Lavtemperaturradiatorer REGULUS-system. Radiatorer i lavtemperaturvarmeanlegg

Sikkert alle dere har gjentatte ganger hørt fra produsenter av stålpanelradiatorer (Purmo, Dianorm, Kermi, etc.) om den enestående effektiviteten til utstyret deres i moderne høyeffektive lavtemperaturvarmesystemer. Men ingen gadd å forklare – hvor kommer denne effektiviteten fra?

La oss først se på spørsmålet: "Hva er lavtemperaturvarmesystemer til?" De er nødvendige for å kunne bruke moderne høyeffektive kilder til termisk energi, som kondenserende kjeler og varmepumper. På grunn av spesifikasjonene til dette utstyret varierer temperaturen på kjølevæsken i disse systemene mellom 45-55 °C. Varmepumper kan ikke fysisk heve temperaturen på kjølevæsken høyere. MEN kondenserende kjeler Det er ikke økonomisk gjennomførbart å varme opp dampen over kondenseringstemperaturen på 55 °C, fordi når denne temperaturen overskrides, slutter de å kondensere og fungerer som tradisjonelle kjeler med en tradisjonell virkningsgrad på ca. 90 %. I tillegg, jo lavere temperaturen på kjølevæsken er, jo lenger vil polymerrørene fungere, fordi ved en temperatur på 55 ° C degraderes de i 50 år, ved en temperatur på 75 ° C - 10 år og ved 90 ° C - bare tre år. I nedbrytningsprosessen blir rør sprø og går i stykker i belastede områder.

Temperaturen på kjølevæsken ble bestemt. Jo lavere den er (innenfor akseptable grenser), desto mer effektivt forbrukes energibærere (gass, elektrisitet), og jo lenger fungerer røret. Så varmen ble skilt fra energibærerne, overført til kjølevæsken, levert til varmeren, nå må varmen overføres fra varmeren til rommet.

Som vi alle vet, kommer varme fra varmeovner inn i rommet på to måter. Den første er termisk stråling. Den andre er termisk ledningsevne, som blir til konveksjon.

La oss se nærmere på hver metode.

Alle vet at termisk stråling er prosessen med varmeoverføring fra et varmere legeme til et mindre oppvarmet legeme ved hjelp av elektromagnetiske bølger, det vil si at det faktisk er varmeoverføring med vanlig lys, bare i det infrarøde området. Dette er hvordan varme fra solen når jorden. På grunn av det faktum at termisk stråling i hovedsak er lys, gjelder de samme reglene for den. fysiske lover, når det gjelder lys. Nemlig: solide kropper og damp overfører praktisk talt ikke stråling, mens vakuum og luft, tvert imot, er gjennomsiktige for termiske stråler. Og bare tilstedeværelsen av konsentrert vanndamp eller støv i luften reduserer luftens gjennomsiktighet for stråling, og en del av strålingsenergien absorberes av mediet. Siden luften i våre hjem verken inneholder damp eller tett støv, er det åpenbart at den kan anses som absolutt gjennomsiktig for varmestråler. Det vil si at strålingen ikke forsinkes og ikke absorberes av luften. Luft varmes ikke opp av stråling.

Strålingsvarmeoverføringen fortsetter så lenge det er forskjell mellom temperaturen på de utstrålende og absorberende overflatene.

La oss nå snakke om varmeledning med konveksjon. Termisk ledningsevne er overføring av termisk energi fra en oppvarmet kropp til en kald kropp under direkte kontakt. Konveksjon er en type varmeoverføring fra oppvarmede overflater på grunn av bevegelsen av luft skapt av den arkimedeiske kraften. Det vil si at den oppvarmede luften, som blir lettere, tenderer oppover under påvirkning av den arkimedeiske kraften, og kald luft tar sin plass nær varmekilden. Jo høyere forskjellen er mellom temperaturene på varm og kald luft, desto større løftekraft presser den oppvarmede luften opp.

I sin tur forhindres konveksjon av ulike hindringer, som vinduskarmer, gardiner. Men det viktigste er at luften i seg selv forstyrrer luftkonveksjonen, eller rettere sagt, dens viskositet. Og hvis luft praktisk talt ikke forstyrrer konveksjonsstrømmer i romskalaen, skaper den betydelig motstand mot blanding, når den blir "klemt" mellom overflater. Husk vindusglass. Luftlaget mellom rutene bremser seg selv, og vi får beskyttelse mot kulden ute.

Vel, nå som vi har funnet ut metodene for varmeoverføring og deres funksjoner, la oss se på hvilke prosesser som finner sted i varmeapparater når ulike forhold. Ved høy temperatur på kjølevæsken varmer alle oppvarmingsenheter like godt - kraftig konveksjon, kraftig stråling. Men når temperaturen på kjølevæsken synker, endres alt.

Konvektor. Den varmeste delen - et rør med kjølevæske - er plassert inne i varmeren. Fra den varmes lamellene opp, og jo lenger fra røret, jo kaldere er lamellene. Temperaturen på lamellene er nesten lik omgivelsestemperaturen. Det er ingen stråling fra kalde lameller. Konveksjon ved lave temperaturer hindres av luftens viskositet. Det kommer svært lite varme fra konvektoren. For at det skal varmes opp, må du enten heve temperaturen på kjølevæsken, noe som umiddelbart vil redusere effektiviteten til systemet, eller blåse varm luft ut av det kunstig, for eksempel med spesielle vifter.

Radiator i aluminium (bimetall i snitt). strukturelt veldig lik konvektoren. Den varmeste delen - et samlerør med kjølevæske - er plassert inne i seksjonene til varmeren. Fra den varmes lamellene opp, og jo lenger fra røret, jo kaldere er lamellene. Det er ingen stråling fra kalde lameller. Konveksjon ved en temperatur på 45-55 °C hindres av luftens viskositet. Som et resultat er det svært lite varme fra en slik "radiator" under normale driftsforhold. For at det skal varmes opp, er det nødvendig å øke temperaturen på kjølevæsken, men er dette berettiget? Dermed står vi nesten overalt overfor en feilaktig beregning av antall seksjoner i aluminium- og bimetallenheter, som er basert på valget "i henhold til den nominelle temperaturstrømmen", og ikke på grunnlag av faktiske temperaturdriftsforhold.

Den varmeste delen av stålpanelradiatoren - det ytre panelet med kjølevæsken - er utenfor radiatoren. Lamellene varmes opp av den, og jo nærmere midten av radiatoren, jo kaldere blir lamellene. Og strålingen fra det ytre panelet er alltid

Panelradiator i stål. Dens varmeste del - det ytre panelet med kjølevæsken - er plassert utenfor varmeren. Lamellene varmes opp av den, og jo nærmere midten av radiatoren, jo kaldere blir lamellene. Konveksjon ved lave temperaturer hindres av luftens viskositet. Hva med stråling?

Stråling fra ytterpanelet varer så lenge det er forskjell mellom temperaturene på overflatene til varmeren og omgivende gjenstander. Det vil si alltid.

I tillegg til radiatoren, denne nyttig eiendom iboende i radiatorkonvektorer, som for eksempel Purmo Narbonne. I dem strømmer også kjølevæsken utenfor gjennom rektangulære rør, og lamellene til det konvektive elementet er plassert inne i enheten.

Bruken av moderne energieffektive oppvarmingsenheter bidrar til å redusere oppvarmingskostnadene, og et bredt spekter av standardstørrelser på panelradiatorer fra ledende produsenter vil enkelt bidra til å realisere prosjekter av enhver kompleksitet.

A. Nikishov

Utviklingen av teknisk tanke har tillatt moderne mannå ha et stort utvalg av varmesystemer, avhengig av krav og materialmuligheter, som selv forrige generasjon ikke hadde. Den gradvise utviklingen av husholdningsvarmekraft har ført til at lavtemperaturvarmesystemer for boliger har blitt stadig mer populære blant befolkningen, ca. vil bli diskutert i denne artikkelen

Praksis har vist at når man sammenligner to varmekilder - med høye og lave temperaturer - skapes de mest komfortable forholdene for en person nettopp av en lavtemperaturvarmeanordning, som gir en liten temperaturforskjell i rommet og ikke forårsaker negative opplevelser. Den øvre grensen for de såkalte lave temperaturene, i henhold til definisjonen av kraftingeniører, er i området 40˚С. Lavtemperaturvarmesystemer som bruker kjølevæske, fungerer med temperaturer på 40-60˚С - ved innløpet til den varmeproduserende enheten og ved utløpet. Og luft-, elektriske og strålevarmesystemer bruker også lavere temperaturer, sammenlignet med temperaturen i menneskekroppen. Så selve konseptet med lave temperaturer er ganske vilkårlig, og likevel har bruken av kjølevæske eller andre varmekilder med en temperatur på opptil 45˚ mange fordeler som påvirker valget av et slikt system for oppvarming av hjemmet, og på grunn av til sine funksjoner, passer organisk inn i applikasjoner med fornybare energikilder.

Alle varmesystemer er underlagt visse krav, som er designet for å gjøre bruken mer effektiv, komfortabel og sikker. Konstruksjon, klimatisk, hygienisk og teknologiske krav er beskrevet i DBN V.2.5-67:2013 i avsnitt 4, 5, 6, 7, 9, 10 og 11. Disse kravene gjør det mulig å minimere negative og samtidig øke positive effekter på Menneskekroppen levert av varmesystemer.

Det skal bemerkes at en av essensielle forhold effektiviteten til ethvert varmesystem er en nøye regnskapsføring av varmetap, og for lavtemperatursystemer er dette kanskje det viktigste. Ellers vil slike systemer være ineffektive og unødvendig energikrevende, og derfor vesentlig kostbare.

Klassifisering

Lavtemperaturvarmesystemer kan betinget deles - i henhold til metoden for varmeforberedelse - i monolitisk, bivalent og kombinert. Monolittiske systemer kjennetegnes ved bruk av en eller flere varmegenererende enheter. De bivalente bruker to varmegeneratorer med ulike driftsprinsipper, hvorav den ene kan slås på som ekstra varmekilde ved svært lave utetemperaturer. Flere varmeproduserende installasjoner koblet parallelt danner et kombinert varmesystem.

Oppvarming av varmebæreren i alle varmesystemer kan utføres direkte eller indirekte. Et eksempel på direkte oppvarming er vannvarmekjeler av ulike typer, som opererer på fast, flytende eller gassformig drivstoff, i tillegg til elektriske kjeler. Kjølevæsken varmes opp indirekte i varmevekslere (kjeler) eller varmeakkumulatorer. Denne metoden svært mye brukt i systemer drevet av fornybare energikilder - vind og sol.

Lavtemperaturvarmesystemer kan også deles inn i henhold til typen kjølevæske - væske, gass, luft og elektrisk, og i henhold til typen varmeanordninger - overflate, konveksjon og panelbjelke.

Beskrivelse av systemer

Lavtemperaturvarmesystemer blir stadig mer populære på grunn av det faktum at de er veldig harmonisk kombinert med utstyr som opererer på fornybare energikilder. I tider hvor tradisjonell energi blir dyrere og dyrere, er dette en viktig faktor.

Vannoppvarming

Alle systemer av denne typen er preget av tre hovedparametre - temperaturen på kjølevæsken ved utløpet av den varmeproduserende enheten (i dette tilfellet brukes vannvarmekjeler for fast, flytende, gassformig brensel og elektrisk), temperatur ved innløpet og lufttemperaturen i det oppvarmede rommet. En slik tallsekvens er angitt i alle dokumenter for kjeler.
Moderne lavtemperaturvarmesystemer er hovedsakelig basert på den europeiske standarden EN422, som introduserer konseptet "myk varme", som innebærer bruk av en kjølevæske med en temperatur ved utløpet av den varmeproduserende enheten på 55˚С, og ved innløpet - 45˚С.

Denne typen oppvarming innebærer bruk av sirkulasjonspumper i systemet, som er plassert på samme måte som i konvensjonelle varmesystemer. Det mest økonomiske er "åpne" systemer med overnatting Ekspansjonstank på topppunktet. Installering av pumper i kjølevæsketilførselsledningen gjør det mulig å unngå mulige sjeldne soner, som oppstår når du installerer sirkulasjonspumper på returledningen.

PÅ lukkede systemer arbeider med økt press, sammen med sirkulasjonspumpe det er nødvendig å bruke en automatisk lufteventil og avlastningsventil, samt en trykkmåler som viser trykket i systemet. Ekspansjonstanken i dette tilfellet er plassert på et praktisk sted for brukeren.

Et av kravene som bestemmer effektiviteten til den åpne typen varmesystemer, er behovet for god termisk isolasjon av ekspansjonstanken. Noen ganger - i tilfelle av å plassere den på loftet i bygninger - er det også nødvendig med tvungen oppvarming.

En av de vanligste typene lavtemperaturvarmesystemer er det velkjente "varme gulvet" (fig. 1). Overflatevarmesystemer, for eksempel produsert av Oventrop (Tyskland), inkluderer rør som kan installeres i gulv, tak og vegger. I dette tilfellet påvirkes ikke interiøret i det hele tatt.

Ris. 1. Varmesystem med "varmt gulv"

I disse systemene, på grunn av hovedsakelig strålingsvarmeveksling, er det absolutt ingen luftbevegelse, og varmen er jevnt fordelt i hele rommet. Elektroniske programmerbare kontrollere øker effektiviteten til systemet betydelig.

Tilførselsledningen til overflatevarmesystemer inneholder en varmebærer med en temperatur på 40-45˚С, som gjør det mulig å bruke evnene til kondenserende kjeler med maksimal effekt, samt alternative (fornybare) energikilder. Systemet bruker vanligvis et XLPE-rør med et oksygenbarrierelag.

Dampoppvarming

Denne typen oppvarming er preget av bruk av "mettet" damp som varmemedium, noe som fører til behovet for å sikre tilstrekkelig oppsamling av kondensat. Og hvis det er en varmeapparat i varmesystemet, som ikke skaper problemer, blir det mer og mer vanskelig å fjerne kondensat med en økning i antallet. Løsningen på dette problemet ble funnet i bruken av "kald" damp som kjølevæske. Hans rolle i moderne systemer ah lavtemperatur dampoppvarming spiller spesielt freon-114 - ikke-brennbar, ikke-giftig, luktfri og kjemisk stabil uorganisk forbindelse.

Det "kalde" dampsystemet fungerer ved å bruke varmen som frigjøres under kondensering av mettede damper, som varmer opp varmeapparatene. Kondensatrørledningene opererer i en "våt" modus, som er på grunn av kondensatback-up. I dette tilfellet er det ikke nødvendig med dampfeller - kondensatet går tilbake til fordamperen ved tyngdekraften. En sminkepumpe er heller ikke nødvendig. Både damprørledninger og kondensatrørledninger monteres både horisontalt og vertikalt. Dessuten er det ikke nødvendig å overholde skråningen. Når vertikal montering tilførselsdampledningen kan plasseres både over og under.

Justeringen av et system som opererer på "kald" damp utføres ved å påvirke damptrykket og dets temperatur, for hvilket systemet beregnes på et trykk som tilsvarer maksimal mulig damptemperatur.

Som oppvarmingsenheter i systemet med lavtemperatur dampoppvarming brukes vanligvis seksjonsradiatorer og konvektorpaneler. For å regulere varmeoverføringen er hver varmeenhet utstyrt med en membranventil.

Luftsystemer

Bruken av denne typen system (fig. 2) er ganske begrenset. Flere faktorer påvirker dette. For det første en ganske lav grad av varmeveksling mellom luft og en varmeproduserende enhet eller varmeveksler. For det andre av hygieniske årsaker. Luftstrømmer fører støv, mens luftkanaler og varmevekslere skaper gode forhold for utvikling av uønskede bakterier og mikroorganismer, og krever spesiell beskyttelse. Og for det tredje er slike systemer veldig materialkrevende, og har derfor høye kostnader.

Ris. 2. Luftvarmesystem

Men til tross for dette kan luftvarmesystemer med lav temperatur brukes i følgende tilfeller:

dersom det er nødvendig å sørge for sentralisert oppvarming med lav lufthastighet i kanalene. Denne metoden er egnet for oppvarming små hus og hytter ved hjelp av en sokkelluftkanal;
hvis det er nødvendig å gi sentralvarme med høy lufthastighet i kanalene - et høytrykkssystem. I dette tilfellet kreves spesielt luftfordelingsutstyr, som sikrer jevn lufttilførsel til alle rom og har støydempende egenskaper. Justeringen av dette systemet utføres på to måter: primær - på varmeveksleren, og sekundær - mengden tilførsel av varm luft;
dersom du trenger nærvarme av flere rom eller ett stort. Slike systemer er kjent for alle i store butikker - luftgardiner brukes ved inngangen til lokalene, og ekstra luftkanaler med varm luft på de nødvendige stedene.

Elektrisk oppvarming

Dette systemet er representert på markedet for varmesystemer av mange produsenter. Den er basert på prinsippet om å varme opp en spesiell motstandskabel (fig. 3) elektrisk støt. Varmen som fjernes fra kabelen overføres til miljø, skaper en myk oppvarming av rommet. Systempakken kan inneholde varmekabler eller prefabrikkerte matter, termostater og et installasjonssett for rask og enkel installasjon.

Ris. 3. Elektrisk "varmt gulv"

Strukturelle elementer i systemer

Alle varmesystemer, som nevnt ovenfor, er designet for å opprettholde et optimalt og behagelig forhold mellom tre parametere - temperaturen på kjølevæsken etter den varmeproduserende enheten, temperaturen på varmeren og lufttemperaturen i rommet. Dette forholdet kan oppnås det rette valget viktige elementer systemer.

Varmeproduserende enheter

Alle enheter for produksjon av varme kan deles inn i tre grupper.

Den første gruppen - varmegeneratorer basert på bruk av tradisjonelt drivstoff og elektrisitet. For det meste er disse forskjellige varmtvannskjeler opererer på fast, flytende, gassformig brensel og elektrisk energi. Selv for indirekte oppvarming"kald" damp i dampsystemer med lavtemperaturoppvarming, alle de samme vannoppvarmingsenhetene brukes.

I denne gruppen av enheter kan en husholdningskondenserende kjele noteres, som er en enhet som dukket opp som et resultat av innovative utviklinger innen rasjonell bruk vanndamp som produseres under forbrenning av drivstoff. Forskning rettet mot en mer fullstendig energibruk og samtidig minimere den negative påvirkningen på miljøet gjorde det mulig å lage en ny type oppvarmingsutstyr – en kondenserende kjele – som gjør det mulig å hente tilleggsvarme fra røykgasser gjennom kondensering.

For eksempel, italiensk produsent Baxi produserer en serie med kondenserende kjeler, både gulvstående og veggmonterte. Oppstillingen veggmonterte kjeler Luna Platinum (fig. 4) består av en- og dobbeltkrets kondenserende kjeler, med en effekt på 12 til 32 kW. Nøkkelelementet er AISI 316L varmeveksler i rustfritt stål. Diverse bestanddeler Kjelen styres av et elektronisk styre, det er et avtakbart kontrollpanel med flytende krystalldisplay og innebygd temperaturkontrollfunksjon. Brennereffektmodulasjonssystemet gjør at kjeleeffekten kan tilpasses energien som forbrukes av bygningen i området 1:10.

Ris. 4. Kondenserende kjele BAXI Luna Platinum

Den andre gruppen er installasjoner som bruker varmen fra ikke-systemkjølevæsker. I slike tilfeller brukes varmeakkumulatorer.

Den tredje gruppen inkluderer enheter som bruker en ekstern kjølevæske for indirekte oppvarming. De bruker med hell overflate-, kaskade- eller boblende kulevarmevekslere. Det er denne typen som brukes til oppvarming av "kald" damp i lavtemperatur dampvarmesystemer.

Varmeapparater

Varmeapparater er delt inn i 4 grupper:

apparater med lik flate, både på varmebærersiden og på luftsiden. Denne typen enhet er kjent for alle - dette er tradisjonelle seksjonsradiatorer;
innretninger av konveksjonstypen, der overflatearealet i kontakt med luft er mye større enn overflaten på kjølevæskesiden. I disse enhetene er varmestråling av sekundær betydning;
plateluftvarmere med stimulerende luftstrøm;
panel-type enheter - gulv, tak eller vegg. I denne linjen med varmepaneler kan man for eksempel merke seg de tsjekkiske panelstålradiatorene Korado kalt Radik, produsert i to versjoner - med sidetilkobling (Klasik), og med en nedre med innebygd termostatventil (VK) . Panelstål radiatorer tilbys også av Kermi (Tyskland).

Ris. 5. Panel stål radiator Korado

Oppvarmingsenheter for lavtemperatursystemer inkluderer ulike typer seksjons- og panelvarmere, varmekonvektorer, varmeovner og varmepaneler.

Varmeakkumulatorer

Disse enhetene kreves i bivalente lavtemperaturvarmesystemer som bruker energi fra fornybare kilder eller spillvarme. Varmeakkumulatorer kan være væskefylte eller faste fylte, ved å bruke varmekapasiteten til fylleren til å lagre varme.

Enheter der varme frigjøres på tidspunktet for fasetransformasjoner, blir mer og mer utbredt. I dem akkumuleres varme i prosessen med å smelte et stoff eller når dets krystallinske struktur gjennomgår visse endringer.

Dessuten fungerer termokjemiske varmeakkumulatorer effektivt, hvis prinsipp er basert på akkumulering av varme som et resultat av kjemiske reaksjoner som oppstår med frigjøring av varme.

Varmeakkumulatorer kan kobles til varmesystemet både i henhold til en avhengig krets, og i henhold til en uavhengig, når varme akkumuleres i dem fra en kjølevæske utenfor systemet.

Termiske akkumulatorer kan også males, stein, og til og med underjordiske innsjøer kan brukes som varmelagring.

Jordvarmeakkumulatorer oppnås ved å plassere registre laget av rør i trinn på en og en halv til to meter. Bergvarmeakkumulatorer utstyres ved å bore vertikale eller skrånende brønner i berg til en dybde på 10 til 50 m, hvor kjølevæsken pumpes. Bruk av underjordiske innsjøer som varmeakkumulatorer er mulig hvis rør med kjølevæske pumpet inn i dem plasseres i de nedre vannlagene. Varme hentes fra rør som ligger i de øvre lagene av underjordiske innsjøer.

Varmepumper

Ved bruk av en varmekilde i lavtemperaturvarmesystemer, hvis temperatur er lavere enn lufttemperaturen i rommet, samt for å redusere materialforbruket til varmeapparater, kan varmepumper inkluderes i systemet (fig. 6) ). De vanligste enhetene i denne gruppen er kompresjonsvarmepumper, som ved kondensering gir en temperatur på 60 til 80 ° C.

Ris. 6. Arbeidsprinsipp varmepumpe

Den effektive driften av varmepumpen i et lavtemperaturvarmesystem sikres ved å inkludere en varmeakkumulator i fordamperkretsen, som bidrar til å stabilisere fordampningstemperaturen til den "kalde" dampen. Justeringen av dette systemet utføres ved å endre varmeoverføringen til selve pumpen.

Fordeler og ulemper

Lavtemperaturvarmesystemer vinner sine støttespillere ved å skape mer komfortable forhold i rommet enn tradisjonelle med høy oppvarming av varmeenheter. Det er ingen overdreven "drenering" av luften, det er ingen - igjen overdreven - støv i rommet på grunn av den uunngåelige bevegelsen av luft med veldig varme varmeovner.

Bruken av varmeakkumulatorer i systemet gjør det mulig å akkumulere varme og umiddelbart bruke den om nødvendig.

Den lave temperaturspredningen - effekt fra den varmeproduserende enheten og romluften - gjør det enkelt å regulere systemet ved hjelp av programmerbare termostater.

Og når det gjelder manglene, er det i hovedsak én - kostnadene for det ferdige systemet er noe, om ikke flere ganger høyere enn for det tradisjonelle høytemperatursystemet.

Les artikler og nyheter i Telegram-kanalen AW-therm. Abonner på YouTube-kanal.

Sett: 14 617

Radiatorer er tradisjonelt betraktet som attributter til varmesystemer med høye temperaturparametre. Men postulatene som dette synspunktet var basert på, er utdaterte. Å spare metall og bygge termisk isolasjon settes i dag ikke over sparing av energiressurser. MEN spesifikasjoner moderne radiatorer lar oss snakke ikke bare om muligheten for bruk i lavtemperatursystemer, men også om fordelene med en slik løsning.

Radiatorer er tradisjonelt betraktet som attributter til varmesystemer med høye temperaturparametre (i litteraturen brukes begrepene "høy temperatur" og "radiator" ofte til og med som synonymer, spesielt når vi snakker om konturene til varmesystemer). Men postulatene som dette synspunktet var basert på, er utdaterte. Å spare metall og bygge termisk isolasjon settes i dag ikke over sparing av energiressurser. Og de tekniske egenskapene til moderne radiatorer la oss snakke ikke bare om muligheten for deres anvendelse i lavtemperatursystemer, men også om fordelene med en slik løsning. Dette bevises av vitenskapelig forskning utført i to år på initiativ av Rettig ICC, eieren av merkene Purmo, Radson, Vogel & Noot, Finimetal, Myson.

Å redusere kjølevæsketemperaturen er hovedtrenden i utviklingen av varmeteknologi de siste tiårene. europeiske land. Dette ble mulig ettersom varmeisoleringen av bygninger ble forbedret og varmeanordningene ble forbedret. På 1980-tallet ble standardinnstillingene redusert til 75/65 ºC (forsyning/retur). Hovedfordelen med dette var reduksjon av tap ved produksjon, transport og distribusjon av varme, samt større sikkerhet for brukerne.

Med den økende populariteten til gulvvarme og andre typer overflatevarme i systemer der de brukes, har turledningstemperaturen blitt redusert til 55 ºC, noe som er tatt i betraktning av designere av varmegeneratorer, reguleringsventiler, etc.

I dag kan turtemperaturen i høyteknologiske varmesystemer være 45 og til og med 35 ºC. Incitamentet for å oppnå disse parameterne er evnen til å utnytte varmekilder som varmepumper og kondenserende kjeler mest effektivt. Ved en sekundærkretstemperatur på 55/45 ºC er COP for en jord-til-vann varmepumpe 3,6, og ved 35/28 ºC er den allerede 4,6 (kun for oppvarming). Og driften av kjeler i kondenseringsmodus, som krever avkjøling av røykgasser med returvann under "duggpunktet" (ved brenning av flytende drivstoff - 47 ºC), gir en effektivitetsgevinst på omtrent 15% eller mer. Dermed gir senking av temperaturen på kjølevæsken betydelige energibesparelser, og følgelig en reduksjon i karbondioksidutslipp til atmosfæren.

Inntil nå har hovedløsningen som gir romoppvarming ved lav kjølevæsketemperatur vært ansett for å være et "varmt gulv" og konvektorer med kobber-aluminium varmevekslere. Forskning initiert av Rettig ICC har lagt til dette utvalget stålpanel radiatorer. (Imidlertid går praksis i dette tilfellet foran teorien, og slike varmeapparater har vært brukt i lang tid som en del av lavtemperatursystemer i Sverige, ris. en).

Figur 1

Med deltakelse av flere vitenskapelige organisasjoner, inkludert universitetene i Helsinki og Dresden, radiatorer har blitt testet under ulike kontrollerte forhold. Resultatene av andre arbeider om studiet av funksjonen til moderne varmesystemer er knyttet til "bevisbasen".

I slutten av januar 2011 ble forskningsmateriell presentert for journalister fra ledende europeiske spesialiserte publikasjoner på et seminar holdt i treningssenter Purmo-Radson i Erpfendorf (Østerrike). Presentasjoner ble holdt av professor ved Universitetet i Brussel (Vrije Universitet Brussel, VUB) Lin Peters og instituttleder energisystemer Institutt for bygningsfysikk. Fraunhofer (Fraunhofer-Institut for Building Physics, IBP) Dietrich Schmidt.

Lyn Peters' rapport tok for seg spørsmål om termisk komfort, nøyaktighet og respons til varmesystemet til endrede forhold og varmetap.

Spesielt ble det bemerket at årsakene til lokal temperaturubehag er: strålingstemperaturasymmetri(avhenger av varmeoverføringsoverflate og orientering varmebølge); gulvoverflatetemperatur (når den er utenfor området 19 til 27 ºC); vertikal temperaturforskjell (lufttemperaturforskjell - fra ankelen til hodet stående mann- må ikke overstige 4 ºC).

Samtidig er de mest komfortable for en person ikke statiske, men "bevegelige" temperaturforhold(finner University of California, 2003). Indre rom med soner som har en liten temperaturforskjell, øker følelsen av komfort. Men store temperaturendringer er årsaken til ubehag.

I følge L. Peters er radiatorer som overfører varme både ved konveksjon og stråling de mest egnede for å gi termisk komfort.

Moderne bygninger blir mer og mer varmefølsomme på grunn av forbedret varmeisolasjon. Eksterne og interne termiske forstyrrelser (fra sollys apparater, tilstedeværelse av mennesker) kan påvirke inneklimaet sterkt. Og radiatorer reagerer på disse termiske endringene mer presist enn panelvarmesystemer.

Som du vet, er et "varmt gulv", spesielt arrangert i en betongmasse, et system med stor varmekapasitet, som sakte reagerer på regulatoriske påvirkninger.

Selv om det "varme gulvet" styres av termostater, er en rask reaksjon på tilførsel av tredjeparts varme umulig. Ved legging av varmerør inn betong avrettingsmasse responstiden for gulvvarme til en endring i mengden innkommende varme er ca. to timer.

Romtermostaten, som reagerer raskt på ekstern varme, slår av gulvvarmen, som fortsetter å avgi varme i cirka to timer til. Når tilførselen av ekstern varme stoppes og termostatventilen åpnes, oppnås full oppvarming av gulvet først etter samme tid. Under disse forholdene er det kun effekten av selvregulering som er effektiv.

Selvregulering er en kompleks dynamisk prosess. I praksis betyr det at varmetilførselen fra varmeren reguleres på en naturlig måte på grunn av følgende to lover: 1) varme sprer seg alltid fra en varmere sone til en kaldere; 2) størrelsen på varmefluksen bestemmes av temperaturforskjellen. Den velkjente (den er mye brukt når du velger varmeapparater) ligningen lar deg forstå essensen av dette:

Q = Qnom. ∙ (ΔT/ΔTnom.)n,

hvor Q er varmeoverføringen til varmeren; ΔT er temperaturforskjellen mellom varmeren og luften i rommet; Qnom. - varmeoverføring under nominelle forhold; ΔTnom. - forskjellen mellom temperaturen på varmeren og luften i rommet under nominelle forhold; n er varmeapparatets eksponent.

Selvregulering er typisk for både gulvvarme og radiatorer. Samtidig, for et "varmt gulv" er verdien av n 1,1, og for en radiator - omtrent 1,3 (de nøyaktige verdiene er gitt i katalogene). Det vil si at responsen på en endring i ΔT i det andre tilfellet vil være mer "uttalt", og gjenopprettingen av den gitte temperaturregime skje raskere.

Det er også viktig fra et reguleringssynspunkt at temperaturen på radiatorens overflate er omtrent lik kjølevæskens temperatur, men ved gulvvarme er dette slett ikke tilfelle.

Ved kortvarig intensiv ekstern varmetilførsel, kan ikke kontrollsystemet "varmt gulv" takle arbeidet, som et resultat av at rom- og gulvtemperatursvingninger oppstår. Noen tekniske løsninger lar dem reduseres, men ikke elimineres.

Lavtemperaturvarmesystemer i dag er fortsatt ikke mye brukt i Russland, men de praktiseres med suksess i Europa, inkludert i land med ikke det mildeste klimaet, men hvor fornybare energikilder (RES) aktivt brukes til varmeforsyning og klimaanlegg av bygninger .

G De viktigste og åpenbare fordelene med slike systemer er sparing av energibærere basert på fossile hydrokarboner, kombinert med minimering av miljøskader. I tillegg gir lavtemperatursystemer brukeren ekstra muligheter for å oppnå termisk komfort i hjemmet og kontrollere mikroklimaet i lokalene.

I Russland er anvendelsesområdet for lavtemperaturvarmesystemer begrenset ikke bare av klimatiske egenskaper i mange av regionene, men også av forskrifter. Spesielt virker denne faktoren under masseutvikling, på gjenstander av typen leilighetsbygg, som standardene er utviklet for andre former for varmeforsyning til bygninger. Derfor lavtemperaturvarmesystemer, hvis de brukes, så i slike institusjoner sosialt formål som poliklinikker og barnehager, samt mer utbredt i den private hyttesektoren. I tillegg er de vanligvis designet og installert for oppvarming og luftkondisjonering av energisparende hus, først og fremst "aktive", som i i fjor begynte også å bli bygget i Russland. Minimering av varmetap gjennom byggets avgrensende strukturer og ventilasjon er generelt en av hovedbetingelsene for vellykket bruk av lavtemperaturvarmesystemer der.

Lavtemperaturvarmesystemer lages basert på høyeffektive varmegeneratorer og RES energitransformatorer, samt bruk av moderne modeller varmeapparater og elektronisk automasjon, kombinert til intelligente styringssystemer.

Generasjon med akkumulering

I henhold til eksisterende reguleringsdokumenter temperaturregimet til varmesystemet er preget av tre parametere: temperaturen på kjølevæsken ved utløpet av varmegeneratoren, ved innløpet til det og lufttemperaturen i rommet. Modusen, der ved utløpet av varmegeneratoren temperaturen på kjølevæsken ikke overstiger 55 ° C, og ved innløpet er den opptil 45 ° C, anses som iboende i lavtemperatursystemer. Lufttemperaturen i rommet antas vanligvis å være 20 °C. De vanligste temperaturforholdene i slike systemer er 55/45/20 °C, 45/40/20 °C eller til og med 35/30/20 °C.

Lavtemperaturvarmesystemer kan være monovalente, der varme genereres av en varmegenerator, eller, oftere, polyvalente, der arbeidet til flere varmegeneratorer eller transformatorer kombineres til fornybar energivarme ( ris. en). Slike polyvalente systemer kalles også hybrid.

Figur 1

Både for mono- og flerverdige systemer (som toppvarmegenerator) er en kondenserende kjele godt egnet. Driftsmåten er nærmest den som er angitt ovenfor og avhenger i stor grad av temperaturparametrene til varmesystemet. Jo lavere temperatur på varmebæreren i returkjelens krets, jo mer kondenserer dampen, jo mer varme vil bli utnyttet, desto høyere er effektiviteten til kondenserende kjelen. For gasskjeler er terskeltemperaturen for kondenseringsmodus 57 ° С. Derfor må varmesystemet også konstrueres for å bruke en kjølevæske med lavere temperatur i returkretsen.

Ved gjennomsnittstemperaturer for vinterperioden, i henhold til designberegningen, tatt i betraktning maksimal effektivitet kondenseringsmodus bør ikke overstige 45 °C. Slike parametere leveres av lavtemperaturvarmesystemer, der kondenserende kjeler hovedsakelig fungerer i sin "normale" modus.

Selvfølgelig, i lavtemperatursystemer kan ikke bare kondenserende kjeleteknologi brukes og brukes. Varmegeneratoren i et slikt system, inkludert toppen, kan være en hvilken som helst høyeffektiv kjele som opererer på ethvert drivstoff og spesielt elektrisk. I hybridanlegg slås kjelen kun på ved spisslast, når andre varmegeneratorer (RES energitransformatorer - solfangere, varmepumper) ikke kan takle å gi termisk komfort i oppvarmede rom og varmtvannsbehov.

Ved bruk av RES-energi inkluderer lavtemperaturvannvarmesystemer vanligvis varmeakkumulatorer, som kan være med flytende og faste fyllstoffer, fase (ved å bruke varmen fra fasetransformasjoner) og termokjemiske (varme akkumuleres på grunn av endoterme reaksjoner og frigjøres under eksoterme) .

I varmeakkumulatorer med flytende og faste fyllstoffer (vann, lavfrysende væsker (etylenglykolløsning), grus, etc.), akkumuleres varme på grunn av varmekapasiteten til fyllmaterialet. I fasevarmeakkumulatorer akkumuleres varme under smelting eller en endring i den krystallinske strukturen til fyllstoffet, og frigjøring skjer under herdingen.

De mest utbredte i hybride lavtinstallert i hytter er vannlagringstanker som med hell demper toppbelastning av varmtvann til husholdningsbruk, lagrer varme fra driften av en solfanger, en varmepumpe eller (om vinteren) en toppvarmegenerator . Ved å akkumulere varmeenergi fra ulike kilder, en slik varmeakkumulator lar deg optimere arbeidet deres når det gjelder maksimal økonomisk effektivitet i et bestemt øyeblikk, og reservere "billig" varme. Overskuddet av generert varme kan da brukes til varmtvann. Bruken av dem er også berettiget ved bruk av varmepumper for å optimalisere driften av kompressorer og hydraulisk frakobling av varmepumpe og lastkretser.

Varmeakkumulatorvanntanken er en beholder godt isolert, for eksempel med et lag av polyuretanskum 80-100 mm tykt, som flere varmevekslere er bygget inn i. En varmeakkumulator med et volum på 0,25-2 m 3 kan akkumulere 14-116 kWh termisk energi.

Enheter for lavtemperaturvarmesystemer

Den lave temperaturen på kjølevæsken bestemmer valget av enheter for lavtemperaturvarmesystemer, som effektivt må utføre varmeoverføring i oppvarmede rom, som opererer i en fleksibel modus. Hvis disse enhetene er installert i en hytte, der trykket på kjølevæsken i rørledningene åpenbart er lavt, forsvinner styrkeegenskapene deres i bakgrunnen.

Fig.2

I følge eksperter er veggmonterte, brystnings- eller gulvmonterte konvektorer med tvungen ventilasjon mest vellykket brukt i lavtemperatursystemer ( ris. 2) og stålpanelradiatorer ( ris. 3). I slike systemer bør det brukes konvektorer utstyrt med en varmeveksler med stor overflate - flerlags med hyppige finner og en vifte som gir en stor varmefjerning. I tillegg til konvektorer oppfylles disse betingelsene også av vegg- og takmonterte viftekonvektorer (viftekonvektorer).

Fig.3

I tvungen konveksjonsanlegg uten vifte kan induksjonslukkere brukes. På grunn av effektiv varmeoverføring og høy effekt disse enhetene vil ha små dimensjoner sammenlignet med andre typer utstyr.

Fordelen med slike enheter er muligheten for bruk i kombinerte systemer som varmer opp rom i den kalde perioden, og om sommeren brukes de til å kjøle ned luften.

Hvis konvektorer uten vifte brukes i lavtemperatursystemer, må høyden være minst 400 mm.

Varmebærerpanelet til stålpanelradiatoren er plassert utenfor varmeren. Fra den blir lamellene til det konvektive elementet oppvarmet. Jo lenger fra panelet, jo kaldere er lamellene. Konveksjon ved lav temperatur på radiatoren hindres av viskositeten til luften som er klemt mellom lamellene. Men ingenting forstyrrer termisk stråling fra panelet.

Stålpanelradiatorer brukes også med hell i lavtemperaturvarmesystemer fordi modellseriene deres inkluderer et bredt spekter av standardstørrelser, og dette er viktig for optimal plassering av varmeovner i slike systemer, spesielt varmeovner som dekker hele lengden av vindu bør installeres i dem.

Fig.4

Driften av konvektorer med tvungen ventilasjon og stålpanelradiatorer vil bli vellykket kombinert med et varmtvannsgulv ( ris. 4), som bokstavelig talt er designet for å fungere med en kjølevæske preget av lav temperatur. I henhold til SNiP 41-01-2003 "Oppvarming, ventilasjon og klimaanlegg", punkt 6.5.12, bør gjennomsnittlig overflatetemperatur på gulv med innebygde varmeelementer ikke tas høyere enn 26 ° C - for rom med permanent opphold av folk; og ikke høyere enn 31 °С - for lokaler med midlertidig opphold av personer. Temperaturen på gulvflaten langs varmeelementets akse i barneinstitusjoner, boligbygg og svømmebasseng bør ikke overstige 35 °C. Under reelle forhold, med eksisterende teknologier for å installere et varmt gulv, oppnås slike overflatetemperaturer ved kjølevæsketemperaturer ved innløpet til gulvvarmerørledningen som ikke er høyere enn 45 ° C.

Varme gulv øker effektiviteten til lavtemperaturvarmesystemer betydelig. Så når du utstyrer et varmt gulv, er energireserven til en vannvarmeakkumulator med en kapasitet på 1,2 m 3 nok til å varme opp et hus med et areal på 130-140 m 2 på grunn av elektrisitet mottatt ved lav nattetid vurdere.

Alle vannoppvarmingsenheter i lavtemperaturvarmesystemer er utstyrt med termostatautomatikk.

Intelligent kontroll

Siden de fleste lavtemperatursystemer er hybride, og det også er mulig å kombinere varme- og klimaanleggsfunksjoner i ett slikt system, kan deres største effektivitet og økonomi oppnås med rasjonell styring av alle komponenter i systemet. I dag brukes smarte kontrollsystemer til dette.

Uten intelligent styring er det umulig å effektivt og samtidig fleksibelt regulere systemet basert på reelle sensoravlesninger, og ikke på innebygde grafer som ikke tar hensyn til forholdene til et bestemt varmeforsyningsanlegg. Når smart kontroll brukes i et prosjekt, er det bare nødvendig å angi de første innstillingene, og da vil intelligent automatisering automatisk vedlikeholde dem.

Den smarte kontrolleren er ansvarlig for å bytte systemet fra en varmekilde til en annen. Ved å behandle flere innganger hvert sekund, velger kontrolleren den mest økonomiske varmekilden for øyeblikket. I henhold til den gitte logikken brukes først termisk energi fra den billigste kilden.

Bruken av slike intelligente styringssystemer gjør det mulig å differensiere temperaturen i kontrollerte rom, og derved oppnå, i tillegg til effektivitet, også det høyeste nivået termisk komfort.

Artikkel fra . Overskrift "Oppvarming og varmtvann"

Radiatorer regnes tradisjonelt som attributter til varmesystemer med høye temperaturparametre (i litteraturen brukes begrepene "høy temperatur" og "radiator" ofte til og med som synonymer, spesielt når det gjelder varmesystemkretser). Men postulatene som dette synspunktet var basert på, er utdaterte. Å spare metall og bygge termisk isolasjon settes i dag ikke over sparing av energiressurser. Og de tekniske egenskapene til moderne radiatorer lar oss snakke ikke bare om muligheten for bruk i lavtemperatursystemer, men også om fordelene med en slik løsning. Dette bevises av vitenskapelig forskning utført i to år på initiativ av Rettig ICC, eieren av merkene Purmo, Radson, Vogel & Noot, Finimetal, Myson.

Hvis du vil kjøpe varmeutstyr, kan du gå til den aktuelle delen:

Å redusere kjølevæsketemperaturen er hovedtrenden i utviklingen av varmeteknologi de siste tiårene i europeiske land. Dette ble mulig ettersom varmeisoleringen av bygninger ble forbedret og varmeanordningene ble forbedret. På 1980-tallet ble standardinnstillingene redusert til 75/65 ºC (forsyning/"retur"). Hovedfordelen med dette var reduksjon av tap ved produksjon, transport og distribusjon av varme, samt større sikkerhet for brukerne.

Inntil nå har hovedløsningen som gir romoppvarming ved lav kjølevæsketemperatur vært ansett for å være et "varmt gulv" og konvektorer med kobber-aluminium varmevekslere. Forskning initiert av Rettig ICC gjorde det mulig å legge til stålpanelradiatorer til denne serien. (Imidlertid går praksis i dette tilfellet foran teorien, og slike varmeapparater har vært brukt i lang tid som en del av lavtemperatursystemer i Sverige .

Med deltagelse av flere vitenskapelige organisasjoner, inkludert universitetene i Helsinki og Dresden, ble radiatorene testet under ulike kontrollerte forhold. Resultatene av andre arbeider om studiet av funksjonen til moderne varmesystemer er knyttet til "bevisbasen".

I slutten av januar 2011 ble forskningsmateriell presentert for journalister fra ledende europeiske spesialiserte publikasjoner på et seminar holdt ved Purmo-Radson treningssenter i Erpfendorf (Østerrike). Presentasjoner ble holdt av professor ved Universitetet i Brussel (Vrije Universitet Brussel, VUB) Lin Peters og leder av Institutt for energisystemer ved Institutt for bygningsfysikk. Fraunhofer (Fraunhofer-Institut for Building Physics, IBP) Dietrich Schmidt.

Lyn Peters' rapport tok for seg spørsmål om termisk komfort, nøyaktighet og respons til varmesystemet til endrede forhold og varmetap.

Spesielt ble det bemerket at årsakene til lokal temperaturubehag er: strålingstemperaturasymmetri (avhenger av den varmeavgivende overflaten og orienteringen av varmestrømmen); gulvoverflatetemperatur (når den er utenfor området 19 til 27 ºC); vertikal temperaturforskjell (forskjellen i lufttemperatur - fra ankelen til hodet til en stående person - bør ikke overstige 4 ºC).

Samtidig er ikke statiske, men "bevegelige" temperaturforhold mest behagelige for en person (konklusjon fra University of California, 2003). Innvendig plass med områder med lave temperaturforskjeller forsterker følelsen av komfort. Men store temperaturendringer er årsaken til ubehag.

I følge L. Peters er radiatorer som overfører varme både ved konveksjon og stråling de mest egnede for å gi termisk komfort.

Moderne bygninger blir mer og mer varmefølsomme på grunn av forbedret varmeisolasjon. Eksterne og interne termiske forstyrrelser (fra sollys, husholdningsapparater, tilstedeværelse av mennesker) kan i stor grad påvirke inneklimaet. Og radiatorer reagerer på disse termiske endringene mer presist enn panelvarmesystemer.

Som du vet, er et "varmt gulv", spesielt arrangert i en betongmasse, et system med stor varmekapasitet, som sakte reagerer på regulatoriske påvirkninger.

Selv om det "varme gulvet" styres av termostater, er en rask reaksjon på tilførsel av tredjeparts varme umulig. Ved legging av varmerør i en betongmasse er responstiden for gulvvarme på endring i mengden innkommende varme ca. to timer.

Q = Qnom. ∙ (ΔT/ΔTnom.)n,

Det er også viktig fra et reguleringssynspunkt at temperaturen på radiatorens overflate er omtrent lik kjølevæskens temperatur, men ved gulvvarme er dette slett ikke tilfelle.

På ris. en grafer over endringer i driftstemperatur under de simulerte forholdene til et enkelt hus vises når det varmes opp av justerbare høy- og lavtemperaturradiatorer og et "varmt gulv" ( forskning L. Peters og J. Van der Veken).

Huset har plass til fire personer og er utstyrt med naturlig ventilasjon. Kilder til tredjeparts varme er mennesker og Hvitevarer. Driftstemperaturen er innstilt som en behagelig

21ºC. Grafene vurderer to alternativer for å vedlikeholde den: uten å bytte til energisparende (natt)-modus og med den.

Merk: driftstemperatur er en indikator som karakteriserer den kombinerte effekten på en person av lufttemperatur, strålingstemperatur og hastigheten til den omgivende luften.

Eksperimenter har bekreftet at radiatorer er klart raskere enn det "varme gulvet", reagerer på temperatursvingninger, og gir mindre avvik.

Det neste argumentet for radiatorer, gitt på seminaret, er en mer komfortabel og energieffektiv innetemperaturprofil.

I 2008 publiserte John R Meichren og Stur Holmberg i det internasjonale tidsskriftet Energy and Buildings "Temperature distribution and thermal comfort in a room with a panel radiator, floor and veggvarme» (Flowmønstre og termisk komfort i et rom med panel-, gulv- og veggvarme). Spesielt sammenligner den den vertikale fordelingen av temperatur i rom med samme område og layout (uten møbler og mennesker), oppvarmet av en radiator og et "varmt gulv" ( ris. 2). Utetemperaturen var -5 ºC. Luftvekslingskursen er 0,8.