В статье рассматривается система панельно-лучистого отопления (охлаждения), положительные и отрицательные стороны данной системы. Наряду с этим уделяется внимание проектированию СПЛО, а также достижение ее максимальной эффективности.
Ключевые слова: система панельно-лучистого отопления, охлаждения, эффективность.
В настоящее время все чаще и чаще при проектировании и строительстве домов при выборе системы отопления люди стали отдавать предпочтение системе панельно-лучистого отопления и охлаждения, потому что сохраняется тенденция улучшения теплового комфорта в помещении. В основе технологии панельного-лучистого отопления и охлаждения лежит идея экономии энергетических ресурсов, а также обеспечение комфортного микроклимата помещения.
Рассмотрим основные плюсы и минусы реализации и эксплуатации данной системы:
Преимуществом панельного отопления является:
– Увеличение доли конвективного теплопереноса в общей теплопередаче тепла человека по сравнению с радиаторным типом отопления, снижение доли радиационного охлаждения. В результате чего снижение температуры на 2–3 градуса не вызывает чувства теплового дискомфорта, это позволяет экономить 12 % тепловой энергии в отличие от радиаторной системы отопления.
– Напольное/панельное отопление позволяет экономить полезное пространство и расширяет возможности для применения оригинальных идей в дизайне помещений.
– Вследствие использования пониженной температуры теплоносителя, панельное отопление не создает перепадов в температуре воздушных слоев — тем самым циркуляция воздуха (и пыли в том числе) минимальна. Данный фактор немаловажен для людей, страдающих аллергией.
– «Холодные полы» в ваннах и санитарных помещениях с керамическим, мраморным или каменным покрытием также можно сделать теплее, используя напольное отопление.
– Отсутствие зон теплового перегрева или зон дискомфорта [3].
Наряду с плюсами рассматриваемой системы отопления, можно выделить и некоторые минусы:
Минусами такой системы отопления является:
– Трудность ремонта замоноличенных греющих элементов, сложность регулирования теплоотдачи отопительных панелей, увеличение бесполезных теплопотерь при размещении панелей в наружных ограждениях, повышение капитальных вложений (по сравнению с конвективным отоплением) при низкой температуре теплоносителя.
– Теплый пол, вмонтированный в стяжку, имеет большие инерционные свойства в связи с чем долго набирает расчетную температуру и соответственно, остывает с той же скоростью [2].
При долгом анализе источников, можно сделать вывод, что данная система имеет высокую стоимость.
Система панельно-лучистого отопления и охлаждения, особенно в виде труб или нагревательного кабеля, встроенного в бетон, представляет собой эффективное решение для обеспечения комфортного климата в зданиях. Это связано с увеличением теплопередачи благодаря увеличению внешней теплоотдающей поверхности, что происходит быстрее, чем рост сопротивления теплопроводности бетона. Такая система обеспечивает равномерное распределение тепла или прохлады, что повышает комфорт и энергоэффективность помещений. Кроме того, она экологически чиста и устойчива, особенно при использовании возобновляемых источников энергии.
Система панельно-лучистого отопления в зависимости от расположения нагревательных приборов можно разделить на:
– Стеновые
– Потолочные
– Напольные
Среди данных типов расположения СПЛОО самым эффективным по теплопередачи является потолочная система, которая передает в помещение не менее 50 % теплового потока. Напольная система — 30–40 % теплового потока, стеновая 30–60 %.
Специфика условий теплообмена в помещении в теплый период года состоит в отсутствии развитых холодных поверхностей наружных ограждений и нагретых поверхностей системы отопления. В результате температура поверхностей в помещениях оказываются достаточно близкими. Это позволяет упростить постановку задачи лучисто-конвективного теплообмена и перейти от полной системы уравнений теплообмена в помещении к ограниченной системе уравнений, что характерно для модели с частично распределенными параметрами [1].
Далее рассмотрим принцип действия системы охлаждения. Система охлаждения работает по тому же принципу, что и отопление, однако в данной системе тепло поглощается, а не излучается.
На примере потолочного охлаждения рассмотрим принцип работы — Лучистый теплообмен происходит через излучение энергии от нагретых поверхностей. Холодные потолочные панели могут участвовать в лучистом теплообмене с более теплыми поверхностями в помещении и впитывать тепло от них. Это может помочь в поддержании комфортной температуры в помещении. За счет лучистого теплообмена поглощение тепла составляет около 60 %, 40 % тепла передаются за счет конвекции: из-за меньшей плотности теплого воздух идет вверх, омывает поверхности панелей и отдает им тепло. В процессе охлаждения плотность воздуха увеличивается и опускается вниз [4]. В приложении А представлены расчетные формулы для отопления.
Приложение А
Приложение А система панельно-лучистого отопления полом.
Обозначения:
Температурный напор при отоплении
Температурный напор при охлаждении
Тепловая и охлаждающая мощность
Мощность = К х ∆t n
Где:
К — константа, принимаемая из рис.1, рис.2.
Рис. 1. Мощность охлаждения Zehnder в соответствии с нормами EN 14240
Рис. 2. Мощность отопления Zehnder в соответствии с нормами EN 14037.
Литература:
- Зинченко Д. Н. Исследование эффективности систем панельно-лучистого охлаждения помещений. Автореф. дис. Москва. 2009.
- Пашков В. Ф. Комплект лекций Специальность 7.092.108 / В. А. Беренфельд// МОНУ ДНАСА. Комплект лекций. Серия «Теплогазоснабжение и вентиляция»: экспресс-информация. — 2019. — № 18. — С. 45–46.
- HERZ — Вена: Каталог решений и оборудования производителя, 2008. — 56 c. — URL: https://www.herz-rus.ru/images/pdf/Paneli_herz.pdf (дата обращения: 25.02.2024). — Текст: электронный. — Режим доступа: общий.
- Zehnder: Система потолочного отопления и охлаждения. — 62с.
