Cum funcționează un plin cald, construiți-vă casa

Cu sistemul de încălzire al unei case particulare, la fel ca multe alte sisteme, tot timpul se află în dinamica dezvoltării. Există noi dispozitive, pe care nici nu le bănuim. Unul dintre tipurile de sisteme de încălzire este un plin cald. Vom vorbi despre cum funcționează sistemul de încălzire cu un panou cald din acest articol.

Instalațiile moderne de încălzire prin metoda schimbului de căldură cu mediul sunt împărțite în două tipuri principale: convecție și panouri radiante. Diferența este că dispozitivele de convecție funcționează datorită diferenței de temperatură dintre suprafața dispozitivului și aerul din încăpere. Mai întâi încălzesc aerul, care circulă, încălzește camera și obiectele din ea. Dispozitivele radiative de tip panou, dimpotrivă, mai întâi ele obiecte calde amplasate în cameră, prin metoda radiației termice și obiecte deja încălzite, aerul este încălzit. Distribuția temperaturii în cameră, uniformitatea și confortul microclimatului depind de tipul instalației de încălzire instalate.

Pentru încălzirea locuințelor strămoșii noștri au folosit dispozitive ale căror lucrări s-au bazat pe principiul radiației termice. Pietrele acumulate și care radiază prin foc au servit ca un indiciu care a condus la fabricarea cuptoarelor de gătit și apoi la utilizarea lor pentru încălzirea spațiului. La o dată ulterioară, în diferite clădiri publice și rezidențiale pentru încălzire, a fost aplicat principiul de încălzire a suprafeței pereților clădirilor cu ajutorul structurilor originale.

În faimoasele băi ale Romei antice, precum și în mănăstiri vechi și cetăți, sub podea și în pereți s-au efectuat sisteme de încălzire. Vaporii de apă sau aerul cald au căldura prin canale construite în pereți și podele, încălzind astfel podeaua și pereții, nu aerul încăperii. Această invenție a fost un prototip de sisteme moderne de încălzire a suprafeței, denumită încălzire radiantă: o podea caldă, pereți calzi, încălzire cu un perete, încălzire pe tavan.

În Evul Mediu, și la „epoca de revoluții tehnologice“, ca încălzitoare staționare utilizate sobe de teracotă și șeminee care radiaza de căldură în cameră. Datorită cantității echilibrate de căldură acumulată în structura clădirii, a fost creat un microclimat plăcut. Și aceasta în ciuda ușoară pierdere de energie, deoarece aerul din încăpere este încălzit pentru a doua oară, iar căldura acumulată în pereți, suprafețele cuptoarelor masive și a obiectelor din jur, capabile de acumulare și conservare.

Același dezavantaj se regăsește și în sistemele de încălzire prin radiatoare și convectoare. Această poziție poate fi corectată numai într-un singur mod, încălzind pereții, schimbând astfel calitatea peretelui, îmbunătățind proprietățile termice. În plus, peretele încălzit va radia căldura în cameră. Un "ecran termic", care este creat de-a lungul pereților exteriori, va împiedica scurgerea de căldură din încăpere.

Încălzire cu pereți calzi.

La sfârșitul anilor 70 ai secolului trecut, o serie de specialiști în domeniul ingineriei termice au venit cu o propunere de revigorare a încălzirii prin panouri uitate și de utilizare a acesteia în sistemele moderne de încălzire.

Ei au propus un sistem de încălzire bazat pe încălzitoare cu plută. Încălzitoarele au transferat căldură pe suprafața pereților, care a fost apoi radiată în cameră. Designerii au complicat proiectarea și au îmbunătățit proiectarea sistemului de încălzire cu panouri prin intermediul unor încălzitoare mici - schimbătoare de căldură, plasându-le într-o carcasă externă specială. Principiul lucrării sale a fost după cum urmează: pe perimetrul pereților exteriori într-o carcasă specială este instalat un încălzitor.

În centrul dispozitivului este un modul de schimb de căldură, care constă din două țevi de cupru cu plăci metalice montate pe ele. Apa caldă circulă prin țevile încălzitorului. Aerul, care trece prin sistem, se încălzește și se ridică de-a lungul pereților, ca și cum ar "lipi" suprafețele, la rândul lor încălzind. Pereții calzi radiază energia, încălzind încăperea, rezultând astfel:

Ecranul termal de-a lungul pereților și ferestrelor exterioare, care împiedică scurgerea căldurii din încăpere;
Radiația termică în loc de convecție, creând o condensare pe pereții exteriori rece;
Ziduri calde. uscat și fără mucegai, cu mai mult aer curat în cameră.

Efectul Coanda în sistemul unui plin cald.

Urmează imediat întrebarea: cum curge aerul cald, care se răspândește de-a lungul suprafețelor, nu se separă de ele și repetă forma lor? Acest lucru se datorează manifestării efectului "Coanda".

Este numit după designerul român Henri Coandă (Henri Coandă, 1886-1972), care a înregistrat și a descris condițiile în care un curent de aer care se deplasează într-un fel de „lipesc“ la suprafețele și se extinde de-a lungul acestora. Efectul efectului poate fi demonstrat vizual folosind experimente cu fum sau jet de apă. În cazul în care jetul de apa curge de-a lungul o suprafață solidă, care este ușor curbat în direcția jet, apa tinde sa urmeze suprafata. Manifestarea acestui efect este ilustrat de lingură și un firicel de apă de la robinet.

În mod similar, comportamentul aerului care iese din sistemul de pliere și se deplasează de-a lungul peretelui. Încălzite de obiectele de radiație termică (tavan, podea, mobilier) emit căldură în toate direcțiile. Aerul se încălzește din nou, de la obiecte. Aceasta asigură o distribuție uniformă a temperaturii în cameră. Metoda de radiație termică afectează în mod favorabil sănătatea, este mai economică și contribuie la evitarea deteriorărilor datorate efectelor umidității, deoarece:

Nu există încălzire forțată și circulație a aerului;
Nu există lift de praf, ca în principiul convecției de încălzire, care este foarte important pentru persoanele care suferă de alergii și astm, pereții încăperii și plămânii rămân curați;
Împiedicați formarea de condens pe pereții exteriori și ca urmare a umezelii și a mucegaiului.
Reduce coroziunea elementelor structurale;
Energia termică încălzește în mod direct structurile și se acumulează în mod direct;
Încălzirea cu radiație termică creează un sentiment de confort și confort la o temperatură mai scăzută a aerului decât în cazul unui sistem de încălzire convectivă;
Nu există costuri suplimentare pentru reglarea și menținerea temperaturii și a umidității optime a aerului cu fluctuațiile acestora cauzate de funcționarea sistemelor de ventilație;
În încăperi mari (sală de gimnastică, biserică, sala de concerte), tehnica de încălzire pe perete înlocuiește cu succes sistemul de încălzire costisitor,
În camerele înalte, datorită metodei de încălzire a pereților, căldura este livrată exact acolo unde utilizatorul are nevoie: în zona de ședere, și nu sub forma unui aer cald care se ridică la tavan.

Pentru o persoană, acest tip de încălzire este cel mai confortabil, deoarece aerul este încălzit de pe suprafețe calde și obiecte din cameră. Corpul uman este simțurile foarte bune radiația termică ca soarele și aerul trece această radiație nu este încălzită în același timp, există o situație în care o persoană caldă, iar aerul este proaspăt și rece.

O experiență interesantă a fost efectuată într-una din laboratoarele americane. Oamenii aflați într-o încăpere cu o temperatură a aerului de +50 grade, dar pereții răciți au fost congelați, dar la +10 grade, dar pereții încălziți, a devenit fierbinte.

Acest lucru confirmă faptul că schimbul termic al unei persoane cu structurile de construcție din jur și radiația are loc în principal din pereți și ferestre și se invecineaza cu aerul rece de afară. Cu cât suprafata lor este mai rece, cu atat absorbi caldura emisa de o persoana. Prin urmare, temperatura suprafețelor de incorporare a structurilor este de mare importanță ca și de la această temperatură pierderile termice depind de corpul uman prin radiație.

Prin urmare, având dispozitive de încălzire de-a lungul perimetrului pereților, în loc de jgheab, obținem un sistem de încălzire care îndeplinește cerințele la maxim și nu are dezavantajele sistemelor de convecție.

În Rusia, sistemul numit „plinte Cald“, cu toate că ar fi considerat-o „zid cald“, așa cum este un zid, ca urmare, emit căldură. Sisteme de modele Plinta importate, de exemplu, cel mai bun consiliu, literalmente numit - „perete radiant.“ Adăugăm că sistemul de încălzire pe principiul radiației termice este cel mai eficient și benefic din punct de vedere al costurilor, pentru a încălzi un obiect sau un corp uman in camera nu este nevoie să se încălzească mai întâi, aerul pe care-l înconjoară.

Economia încălzirii prin plin este că nu este necesară încălzirea aerului până la normele de temperatură care sunt obligatorii pentru încălzirea prin convecție.

Numeroase studii au confirmat că temperatura aerului este de 16 de grade în cameră este perceput ca fiind destul de confortabil atunci când temperatura suprafețelor pereților este de aproximativ 22 de grade. Astfel, prin scăderea temperaturii aerului interior cu aproximativ 3 grade, vom economisi aproximativ 21% (1 grad corespunde economiilor de energie de 7%). Acest principiu de încălzire este inerent în natură. Razele soarelui ne încălzesc planeta: pământul, casele, tot ce este pe suprafața sa, dar nu încălzi aerul. Se încălzește deja de la obiectele încălzite și de la suprafața Pământului. În timpul nopții, atunci când soarele este ascuns în spatele orizontului, suprafața Pământului dă căldura acumulată, care rulează astfel sistemul de stocare a căldurii naturale. Același principiu prevăzut în sobă din Rusia, care este folosit pentru a încălzi strămoșii noștri înțelepți, ea protaplivaya o dată pe zi, urmată de suprafețele calde ale cuptorului radiază căldură pentru o lungă perioadă de timp, creând o căldură unică și confort în casă.

Un plin cald este mare pentru a lucra împreună cu o pompă de căldură, iar încălzirea prin pompe de căldură este cea mai economică dintre toate. Aerul exterior, solul, apa sunt surse gratuite de energie termică, la 1 kW. pompa de căldură produce o putere medie de 3 kW. căldură. Economii de la utilizarea unei pompe de căldură. despre care am vorbit deja, iar plinul cald este rezumat, rezultatul fiind tangibil.

Termostatul peretelui, încălzit de sistemul de fund, demonstrează modificări ale temperaturii de suprafață în funcție de înălțimea punctului de măsurare. Aceasta arată că temperatura medie a suprafeței peretelui este de aproximativ 30,7 grade, maximul este de 36,6 grade, ca și temperatura corpului uman. Acest lucru indică faptul că temperatura de încălzire nu creează pericole pentru mobilier, obiecte de interior, tapet și alte echipamente.

Avantajele încălzirii de plin:

Studiile igienice privind microclimatul spațiilor și modul în care modificările componentelor lor individuale afectează corpul uman au făcut posibilă elaborarea unor cerințe privind sistemele de încălzire. Iată câteva dintre ele:

Orice sistem de încălzire trebuie să compenseze pierderile de căldură din cameră prin toate structurile de închidere (pereți, podea, tavan).
Sistemul de încălzire trebuie să mențină temperatura igienică stabilită în incintă, indiferent de fluctuațiile temperaturii exterioare.
Temperatura aerului interior trebuie să fie cât mai uniformă posibil în ambele direcții orizontale și verticale. Temperatura este considerată uniformă dacă direcția orizontală a ferestrei la diferența de temperatură peretelui opus este mai mică de 2 grade, iar 1 grad vertical pe înălțime metru (adică, cu o inaltime de 2,5 metri și o temperatură a podelei de tavan nu trebuie să difere mai mult 2,5 grade).
Suprafețele interioare ale gardurilor (pereți, podea, tavan) trebuie încălzite astfel încât temperatura lor să se apropie de temperatura aerului din încăpere.

Analizând dezavantajele de încălzire prin convecție, și având în vedere avantajele pe care ni le dă principiul radiații de la peretele încălzit, concluzia este că sistemul de încălzire ar trebui să aibă următoarele proprietăți:

Lucrul pe principiul radiației termice;
A fi instalat de-a lungul perimetrului pereților exteriori, în partea inferioară, în locul plintei;
Mențineți o temperatură uniformă în cameră.

Nu mai puțin important este faptul că sistemul de încălzire ar trebui să fie:

Economie și economie de energie, lucru deosebit de important acum, când resursele energetice devin mai scumpe;
Este capabil să utilizeze diferite surse de energie, inclusiv cele alternative, cum ar fi "pompele de căldură", care utilizează energie solului pentru încălzirea apei;
Este benefic să influențezi bunăstarea și sănătatea unei persoane;
Pentru a crea condiții de trai confortabile;
Nu dăunează mediului, respectă standardele înalte de siguranță a mediului;
Pentru a avea posibilități largi de aplicare în arhitectura modernă și proiectarea spațiilor.

În concluzie, aș dori să adaug că în mod ideal:

Proiectarea sistemului de încălzire trebuie demontabilă, ceea ce asigură confortul instalării;
Materialul modulului de schimb de căldură trebuie să aibă un transfer de căldură ridicat;
Elementele exterioare și decorative ar trebui să fie fabricate din materiale rezistente.

Din moment ce nu au fost încă pe deplin decis cum va arăta sistemul de încălzire de casa mea viitoare, am examinat și plinte cald ca principal sistem de încălzire acasă privat. Puteți citi acest lucru în articolul meu pe această temă.

În articolul următor vă voi spune cum să alegeți o șurubelniță.