты, а за ними и помещения нагревались до требуемой темп-ры в зависимости от степени подогрева воздуха.

В нек-рых термах и жилых домах в дополнение к греющим полам устраивались греющие стены: в зазор между двумя стенами также подавался подогретый воздух,

В 1874 русский военный инж. М. Фролов применил для отопления пороховых складов и жилых казематов крепостных сооружений оболочки, и промежутках между к-рыми циркулировал подогретый воздух. Эта ориган. отопит, установка, запатентованная в России, Англии, Германии, явилась прообразом соврем. П.-л.о.

ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ
Надежный партнер для отопления дома

Все виды отопления дома:

твердотопливное автономное жидкотопливное гравитационное независимое атмосферное

Панельно-лучистое отопление классифицируется по след. признакам: по виду теплоносителя в системе отопления — подогретая вода —-водяное, пар водяной — паровое, подогретый воздух — воздушное, смесь продуктов сгорания газа и воздуха —газовоздушное, продукты сгорания природного или искусств, газа — газовое, при использовании электрич. энергии — электрическое; по названию ограждающих конструкций помещения, с к-рыми совмещены, приставлены или подвешены отопит. панели: стеновое, напольное, потолочное, потолочно-напольное. П.-л.о. может быть центральным и местным. Отопительные панели в зависимости от материала и темп-ры теплоносителя бывают: бетонные, ме-таллич., инфракрасного излучения.

Стеновое водяное панельно-лучистое отопление имеет разновидности в зависимости от размещения отопительных панелей: под окнами — подоконное (возможно также их размещение в простенках между окнами), в перегородках у наружных стен — перегородочное, по периметру перегородок — периметральное, в ригелях под потолком — ригельное, в колоннах и пилястрах — колонное, в плинтусах — плинтусное. Эти разновидности панельно-лучистого отопления применяются в жилых и обществ, зданиях, плинтусное — в детских дошкольных учреждениях.

Профессиональный монтаж котельной

Наша компания занимается профессиональным отопления дома под ключ. Проводим:

Читайте также: