Zemas temperatūras radiatori REGULUS-sistēma. Radiatori zemas temperatūras apkures sistēmās

Noteikti visi esat vairākkārt dzirdējuši no tērauda paneļu radiatoru ražotājiem (Purmo, Dianorm, Kermi u.c.) par viņu iekārtu nebijušu efektivitāti modernās augstas efektivitātes zemas temperatūras apkures sistēmās. Taču neviens nepūlējās paskaidrot – no kurienes tāda efektivitāte?

Vispirms apskatīsim jautājumu: "Kam domātas zemas temperatūras apkures sistēmas?" Tie ir nepieciešami, lai varētu izmantot mūsdienīgus ļoti efektīvus siltumenerģijas avotus, piemēram, kondensācijas katlus un siltumsūkņus. Ņemot vērā šīs iekārtas specifiku, dzesēšanas šķidruma temperatūra šajās sistēmās svārstās no 45-55 °C. Siltumsūkņi nevar fiziski paaugstināt dzesēšanas šķidruma temperatūru. A kondensācijas katli Nav ekonomiski izdevīgi sildīt tvaiku virs kondensācijas temperatūras 55 °C, jo, šo temperatūru pārsniedzot, tie pārstāj kondensēties un darbojas kā tradicionālie katli ar tradicionālo lietderības koeficientu aptuveni 90%. Turklāt, jo zemāka ir dzesēšanas šķidruma temperatūra, jo ilgāk darbosies polimēru caurules, jo 55 ° C temperatūrā tās sadalās 50 gadus, 75 ° C temperatūrā - 10 gadus un 90 ° C temperatūrā - tikai trīs gadi. Degradācijas procesā caurules kļūst trauslas un pārtrūkst saspringtajās vietās.

Tika noteikta dzesēšanas šķidruma temperatūra. Jo zemāks tas ir (pieļaujamās robežās), jo efektīvāk tiek patērēti enerģijas nesēji (gāze, elektrība), un jo ilgāk darbojas caurule. Tātad siltums tika iegūts no enerģijas nesējiem, pārnests uz dzesēšanas šķidrumu, nogādāts sildītājā, tagad siltums jānodod no sildītāja uz telpu.

Kā mēs visi zinām, siltums no sildītājiem iekļūst telpā divos veidos. Pirmais ir termiskais starojums. Otrais ir siltumvadītspēja, kas pārvēršas konvekcijā.

Apskatīsim katru metodi tuvāk.

Ikviens zina, ka termiskais starojums ir siltuma pārneses process no karstāka ķermeņa uz mazāk karstu ķermeni ar elektromagnētisko viļņu palīdzību, tas ir, faktiski tā ir siltuma pārnese ar parasto gaismu, tikai infrasarkanajā diapazonā. Tādā veidā Saules siltums sasniedz Zemi. Tā kā termiskais starojums būtībā ir viegls, uz to attiecas tie paši noteikumi. fiziskie likumi, kas attiecas uz gaismu. Proti: cietie ķermeņi un tvaiks praktiski nepārraida starojumu, savukārt vakuums un gaiss, gluži pretēji, ir caurspīdīgi termiskajiem stariem. Un tikai koncentrētu ūdens tvaiku vai putekļu klātbūtne gaisā samazina gaisa caurspīdīgumu starojumam, un daļu starojuma enerģijas absorbē vide. Tā kā gaiss mūsu mājās nesatur ne tvaiku, ne blīvus putekļus, ir skaidrs, ka to var uzskatīt par absolūti caurspīdīgu siltuma stariem. Tas ir, starojums netiek aizkavēts un gaiss to neuzsūc. Gaiss netiek sildīts ar starojumu.

Starojuma siltuma pārnese turpinās tik ilgi, kamēr pastāv atšķirība starp izstarojošo un absorbējošo virsmu temperatūru.

Tagad parunāsim par siltuma vadīšanu ar konvekciju. Siltumvadītspēja ir siltumenerģijas pārnešana no uzkarsēta ķermeņa uz aukstu ķermeni to tiešā saskarē. Konvekcija ir siltuma pārneses veids no apsildāmām virsmām, ko izraisa gaisa kustība, ko rada Arhimēda spēks. Tas ir, sakarsētais gaiss, kļūstot vieglāks, Arhimēda spēka ietekmē tiecas uz augšu, un aukstais gaiss ieņem vietu siltuma avota tuvumā. Jo lielāka ir starpība starp karstā un aukstā gaisa temperatūru, jo lielāks ir pacelšanas spēks, kas spiež uzkarsēto gaisu uz augšu.

Savukārt konvekciju aizkavē dažādi šķēršļi, piemēram, palodzes, aizkari. Bet vissvarīgākais ir tas, ka gaiss pats traucē gaisa konvekciju vai, pareizāk sakot, tā viskozitāti. Un, ja telpas mērogā gaiss praktiski netraucē konvekcijas plūsmām, tad, “saspiests” starp virsmām, tas rada ievērojamu pretestību sajaukšanai. Atcerieties logu stiklu. Gaisa slānis starp rūtīm pats sevi bremzē, un mēs iegūstam aizsardzību no aukstuma ārā.

Nu, tagad, kad esam izdomājuši siltuma pārneses metodes un to īpašības, apskatīsim, kādi procesi notiek apkures ierīcēs, kad dažādi apstākļi. Augstā dzesēšanas šķidruma temperatūrā visas apkures ierīces silda vienlīdz labi - spēcīga konvekcija, spēcīgs starojums. Tomēr, kad dzesēšanas šķidruma temperatūra samazinās, viss mainās.

Konvektors. Tā karstākā daļa - caurule ar dzesēšanas šķidrumu - atrodas sildītāja iekšpusē. No tā lameles tiek uzkarsētas, un jo tālāk no caurules, jo vēsākas ir lameles. Lameļu temperatūra ir gandrīz vienāda ar apkārtējās vides temperatūru. No aukstām lamelēm nav starojuma. Konvekciju zemās temperatūrās kavē gaisa viskozitāte. No konvektora ir ļoti maz siltuma. Lai tas uzsiltu, nepieciešams vai nu paaugstināt dzesēšanas šķidruma temperatūru, kas uzreiz samazinās sistēmas efektivitāti, vai arī mākslīgi, piemēram, ar speciāliem ventilatoriem, izpūst no tās silto gaisu.

Alumīnija (sekcijveida bimetāla) radiators strukturāli ļoti līdzīgs konvektoram. Tā karstākā daļa - kolektora caurule ar dzesēšanas šķidrumu - atrodas sildītāja sekciju iekšpusē. No tā lameles tiek uzkarsētas, un jo tālāk no caurules, jo vēsākas ir lameles. Nav starojuma no aukstām lamelēm. Konvekciju 45-55 °C temperatūrā kavē gaisa viskozitāte. Tā rezultātā normālos darbības apstākļos no šāda “radiatora” ir ļoti maz siltuma. Lai tas sasiltu, ir jāpaaugstina dzesēšanas šķidruma temperatūra, bet vai tas ir pamatoti? Tādējādi gandrīz visur mēs saskaramies ar kļūdainiem alumīnija un bimetāla ierīču sekciju skaita aprēķiniem, kuru pamatā ir atlase “pēc nominālās temperatūras plūsmas”, nevis faktiskās temperatūras darbības apstākļi.

Tērauda paneļa radiatora karstākā daļa - ārējais panelis ar dzesēšanas šķidrumu - atrodas ārpus radiatora. Lameles no tā uzsilst, un, jo tuvāk radiatora centram, jo ​​vēsākas ir lameles. Un starojums no ārējā paneļa vienmēr ir

Tērauda paneļu radiators. Tā karstākā daļa - ārējais panelis ar dzesēšanas šķidrumu - atrodas ārpus sildītāja. Lameles no tā uzsilst, un, jo tuvāk radiatora centram, jo ​​vēsākas ir lameles. Konvekciju zemās temperatūrās kavē gaisa viskozitāte. Kā ar radiāciju?

Radiācija no ārējā paneļa ilgst tik ilgi, kamēr pastāv atšķirība starp sildītāja virsmu un apkārtējo objektu temperatūru. Tas ir, vienmēr.

Papildus radiatoram šis noderīgs īpašums raksturīgi radiatoru konvektoriem, piemēram, Purmo Narbonne. Tajās dzesēšanas šķidrums plūst arī ārā cauri taisnstūrveida caurules, un konvektīvā elementa lameles atrodas ierīces iekšpusē.

Mūsdienīgu energoefektīvu apkures ierīču izmantošana palīdz samazināt apkures izmaksas, un plašais standarta izmēru paneļu radiatoru klāsts no vadošajiem ražotājiem viegli palīdzēs īstenot jebkuras sarežģītības projektus.

A. Nikišovs

Tehniskās domas attīstība ir ļāvusi mūsdienu cilvēks lai būtu liela apkures sistēmu izvēle atkarībā no prasībām un materiālajām iespējām, kādas nebija pat iepriekšējai paaudzei. Pakāpeniska sadzīves siltumenerģijas attīstība ir novedusi pie tā, ka iedzīvotāju vidū arvien populārākas ir kļuvušas mājokļu zemas temperatūras apkures sistēmas, par kurām tiks apspriestsŠajā rakstā

Prakse ir parādījusi, ka, salīdzinot divus siltuma avotus - ar augstu un zemu temperatūru -, cilvēkam visērtākos apstākļus rada zemas temperatūras apkures iekārta, kas nodrošina nelielu temperatūras starpību telpā un nerada negatīvas sajūtas. Tā saukto zemo temperatūru augšējā robeža saskaņā ar enerģētiķu definīciju ir aptuveni 40˚С. Zemas temperatūras apkures sistēmas, kurās tiek izmantots dzesēšanas šķidrums, darbojas ar temperatūru 40-60˚С - pie siltuma ražošanas ierīces ieejas un tās izejas. Un gaisa, elektriskās un starojuma apkures sistēmas izmanto arī zemāku temperatūru, kas ir salīdzināma ar cilvēka ķermeņa temperatūru. Tātad pats zemās temperatūras jēdziens ir diezgan nosacīts, un, neskatoties uz to, dzesēšanas šķidruma vai citu siltuma avotu izmantošanai ar temperatūru līdz 45˚ ir daudz priekšrocību, kas ietekmē šādas sistēmas izvēli mājas apkurei un, pateicoties tās īpašībām. , organiski iekļaujas lietojumos ar atjaunojamiem enerģijas avotiem.

Visām apkures sistēmām tiek izvirzītas noteiktas prasības, kas izstrādātas, lai padarītu to lietošanu efektīvāku, ērtāku un drošāku. Celtniecības, klimata, higiēnas un tehnoloģiskajām prasībām ir detalizēti aprakstītas DBN V.2.5-67:2013 4., 5., 6., 7., 9., 10. un 11. punktā. Šīs prasības ļauj samazināt negatīvo un vienlaikus palielināt pozitīvo ietekmi uz cilvēka ķermenis nodrošina apkures sistēmas.

Jāpiebilst, ka viens no būtiski nosacījumi jebkuras apkures sistēmas efektivitāte ir rūpīga siltuma zudumu uzskaite, un zemas temperatūras sistēmām tas, iespējams, ir vissvarīgākais. Pretējā gadījumā šādas sistēmas būs neefektīvas un nevajadzīgi patērēs enerģiju, un līdz ar to arī materiāli dārgas.

Klasifikācija

Zemas temperatūras apkures sistēmas nosacīti var iedalīt - pēc siltuma sagatavošanas metodes - monolītās, divvērtīgās un kombinētās. Monolītās sistēmas raksturo viena vai vairāku siltumenerģijas ģenerēšanas iekārtu izmantošana. Divvērtīgajos izmanto divus siltuma ģeneratorus ar dažādiem darbības principiem, no kuriem vienu var ieslēgt kā papildus siltuma avotu pie ļoti zemām āra temperatūrām. Vairākas paralēli savienotas siltumenerģijas ražošanas iekārtas veido kombinētu apkures sistēmu.

Siltumnesēja sildīšanu visās apkures sistēmās var veikt tieši vai netieši. Tiešās apkures piemērs ir dažāda veida ūdens sildīšanas katli, kas darbojas uz cietas, šķidras vai gāzveida degviela, kā arī elektriskie katli. Dzesēšanas šķidrums tiek uzkarsēts netieši siltummaiņos (katlos) vai siltuma akumulatoros. Šī metodeļoti plaši izmanto sistēmās, kuras darbina ar atjaunojamiem enerģijas avotiem – vēja un saules enerģiju.

Tāpat zemas temperatūras apkures sistēmas var iedalīt pēc dzesēšanas šķidruma veida - šķidrums, gāze, gaiss un elektriskā, un pēc apkures ierīču veida - virsmas, konvekcijas un paneļu staru.

Sistēmu apraksts

Zemas temperatūras apkures sistēmas kļūst arvien populārākas, jo tās ir ļoti harmoniski apvienotas ar iekārtām, kas darbojas ar atjaunojamiem enerģijas avotiem. Laikā, kad tradicionālā enerģija kļūst arvien dārgāka, tas ir svarīgs faktors.

Ūdens sildīšana

Visām šāda veida sistēmām ir raksturīgi trīs galvenie parametri - dzesēšanas šķidruma temperatūra siltumenerģijas ražošanas ierīces izejā (šajā gadījumā tiek izmantoti ūdens sildīšanas katli cietajam, šķidrajam, gāzveida kurināmajam un elektriskajam), temperatūra tās ieplūdē un gaisa temperatūra apsildāmajā telpā. Šāda ciparu secība ir norādīta visos katlu dokumentos.
Mūsdienu zemas temperatūras apkures sistēmas galvenokārt balstās uz Eiropas standartu EN422, kas ievieš jēdzienu "mīksts karstums", kas ietver dzesēšanas šķidruma izmantošanu ar temperatūru 55˚С siltumenerģijas ražošanas ierīces izejā, un pie ieejas - 45˚С.

Šis apkures veids ietver cirkulācijas sūkņu izmantošanu sistēmā, kas tiek novietoti tāpat kā parastajās apkures sistēmās. Visekonomiskākās ir "atvērtās" sistēmas ar izmitināšanu izplešanās tvertne augšējā punktā. Sūkņu uzstādīšana dzesēšanas šķidruma padeves līnijā ļauj izvairīties no iespējamām retināšanas zonām, kas rodas, uzstādot cirkulācijas sūkņus atgaitas līnijā.

IN slēgtas sistēmas strādājot ar paaugstinātu spiedienu, kopā ar cirkulācijas sūknis nepieciešams izmantot automātisko gaisa ventilāciju un drošības vārstu, kā arī manometru, kas parāda spiedienu sistēmā. Izplešanās tvertne šajā gadījumā ir novietota lietotājam ērtā vietā.

Viena no prasībām, kas nosaka atvērtā tipa efektivitāti apkures sistēmas, ir nepieciešamība pēc labas izplešanās tvertnes siltumizolācijas. Dažkārt - izvietošanas gadījumā ēku bēniņos - nepieciešama arī tā piespiedu apkure.

Viens no visizplatītākajiem zemas temperatūras apkures sistēmu veidiem ir labi zināmā "silta grīda" (1. att.). Piemēram, Oventrop (Vācija) ražotajās virsmas apkures sistēmās ir caurules, kuras var uzstādīt grīdā, griestos un sienās. Šajā gadījumā interjers vispār netiek ietekmēts.

Rīsi. 1. Apkures sistēma ar "silto grīdu"

Šajās sistēmās, pateicoties pārsvarā starojuma siltuma apmaiņai, gaisa kustība absolūti nav, un siltums tiek vienmērīgi sadalīts visā telpā. Elektroniski programmējamie kontrolleri būtiski palielina sistēmas efektivitāti.

Virszemes apkures sistēmu pievadlīnija satur siltumnesēju ar temperatūru 40-45˚С, kas ļauj maksimāli efektīvi izmantot kondensācijas katlu iespējas, kā arī alternatīvos (atjaunojamos) enerģijas avotus. Sistēmā parasti tiek izmantota XLPE caurule ar skābekļa barjeras slāni.

Tvaika apkure

Šim apkures veidam ir raksturīga "piesātināta" tvaika izmantošana kā sildīšanas līdzeklis, kas rada nepieciešamību nodrošināt pietiekamu kondensāta savākšanu. Un, ja apkures sistēmā ir viens sildītājs, kas nerada problēmas, tad, palielinoties to skaitam, kondensāta noņemšana kļūst arvien grūtāka. Šīs problēmas risinājums tika atrasts, izmantojot "auksto" tvaiku kā dzesēšanas šķidrumu. Viņa loma iekšā modernas sistēmas ah zemas temperatūras tvaika sildīšanas spēlē, jo īpaši freons-114 - neuzliesmojošs, netoksisks, bez smaržas un ķīmiski stabils neorganisks savienojums.

"Aukstā" tvaika sistēma darbojas, izmantojot piesātināto tvaiku kondensācijas laikā izdalīto siltumu, kas silda sildīšanas ierīces. Kondensāta cauruļvadi darbojas "slapjā" režīmā, kas ir saistīts ar kondensāta rezervi. Šajā gadījumā tvaika uztvērēji nav nepieciešami - kondensāts gravitācijas ietekmē atgriežas iztvaicētājā. Arī dekoratīvās kosmētikas sūknis nav nepieciešams. Gan tvaika cauruļvadi, gan kondensāta cauruļvadi tiek montēti gan horizontāli, gan vertikāli. Turklāt nav nepieciešams ievērot neobjektivitāti. Kad vertikāla montāža padeves tvaika līniju var novietot gan virs, gan zemāk.

Sistēmas, kas darbojas ar “aukstu” tvaiku, regulēšana tiek veikta, ietekmējot tvaika spiedienu un tā temperatūru, kam sistēma tiek aprēķināta uz spiediena, kas atbilst maksimāli iespējamai tvaika temperatūrai.

Kā sildīšanas ierīces zemas temperatūras tvaika apkures sistēmā parasti izmanto sekciju radiatori un konvektoru paneļi. Lai regulētu siltuma pārnesi, katra apkures iekārta ir aprīkota ar membrānas vārstu.

Gaisa sistēmas

Šāda veida sistēmu izmantošana (2. att.) ir diezgan ierobežota. To ietekmē vairāki faktori. Pirmkārt, diezgan zema siltuma apmaiņas pakāpe starp gaisu un siltumenerģijas ražošanas ierīci vai siltummaini. Otrkārt, higiēnas apsvērumu dēļ. Gaisa straumes nes putekļus, savukārt gaisa kanāli un siltummaiņi rada labi apstākļi nevēlamu baktēriju un mikroorganismu attīstībai, un tiem nepieciešama īpaša aizsardzība. Un, treškārt, šādas sistēmas ir ļoti materiāli ietilpīgas, un tāpēc tām ir augstas izmaksas.

Rīsi. 2. Gaisa apkures sistēma

Bet, neskatoties uz to, zemas temperatūras gaisa apkures sistēmas var izmantot šādos gadījumos:

• ja nepieciešams nodrošināt centralizētu apkuri pie zema gaisa ātruma kanālos. Šī metode ir piemērota apkurei mazas mājas un kotedžas ar cokola gaisa vadu palīdzību;
• ja nepieciešams nodrošināt centrālapkuri ar lielu gaisa ātrumu kanālos - augstspiediena sistēma. Šajā gadījumā ir nepieciešamas speciālas gaisa sadales iekārtas, kas nodrošina vienmērīgu gaisa padevi visās telpās un kurām piemīt troksni absorbējošas īpašības. Šīs sistēmas regulēšana tiek veikta divos veidos: primārā - uz siltummaiņa, un sekundārā - pieplūdes siltā gaisa daudzums;
• ja nepieciešama lokālā apkure vairākām telpām vai vienai lielai. Šādas sistēmas ir pazīstamas ikvienam no lielajiem veikaliem - pie ieejas telpās tiek izmantoti gaisa aizkari, bet papildu gaisa vadi ar siltais gaiss vajadzīgajās vietās.

Elektriskā apkure

Šo sistēmu apkures sistēmu tirgū pārstāv daudzi ražotāji. Tas ir balstīts uz speciāla pretestības kabeļa sildīšanas principu (3. att.) elektrošoks. No kabeļa noņemtais siltums tiek pārnests uz vidi, radot telpas mīkstu apsildi. Sistēmas komplektācijā var būt iekļauti apkures kabeļi vai saliekami paklājiņi, termostati un uzstādīšanas komplekts ātrai un vienkāršai uzstādīšanai.

Rīsi. 3. Elektriskā "siltā grīda"

Sistēmu strukturālie elementi

Visas apkures sistēmas, kā minēts iepriekš, ir izstrādātas, lai uzturētu optimālu un komfortablu trīs parametru attiecību - dzesēšanas šķidruma temperatūru pēc siltumenerģijas ražošanas ierīces, sildītāja temperatūru un gaisa temperatūru telpā. Šo attiecību var sasniegt pareizā izvēle svarīgiem elementiem sistēmas.

Siltuma ražošanas ierīces

Visas siltuma ražošanas ierīces var iedalīt trīs grupās.

Pirmā grupa - siltuma ģeneratori, kuru pamatā ir tradicionālā kurināmā un elektroenerģijas izmantošana. Lielākoties tie ir dažādi karstā ūdens boileri kas darbojas ar cieto, šķidro, gāzveida kurināmo un elektriskā enerģija. Pat priekš netiešā apkure"aukstais" tvaiks zemas temperatūras apkures tvaika sistēmās, tiek izmantotas visas tās pašas ūdens sildīšanas ierīces.

Šajā ierīču grupā var atzīmēt mājsaimniecības kondensācijas katlu, kas ir ierīce, kas parādījās inovatīvu izstrādņu rezultātā racionāla izmantošanaūdens tvaiki, kas rodas degvielas sadegšanas laikā. Pētījumi, kas vērsti uz pilnīgāku enerģijas izmantošanu un vienlaikus samazinot negatīvo ietekmi uz vidi, ļāva izveidot jauna veida apkures iekārtas - kondensācijas katlu -, kas ļauj iegūt papildu siltumu no dūmgāzēm kondensācijas ceļā. .

Piemēram, Itālijas ražotājs Baxi ražo kondensācijas katlu līniju gan uz grīdas, gan pie sienas. Sastāvs sienas katli Luna Platinum (4. att.) sastāv no vienas ķēdes un divkontūru kondensācijas katliem, ar jaudu no 12 līdz 32 kW. Galvenais elements ir AISI 316L nerūsējošā tērauda siltummainis. Dažādi sastāvdaļas Katlu vada elektroniskā plate, ir noņemams vadības panelis ar šķidro kristālu displeju un iebūvēta temperatūras kontroles funkcija. Degļa jaudas modulācijas sistēma ļauj katla jaudu pielāgot ēkas patērētajai enerģijai diapazonā 1:10.

Rīsi. 4. Kondensācijas katls BAXI Luna Platinum

Otrā grupa ir iekārtas, kurās tiek izmantots nesistēmas dzesēšanas šķidrumu siltums. Šādos gadījumos tiek izmantoti siltuma akumulatori.

Trešajā grupā ietilpst ierīces, kas izmanto ārējo dzesēšanas šķidrumu netiešai apkurei. Viņi veiksmīgi izmanto virsmas, kaskādes vai burbuļbumbu siltummaiņus. Tieši šo veidu izmanto "aukstā" tvaika sildīšanai zemas temperatūras tvaika apkures sistēmās.

Apkures ierīces

Apkures ierīces ir iedalītas 4 grupās:

• ierīces ar vienādām virsmām gan siltumnesēja pusē, gan gaisa pusē. Šāda veida ierīces ir zināmas visiem - tie ir tradicionālie sekciju radiatori;
• konvekcijas tipa ierīces, kurās virsmas laukums saskarē ar gaisu ir daudz lielāks nekā virsma dzesēšanas šķidruma pusē. Šajās ierīcēs siltuma starojumam ir sekundāra nozīme;
• plākšņu gaisa sildītāji ar stimulējošu gaisa plūsmu;
• paneļa tipa ierīces - grīda, griesti vai siena. Šajā apkures paneļu līnijā, piemēram, var atzīmēt čehu paneļu tērauda radiatorus Korado ar nosaukumu Radik, kas ražoti divās versijās - ar sānu savienojumu (Klasik) un ar apakšējo ar iebūvētu termostata vārstu (VK). . Paneļu tērauda radiatorus piedāvā arī Kermi (Vācija).

Rīsi. 5. Paneļu tērauda radiators Korado

Zemas temperatūras sistēmu apkures ierīces ietver dažāda veida sekciju un paneļu sildītājus, apkures konvektori, sildītājus un apkures paneļus.

Siltuma akumulatori

Šīs ierīces ir nepieciešamas divvērtīgās zemas temperatūras apkures sistēmās, kas izmanto enerģiju no atjaunojamiem avotiem vai siltuma pārpalikumu. Siltuma akumulatori var būt ar šķidrumu vai ar cietu pildījumu, izmantojot pildvielas siltumietilpību siltuma uzkrāšanai.

Ierīces, kurās fāzu transformāciju laikā izdalās siltums, kļūst arvien izplatītākas. Tajos siltums uzkrājas vielas kušanas procesā vai tad, kad tās kristāliskā struktūra piedzīvo noteiktas izmaiņas.

Efektīvi darbojas arī termoķīmiskie siltuma akumulatori, kuru darbības princips ir balstīts uz siltuma uzkrāšanos ķīmisko reakciju rezultātā, kas notiek ar siltuma izdalīšanos.

Siltuma akumulatorus var pieslēgt apkures sistēmai gan pēc atkarīgas ķēdes, gan pēc neatkarīgas, kad tajos siltums uzkrājas no ārpussistēmas dzesēšanas šķidruma.

Siltuma akumulatorus var izmantot arī zemi, akmeņus un pat pazemes ezerus var izmantot kā siltuma krātuvi.

Zemes siltuma akumulatorus iegūst, ievietojot reģistrus, kas izgatavoti no caurulēm ar soli no pusotra līdz diviem metriem. Akmens siltuma akumulatori ir aprīkoti, urbjot vertikālas vai slīpas akas akmeņos līdz 10 līdz 50 m dziļumam, kur tiek sūknēts dzesēšanas šķidrums. Pazemes ezeru kā siltuma akumulatoru izmantošana ir iespējama, ja apakšējos ūdens slāņos ievieto caurules ar tajos iesūknētu dzesēšanas šķidrumu. Siltums tiek ņemts no caurulēm, kas atrodas pazemes ezeru augšējos slāņos.

Siltumsūkņi

Izmantojot siltuma avotu zemas temperatūras apkures sistēmās, kuru temperatūra ir zemāka par gaisa temperatūru telpā, kā arī lai samazinātu apkures ierīču materiālu patēriņu, sistēmā var iekļaut siltumsūkņus (6. att. ). Visizplatītākās ierīces šajā grupā ir kompresijas siltumsūkņi, kas kondensācijas laikā dod temperatūru no 60 līdz 80 ° C.

Rīsi. 6. Darba princips siltumsūknis

Siltumsūkņa efektīvu darbību zemas temperatūras apkures sistēmā nodrošina siltuma akumulatora iekļaušana iztvaicētāja kontūrā, kas palīdz stabilizēt "aukstā" tvaika iztvaikošanas temperatūru. Šīs sistēmas regulēšana tiek veikta, mainot paša sūkņa siltuma pārnesi.

Priekšrocības un trūkumi

Zemas temperatūras apkures sistēmas iekaro savus atbalstītājus, radot telpā ērtākus apstākļus nekā tradicionālās ar augstu apkures ierīču apkuri. Nav pārmērīgas gaisa “izžūšanas”, telpā nav - atkal pārmērīga - putekļainības, ko izraisa neizbēgama gaisa kustība ar ļoti karstiem sildītājiem.

Siltuma akumulatoru izmantošana sistēmā ļauj uzkrāt siltumu un nepieciešamības gadījumā to uzreiz izmantot.

Zemā temperatūras izkliede - siltuma ražošanas ierīces izvade un telpas gaiss - atvieglo sistēmas regulēšanu, izmantojot programmējamos termostatus.

Un kas attiecas uz trūkumiem, tas būtībā ir viens - gatavās sistēmas izmaksas ir nedaudz, ja ne vairākas reizes augstākas nekā tradicionālajai augstas temperatūras sistēmai.

Lasiet rakstus un ziņas telegrammas kanālā AW-therm. Abonēt YouTube kanāls.

Radiatori tradicionāli tiek uzskatīti par apkures sistēmu atribūtiem ar augstiem temperatūras parametriem. Bet postulāti, uz kuriem balstījās šis viedoklis, ir novecojuši. Metāla taupīšana un ēku siltumizolācija mūsdienās netiek izvirzīta augstāk par energoresursu taupīšanu. A specifikācijas modernie radiatori ļauj runāt ne tikai par iespēju tos izmantot zemas temperatūras sistēmās, bet arī par šāda risinājuma priekšrocībām.

Radiatori tradicionāli tiek uzskatīti par apkures sistēmu ar augstiem temperatūras parametriem atribūtiem (literatūrā termini "augsta temperatūra" un "radiators" bieži tiek lietoti pat kā sinonīmi, jo īpaši, ja mēs runājam par apkures sistēmu kontūrām). Bet postulāti, uz kuriem balstījās šis viedoklis, ir novecojuši. Metāla taupīšana un ēku siltumizolācija mūsdienās netiek izvirzīta augstāk par energoresursu taupīšanu. Un mūsdienu tehniskās īpašības radiatoriļauj runāt ne tikai par to pielietošanas iespējām zemas temperatūras sistēmās, bet arī par šāda risinājuma priekšrocībām. To pierāda zinātniskie pētījumi, kas veikti divus gadus pēc zīmolu Purmo, Radson, Vogel & Noot, Finimetal, Myson īpašnieka Rettig ICC iniciatīvas.

Dzesēšanas šķidruma temperatūras samazināšana ir galvenā tendence apkures tehnoloģiju attīstībā pēdējo desmitgažu laikā. Eiropas valstis. Tas kļuva iespējams, uzlabojoties ēku siltumizolācijai un uzlabojoties apkures ierīcēm. Astoņdesmitajos gados standarta iestatījumi tika samazināti līdz 75/65 ºC (piegāde/atgriešana). Galvenais ieguvums no tā bija siltuma ražošanas, transportēšanas un sadales zudumu samazināšanās, kā arī lielāka lietotāju drošība.

Pieaugot grīdas un citu virsmu apkures veidu popularitātei sistēmās, kur tās tiek izmantotas, pieplūdes temperatūra ir samazināta līdz 55 ºC, ko ņem vērā siltuma ģeneratoru, regulēšanas vārstu u.c.

Mūsdienās turpgaitas temperatūra augsto tehnoloģiju apkures sistēmās var būt 45 un pat 35 ºC. Šo parametru sasniegšanas stimuls ir spēja visefektīvāk izmantot siltuma avotus, piemēram, siltumsūkņus un kondensācijas katlus. Pie sekundārā kontūra temperatūras 55/45 ºC siltumsūkņa zeme-ūdens COP ir 3,6, bet pie 35/28 ºC jau ir 4,6 (tikai apkurei). Un apkures katlu darbība kondensācijas režīmā, kas prasa dūmgāzu dzesēšanu ar atgaitas ūdeni zem “rasas punkta” (degot šķidro kurināmo - 47 ºC), efektivitātes pieaugums ir aptuveni 15% vai vairāk. Tādējādi dzesēšanas šķidruma temperatūras pazemināšana nodrošina ievērojamu enerģijas ietaupījumu un attiecīgi oglekļa dioksīda emisiju samazināšanos atmosfērā.

Līdz šim par galveno risinājumu, kas nodrošina telpu apsildi zemā dzesēšanas šķidruma temperatūrā, tika uzskatīta "siltā grīda" un konvektori ar vara-alumīnija siltummaiņiem. Rettig ICC uzsāktie pētījumi ir papildinājuši šo diapazonu tērauda paneļu radiatori. (Tomēr prakse šajā gadījumā iet pa priekšu teorijai, un šādas apkures ierīces jau ilgu laiku ir izmantotas kā daļa no zemas temperatūras sistēmām Zviedrijā, rīsi. 1).

1. att

Piedaloties vairākām zinātniskām organizācijām, tostarp Helsinku un Drēzdenes universitātēm, radiatori ir pārbaudīti dažādos kontrolētos apstākļos. "Pierādījumu bāzei" pievienoti citu darbu rezultāti par mūsdienu apkures sistēmu darbības izpēti.

2011. gada janvāra beigās seminārā, kas notika 2011. gadā, tika prezentēti pētnieciskie materiāli žurnālistiem no vadošajiem Eiropas specializētajiem izdevumiem. mācību centrs Purmo-Radson Erpfendorfā (Austrija). Prezentācijas uzstājās Briseles Universitātes (Vrije Universitet Brussels, VUB) profesors Lins Peters un katedras vadītājs. enerģijas sistēmas Būvfizikas institūts. Fraunhofers (Fraunhofera Celtniecības fizikas institūts, IBP) Dītrihs Šmits.

Lina Pītersa ziņojumā tika aplūkoti jautājumi par siltuma komfortu, apkures sistēmas precizitāti un reakciju uz mainīgajiem apstākļiem un siltuma zudumiem.

Jo īpaši tika atzīmēts, ka vietējās temperatūras diskomforta cēloņi ir: radiācijas temperatūras asimetrija(atkarīgs no siltuma pārneses virsmas un orientācijas siltuma plūsma); grīdas virsmas temperatūra (kad tā ir ārpus diapazona no 19 līdz 27 ºC); vertikālā temperatūras starpība (gaisa temperatūras starpība - no potītes līdz galvai stāvošs cilvēks- nedrīkst pārsniegt 4 °C).

Tajā pašā laikā cilvēkam ērtākie nav statiski, bet gan “kustīgi” temperatūras apstākļi(atrodot Kalifornijas Universitāti, 2003). Iekšējā telpa ar zonām ar nelielu temperatūras starpību, palielina komforta sajūtu. Bet lielas temperatūras izmaiņas rada diskomfortu.

Pēc L. Petersa domām, siltuma komforta nodrošināšanai vispiemērotākie ir radiatori, kas siltumu nodod gan konvekcijas, gan starojuma ceļā.

Modernās ēkas kļūst arvien termiski jutīgākas, pateicoties uzlabotajai siltumizolācijai. Ārējie un iekšējie termiskie traucējumi (no saules gaisma ierīces, cilvēku klātbūtne) var spēcīgi ietekmēt iekštelpu klimatu. UN radiatori reaģē uz šīm siltuma izmaiņām precīzāk nekā paneļu apkures sistēmas.

Kā zināms, "silta grīda", īpaši iekārtota betona klonā, ir sistēma ar lielu siltumietilpību, lēnām reaģējot uz regulējošo ietekmi.

Pat ja "silto grīdu" kontrolē termostati, ātra reakcija uz trešās puses siltuma padevi nav iespējama. Ieliekot apkures caurules betona klona grīdas apsildes reakcijas laiks uz ienākošā siltuma daudzuma izmaiņām ir aptuveni divas stundas.

Telpas termostats, kas ātri reaģē uz ārējo siltumu, izslēdz grīdas apsildi, kas turpina izdalīt siltumu vēl aptuveni divas stundas. Pārtraucot ārējā siltuma padevi un atverot termostata vārstu, pilnīga grīdas apsilde tiek sasniegta tikai pēc tā paša laika. Šādos apstākļos efektīva ir tikai pašregulācijas ietekme.

Pašregulācija ir sarežģīts dinamisks process. Praksē tas nozīmē, ka siltuma padeve no sildītāja tiek regulēta dabiskā veidā, pateicoties diviem šādiem likumiem: 1) siltums vienmēr izplatās no karstākas zonas uz aukstāku; 2) siltuma plūsmas lielumu nosaka temperatūras starpība. Plaši pazīstamais (to plaši izmanto, izvēloties apkures ierīces) vienādojums ļauj izprast tā būtību:

Q = Qnom. ∙ (ΔT/ΔTnom.)n,

kur Q ir sildītāja siltuma pārnese; ΔT ir temperatūras starpība starp sildītāju un gaisu telpā; Qnom. - siltuma pārnese nominālos apstākļos; ΔTnom. - starpība starp sildītāja temperatūru un gaisu telpā nominālos apstākļos; n ir sildītāja eksponents.

Pašregulācija ir raksturīga gan grīdas apsildei, gan radiatoriem. Tajā pašā laikā "siltajai grīdai" n vērtība ir 1,1, bet radiatoram - aptuveni 1,3 (precīzas vērtības ir norādītas katalogos). Tas ir, reakcija uz ΔT izmaiņām otrajā gadījumā būs “izteiktāka”, un dotās vērtības atjaunošana temperatūras režīms notikt ātrāk.

No regulēšanas viedokļa svarīgi ir arī tas, ka radiatora virsmas temperatūra ir aptuveni vienāda ar dzesēšanas šķidruma temperatūru, bet grīdas apsildes gadījumā tas tā nebūt nav.

Īslaicīgu intensīvu ārējo siltuma pievadu gadījumā “siltās grīdas” vadības sistēma netiek galā ar darbu, kā rezultātā rodas telpas un grīdas temperatūras svārstības. Daži tehniskie risinājumi ļauj tos samazināt, bet ne novērst.

Zemas temperatūras apkures sistēmas mūsdienās joprojām netiek plaši izmantotas Krievijā, taču tās veiksmīgi tiek pielietotas Eiropā, tostarp valstīs ar ne maigāko klimatu, bet kur atjaunojamie enerģijas avoti (AER) aktīvi tiek izmantoti siltumapgādei un ēku klimata kontrolei. .

G Galvenās un acīmredzamās šādu sistēmu priekšrocības ir enerģijas nesēju taupīšana, kuru pamatā ir fosilie ogļūdeņraži, apvienojumā ar videi nodarītā kaitējuma samazināšanu. Turklāt zemas temperatūras sistēmas sniedz lietotājam papildu iespējas siltuma komforta nodrošināšanai mājoklī un telpu mikroklimata kontrolei.

Krievijā zemas temperatūras apkures sistēmu piemērošanas jomu ierobežo ne tikai klimatiskie apstākļi daudzos tās reģionos, bet arī noteikumi. Jo īpaši šis faktors darbojas masveida attīstības laikā uz šāda veida objektiem daudzdzīvokļu ēkas, kam izstrādāti standarti citiem ēku siltumapgādes veidiem. Tāpēc zemas temperatūras apkures sistēmas, ja tās izmanto, tad šādās iestādēs sociālais mērķis kā poliklīnikas un bērnudārzi, kā arī plašāk privāto kotedžu sektorā. Turklāt tos parasti projektē un uzstāda energotaupības māju, galvenokārt "aktīvo" māju apkurei un gaisa kondicionēšanai, kuras pēdējie gadi sāka būvēt arī Krievijā. Siltuma zudumu samazināšana caur ēkas norobežojošām konstrukcijām un ventilāciju kopumā ir viens no galvenajiem nosacījumiem veiksmīgai zemas temperatūras apkures sistēmu izmantošanai.

Zemas temperatūras apkures sistēmas tiek veidotas, pamatojoties uz augstas efektivitātes siltuma ģeneratoriem un AER enerģijas transformatoriem, kā arī izmantojot mūsdienīgi modeļi apkures ierīces un elektroniskā automatizācija, kas apvienotas viedās vadības sistēmās.

Paaudze ar uzkrāšanu

Saskaņā ar esošo normatīvie dokumenti apkures sistēmas temperatūras režīmu raksturo trīs parametri: dzesēšanas šķidruma temperatūra pie siltuma ģeneratora izejas, pie ieejas tajā un gaisa temperatūra telpā. Režīms, kurā siltuma ģeneratora izejā dzesēšanas šķidruma temperatūra nepārsniedz 55 ° C, bet pie ieplūdes tā ir līdz 45 ° C, tiek uzskatīts par raksturīgu zemas temperatūras sistēmām. Gaisa temperatūra telpā parasti tiek pieņemta 20 °C. Visbiežāk sastopamie temperatūras apstākļi šādās sistēmās ir 55/45/20 °C, 45/40/20 °C vai pat 35/30/20 °C.

Zemas temperatūras apkures sistēmas var būt monovalentas, kur siltumu ģenerē viens siltuma ģenerators, vai, biežāk, daudzvērtīgas, kurās vairāku siltuma ģeneratoru vai transformatoru darbs tiek apvienots atjaunojamās enerģijas siltumā ( rīsi. 1). Šādas daudzvērtīgas sistēmas sauc arī par hibrīdām.

1. att

Gan vienvērtīgām, gan daudzvērtīgām sistēmām (kā maksimālā siltuma ģenerators) ir labi piemērots kondensācijas katls. Tās darbības režīms ir vistuvākais iepriekš norādītajam un lielā mērā ir atkarīgs no apkures sistēmas temperatūras parametriem. Jo zemāka ir siltumnesēja temperatūra atgaitas katla kontūrā, jo pilnīgāk kondensējas tvaiks, jo vairāk siltuma tiks izmantots, jo augstāka ir kondensācijas katla efektivitāte. Gāzes katliem kondensācijas režīma sliekšņa temperatūra ir 57 ° С. Tāpēc apkures sistēmai jābūt arī konstruētai tā, lai atgaitas ķēdē izmantotu dzesēšanas šķidrumu ar zemāku temperatūru.

Pie vidējām temperatūrām ziemas periodam, saskaņā ar projekta aprēķinu, ņemot vērā maksimālā efektivitāte kondensācijas režīms nedrīkst pārsniegt 45 °C. Šādus parametrus nodrošina zemas temperatūras apkures sistēmas, kurās kondensācijas katli galvenokārt darbojas “parastajā” režīmā.

Protams, zemas temperatūras sistēmās var izmantot un tiek izmantota ne tikai kondensācijas katlu tehnoloģija. Siltuma ģenerators šādā sistēmā, ieskaitot maksimālo, var būt jebkurš ļoti efektīvs katls, kas darbojas ar jebkuru kurināmo un jo īpaši elektrisko. Hibrīdsistēmās apkures katls tiek ieslēgts tikai pie maksimālās slodzes, kad citi siltuma ģeneratori (RES enerģijas transformatori - saules kolektori, siltumsūkņi) nespēj tikt galā ar siltuma komforta nodrošināšanu apsildāmās telpās un karstā ūdens vajadzībām.

Izmantojot AER enerģiju, zemas temperatūras ūdens sildīšanas sistēmās parasti ietilpst siltuma akumulatori, kas var būt ar šķidrām un cietām pildvielām, fāzes (izmantojot fāzu pārvērtību siltumu) un termoķīmiskos (siltums uzkrājas endotermisko reakciju rezultātā un izdalās eksotermisko reakciju laikā) .

Siltuma akumulatoros ar šķidrām un cietām pildvielām (ūdens, zemas sasalšanas šķidrumi (etilēnglikola šķīdums), grants u.c.) siltums uzkrājas pildvielas materiāla siltumietilpības dēļ. Fāzu siltuma akumulatoros siltums tiek uzkrāts kušanas vai pildvielas kristāliskās struktūras maiņas laikā, un izdalīšanās notiek tā sacietēšanas laikā.

Kotedžās uzstādītajās hibrīdās zemas temperatūras ūdens sildīšanas sistēmās visizplatītākās ir ūdens uzkrāšanas tvertnes, kas veiksmīgi slāpē karstā ūdens maksimālās slodzes, uzglabā siltumu no saules kolektora, siltumsūkņa vai (ziemā) maksimālā siltuma ģeneratora darbības. Uzkrājot siltumenerģiju no dažādi avoti, šāds siltuma akumulators ļauj optimizēt to darbu maksimālās ekonomiskās efektivitātes ziņā konkrētajā brīdī, rezervējot "lēto" siltumu. Saražotā siltuma pārpalikumu pēc tam var izmantot karstā ūdens sagatavošanai. To izmantošana ir pamatota arī tad, ja izmanto siltumsūkņus, lai optimizētu kompresoru darbību un siltumsūkņa un slodzes ķēžu hidraulisko atsaisti.

Siltuma akumulatora ūdens tvertne ir konteiners, kas labi izolēts, piemēram, ar 80-100 mm biezu poliuretāna putu slāni, kurā ir iebūvēti vairāki siltummaiņi. Siltuma akumulators ar tilpumu 0,25-2 m 3 var uzkrāt 14-116 kWh siltumenerģijas.

Ierīces zemas temperatūras apkures sistēmām

Dzesēšanas šķidruma zemā temperatūra nosaka zemas temperatūras apkures sistēmu ierīču izvēli, kurām efektīvi jāveic siltuma pārnese apsildāmās telpās, darbojoties elastīgā režīmā. Ja šīs ierīces ir uzstādītas kotedžā, kur dzesēšanas šķidruma spiediens cauruļvados ir acīmredzami zems, tad to stiprības raksturlielumi izgaist fonā.

2. att

Pēc ekspertu domām, zemas temperatūras sistēmās visveiksmīgāk tiek izmantoti sienas, parapeta vai grīdas konvektori ar piespiedu ventilāciju ( rīsi. 2) un tērauda paneļu radiatori ( rīsi. 3). Šādās sistēmās jāizmanto konvektori, kas aprīkoti ar siltummaini ar lielu virsmu - daudzslāņu ar biežām spurām un ventilatoru, kas nodrošina lielu siltuma noņemšanu. Papildus konvektoriem šiem nosacījumiem atbilst arī pie sienas un griestiem montējamās ventilatora spoles (fan coil).

3. att

Piespiedu konvekcijas sistēmās bez ventilatora var izmantot indukcijas aizvērējus. Pateicoties efektīvai siltuma pārnesei un liela jaudašīm ierīcēm būs mazi izmēri salīdzinājumā ar cita veida iekārtām.

Šādu ierīču priekšrocība ir iespēja tos izmantot kombinētajās sistēmās, kas silda telpas aukstā periodā, bet vasarā tās izmanto gaisa dzesēšanai.

Ja zemas temperatūras sistēmās izmanto konvektori bez ventilatora, to augstumam jābūt vismaz 400 mm.

Tērauda paneļu radiatora siltumnesēja panelis atrodas ārpus sildītāja. No tā tiek uzkarsētas konvektīvā elementa lameles. Jo tālāk no paneļa, jo vēsākas ir lameles. Konvekciju pie radiatora zemas temperatūras kavē starp lamelēm iespiestā gaisa viskozitāte. Bet nekas netraucē siltuma starojumu no paneļa.

Tērauda paneļu radiatori tiek veiksmīgi izmantoti arī zemas temperatūras apkures sistēmās, jo to modeļu līnijās ir plašs standarta izmēru klāsts, un tas ir svarīgi optimālai sildītāju izvietošanai šādās sistēmās, jo īpaši tie jāaprīko ar sildītājiem, kas nosedz visā loga atvēruma garumā.

4. att

Konvektoru ar piespiedu ventilāciju un tērauda paneļu radiatoriem darbība tiks veiksmīgi apvienota ar silto ūdens grīdu ( rīsi. 4), kas burtiski paredzēts darbam ar dzesēšanas šķidrumu, kam raksturīga zema temperatūra. Saskaņā ar SNiP 41-01-2003 "Apkure, ventilācija un gaisa kondicionēšana" 6.5.12. punktu, grīdas ar iebūvētiem sildelementiem vidējā virsmas temperatūra nedrīkst būt augstāka par 26 ° C - telpām ar pastāvīgu uzturēšanos. cilvēku; un ne augstāka par 31 °С - telpām, kurās īslaicīgi uzturas cilvēki. Grīdas virsmas temperatūra gar sildelementa asi bērnu iestādēs, dzīvojamās ēkās un peldbaseinos nedrīkst pārsniegt 35 °C. Reālos apstākļos, izmantojot esošās siltās grīdas uzstādīšanas tehnoloģijas, šādas virsmas temperatūras tiek sasniegtas, ja dzesēšanas šķidruma temperatūra grīdas apsildes cauruļvada ieejā nav augstāka par 45 ° C.

Siltās grīdas ievērojami palielina zemas temperatūras apkures sistēmu efektivitāti. Tātad, aprīkojot silto grīdu, ar 1,2 m 3 ietilpības ūdens siltuma akumulatora enerģijas rezervi pietiek, lai apsildītu māju ar platību 130-140 m 2 zemā naktī saņemtās elektrības dēļ. likme.

Visas ūdens sildīšanas ierīces zemas temperatūras apkures sistēmās ir aprīkotas ar termostata automātiku.

Inteliģenta vadība

Tā kā lielākā daļa zemas temperatūras sistēmu ir hibrīdas, un vienā šādā sistēmā ir iespējams apvienot arī apkures un gaisa kondicionēšanas funkcijas, to vislielāko efektivitāti un ekonomiju var panākt, racionāli pārvaldot visas sistēmas sastāvdaļas. Mūsdienās šim nolūkam tiek izmantotas viedās vadības sistēmas.

Bez inteliģentas vadības nav iespējams efektīvi un vienlaikus elastīgi regulēt sistēmu, pamatojoties uz reāliem sensoru rādījumiem, nevis iebūvētiem grafikiem, kas neņem vērā konkrētas siltumapgādes iekārtas apstākļus. Kad projektā tiek izmantota viedā vadība, ir nepieciešams iestatīt tikai sākotnējos iestatījumus, un pēc tam inteliģentā automatizācija tos automātiski uzturēs.

Viedais kontrolieris ir atbildīgs par sistēmas pārslēgšanu no viena siltuma avota uz citu. Katru sekundi apstrādājot vairākas ievades, regulators izvēlas uz doto brīdi ekonomiskāko siltuma avotu. Saskaņā ar doto loģiku vispirms tiek izmantota siltumenerģija no lētākā avota.

Šādu inteliģentu vadības sistēmu izmantošana ļauj kontrolētās telpās diferencēti iestatīt temperatūru, tādējādi papildus efektivitātei panākot arī augstākais līmenis termiskais komforts.

Raksts no . Virsraksts "Apkure un karstais ūdens"

Radiatori tradicionāli tiek uzskatīti par apkures sistēmu atribūtiem ar augstiem temperatūras parametriem (literatūrā termini "augsta temperatūra" un "radiators" bieži tiek lietoti pat kā sinonīmi, jo īpaši, ja runa ir par apkures sistēmas ķēdēm). Bet postulāti, uz kuriem balstījās šis viedoklis, ir novecojuši. Metāla taupīšana un ēku siltumizolācija mūsdienās netiek izvirzīta augstāk par energoresursu taupīšanu. Un mūsdienu radiatoru tehniskie parametri ļauj runāt ne tikai par iespēju tos izmantot zemas temperatūras sistēmās, bet arī par šāda risinājuma priekšrocībām. To pierāda zinātniskie pētījumi, kas veikti divus gadus pēc zīmolu Purmo, Radson, Vogel & Noot, Finimetal, Myson īpašnieka Rettig ICC iniciatīvas.

Ja vēlaties iegādāties apkures iekārtu, varat doties uz atbilstošo sadaļu:

Dzesēšanas šķidruma temperatūras samazināšana ir galvenā tendence apkures tehnoloģiju attīstībā pēdējo desmitgažu laikā Eiropas valstīs. Tas kļuva iespējams, uzlabojoties ēku siltumizolācijai un uzlabojoties apkures ierīcēm. Astoņdesmitajos gados standarta iestatījumi tika samazināti līdz 75/65 ºC (piegāde/"atgriešana"). Galvenais ieguvums no tā bija siltuma ražošanas, transportēšanas un sadales zudumu samazināšanās, kā arī lielāka lietotāju drošība.

Pieaugot grīdas un citu virsmu apkures veidu popularitātei sistēmās, kur tās tiek izmantotas, pieplūdes temperatūra ir samazināta līdz 55 ºC, ko ņem vērā siltuma ģeneratoru, regulēšanas vārstu u.c.

Mūsdienās turpgaitas temperatūra augsto tehnoloģiju apkures sistēmās var būt 45 un pat 35 ºC. Šo parametru sasniegšanas stimuls ir spēja visefektīvāk izmantot siltuma avotus, piemēram, siltumsūkņus un kondensācijas katlus. Pie sekundārā kontūra temperatūras 55/45 ºC siltumsūkņa zeme-ūdens COP ir 3,6, bet pie 35/28 ºC jau ir 4,6 (tikai apkurei). Un apkures katlu darbība kondensācijas režīmā, kas prasa dūmgāzu dzesēšanu ar atgaitas ūdeni zem “rasas punkta” (degot šķidro kurināmo - 47 ºC), efektivitātes pieaugums ir aptuveni 15% vai vairāk. Tādējādi dzesēšanas šķidruma temperatūras pazemināšana nodrošina ievērojamu enerģijas ietaupījumu un attiecīgi oglekļa dioksīda emisiju samazināšanos atmosfērā.

Līdz šim par galveno risinājumu, kas nodrošina telpu apsildi zemā dzesēšanas šķidruma temperatūrā, tika uzskatīta "siltā grīda" un konvektori ar vara-alumīnija siltummaiņiem. Rettig ICC uzsāktā izpēte ļāva šim diapazonam pievienot tērauda paneļu radiatorus. (Tomēr prakse šajā gadījumā iet pa priekšu teorijai, un šādas apkures ierīces Zviedrijā tiek izmantotas jau ilgu laiku kā daļa no zemas temperatūras sistēmām .

Piedaloties vairākām zinātniskajām organizācijām, tostarp Helsinku un Drēzdenes universitātēm, radiatori tika pārbaudīti dažādos kontrolētos apstākļos. "Pierādījumu bāzei" pievienoti citu darbu rezultāti par mūsdienu apkures sistēmu darbības izpēti.

2011. gada janvāra beigās pētnieciskie materiāli tika prezentēti žurnālistiem no vadošajiem Eiropas specializētajiem izdevumiem seminārā Purmo-Radson mācību centrā Erpfendorfā (Austrija). Prezentācijas uzstājās Briseles Universitātes (Vrije Universitet Brussels, VUB) profesors Lins Peters un Ēku fizikas institūta Energosistēmu katedras vadītājs. Fraunhofers (Fraunhofera Celtniecības fizikas institūts, IBP) Dītrihs Šmits.

Lina Pītersa ziņojumā tika aplūkoti jautājumi par siltuma komfortu, apkures sistēmas precizitāti un reakciju uz mainīgajiem apstākļiem un siltuma zudumiem.

Jo īpaši tika atzīmēts, ka lokālas temperatūras diskomforta cēloņi ir: starojuma temperatūras asimetrija (atkarīga no siltumu izdalošās virsmas un siltuma plūsmas orientācijas); grīdas virsmas temperatūra (kad tā ir ārpus diapazona no 19 līdz 27 ºC); vertikālā temperatūras starpība (gaisa temperatūras starpība - no potītes līdz stāvoša cilvēka galvai - nedrīkst pārsniegt 4 ºC).

Tajā pašā laikā cilvēkam visērtākie ir nevis statiski, bet “kustīgi” temperatūras apstākļi (Kalifornijas Universitātes secinājums, 2003). Interjera telpa ar zonām ar zemām temperatūras atšķirībām uzlabo komforta sajūtu. Bet lielas temperatūras izmaiņas rada diskomfortu.

Pēc L. Petersa domām, siltuma komforta nodrošināšanai vispiemērotākie ir radiatori, kas siltumu nodod gan konvekcijas, gan starojuma ceļā.

Modernās ēkas kļūst arvien termiski jutīgākas, pateicoties uzlabotajai siltumizolācijai. Ārējie un iekšējie termiskie traucējumi (no saules gaismas, sadzīves tehnikas, cilvēku klātbūtnes) var būtiski ietekmēt iekštelpu klimatu. Un radiatori uz šīm siltuma izmaiņām reaģē precīzāk nekā paneļu apkures sistēmas.

Kā zināms, "silta grīda", īpaši iekārtota betona klonā, ir sistēma ar lielu siltumietilpību, lēnām reaģējot uz regulējošo ietekmi.

Pat ja "silto grīdu" kontrolē termostati, ātra reakcija uz trešās puses siltuma padevi nav iespējama. Ieklājot apkures caurules betona segumā, grīdas apsildes reakcijas laiks uz ienākošā siltuma daudzuma izmaiņām ir aptuveni divas stundas.

Telpas termostats, kas ātri reaģē uz ārējo siltumu, izslēdz grīdas apsildi, kas turpina izdalīt siltumu vēl aptuveni divas stundas. Pārtraucot ārējā siltuma padevi un atverot termostata vārstu, pilnīga grīdas apsilde tiek sasniegta tikai pēc tā paša laika. Šādos apstākļos efektīva ir tikai pašregulācijas ietekme.

Pašregulācija ir sarežģīts dinamisks process. Praksē tas nozīmē, ka siltuma padeve no sildītāja tiek regulēta dabiskā veidā, pateicoties diviem šādiem likumiem: 1) siltums vienmēr izplatās no karstākas zonas uz aukstāku; 2) siltuma plūsmas lielumu nosaka temperatūras starpība. Plaši pazīstamais (to plaši izmanto, izvēloties apkures ierīces) vienādojums ļauj izprast tā būtību:

Q = Qnom. ∙ (ΔT/ΔTnom.)n,

kur Q ir sildītāja siltuma pārnese; ΔT ir temperatūras starpība starp sildītāju un gaisu telpā; Qnom. - siltuma pārnese nominālos apstākļos; ΔTnom. - starpība starp sildītāja temperatūru un gaisu telpā nominālos apstākļos; n ir sildītāja eksponents.

Pašregulācija ir raksturīga gan grīdas apsildei, gan radiatoriem. Tajā pašā laikā "siltajai grīdai" n vērtība ir 1,1, bet radiatoram - aptuveni 1,3 (precīzas vērtības ir norādītas katalogos). Tas ir, reakcija uz ΔT izmaiņām otrajā gadījumā būs “izteiktāka”, un iestatītā temperatūras režīma atjaunošana notiks ātrāk.

No regulēšanas viedokļa svarīgi ir arī tas, ka radiatora virsmas temperatūra ir aptuveni vienāda ar dzesēšanas šķidruma temperatūru, bet grīdas apsildes gadījumā tas tā nebūt nav.

Īslaicīgu intensīvu ārējo siltuma pievadu gadījumā “siltās grīdas” vadības sistēma netiek galā ar darbu, kā rezultātā rodas telpas un grīdas temperatūras svārstības. Daži tehniskie risinājumi ļauj tos samazināt, bet ne novērst.

Ieslēgts rīsi. 1 tiek parādīti darba temperatūras izmaiņu grafiki individuālās mājas simulētajos apstākļos, kad to apsilda ar regulējamiem augstas un zemas temperatūras radiatoriem un “siltu grīdu” ( pētījumiem L. Peters un J. Van der Veken).

Mājā var izmitināt četrus cilvēkus un ir aprīkota ar dabiskā ventilācija. Trešo pušu siltuma avoti ir cilvēki un Ierīces. Darba temperatūra ir iestatīta kā ērta

21ºC. Grafikos apskatītas divas iespējas, kā to uzturēt: nepārslēdzoties uz enerģijas taupīšanas (nakts) režīmu un ar to.

Piezīme: darba temperatūra ir indikators, kas raksturo gaisa temperatūras, radiācijas temperatūras un apkārtējā gaisa ātruma kopējo ietekmi uz cilvēku.

Eksperimenti ir apstiprinājuši, ka radiatori ir nepārprotami ātrāki par "silto grīdu", reaģē uz temperatūras svārstībām, nodrošinot mazākas novirzes.

Nākamais seminārā izskanējušais arguments par labu radiatoriem ir ērtāks un energoefektīvāks iekštelpu temperatūras profils.

2008. gadā Džons R Meihrens un Stērs Holmbergs publicēja starptautiskajā žurnālā Energy and Buildings "Temperatūras sadalījums un siltuma komforts telpā ar paneļu radiatoru, grīdu un sienu apkure» (F zemi modeļi un siltuma komforts telpā ar paneļu, grīdas un sienu apsildi). Jo īpaši tas salīdzina vertikālo temperatūras sadalījumu telpās ar tādu pašu platību un izkārtojumu (bez mēbelēm un cilvēkiem), ko apsilda radiators un “siltā grīda” ( rīsi. 2). Āra temperatūra bija -5 ºC. Gaisa maiņas kurss ir 0,8.