Zračno Grijanje Kuće - Dobro Zaboravljeno Staro

Sadržaj:

Zračno Grijanje Kuće - Dobro Zaboravljeno Staro
Zračno Grijanje Kuće - Dobro Zaboravljeno Staro

Video: Zračno Grijanje Kuće - Dobro Zaboravljeno Staro

Video: Zračno Grijanje Kuće - Dobro Zaboravljeno Staro
Video: KAMINI NA DRVA ZA CENTRALNO GRIJANJE I KAO SAMOSTALNI ELEMENT ZA GRIJANJE PROSTORIJA 2024, Ožujak
Anonim
  • Povijest grijanja - od zračenja do konvekcije i … opet do zračenja?
  • Grijanje kod kuće - stvarnost
  • Opis zračnih sustava grijanja
  • Na kraju
Zračno grijanje kuće - dobro zaboravljeno staro
Zračno grijanje kuće - dobro zaboravljeno staro

Prije otprilike 200 godina, sustavi grijanja naših kuća počeli su se ponovno rađati, štednjaci i kamini popularni tisućama godina nazivali su se arhaizmima, zamijenjeni su sustavom grijanja vode koji daje konvektivnu toplinu. Tijekom stoljeća na blistavu toplinu stavljan je križ, otpisan je za otpad, međutim, studije znanstvenika provedene tijekom proteklih pola stoljeća pokazuju sasvim suprotno - radijacijska toplina premašuje konvektivnu toplinu po svojim karakteristikama, a i po brojnim svojstvima. Predlažemo da razumijemo ovaj problem i otkrijemo zašto je zračenje grijanjem bolje od konvektivnog grijanja.

Povijest grijanja - od zračenja do konvekcije i … opet do zračenja?

Tisućama godina prvi i jedini izvor grijanja u ljudskom stanu bila je vatra, a sam način grijanja bio je konvektivna zraka. Tijekom izgaranja vatre u primitivnoj peći, a nakon toga, kad je vatra tinjala, infracrvene zrake prodirale su iz kamenog portala, a zbog konvekcije zrak u sobi se zagrijavao. Očiti nedostatak ovog načina grijanja je taj što je, kad je gorjela vatra, stan bio ispunjen dimnim plinovima, stvarajući nepodnošljivu atmosferu. Stoga je na vrhu krova kuća napravljena rupa za dimnjak kroz koju je zajedno sa zagrijanim zrakom izlazio vrući dim, glavni ulog bio je na zračenju, jer njegov intenzitet nije ovisio o stupnju zagrijavanja zraka.

Prije dvije tisuće godina stvoreni su novi sustavi grijanja, temeljeni na kanalima ispod površine kamenih podova, duž kojih su se kretali dimni plinovi iz rastopljenih peći, grijući podove svojom toplinom (hipokaust (dr. Rim), gloria (Španjolska), ondol (Koreja), dikan (Kina) itd.). Stanovništvo Europe u međuvremenu se koristilo djelomično modificiranom verzijom požara - kaminom prekrivenim kaldrmom, zagrijanim u crnoj boji. Tek do 15. stoljeća Europljani su poboljšali kameno ognjište dovodeći na njega ispušnu cijev od drveta.

Hipokaust sustava grijanja
Hipokaust sustava grijanja

Hipokaust sustava grijanja

U 17. stoljeću "ruski sustav" grijanja bio je popularan u kompleksima dvoraca i palača Rusije i Europe - otvor za usis zraka prolazio je blizu zida peći i duž njega, gdje se zrak zagrijavao i, zbog konvekcije, dizao se kroz razgranate kanale od opeke do prostorija koje je trebalo zagrijati. Otpuštajući toplinu, zrak iz prostorija izlazio je kroz ispušne kanale izvan zgrade. Sustav grijanja ovog dizajna potpuno je isključio mogućnost ulaska dimnih plinova u stambene prostore, što je u to vrijeme bilo nevjerojatna stručnost. Ovaj sustav grijanja, nazvan "sustav vatrogasnog zraka", uživao je sve veću popularnost sve do sredine 19. stoljeća, ali do kraja više nije bio tražen, što je pogodovalo stalnom brušenju niske frekvencije u zračnim kanalima, pretjeranom suhom zraku,izgaranje prašine taloženjem čađe od prašine na zidovima i unutarnjim predmetima.

Krajem 18. stoljeća francuski inženjer Jean-Simon Bonneman izumio je i izgradio prvi sustav grijanja vode, u kojem se cirkulacija rashladne tekućine provodila na prirodan način. Pola stoljeća kasnije u Rusiji se pojavio sustav grijanja s prirodnom cirkulacijom rashladne tekućine, koji je razvio profesor Petr Grigorievich Sobolevsky. Konvekcijske vrste grijanja vodom, parom i vatrom zrakom stječu popularnost iz godine u godinu, ponajviše zahvaljujući tehničkom napretku, pojavi i razvoju centraliziranih izvora grijanja rashladne tekućine i sustava za njezinu isporuku potrošačkim objektima. Konvektivnom zagrijavanju tople vode pogodovala je velika gradnja tipičnih visokogradnji s minimalnom izolacijom fasada, nekvalitetnim preklapanjem otvora prozora i vrata - zračenje zračenjem učinkovito je samo u dobro izoliranoj zgradi.

Zračno grijanje kuće - dobro zaboravljeno staro
Zračno grijanje kuće - dobro zaboravljeno staro

Međutim, 150 godina kasnije, znanstvenici su otkrili da je percepcija radijacijskog zagrijavanja ljudima mnogo bliža od konvekcijskog zagrijavanja zraka. I ne samo za osobu, već i za kućanske predmete, kao i materijale koji se koriste u unutarnjem uređenju prostorija.

Grijanje kod kuće - stvarnost

Jeste li ikad bili zimi u negrijanoj ili slabo grijanoj sobi - školskoj učionici, predavaonici u institutu ili zbornici u nekoj ustanovi? Kao odgovor na nezadovoljstvo publike, učitelj (predavač) se smiruje - ništa, disat ćemo i za pola sata bit će toplo. Doista, nakon nekog vremena postaje toplije, ali razlog tome uopće nije povezan s izrazom "udahnuto" - prisutni su zagrijavali atmosferu prostorije toplinskim zračenjem koje generiraju njihova vlastita tijela. Infracrvene zrake koje proizlaze iz tijela prisutnih u publici zagrijavaju predmete koji se nalaze u njihovoj blizini, koji pak generiraju vlastito zračenje, prenoseći ga na susjedne objekte, a toplinu njihovih površina u zrak.

Zračno grijanje kuće - dobro zaboravljeno staro
Zračno grijanje kuće - dobro zaboravljeno staro

Bilo koji objekt s temperaturom iznad apsolutne nule Kelvina (ili –273,15 ° C) emitira infracrvene zrake. Što je temperatura objekta veća, to je zračenje intenzivnije - na primjer, ljudsko tijelo na svojoj normalnoj temperaturi (od 36,6 do 37 ° C) generira infracrvene zrake srednjeg područja valnih duljina, s valnom duljinom od 5 do 25 mikrona. Potrošnja ljudske energije za infracrveno zračenje smanjuje se ako se temperatura okoliša povisi, ali ne zrak, već zatvorene konstrukcije (zidovi, strop i pod) i komadi namještaja. Činjenica je da je zračno okruženje prozirno i propusno za infracrvene zrake, odnosno hladni zidovi i podovi izvlačit će infracrvenu toplinu iz ljudskih tijela čak i na sobnoj temperaturi od 25 stupnjeva - to je zračenje topline zračenje, objašnjeno zakonima Plancka i Stefana-Boltzmanna.

Generacije mještana navikle su se na životne uvjete u kućama od opeke i ploča, pokušavajući nadoknaditi potrošnju infracrvene energije tijela koja ide na zagrijavanje zatvorenih konstrukcija, uz pomoć različitih vrsta električnih konvektora. U sjećanju stanovnika grada bilo je maglovito uvjerenje o važnosti drvenih zidova u kući, koji su sposobni "disati", nadoknađujući vlažnost zraka - doista, takva sposobnost je prisutna u neobojenoj drvenoj građi i zidovima od cjepanica, ali glavnu ulogu u drvenim kućama nisu igrali oni, već Rusi peći.

Zračno grijanje kuće - dobro zaboravljeno staro
Zračno grijanje kuće - dobro zaboravljeno staro

Masivna konstrukcija ruske peći dobila je značajno mjesto u kući, savršeno je održavala toplinu i grijala cijelu kuću infracrvenim zračenjem. Nijedan sustav grijanja vode ili zraka ne može se po svojim mogućnostima grijanja usporediti s ruskom peći! Usput, upravo zbog načina radijalnog zagrijavanja ispada da su pečeni proizvodi u ruskoj pećnici mnogo apetitniji i ukusniji nego u najmodernijoj pećnici, čiji se princip kuhanja temelji na vrućem zraku (sustav vatre-zrak).

Zračno grijanje kuće - dobro zaboravljeno staro
Zračno grijanje kuće - dobro zaboravljeno staro

Svojstva zračenja sa stajališta grijanja istraživao je laboratorij sa Sveučilišta Yale, koji je financirala Zaklada John Bartlett Pearce - rezultati eksperimenta provedenog uz sudjelovanje dobrovoljaca bili su vrlo otkrivajući. U prvoj fazi ispitanici su smješteni u malu sobu s umjetno hlađenim zidovima, temperatura zraka u njoj održavala se uz pomoć grijača ventilatora na 50 ° C - dobrovoljci odjeveni u laganu odjeću, nakon boravka u ovoj sobi, žalili su se na jaku hladnoću. Tijekom druge faze temperatura zraka namjerno je spuštena na 10 ° C, a zidovi su zagrijavani uz pomoć cijevi ugrađenih u unutrašnjost, kroz koje je cirkulirala topla voda - ispitanici, još uvijek odjeveni onako lagano, obilno su se znojili kad su bili u ovoj sobi, bilo im je vruće.

Međutim, svatko od nas može u bilo kojem trenutku provjeriti i osobno iskusiti "vampirizam" hladnoće i "doniranje" grijanih zidova - samo trebate doći i stati ispred zida. Zimi ćete osjetiti hladnoću koja dolazi iz nje, budući da će materijal koji tvori zid apsorbirati infracrvene zrake koje proizlaze iz vas, ljeti ćete osjetiti toplinu, odnosno vaše će tijelo već danju apsorbirati infracrveno zračenje koje je zid dobivao od Sunca.

Opis zračnih sustava grijanja

Masivna peć bila je i ostala idealan izvor zračenja, međutim, u stanu ili uredu i u mnogim privatnim kućama nerealno je urediti takvu peć. Razmotrite moderne sustave grijanog zračenja koji omogućuju bez takvog štednjaka - "topli pod", zidne i stropne zračne ploče.

Podni sustavi grijanja razlikuju se u dizajnu i principu grijanja:

konvektivni sustavi uključuju bilo koje sustave s vodenim nosačem topline, kao i kabel, kabel s polaganjem u izolacijske ploče i film (grijaće prostirke - tanki kabel smješten u mrežnu podlogu)

Zračno grijanje kuće - dobro zaboravljeno staro
Zračno grijanje kuće - dobro zaboravljeno staro

Toplinu zračenja generira ugljični film (grijaći element - grafitne trake zabrtvljene u poliesterski film) i jezgreni podovi (njihovi grijaći elementi također su izrađeni od grafita)

Zračno grijanje kuće - dobro zaboravljeno staro
Zračno grijanje kuće - dobro zaboravljeno staro

Paneli instalirani na zidovima su modularni blokovi izrađeni od bakrenih cijevi, vruća voda u njima djeluje kao nosač topline. Prijenos topline zračene topline sa zidnih ploča s cirkulirajućom toplom vodom na temperaturi od 40 ° C iznosi oko 80%, preostalih 20% otpada na konvekciju - to je zbog dopušteno visoke temperature rashladne tekućine, koja premašuje maksimum koji je prema europskim standardima postavljen na 30 ° C za "topli pod".

Bakreni modularni blokovi ugrađuju se na površinu zida pomoću vodoravnih ili okomitih nosača šipki, a prije toga na površinu zida postavlja se sloj izolacije s aluminijskom folijom. Nakon ugradnje, zidne ploče su zapečaćene slojem žbuke od 350 mm, prekrivene gips kartonom ili drugim tvrdim oblogama. Uz vanjsku ugradnju, unutar betonskih zidova mogu se ugraditi i modularni blokovi za radijacijsko grijanje - oni su pričvršćeni na armaturni okvir s naknadnim izlijevanjem betonom.

Zračno grijanje kuće - dobro zaboravljeno staro
Zračno grijanje kuće - dobro zaboravljeno staro

Prednost zidnih ploča je niža toplinska inercija u usporedbi s "toplim podovima", što je posebno prikladno za zgrade s prekidnim grijanjem. Treba napomenuti da za učinkovito grijanje zidne ploče trebaju slobodan prostor oko perimetra zidova u koje su ugrađene - s velikim brojem ormaričnog namještaja neracionalno ih je koristiti.

Prvi modeli zračenih stropnih ploča stvoreni su mnogo prije "toplih podova" i zidnih ploča, interes proizvođača za njih je jednostavno objašnjen - strop, a time i stropne ploče, nalazili su se najudaljenije od kućanstava, što je omogućilo zagrijavanje ploča na visoke temperature bez ikakvih štete na ljudima. Maksimalna temperatura suvremenih stropnih ploča ovisi o visini stropova - optimalna razlika između temperature zraka u sobi i temperature površine gredne ploče je 10 ° C. Moderni stropni paneli nisu ugrađeni u stropove - oni se ugrađuju na površinu stropa, što pojednostavljuje njihovu ugradnju i održavanje.

Zračno grijanje kuće - dobro zaboravljeno staro
Zračno grijanje kuće - dobro zaboravljeno staro

Na kraju

Popularnost konvekcijskog grijanja danas je povezana samo s činjenicom da većina kuća ima minimalne karakteristike zadržavanja topline - ranije to nije bilo od interesa za dizajnere i graditelje, jer su njihovi zadaci bili usmjereni na smanjenje troškova projekata. Dakle, kuće svijetle noću u infracrvenim detektorima, ogromni troškovi grijanja i česti kozmetički popravci. I upravo zbog velikih gubitaka topline kroz prozorske otvore, radijatori grijanja ugrađeni su izravno ispod njih - kako bi se odsjekao hladni zrak s ulice koji dolazi kroz proreze prozorskih okvira i kroz njihova ostakljenja.

Zračno grijanje kuće - dobro zaboravljeno staro
Zračno grijanje kuće - dobro zaboravljeno staro

Konvektivno grijanje omogućuje vam brzo i relativno jeftino zagrijavanje neizoliranih prostorija, ali ne omogućuje izbjegavanje isušivanja zraka, hladnog zraka u razini poda (najtopliji sloj zraka skuplja se na stropu), stalnog rasta plijesni zidova u hladnoj sezoni (zbog taloženja vlage na njihovim hladnim površinama) i potreba za čestim kozmetičkim popravcima - ove su činjenice neporecive.

Zračno grijanje kuće - dobro zaboravljeno staro
Zračno grijanje kuće - dobro zaboravljeno staro

Ako su zatvorene konstrukcije kuće izrađene od drveta, opeke ili armiranog betona, izolacija (sendvič ploče, termoizolacijski materijali praćeni žbukanjem itd.) Izvodi se na vanjskoj (uličnoj) strani, a u prozore i otvore vrata postavljaju se moderna vrata i prozori niske stope toplinske vodljivosti, tada će se opravdati rješavanje problema grijanja uz pomoć zračnog sustava grijanja. S druge strane, prilikom izolacije zatvarajućih konstrukcija iz unutrašnjosti prostorije, što se posebno često izvodi u višespratnicama zgrada sovjetske gradnje, nema smisla graditi sustav grijanja na infracrvenom grijanju, budući da se materijal od kojeg su izrađeni zidovi neće zagrijavati i odavati toplinu u obliku zračenja, jer zidne površine su toplinski izolirane izolacijskim materijalima.

Zračno grijanje kuće - dobro zaboravljeno staro
Zračno grijanje kuće - dobro zaboravljeno staro

Uzimajući u obzir nove zahtjeve za toplinsku zaštitu zgrada, postavljene u SNiP 23-02-2003, zračni sustavi grijanja mogu preuzeti vodstvo u konvektivnom grijanju. Kućanstvima bilo koje dobi bit će mnogo ugodnije i korisnije opažati infracrvene zrake određene valne duljine nego biti u zračnom "akvariju" s stalno hladnim zidovima, ispunjenim zrakom zagrijanim kao rezultat konvekcije i ovješene prašine.

Preporučeno: