Nove tehnologije grijanja – radijator umjesto matične ploče

Sadržaj članka

• Povijest grijanja podnih ploča
• Kako funkcionira sustav grijanja na podnožju
• Princip rada grijanja podnih ploča
• Karakteristike grijanja podnožja – prednosti i nedostaci

U ovom članku: podrijetlo grijanja podnih ploča; ugradnja matičnog sustava grijanja; vodeni i električni osnovni radijatori; princip grijanja podnih ploča; zašto se samo bakar i aluminij koriste u izgradnji radijatora s pločama; prednosti i nedostaci grijanja podnožja.

Dolaskom hladnog vremena i do sredine proljeća, prisiljeni smo dodatno zagrijavati svoja tijela, unatoč redovito radnim grijaćim uređajima. Kako je, na kraju krajeva, radijatore sustava grijanja i električne grijalice zagrijati do kraja, ali noge su još uvijek hladne? Sve je u konvekciji zraka – najtopliji zrak, primajući toplinu od radijatora i grijača, diže se do stropa, a hladni je uvijek blizu poda. Da bi se riješio problem grijanja i zamrzavanja stopala pomoću sustava „toplog postolja“, u stvari se prostorije zagrijavaju ne radijatori, već blistava toplina koja proizlazi iz zidova koji su grijani.

Povijest grijanja podnih ploča

Bez ikakve sumnje, utemeljiteljem ove metode grijanja može se smatrati ruski inženjer grijanja, profesor Vjačeslav Avgustovič Yakhimovich. Početkom prošlog stoljeća razvio je i patentirao sustav grijanja na paru betona – cijevi kroz koje je cirkulirala vruća para, a ponegdje je voda prolazila kroz zidove i duž njih, prekrivena gipsom, betonom ili drvenim pločama na vrhu. Parno-betonsko grijanje Yakhimovich-a imalo je niz prednosti u odnosu na zagrijavanje vode prirodne cirkulacije koje je u to vrijeme dobivalo na popularnosti – toplina se prenosila iz rashladne tekućine u gips ili betonski sloj završetka, a ti su se materijali dugo držali i davali u prostorije u obliku toplotne radijacije, što je omogućilo suočavanje s čestim kvarovi sustava grijanja. Nedostaci parno-betonskog grijanja, naime potreba za velikim remontom zidova u slučaju bilo kakvog istjecanja cijevi za grijanje, složeno postavljanje cijevnog sustava, što zahtijeva mnogo dana rada s štukaturama, te visoki gubici topline samih zgrada spriječili su njegovo širenje u Rusiji. U međuvremenu, u Europi je grijanje s pločama ili zračenjem, temeljeno na razvoju Jahimoviča, uživalo veliku popularnost u 20. stoljeću..

Međutim, u SSSR-u su još postojali slični sustavi grijanja – cijevi za grijanje od čelika ili lijevanog željeza položene su duž zidova duž linije postolja, vrh je bio prekriven betonom, od kojeg je formiran podlog. Takvo podno grijanje korišteno je sredinom prošlog stoljeća u dječjim i medicinskim ustanovama Sovjetskog Saveza..

U Europi su sustavi za grijanje na krovima razvili više – razvijeni su šuplji paneli u obliku klasične krovne ploče, koji pokrivaju grijaće cijevi opremljene okomitim rebrom po cijeloj dužini. Rebra su omogućila povećanje prijenosa topline matičnih radijatora za više od 60% u usporedbi s ravnim i okruglim grijaćim pločama bez rebara..

Kako funkcionira sustav grijanja na podnožju

Grijanje podnih dasaka dijeli se na toplu vodu i električno grijanje. Glavni dijelovi sustava s vodenim hlađenjem su radijacijski blok za toplu pločicu, razvodni razvodnik i plastične cijevi nepropusne za kisik postavljene unutar valovite cijevi izrađene od XLPE.

Blok radijatora sastoji se od izmjenjivača topline i aluminijske kutije. Izmjenjivač topline izrađen je od dvije bakrene cijevi, čiji je vanjski promjer 13 mm, debljina stijenke je 2 mm, na koje su pričvršćene vertikalne aluminijske ili mesingane lamele. Kutija od aluminija sastoji se od tri trake, profilirane vrućom istiskivanjem – donji nosač, gornji i prednji poklopac. Širina kutije – 28 mm, visina – 140 mm. Izmjenjivač topline ugrađuje se unutar kutije pomoću držača posebnog dizajna.

Razdjelni razvodnik sastoji se od dvije čelične cijevi paralelne jedna s drugom, opremljene s izlazima, ulazima, ventilacijskim otvorima, termo ventilima za zatvaranje i odvod – gornja cijev dizajnirana je za spajanje na izvor opskrbe toplinom i daljnje ožičenje preko plastičnih cijevi do radijatora grijanja, a preko donje se vraća ohlađeni nosač topline na bojler ili, u slučaju centralnog grijanja, na povratnu cijev.

Prilikom gradnje grijanja podnožja, plastična cijev, uz pomoć koje se rashladno sredstvo isporučuje i uklanja iz radijatora za grijanje, postavlja se u valovitu cijev. Budući da će se dio kruga grijanja morati položiti u pod i proći kroz zidove, vanjska valovita cijev omogućit će vam da zamijenite unutarnju bez otvaranja poda – jednostavnim uklanjanjem potonjeg iz valovitog kanala i ubacivanjem nove PEX cijevi u njega. Međutim, potpuna odsutnost zraka u sustavu grijanja na podnožju i imunitet plastičnih cijevi na soli sadržane u vodi omogućit će mu da dugo neometano funkcionira..

Najviša temperatura vode ili antifriza korištena u sustavu grijanja na podnoj ploči kao nosač topline ne smije prelaziti 85 ° C, radni tlak ne smije prelaziti 3 atmosfere, inače će umrežene plastične cijevi izgubiti čvrstoću. Budući da temperatura vode u sustavu centralnog grijanja može biti veća od 85 ° C, a radni tlak može prelaziti 9 atmosfera (prilikom ispitivanja sustava grijanja vodenim čekićem), potrebne su dodatne mjere. Umjesto plastičnih cijevi, možete koristiti metalno-plastične ili bakrene cijevi, međusobno povezane lemljenjem, kao opciju – koristite izmjenjivač topline, ugrađen kao prijemnik toplinske energije iz centralne mreže grijanja, prenoseći ga na rashladno sredstvo u sustav grijanja na podnožju kroz bakrene ploče. Posljednja mjera je posebno učinkovita, jer vam omogućuje da zadržite karakteristike visokog učinka grijanja podnih ploča i potpuno ih zaštitite od temperature i hidrauličkih učinaka centralnog grijanja.

Kada instalirate sustav grijanja na podnožju, možda će biti potrebno opremiti ga dodatnom opremom, poput: termomehaničkih ili termoelektričnih termostata za svaku skupinu radijatora grijanja, servo pogona na razvodnom razvodniku, cirkulacijske pumpe, manometra i termometra na ulazu rashladne tekućine u razvodnik.

Električno grijanje na podnožju temelji se na radijatorskim blokovima s ugrađenim elementima za grijanje zraka, odnosno njegova je ugradnja mnogo lakša od sustava s tekućim nosačem topline. Izgled električnih temeljnih radijatora potpuno je identičan tekućim, razlika je u nedostatku cijevi koje opskrbljuju rashladnu tekućinu, grijaći element ugrađen je u donju bakrenu cijev radijatora, a kabel napajanja položen je u gornji u toplinski otpornu silikonsku izolaciju. Snaga grijaćih elemenata je 200 W za svaki mjerač rada, izvor energije za njih je obična kućna električna mreža. Unatoč visokoj razini zaštite od vlage, električni osnovni radijatori nisu predviđeni za ugradnju u prostorije s visokom vlagom zraka.

Princip rada grijanja podnih ploča

Plinth radijatori za grijanje nisu u mogućnosti zagrijati atmosferu prostorije pomoću konvekcije zraka, budući da su smješteni u blizini ravnina zidova, a na kondenzirani protok zraka iz njih utječe Coanda efekt.

Čudno ponašanje mlaza vrućeg zraka iz zapaljene svijeće – njegova težnja prema bilo kojoj obližnjoj površini – primijetio je engleski fizičar Thomas Jung, koji je to spomenuo u izvještaju koji je dao u londonskom Kraljevskom društvu 1800. godine..

Detaljno istraživanje učinka “lijepljenja” protoka zraka na obližnje površine izveo je rumunjski znanstvenik Henry Coanda, koji ga je slučajno otkrio početkom 20. stoljeća, jedan od prvih istraživača aerodinamike. Tijekom eksperimenata s mlaznom turbinom stvorenom u skladu s njegovim projektom, Coanda je otkrio isti fizički učinak kao i Jung prije 100 godina – protok tekućine iz radne turbine jurio je prema zidu koji se nalazio sa njegove strane i činilo se da se zabio u njegovu površinu. Nakon provedbe dodatnih pokusa, znanstvenik je otkrio da se protok zraka ponaša na isti način. Godine 1934. Henry Coanda imenovao je efekt koji je otkrio u njegovu čast, objasnivši ga na sljedeći način – zona smanjenog tlaka tvori blizu površina, uzrokovana njihovom neprobojnošću i slobodnim pristupom zraka samo s jedne strane. Istodobno se pokrivni protok zraka širi na veliko područje, razvijajući se samo duž ogradne površine.

Radijatori sustava toplog postolja ugrađeni su duž vanjskih zidova (jedna strana okrenuta prema vanjskoj strani zgrada). Kutija oblikovana aluminijskim trakama ima dva vodoravna utora duž cijele svoje dužine – jedan se nalazi na podu, na prednjoj ploči, a drugi se nalazi u gornjem dijelu, bliže zidu. Hladni zrak ulazi u unutrašnjost kutije, zagrijava se i diže, kao i kod svake opreme za grijanje, čije se načelo grijanja temelji na konvekciji zraka, ali u ovom se slučaju protok zraka pokorava Coanda efektu i širi se samo duž površine zida. Kao rezultat, toplina iz zraka se ne prenosi u atmosferu zraka u sobi, već na strukturni materijal zida, koji poput IR grijača, emitira ravnomjernu toplinu u obliku infracrvenih zraka, dok se zagrijava..

Budući da se soba zagrijava ne zbog konvekcije, nema potrebe za visokim zagrijavanjem rashladne tekućine – u dizajnu radijatora potrebno je koristiti samo materijale s visokim koeficijentom toplinske vodljivosti. To objašnjava uporabu bakra i aluminija, čija je toplinska vodljivost 390 odnosno 236 W / mK. Na primjer, za željezo ovaj je koeficijent samo 92 W / m K, a za plastiku ojačanu metalom je 0,43 W / m K, to jest, bakar i aluminij su najprikladniji materijali za radijatore na ploči..

Maksimalna temperatura aluminijske kutije toplog postolja tijekom rada ovog sustava grijanja bit će ne veća od 40 ° C, a površina zida, pored koje je ugrađen radijator, neće se zagrijati viša od 37 ° C – neće se moći spaliti protiv njih sa svom željom.

Karakteristike grijanja podnožja – prednosti i nedostaci

Pozitivna svojstva sustava grijanja na bazi matičnih radijatora:

• nedostatak gibanja zraka za konvekciju, praćeno vaganjem prašine;
• infracrvena toplina ljudsko tijelo pozitivno opaža;
• ravnomjerna raspodjela topline u sobi, samo su neprozirni predmeti u sobi izloženi infracrvenom grijanju;
• Topli zrak se ne akumulira u blizini stropa, što je obično slučaj s konvekcijskim grijanjem. Ista temperatura uspostavlja se u cijelom volumenu zraka u sobi;
• površine koje okružuju sobu imaju temperaturu prihvatljivu za osobu, to jest, ne kradu toplinu iz ljudskih tijela;
• problem taloženja vlage na površinama zidova i stropova potpuno je riješen – oni će uvijek biti suhi, što znači da im više ne prijeti ni plijesan, niti zaostajanje završnih materijala;
• ugradnja sustava grijanja na podnožju vrši se brzo, bez obzira na starost zgrade. Mrežni radijatori, iako su nešto veći od drvene letve, ne izgledaju tako jasno kao lijevani ili bimetalni radijatori, obično instalirani ispod prozora;
• nepostojanje potrebe za visokom temperaturom rashladnog sredstva može značajno smanjiti potrošnju goriva potrošenog na zagrijavanje – ušteda će biti oko 30–40% u usporedbi s potrebama klasičnih sustava grijanja. Osim toga, ušteda goriva se postiže snižavanjem temperature zraka u prostorijama – ako se zidovi zagrijavaju na +22 ° C, tada će ugodna temperatura zraka biti +16 ° C, u usporedbi s +20 ° C zraka, a zidovi s temperaturom od +18 ° C, koji crpe toplinu od članova kućanstva;
• visoka održavanost elemenata sustava, što omogućuje rad bez demontaže završnih premaza u slučaju potrebe za popravkom;
• opremanje termostatima omogućuje vam postavljanje optimalne temperature u svakoj sobi opremljenoj s pločama radijatora, odvojeno.

Treba napomenuti da se sustav grijanja na podnoj ploči može koristiti i za hlađenje prostora, ako je napunjen nosačem hladne tekućine – Coanda efekt će raditi u ovom slučaju, samo uz manju učinkovitost. Pri korištenju sustava za hlađenje važno je u tim uvjetima održavati temperaturu tekućine u sustavu na razini višoj od točke rosišta (ovisno o vlažnosti zraka i njegovoj temperaturi), jer će se u protivnom stvoriti kondenzacija na površinama kruga, koja se mora negdje ukloniti.

Nedostaci sustava uključuju:

• visoki trošak – oko 3000 rubalja. po metru sustava grijanja njegovom ugradnjom. Međutim, ova cijena je zbog skupih materijala koji su izuzetno potrebni u grijanju podnih ploča;
• instalaciju sustava provode samo profesionalci koji imaju odgovarajuće certifikate proizvođača toplinskih sustava grijanja. Amaterski pristup ugradnji neće omogućiti postizanje potrebnih termofizičkih karakteristika, značajno će smanjiti radni vijek;
• maksimalna duljina jednog kruga grijanja ne smije prelaziti 15 radnih metara – jedan je od razloga zašto sustav mora biti opremljen razvodnim razvodnikom. S većom duljinom kruga, učinkovitost grijanja znatno se smanjuje;
• ugradnja različitih ukrasnih prekrivača na radijatorsku kutiju nije dopuštena, jer smanjuju prijenos topline;
• čvršće postavljanje radijatora sa postoljem na površinu zida, što omogućava potpunu upotrebu Coanda efekta, na kraju dovodi do izvijanja ukrasa filmskih zidova;
• potrebno je održavati prostoriju grijanu podnim radijatorima što je moguće slobodnije, bez blokiranja površina matičnih ploča i zidova namještajem za ormare, jer se na taj način sprečava konvekcija i infracrveno zračenje, izobličujući protok zraka i apsorbirajući IC toplinu koju zidovi ispuštaju.

U prošlom stoljeću grijanje na podnožju, poput radijacijskog grijanja općenito, nije bilo vrlo popularno zbog velikih gubitaka topline građevinskog materijala – bilo je lakše zagrijavati zrak konvekcijom, što je omogućilo brzo nadoknađivanje gubitka topline, unatoč očitim nedostacima takvog grijanja. Usput, upravo su zbog toga radijatori grijanja bili instalirani ispod prozorskih otvora – kroz pukotine u okvirima i ostakljenju hladnoća je prodirala posebno brzo.

Danas postoje građevinski i završni materijali za fasade koji mogu značajno smanjiti gubitak topline kroz ogradne konstrukcije, a moderni prozorski okviri opremljeni jedinicama za termičko zadržavanje uopće ne dopuštaju prolazak zraka. Sve to omogućuje odmak od klasičnih sustava konvekcijskog grijanja do učinkovitijeg radijacijskog grijanja, istovremeno značajno povećavajući kvalitetu življenja u našim kućama i stanovima. U narednim godinama će iz naših domova nestati cijevi i radijatori grijanja, uobičajeni za sustave s prisilnom i prirodnom (gravitacijskom) cirkulacijom rashladne tekućine – zamijenit će ih naprednijom opremom za grijanje.

Povezani unosi:

1. Kako odabrati radijator grijanja Sadržaj članka Osnove toplinske fizike Konvekcijska komponenta strukture Materijali i njihova toplinska sposobnost Dizajnerski pritisak, obloge Istisnina, uobičajena toplinska snaga dimenzije U našem edukativnom programu za vas pokušali smo što detaljnije...
2. Kako odabrati radijator grijanja vode Sadržaj članka Radijatori od lijevanog željeza Aluminijski radijatori Čelični panel radijatori Bimetalni radijatori preporuke U ovom ćemo članku pokušati utvrditi glavne kriterije kojih se moramo pridržavati pri odabiru radijatora s toplom...
3. Kako naručiti duplikat izvoda iz matične knjige rođenih u slučaju gubitka ili oštećenja – na portalu Državne službe, u Međunarodnom financijskom centru ili u matičnom uredu Sadržaj članka Što učiniti ako izgubite rodni list Oporavi potvrdu o rođenju odraslih Oporavi rodni list djeteta Kako vratiti izvod iz matične knjige rođenih umrlog rođaka U kojim se slučajevima može...
4. Trebaju li muškevci popločiti ploče umjesto asfalta Sadržaj članka Zašto su ploče za popločavanje bolje od asfaltnog kolovoza Prvo: ekološka prijatnost Drugo: trajnost Treće: otpornost na toplinu Četvrto: estetika Peto: suhoća Jednostavno je nemoguće ne primijetiti novi poduhvat...

Čitaj više  Ispravan spoj električnih žica: prešanje ili lemljenje