Nové technológie vykurovania – radiátor namiesto základnej dosky

Obsah článku

• História vykurovania podlahových dosiek
• Ako funguje vykurovací systém podlahovej dosky
• Princíp činnosti podlahového vykurovania
• Vykurovacie vlastnosti podlahovej dosky – klady a zápory

V tomto článku: Počiatky vykurovania podlahových dosiek; inštalácia vykurovacieho systému podlahovej dosky; Ohrievače vody a elektrických podlahových dosiek; princíp vykurovania podlahových dosiek; prečo sa pri výrobe radiátorov na soklovej doske používajú iba meď a hliník; soklové kúrenie výhody a nevýhody.

S nástupom jesenného chladu a do polovice jari sme nútení dodatočne ohrievať naše telá, napriek pravidelne pracujúcim vykurovacím zariadeniam. Ako je možné, že sa radiátory vykurovacieho systému a elektrické ohrievače zahrievajú naplno, ale chodidlá sú stále studené? Je to všetko o prúdení vzduchu – najteplejší vzduch, ktorý prijíma teplo z radiátorov a ohrievačov, stúpa na strop a studený je vždy blízko podlahy. Na vyriešenie problému vyhrievania a zamrznutia nôh silami systému „teplého sokla“ av skutočnosti nie sú miestnosti vyhrievané nie svojimi radiátormi, ale sálavým teplom vyžarujúcim zo stien, ktoré vyhrievajú..

História vykurovania podlahových dosiek

Zakladateľom tejto metódy vykurovania je bezpochyby ruský kúrenár, profesor Vyacheslav Avgustovich Yakhimovich. Začiatkom minulého storočia vyvinul a patentoval vykurovací systém z betónu naparovaného betónu – rúry, ktorými cirkulovala horúca para av niektorých prípadoch voda prešla cez steny a pozdĺž nich, pokryté sadrovou, betónovou alebo drevenou doskou hore. Paroplynové vykurovanie Yakhimovichu malo oproti vodnému ohrevu prírodnej cirkulácie, ktorá v tom čase získala popularitu, niekoľko výhod – teplo sa prenieslo z chladiva do sadry alebo betónovej vrstvy povrchovej úpravy a tieto materiály to udržiavalo dobre a dalo ho priestorom vo forme radiačného tepla na dlhú dobu, čo umožnilo vyrovnať sa s častým teplom poruchy vykurovacích systémov. Nevýhody vykurovania parným betónom, konkrétne potreba opravy stien v prípade úniku vykurovacích rúr, zložitá inštalácia potrubného systému, ktorá si vyžaduje mnoho dní práce so štukovaním a vysoká tepelná strata samotných budov, zabránila jeho rozšíreniu v Rusku. Medzitým sa v Európe v 20. storočí tešili veľkej obľube panelové alebo sálavé vykurovanie založené na vývoji Jachimoviča..

V ZSSR však stále existovali podobné vykurovacie systémy – vykurovacie oceľové alebo liatinové rúry boli položené pozdĺž stien pozdĺž línie sokla, vrch bol pokrytý betónom, z ktorého bol sokel tvorený. V polovici minulého storočia sa takéto soklové vykurovanie používalo v detských a zdravotníckych zariadeniach Sovietskeho zväzu..

V Európe sa vyvinuli soklové vykurovacie systémy – vyvinuli sa duté panely vo forme klasickej soklovej dosky, ktoré pokrývajú vykurovacie rúrky vybavené zvislým rebrovaním po celej dĺžke. Rebrá umožnili zvýšiť prenos tepla radiátorov soklovej dosky o viac ako 60% v porovnaní s plochými a okrúhlymi vykurovacími panelmi bez rebier..

Ako funguje vykurovací systém podlahovej dosky

Podlahové kúrenie je rozdelené na teplú vodu a elektrické kúrenie. Hlavnými komponentmi vodou chladeného systému sú radiátorový blok teplého sokla, rozvodné potrubie a plastové rúrky nepriepustné pre kyslík, umiestnené vo vlnitej rúrke z XLPE..

Radiátorový blok pozostáva z výmenníka tepla a hliníkovej skrinky. Výmenník tepla je vyrobený z dvoch medených rúrok, ktorých vonkajší priemer je 13 mm, hrúbka steny je 2 mm a na nich sú pripevnené zvislé hliníkové alebo mosadzné lamely. Hliníkový box sa skladá z troch pásov profilovaných pretláčaním za horúca – spodná fixačná lišta, horný a predný kryt. Šírka škatule – 28 mm, výška – 140 mm. Výmenník tepla je namontovaný vo vnútri skrinky pomocou držiakov špeciálnej konštrukcie.

Rozdeľovacie potrubie sa skladá z dvoch rovnobežných oceľových rúrok, vybavených vývodmi, prívodmi, vzduchovými prieduchmi, uzatváracími a vypúšťacími termo ventilmi – horná rúra je určená na pripojenie k zdroju zdroja tepla a jeho ďalšie vedenie plastovými rúrkami k vykurovacím telesám, cez spodné potrubie sa ochladený nosič tepla vracia. do vykurovacieho kotla alebo, v prípade ústredného kúrenia, do vratného potrubia.

Pri stavbe podlahového vykurovania sa do vlnitého potrubia umiestni plastová trubica, pomocou ktorej sa chladivo dodáva a odvádza z vykurovacích telies. Pretože časť vykurovacieho okruhu bude musieť byť položená do podlahy a prešla stenami, vonkajšia vlnitá trubica vám umožní vymeniť vnútornú trubicu bez otvorenia podlahy – jednoduchým vybratím tejto trubice z vlnitého kanála a vložením novej trubice PEX do nej. Úplná neprítomnosť vzduchu vo vykurovacom systéme podlahovej dosky a odolnosť plastových rúr voči soliam obsiahnutým vo vode jej však umožní dlhodobú bezporuchovú funkciu..

Najvyššia teplota vody alebo nemrznúcej zmesi používaná vo vykurovacom systéme podlahovej dosky ako chladiaca kvapalina by nemala prekročiť 85 ° C, prevádzkový tlak by nemal prekročiť 3 atmosféry, inak zosieťované plastové rúrky stratia pevnosť. Pretože teplota vody v systéme ústredného kúrenia môže byť vyššia ako 85 ° C a prevádzkový tlak môže prekročiť 9 atmosfér (pri skúšaní vykurovacieho systému pomocou vodného kladiva), sú potrebné ďalšie opatrenia. Namiesto plastových rúrok môžete použiť kovovo-plastové alebo medené rúrky, ktoré sú navzájom prepojené spájkovaním, ako alternatívu, použite výmenník tepla, ktorý ho zabudoval ako prijímač tepelnej energie z siete ústredného kúrenia a pomocou medených dosiek ho preniesol do chladiacej kvapaliny na systém podlahového vykurovania. Toto opatrenie je zvlášť účinné, pretože vám umožňuje zachovať vysoké prevádzkové vlastnosti vykurovania podlahových dosiek a úplne ho chrániť pred teplotnými a hydraulickými účinkami ústredného kúrenia..

Pri inštalácii vykurovacieho systému podlahovej dosky môže byť potrebné vybaviť ho dodatočným zariadením, ako sú: termomechanické alebo termoelektrické termostaty pre každú skupinu vykurovacích telies, servopohon na rozvodnom potrubí, obehové čerpadlo, manometer a teplomer na vstupe chladiacej kvapaliny do potrubia.

Elektrické vykurovanie podlahovej dosky je založené na radiátorových blokoch so zabudovanými ohrievacími prvkami vzduchu, čo znamená, že jeho inštalácia je oveľa jednoduchšia ako pri systémoch s kvapalným tepelným nosičom. Vzhľad elektrických podlahových radiátorov je úplne identický s kvapalinovými, rozdiel je v neprítomnosti rúrok dodávajúcich chladivo, vykurovací prvok je zabudovaný do dolnej medenej rúrky chladiča a výkonový kábel je položený v hornom v tepelne odolnej silikónovej izolácii. Výkon vykurovacích telies je 200 W na každý bežný meter, zdrojom energie pre ne je bežná domáca elektrická sieť. Napriek vysokej úrovni ochrany pred vlhkosťou nie sú elektrické radiátory určené na montáž do miestností s vysokou vlhkosťou vzduchu..

Princíp činnosti podlahového vykurovania

Radiátory sokolového kúrenia nie sú schopné ohriať atmosféru miestnosti prúdením vzduchu, pretože sú umiestnené blízko rovín stien a prúd vzduchu, ktorý z nich vychádza, je ovplyvnený Coanda efektom..

Podivné správanie sa prúdu horúceho vzduchu zo zapálenej sviečky – jeho ašpirácia na akýkoľvek blízky povrch – si všimol anglický fyzik Thomas Jung, ktorý sa o tom zmienil v správe, ktorú podal v Royal Society of London v roku 1800..

Podrobnú štúdiu vplyvu „prilepenia“ prúdu vzduchu na okolité povrchy vykonal rumunský vedec Henry Coanda, ktorý ho náhodou objavil na začiatku 20. storočia, jedného z prvých výskumníkov aerodynamiky. Počas experimentov s prúdovou turbínou, vytvorenou podľa jeho projektu, Coanda objavil rovnaký fyzikálny efekt ako pred 100 rokmi Jung – prúd tekutiny z pracovnej turbíny sa vrhol na stenu umiestnenú na jej boku a zdalo sa, že sa držal na svojom povrchu. Po vykonaní ďalších experimentov vedec zistil, že prúdenie vzduchu sa správa rovnakým spôsobom. V roku 1934 Henry Coanda menoval účinok, ktorý objavil na jeho počesť, vysvetľujúc to nasledovne – zóna s nízkym tlakom sa vytvára blízko povrchov spôsobená ich nepriepustnosťou a voľným prístupom vzduchu iba z jednej strany. Súčasne sa prúdenie krycieho vzduchu šíri po veľkej ploche a vyvíja sa iba pozdĺž obklopujúceho povrchu.

Radiátory teplej soklovej sústavy sú inštalované pozdĺž vonkajších stien (jedna strana smerom k vonkajšej strane budovy). Krabica tvorená hliníkovými pásikmi má po celej svojej dĺžke dve vodorovné drážky – jedna je umiestnená na podlahe, v prednom paneli, druhá v hornej časti, bližšie k stene. Chladný vzduch vstupuje do vnútra skrinky, zohrieva sa a stúpa, ako pri prevádzke akéhokoľvek vykurovacieho zariadenia, ktorého princíp vykurovania je založený na prúdení vzduchu, ale v tomto prípade prúdi vzduch podľa Coandovho efektu a šíri sa iba po povrchu steny. Výsledkom je, že teplo zo vzduchu sa neprenáša do atmosféry vzduchu v miestnosti, ale na konštrukčný materiál steny, ktorý podobne ako infračervené ohrievače emituje rovnomerné teplo vo forme infračervených lúčov, keď sa zahrieva..

Pretože miestnosť nie je vykurovaná kvôli konvekcii, nie je potrebné vysoké zahrievanie chladiacej kvapaliny – pri návrhu radiátorov je potrebné používať iba materiály s vysokým koeficientom tepelnej vodivosti. To vysvetľuje použitie medi a hliníka, ktorých tepelná vodivosť je 390 a 236 W / mK. Napríklad pre železo je tento koeficient iba 92 W / m K a pre kovom vystužený plast je 0,43 W / m K, t. J. Meď a hliník sú najvhodnejšie materiály pre radiátory na soklovej doske..

Maximálna teplota hliníkovej skrinky teplého sokla počas prevádzky tohto vykurovacieho systému nebude vyššia ako 40 ° С a povrch steny, vedľa ktorej je nainštalovaný radiátor, sa nezahreje nad 37 ° С – nebude možné proti nim horieť so všetkou túžbou..

Vykurovacie vlastnosti podlahovej dosky – klady a zápory

Pozitívne vlastnosti vykurovacieho systému založeného na radiátoroch podlahových dosiek:

• nedostatok pohybu prúdenia vzduchu sprevádzaného vážením prachu;
• infračervené teplo pozitívne vnímané ľudským telom;
• rovnomerné rozloženie tepla v miestnosti, infračervené vykurovanie je vystavené iba nepriehľadným objektom v miestnosti;
• Teplý vzduch sa nehromadí pri strope, čo je zvyčajne prípad konvekčného vykurovania. Rovnaká teplota sa nastavuje v celom objeme vzduchu v miestnosti;
• povrchy obklopujúce miestnosť majú teplotu prijateľnú pre človeka, to znamená, že nekradnú teplo z ľudských tiel;
• problém ukladania vlhkosti na povrchoch stien a stropu je úplne vyriešený – vždy budú suché, čo znamená, že už neohrozuje pleseň ani zaostávanie finálnych materiálov;
• inštalácia vykurovacieho systému podlahovej dosky sa vykonáva rýchlo, bez ohľadu na vek budovy. Radiátory soklovej lišty, aj keď sú o niečo väčšie ako drevená soklová lišta, nie sú také nápadné ako liatinové alebo bimetalické radiátory, ktoré sa zvyčajne inštalujú pod okenným otvorom;
• absencia potreby vysokej teploty chladiacej kvapaliny môže výrazne znížiť spotrebu paliva vynaloženú na jej vykurovanie – úspory budú asi 30–40% v porovnaní s potrebami klasických vykurovacích systémov. Úspora paliva sa okrem toho dosiahne znížením teploty vzduchu v priestoroch – ak sú steny ohrievané na +22 ° C, potom bude pohodlná teplota vzduchu +16 ° C v porovnaní s +20 ° C vzduchu a stien s teplotou +18 ° C, ktoré odoberajú teplo od členov domácnosti;
• vysoká udržiavateľnosť systémových prvkov, čo umožňuje robiť bez demontáže povrchových vrstiev v prípade potreby opravy;
• vybavenie termostatmi umožňuje nastaviť optimálnu teplotu v každej miestnosti, ktorá je vybavená radiátormi soklovej dosky, samostatne.

Je potrebné poznamenať, že vykurovací systém podlahovej dosky sa môže tiež použiť na chladenie priestorov, ak je naplnený nosičom studenej kvapaliny – Coandaov efekt bude v tomto prípade fungovať iba s menšou účinnosťou. Pri použití systému na chladenie je dôležité za týchto podmienok udržiavať teplotu kvapaliny v systéme na úrovni vyššej ako rosný bod (v závislosti od vlhkosti vzduchu a jeho teploty), inak sa na povrchoch okruhu vytvorí kondenzácia, ktorá sa musí niekde odstrániť..

Medzi nevýhody systému patrí:

• vysoké náklady – asi 3000 rubľov. na meter vykurovacieho systému s jeho inštaláciou. Táto cena je však spôsobená drahými materiálmi, ktoré sú pri vykurovaní podlahových dosiek mimoriadne potrebné;
• inštaláciu systému vykonávajú iba odborníci s príslušnými osvedčeniami od výrobcov vykurovacích systémov podlahových dosiek. Amatérsky prístup k inštalácii neumožňuje dosiahnuť požadované termofyzikálne vlastnosti, významne zníži životnosť;
• maximálna dĺžka jedného vykurovacieho okruhu by nemala prekročiť 15 prevádzkových metrov – jeden z dôvodov, prečo musí byť systém vybavený distribučným potrubím. Pri väčšej dĺžke okruhu sa účinnosť ohrevu výrazne znižuje;
• inštalácia rôznych dekoratívnych prekrytí na radiátorovú skriňu nie je povolená, pretože znižujú prenos tepla;
• tesnejšie uchytenie podlahových radiátorov k povrchu steny, čo umožňuje plné využitie Coandaovho efektu, nakoniec vedie k deformácii dekorácie steny filmu;
• je potrebné udržiavať miestnosť vyhrievanú radiátormi soklovej lišty čo najširšiu, bez blokovania povrchov soklových dosiek a stien nábytkom v skrinke, pretože to zabraňuje konvekcii a infračervenému žiareniu, skresľuje prúdenie vzduchu a absorbuje IR teplo vyžarované stenami.

V minulom storočí nebolo vykurovanie podlahových dosiek, ako je sálavé vykurovanie všeobecne, veľmi populárne z dôvodu vysokých tepelných strát stavebných materiálov – ľahšie bolo ohrievanie vzduchu prúdením, čo umožnilo rýchlo kompenzovať tepelné straty, napriek zjavným nevýhodám tohto vykurovania. Mimochodom, z tohto dôvodu boli vykurovacie telesá inštalované pod okennými otvormi – cez praskliny v rámoch a zasklievacom priestore studená voda prenikla obzvlášť rýchlo.

V súčasnosti existujú stavebné a dokončovacie materiály pre fasády, ktoré môžu výrazne znížiť tepelné straty uzatváracou konštrukciou, a moderné okenné rámy vybavené tepelne zadržujúcimi sklenenými jednotkami nedovoľujú vôbec prúdiť vzduch. To všetko umožňuje posunúť sa od klasických konvekčných vykurovacích systémov k efektívnejšiemu sálavému vykurovaniu a zároveň výrazne zlepšiť kvalitu bývania v našich domoch a bytoch. V nasledujúcich rokoch z našich domovov zmiznú rúry a vykurovacie telesá, ktoré sú obvyklé pre systémy s núteným a prirodzeným (gravitačným) obehom chladiva – budú nahradené vyspelejšími vykurovacími zariadeniami..