Efektywność energetyczna grzejników płytowych w niskotemperaturowych instalacjach grzewczych. Jak poprawnie obliczyć moc i liczbę sekcji grzejników Ogrzewanie grzejnikowe niskotemperaturowe

Niskotemperaturowe systemy grzewcze nie są dziś jeszcze powszechne w Rosji, ale z powodzeniem są praktykowane w Europie, w tym w krajach o nie najłagodniejszym klimacie, ale gdzie aktywnie wykorzystuje się odnawialne źródła energii (OZE) do ogrzewania i klimatyzacji budynków. .

G Główną i oczywistą zaletą takich systemów jest oszczędność zasobów energetycznych opartych na węglowodorach kopalnych w połączeniu z minimalizacją szkód w środowisku. Dodatkowo użytkownikowi zapewniają systemy niskotemperaturowe dodatkowe funkcje w uzyskaniu komfortu cieplnego w domu i kontrolowaniu mikroklimatu pomieszczeń.

W Rosji zakres stosowania niskotemperaturowych systemów grzewczych jest ograniczony nie tylko cechy klimatyczne w wielu jej regionach, ale także według standardów. W szczególności czynnik ten działa podczas rozwoju masy, na obiektach takich jak budynki mieszkalne, dla których opracowano standardy dla innych sposobów dostarczania ciepła do budynków. Dlatego w takich instytucjach stosuje się niskotemperaturowe systemy grzewcze, jeśli są stosowane cel społeczny takich jak przychodnie i przedszkola, a także szerzej w sektorze prywatnych domków letniskowych. Ponadto są one zwykle projektowane i instalowane do ogrzewania i klimatyzacji domów energooszczędnych, przede wszystkim „aktywnych”, które są ostatnie lata Zaczęto je także budować w Rosji. Minimalizacja strat ciepła przez granice budynków i wentylację jest generalnie jednym z głównych warunków skutecznego stosowania niskotemperaturowych systemów grzewczych.

Niskotemperaturowe systemy grzewcze tworzone są w oparciu o wysokosprawne generatory ciepła i transformatory OZE, a także wykorzystanie nowoczesne modele urządzenia grzewcze oraz automatykę elektroniczną zintegrowaną z systemami inteligentne sterowanie.

Pokolenie z akumulacją

Według istniejących dokumenty regulacyjne Reżim temperaturowy systemu grzewczego charakteryzuje się trzema parametrami: temperaturą chłodziwa na wylocie generatora ciepła, na jego wlocie oraz temperaturą powietrza w pomieszczeniu. Za charakterystyczny dla układów niskotemperaturowych uważa się stan, w którym temperatura płynu chłodzącego na wylocie źródła ciepła nie przekracza 55°C, a na wlocie do 45°C. Za temperaturę powietrza w pomieszczeniu przyjmuje się zazwyczaj 20°C. Najczęstsze warunki temperaturowe w takich systemach to 55/45/20°C, 45/40/20°C lub nawet 35/30/20°C.

Niskotemperaturowe systemy grzewcze mogą być monowalentne, gdzie ciepło wytwarzane jest przez jeden generator ciepła, lub częściej wielowartościowe, które łączą pracę kilku generatorów ciepła lub transformatorów w ciepło z odnawialnych źródeł energii ( Ryż. 1). Takie systemy wielowartościowe nazywane są również hybrydowymi.

Ryc.1

Kocioł kondensacyjny doskonale sprawdza się zarówno w układach jedno-, jak i wielowartościowych (jako szczytowe źródło ciepła). Jego tryb pracy jest najbliższy wskazanemu powyżej i w dużej mierze zależy od parametrów temperaturowych systemu grzewczego. Im niższa temperatura płynu chłodzącego w obiegu kotła powrotnego, tym pełniej para się skrapla, tym więcej ciepła zostanie wykorzystane, tym wyższa wydajność kocioł kondensacyjny. W przypadku kotłów gazowych temperatura progowa trybu kondensacji wynosi 57°C. Dlatego system grzewczy musi być zaprojektowany tak, aby w obiegu powrotnym działał czynnik chłodniczy o niższej temperaturze.

Ze średnimi dla okres zimowy temperatury, zgodnie z obliczeniami projektowymi, biorąc pod uwagę maksymalną wydajność trybu kondensacji, nie powinny przekraczać 45 ° C. Takie parametry zapewniają niskotemperaturowe systemy grzewcze, w których kotły kondensacyjne Pracują głównie w swoim „normalnym” trybie.

Oczywiście nie tylko technologia kotłów kondensacyjnych może być stosowana i jest stosowana w systemach niskotemperaturowych. Źródłem ciepła w takim układzie, także szczytowym, może być dowolny wysokosprawny kocioł pracujący na dowolnym paliwie, a w szczególności elektrycznym. W układach hybrydowych kocioł załączany jest tylko przy szczytowych obciążeniach, kiedy inne generatory ciepła (transformatory OZE – kolektory słoneczne, pompy ciepła) nie są w stanie zapewnić komfortu cieplnego w ogrzewanych pomieszczeniach i potrzeb zaopatrzenia w ciepłą wodę.

W przypadku korzystania z energii odnawialnej, niskotemperaturowe systemy podgrzewania wody zwykle obejmują akumulatory ciepła, które mogą być z wypełniaczami ciekłymi i stałymi, fazowe (wykorzystujące ciepło przemian fazowych) i termochemiczne (ciepło jest akumulowane w wyniku reakcji endotermicznych i uwalniane podczas reakcji egzotermicznych). .

W akumulatorach ciepła z wypełniaczami ciekłymi i stałymi (woda, ciecze niskozamarzające (roztwór glikolu etylenowego), żwir itp.) ciepło gromadzi się dzięki pojemności cieplnej materiału wypełniającego. W fazowych akumulatorach ciepła akumulacja ciepła następuje podczas topienia lub zmiany struktury krystalicznej wypełniacza, a uwalnianie następuje podczas jego utwardzania.

Najbardziej rozpowszechnione w hybrydowych niskotemperaturowych systemach podgrzewania wody instalowanych w domkach letniskowych są zbiorniki magazynujące wodę, które skutecznie tłumią szczytowe obciążenia dostarczania ciepłej wody i magazynują ciepło z pracy. kolektor słoneczny, Pompa ciepła lub (zimą) szczytowy generator ciepła. Gromadząc energię cieplną z różne źródła taki akumulator ciepła pozwala zoptymalizować ich pracę pod kątem maksymalnej efektywności ekonomicznej w danym momencie, zachowując „tanie” ciepło. Nadmiar wytworzonego ciepła można wykorzystać do zaopatrzenia w ciepłą wodę. Ich zastosowanie jest również uzasadnione w przypadku wykorzystania pomp ciepła do optymalizacji pracy sprężarek oraz hydraulicznego oddzielenia obiegów pompy ciepła od obciążenia.

Zbiornik wody akumulatora ciepła to dobrze izolowany pojemnik, na przykład z warstwą pianki poliuretanowej o grubości 80-100 mm, w który wbudowanych jest kilka wymienników ciepła. Akumulator ciepła o pojemności 0,25-2 m 3 może zgromadzić 14-116 kWh energii cieplnej.

Urządzenia do niskotemperaturowych systemów grzewczych

Niska temperatura chłodziwa determinuje wybór urządzeń do niskotemperaturowych systemów grzewczych, które muszą efektywnie przekazywać ciepło do ogrzewanych pomieszczeń, pracując w trybie elastycznym. Jeśli te urządzenia zostaną zainstalowane w domku, w którym ciśnienie płynu chłodzącego w rurociągach jest wyraźnie niskie, wówczas ich właściwości wytrzymałościowe znikają w tle.

Ryc.2

Według ekspertów najskuteczniejsze systemy niskotemperaturowe wykorzystują konwektory ścienne, parapetowe lub podłogowe z wymuszona wentylacja (Ryż. 2) i grzejniki płytowe stalowe ( Ryż. 3). W takich układach należy stosować konwektory wyposażone w wymiennik ciepła o dużej powierzchni – wielowarstwowe z częstymi żebrami i wentylatorem zapewniającym duży odbiór ciepła. Oprócz konwektorów warunki te spełniają także klimakonwektory naścienne i sufitowe (klimakonwektory).

Ryc.3

W układach z wymuszoną konwekcją bez wentylatora można zastosować zamykacze wyrzutowe. Ze względu na efektywne odprowadzanie ciepła oraz dużą moc, urządzenia te będą charakteryzowały się niewielkimi gabarytami w porównaniu do innych typów sprzętu.

Zaletą takich urządzeń jest możliwość ich stosowania w układach kombinowanych, które w okresie zimowym ogrzewają pomieszczenia, a latem służą do schładzania powietrza.

Jeżeli w instalacjach niskotemperaturowych stosowane są konwektory bez wentylatora, ich wysokość musi wynosić co najmniej 400 mm.

Panel chłodzący grzejnika płytowego znajduje się na zewnątrz urządzenia grzewczego. Z niego nagrzewają się lamele elementu konwekcyjnego. Im dalej od panelu, tym chłodniejsze są lamele. Konwekcję przy niskich temperaturach grzejnika utrudnia lepkość powietrza umieszczonego pomiędzy lamelami. Ale nic nie zakłóca promieniowania cieplnego z panelu.

Grzejniki płytowe z powodzeniem stosowane są w niskotemperaturowych instalacjach grzewczych również ze względu na swoje właściwości linie modelowe obejmują szeroką gamę standardowych rozmiarów, co jest ważne dla optymalnego rozmieszczenia urządzeń grzewczych w takich systemach, w szczególności należy w nich instalować urządzenia grzewcze na całej długości otworu okiennego;

Ryc.4

Działanie konwektorów z wymuszoną wentylacją i grzejników płytowych z powodzeniem można połączyć z podłogą z ciepłą wodą ( Ryż. 4), który jest dosłownie przeznaczony do pracy z płynem chłodzącym charakteryzującym się niskimi temperaturami. Zgodnie z SNiP 41-01-2003 „Ogrzewanie, wentylacja i klimatyzacja”, pkt 6.5.12, średnią temperaturę powierzchni podłóg z wbudowanymi elementami grzejnymi należy przyjmować nie wyższej niż 26 ° C - w przypadku pomieszczeń o stałym obłożeniu; i nie wyższej niż 31°C – dla pomieszczeń, w których przebywają czasowo ludzie. Temperatura powierzchni podłogi wzdłuż osi Element grzewczy w placówkach dla dzieci, budynkach mieszkalnych i basenach nie powinna przekraczać 35°C. W realne warunki Przy istniejących technologiach montażu podgrzewanych podłóg takie temperatury powierzchni osiąga się przy temperaturach chłodziwa na wlocie do rurociągu podgrzewanej podłogi nie wyższych niż 45°C.

Ciepłe podłogi znacząco zwiększają efektywność niskotemperaturowych systemów grzewczych. Zatem przy montażu podgrzewanej podłogi rezerwa energii wodnego akumulatora ciepła o pojemności 1,2 m 3 jest wystarczająca do ogrzania domu o powierzchni 130-140 m 2 za pomocą energii elektrycznej otrzymanej w niskiej taryfie nocnej.

Wszystkie urządzenia do podgrzewania wody w niskotemperaturowych systemach grzewczych są wyposażone w automatyczną regulację termostatyczną.

Inteligentne sterowanie

Ponieważ większość systemów niskotemperaturowych ma charakter hybrydowy, a w jednym takim systemie można także łączyć funkcje grzewcze i klimatyzacyjne, największą ich efektywność i ekonomiczność można osiągnąć przy racjonalnym zarządzaniu wszystkimi elementami systemu. Dziś wykorzystuje się do tego inteligentne systemy sterowania.

Bez inteligentnego sterowania nie da się skutecznie i jednocześnie elastycznie regulować systemu w oparciu o rzeczywiste odczyty czujników, a nie wbudowane wykresy, które nie uwzględniają warunków konkretnego obiektu ciepłowniczego. Gdy w projekcie zastosowano inteligentne sterowanie, wystarczy ustawić ustawienia początkowe, a inteligentna automatyka automatycznie je obsłuży.

Inteligentny sterownik odpowiada za przełączanie systemu z jednego źródła ciepła na drugie. Przetwarzając kilka wejść co sekundę, sterownik wybiera w danej chwili najbardziej ekonomiczne źródło ciepła. Zgodnie z podaną logiką, najpierw się go używa energia cieplna z najtańszego źródła.

Zastosowanie takich inteligentnych systemów sterowania umożliwia różnicowe ustawienie temperatur w kontrolowanych pomieszczeniach, osiągając w ten sposób, oprócz wydajności, także najwyższy poziom komfort termiczny.

Artykuł z . Kategoria „Zaopatrzenie w ogrzewanie i ciepłą wodę”

Najważniejszym zadaniem rozwoju technologii jest zwiększanie efektywności energetycznej. Aby rozwiązać ten problem w systemach grzewczych, najskuteczniejszym sposobem jest obniżenie temperatury chłodziwa. Dlatego też ogrzewanie niskotemperaturowe jest dziś kluczowym trendem w rozwoju nowoczesnych technologii grzewczych.

Podczas pracy niskotemperaturowy system grzewczy zużywa znacznie mniej chłodziwa w porównaniu do tradycyjnego systemu. Daje to znaczne oszczędności. Dodatkową zaletą jest ograniczenie emisji szkodliwych substancji do atmosfery. Ponadto praca w „miękkim” reżimie temperaturowym pozwala na użycie alternatywne poglądy urządzenia - pompy ciepła lub kotły kondensacyjne.

Główny problem w rozwoju ogrzewania niskotemperaturowego długi czas Pozostało to, że przy niskich temperaturach ogrzewania bardzo trudno było stworzyć komfortowe warunki w ogrzewanych pomieszczeniach. Jednak wraz z rozwojem technologii budowlanych, które umożliwiają budowanie budynki energooszczędne, Ten problem został rozwiązany. Zastosowanie nowoczesnych materiałów budowlanych i termoizolacyjnych pozwala znacząco ograniczyć straty ciepła w budynkach. Dzięki temu niskotemperaturowy system grzewczy może skutecznie i efektywnie ogrzać dom. Osiągnięty efekt oszczędności chłodziwa znacznie przewyższa dodatkowe koszty, jakie trzeba ponieść na termoizolację budynków.

Zastosowanie grzejników

Początkowo tylko tzw systemy panelowe systemy grzewcze, których najczęstszymi przedstawicielami są systemy ogrzewania podłogowego. Charakteryzują się znaczną powierzchnią wymiany ciepła, co pozwala zapewnić wysokiej jakości ogrzewanie przy niskich temperaturach chłodziwa.

Obecnie rozwój technologii produkcji umożliwił zastosowanie grzejników do ogrzewania niskotemperaturowego. Jednocześnie akumulatory muszą spełniać podwyższone wymagania w zakresie efektywności energetycznej:

• wysoka przewodność cieplna metalu;
• znaczna powierzchnia wymiany ciepła;
• maksymalny składnik konwekcyjny.

TM Ogint oferuje energooszczędne grzejniki aluminiowe, które w pełni spełniają wymienione wymagania i idealnie nadają się do uzupełnienia niskotemperaturowych systemów grzewczych. Ponadto są produkowane w pełnej zgodności z rosyjskimi normami i są w pełni dostosowane do krajowych warunków pracy.

Zatem zastosowanie grzejników aluminiowych modelu Ogint Delta Plus przy tworzeniu systemów niskotemperaturowych zapewnia istotną przewagę w porównaniu do ciepłe podłogi. Optymalne oszczędności i komfort osiąga się, gdy system grzewczy szybko reaguje na zmiany temperatura na zewnątrz(kiedy wzrasta, temperatura płynu chłodzącego spada, a gdy spada, wzrasta). Nowoczesna automatyka stosowana w urządzeniach kotłowych zapewnia ku temu wszelkie możliwości. Wadą podgrzewanych podłóg jest ich bezwładność. Systemy grzejnikowe są w stanie niemal natychmiast reagować na zmiany warunków zewnętrznych.

Zalety i wady niskotemperaturowych systemów grzewczych

Systemy niskotemperaturowe mają szereg istotnych zalet:

• znaczne oszczędności kosztów poprzez zmniejszenie zużycia energii;
• zmniejszenie ilości szkodliwych emisji do atmosfery;
• poprawa wskaźników komfortu. Dzięki niskiemu nagrzewaniu się grzejników powietrze w pomieszczeniu nie wysycha i nie powstają silne prądy konwekcyjne, które wzbijają kurz;
• bezpieczeństwo. Na grzejniku o temperaturze +50...+60°C nie można się poparzyć, czego nie można powiedzieć o akumulatorze nagrzanym do +80°C;
• zmniejszenie obciążenia kotła, co zwiększa żywotność urządzenia;
• możliwość zastosowania pomp ciepła, kotłów kondensacyjnych i innego rodzaju urządzeń alternatywnych przy warunkach niskotemperaturowych.

Wady systemów grzewczych tego typu są względne. Więc, można nazwać zdecydowaną wadą zwiększone wymagania do zastosowanych grzejników. Jednak zastosowanie akumulatorów Ogint Delta Plus całkowicie rozwiązuje wszystkie problemy związane z wyborem urządzeń grzewczych.

Należy również zauważyć, że przy silnych mrozach systemy niskotemperaturowe nie zawsze radzą sobie z ogrzewaniem budynków. Jednocześnie w razie potrzeby można bez problemu przełączyć system na pracę w wyższej temperaturze.

Ogólnie rzecz biorąc, niskotemperaturowe systemy grzewcze są bardziej wydajne, ekonomiczne i bezpieczne niż systemy tradycyjne. Dlatego dziś możemy śmiało powiedzieć, że przyszłość leży w ogrzewaniu niskotemperaturowym.

Grzejniki są tradycyjnie uważane za atrybuty systemów grzewczych o wysokich parametrach temperaturowych (w literaturze pojęcia „wysoka temperatura” i „grzejnik” są często używane wręcz jako synonimy, szczególnie gdy mówimy o o konturach systemy grzewcze). Ale postulaty, na których opierał się ten punkt widzenia, są przestarzałe. Oszczędzanie metalu i izolacji cieplnej budynków nie jest dziś stawiane ponad oszczędzaniem zasobów energii. A specyfikacje nowoczesne grzejniki pozwalają mówić nie tylko o możliwości ich zastosowania w instalacjach niskotemperaturowych, ale także o zaletach takiego rozwiązania. To zostało udowodnione Badania naukowe, prowadzony od dwóch lat z inicjatywy Rettig ICC, właściciela marek Purmo, Radson, Vogel&Noot, Finimetal, Myson.

Jeśli chcesz kupić sprzęt grzewczy, możesz przejść do odpowiedniego działu:

Obniżanie temperatury chłodziwa jest głównym trendem w rozwoju technologii grzewczej ostatnie dziesięciolecia w krajach europejskich. Stało się to możliwe dzięki poprawie izolacji termicznej budynków i ulepszeniu urządzeń grzewczych. W latach 80-tych standardowe parametry obniżono do 75/65°C (zasilanie/powrót). Główną korzyścią z tego było zmniejszenie strat podczas wytwarzania, transportu i dystrybucji ciepła, a także większe bezpieczeństwo użytkowników.

Wraz z rosnącą popularnością podłóg i innych typów ogrzewanie panelowe w układach, w których są stosowane, temperatura zasilania jest obniżana do 55 ° C, co jest brane pod uwagę przez projektantów generatorów ciepła, zaworów regulacyjnych itp.

Obecnie temperatura zasilania w zaawansowanych technologicznie systemach grzewczych może wynosić 45, a nawet 35 ° C. Zachętą do osiągnięcia tych parametrów jest możliwość najefektywniejszego wykorzystania źródeł ciepła, jakimi są pompy ciepła i kotły kondensacyjne. Przy temperaturze płynu chłodzącego w obiegu wtórnym wynoszącym 55/45°C współczynnik efektywności COP dla pompy ciepła grunt/woda wynosi 3,6, a przy 35/28°C już 4,6 (przy pracy wyłącznie w trybie ogrzewania). Oraz praca kotłów w trybie kondensacyjnym, wymagającym chłodzenia spaliny powrót wody poniżej „punktu rosy” (podczas spalania płynne paliwo- 47°C), daje wzrost wydajności o około 15% lub więcej. W ten sposób zapewnia obniżenie temperatury płynu chłodzącego znaczne oszczędności zasobów energii, a co za tym idzie, ograniczenie emisji dwutlenek węgla w atmosferze.

Do tej pory za główne rozwiązanie ogrzewania pomieszczeń przy niskich temperaturach chłodziwa uważano „ciepłe podłogi” i konwektory z wymienniki ciepła miedziano-aluminiowe. Badania zainicjowane przez firmę Rettig ICC umożliwiły dodanie do tej oferty stalowych grzejników płytowych. (Jednak praktyka w tym przypadku wyprzedza teorię i tego typu urządzenia grzewcze stosowane są w Szwecji w ramach systemów niskotemperaturowych już od dłuższego czasu .

Przy udziale kilku organizacji naukowych, w tym uniwersytetów w Helsinkach i Dreźnie, grzejniki zostały przetestowane w różnych kontrolowanych warunkach. W „bazie dowodowej” zawarte są także wyniki innych badań dotyczących funkcjonowania nowoczesnych systemów grzewczych.

Pod koniec stycznia 2011 roku materiały badawcze zostały zaprezentowane dziennikarzom z wiodących wydawnictw specjalistycznych w Europie podczas seminarium zorganizowanego w Centrum szkoleniowe Purmo-Radson w Erpfendorf (Austria). Prezentacje poprowadzili profesor Uniwersytetu Brukselskiego (Vrije Universitet Bruksela, VUB) Lin Pieters oraz kierownik Katedry Systemów Energetycznych Instytutu Fizyki Budowli. Fraunhofer (Instytut Fizyki Budowli im. Fraunhofera, IBP) Dietrich Schmidt.

Raport Lyn Peters poruszał kwestie komfortu cieplnego, dokładności i szybkości reakcji systemu grzewczego na zmieniające się warunki oraz straty ciepła.

W szczególności zauważono, że przyczynami lokalnego dyskomfortu temperaturowego są: asymetria temperatury promieniowania (zależna od powierzchni przenoszącej ciepło i orientacji Przepływ ciepła); temperatura powierzchni podłogi (gdy opuści zakres od 19 do 27°C); pionowa różnica temperatur (różnica temperatur powietrza - od kostki do głowy stojący mężczyzna- nie powinna przekraczać 4°C).

Jednocześnie najwygodniejsze dla człowieka nie są statyczne, ale „ruchome”. warunki temperaturowe(Uniwersytet Kalifornijski, 2003). Przestrzeń wewnętrzna z obszarami, w których występują niewielkie różnice temperatur, zwiększa poczucie komfortu. Ale duże zmiany temperatury są przyczyną dyskomfortu.

Według L. Petersa do zapewnienia komfortu cieplnego najlepiej nadają się grzejniki przenoszące ciepło zarówno na drodze konwekcji, jak i promieniowania.

Nowoczesne budynki stają się coraz bardziej wrażliwe termicznie – dzięki poprawie ich izolacji termicznej. Zewnętrzne i wewnętrzne zaburzenia termiczne (od światło słoneczne, sprzęt AGD, obecność ludzi) mogą znacząco wpłynąć na klimat w pomieszczeniu. Grzejniki reagują na te zmiany termiczne dokładniej niż systemy ogrzewania panelowego.

Jak wiadomo „ciepła podłoga”, zwłaszcza ta instalowana w jastrychu betonowym, to system o dużej pojemności cieplnej, który powoli reaguje na wpływy regulacyjne.

Nawet jeśli „ciepła podłoga” jest sterowana termostatami, niemożliwa jest szybka reakcja na dopływ ciepła z zewnątrz. Podczas układania rur grzewczych wylewka betonowa Czas reakcji ogrzewania podłogowego na zmiany ilości dopływającego ciepła wynosi około dwóch godzin.

Termostat pokojowy, który szybko reaguje na napływ ciepła z zewnątrz, wyłącza ogrzewanie podłogowe, które oddaje ciepło jeszcze przez około dwie godziny. Kiedy dopływ ciepła zewnętrznego ustanie i otworzy się zawór termostatyczny, całkowite nagrzanie podłogi zostanie osiągnięte dopiero po tym samym czasie. W tych warunkach skuteczny jest jedynie efekt samoregulacji.

Samoregulacja jest złożonym, dynamicznym procesem. W praktyce oznacza to, że dopływ ciepła z grzejnika jest regulowany w sposób naturalny, zgodnie z dwoma prawami: 1) ciepło zawsze rozprzestrzenia się ze strefy cieplejszej do strefy zimniejszej; 2) wielkość przepływu ciepła zależy od różnicy temperatur. Dobrze znane równanie (jest szeroko stosowane przy wyborze urządzeń grzewczych) pozwala nam zrozumieć istotę tego:

Q = Qnom. ∙ (ΔT/ΔTnom.)n,

gdzie Q jest przenikaniem ciepła przez grzejnik; ΔT - różnica temperatur pomiędzy grzejnikiem a powietrzem w pomieszczeniu; Qnom. - przenikanie ciepła w warunkach nominalnych; ΔTnom. - różnica temperatur pomiędzy nagrzewnicą a powietrzem w pomieszczeniu w warunkach nominalnych; n jest wykładnikiem grzejnika.

Samoregulacja jest typowa zarówno dla ogrzewania podłogowego, jak i grzejników. Jednocześnie dla „ciepłej podłogi” wartość n wynosi 1,1, a dla grzejnika - około 1,3 ( dokładne wartości podane są w katalogach). Oznacza to, że w drugim przypadku reakcja na zmianę ΔT będzie bardziej „wyraźna”, a przywrócenie zadanego reżim temperaturowy stanie się szybciej.

Z regulacyjnego punktu widzenia ważne jest również, aby temperatura powierzchni chłodnicy była w przybliżeniu równa temperaturze płynu chłodzącego, a w przypadku ogrzewanie podłogowe to wcale tak nie jest.

Podczas krótkotrwałych, intensywnych dopływów ciepła zewnętrznego, układ sterowania „ciepłą podłogą” nie radzi sobie ze swoją pracą, co skutkuje wahaniami temperatury pomieszczenia i podłogi. Niektóre rozwiązania techniczne pozwolić na ich redukcję, ale nie eliminację.

NA Ryż. 1 Pokazano wykresy zmian temperatury roboczej w symulowanych warunkach indywidualny dom przy ogrzewaniu go regulowanymi grzejnikami wysoko- i niskotemperaturowymi oraz „ciepłymi podłogami” ( badania L. Pieters i J. Van der Veken).

Dom może pomieścić cztery osoby i jest wyposażony w naturalną wentylację. Źródłami ciepła pochodzącego od osób trzecich są ludzie i Urządzenia. Temperatura pracy jest ustawiona jako komfortowa

21°C. Wykresy uwzględniają dwie możliwości jego utrzymania: bez przełączania w tryb oszczędzania energii (nocny) i z nim.

Uwaga: temperatura robocza jest wskaźnikiem charakteryzującym łączny wpływ na osobę temperatury powietrza, temperatury promieniowania i prędkości powietrza otoczenia.

Eksperymenty potwierdziły, że grzejniki wyraźnie szybciej niż „ciepłe podłogi” reagują na wahania temperatury, zapewniając mniejsze odchyłki.

Kolejnym argumentem przemawiającym za grzejnikami zaprezentowanym na seminarium jest bardziej komfortowy i energooszczędny profil temperatury wewnątrz pomieszczenia.

W 2008 roku John A. Myhren i Stuer Holmberg opublikowali w magazyn międzynarodowy Praca Energia i Budynki „Rozkład temperatur i komfort cieplny w pomieszczeniu z grzejnikiem płytowym, podłogą i ogrzewanie ścienne» (Wzorce przepływu i komfort cieplny w pomieszczeniu z ogrzewaniem panelowym, podłogowym i ściennym). W szczególności porównuje pionowy rozkład temperatury w pomieszczeniach o tej samej wielkości i układzie (bez mebli i ludzi), ogrzewanych grzejnikiem i „ciepłą podłogą” ( Ryż. 2). Temperatura powietrza na zewnątrz wynosiła -5°C. Kurs wymiany powietrza wynosi 0,8.

Ogrzewanie niskotemperaturowe nazywa się ogrzewaniem, w którym ogrzewanie chłodziwa wynosi 55-45 stopni. Oznacza to, że temperatura wody wychodzącej z kotła nie powinna przekraczać 55 stopni, a temperatura wody powrotnej nie powinna być niższa niż 45 stopni. W takim przypadku powierzchnia grzejnika zostanie nagrzana w górnej części urządzenia o około 38-40 stopni.

Nie można go nazwać gorącym, w ogólnie przyjętym znaczeniu tego słowa. Licz na intensywne promieniowanie cieplne Przy tej temperaturze płynu chłodzącego nie należy używać grzejników, podobnie jak nie należy instalować konwektorów w niskotemperaturowych instalacjach grzewczych - działają one tylko przy temperaturze wody co najmniej 70C i są stosowane w wysokotemperaturowych (tradycyjnych) instalacjach grzewczych.

Źródła ciepła do ogrzewania niskotemperaturowego

W konwencjonalnym systemie grzewczym temperatura wody wypływającej z kotła jest znacznie wyższa i wynosi około 70-80 stopni, natomiast temperatura powrotu jest o 20 stopni niższa.

Należy zaznaczyć, że niskotemperaturowe systemy grzewcze stosuje się nie dlatego, że są lepsze i wydajniejsze, ale dlatego, że tylko za ich pomocą można ogrzać dom za pomocą pomp ciepła, źródła geotermalne kotły grzewcze lub kondensacyjne.

Tak zwane tradycyjne kotły grzewcze w instalacjach niskotemperaturowych można stosować wyłącznie w połączeniu z windą, która zapewnia mieszanie zimnego płynu chłodzącego z gorąca woda z kotła i doprowadzenie temperatur płynu chłodzącego do wymaganych (55-45) parametrów.

Długotrwała eksploatacja kotła konwencjonalnego w celu dogrzania powrotu do niskiej temperatury może doprowadzić do nadmiernej kondensacji w kominie i jego przedwczesnej awarii. Dlatego w niskotemperaturowych systemach grzewczych działających na konwencjonalne kotły ogrzewania, płyn chłodzący z rurociągu powrotnego musi zostać podgrzany przed doprowadzeniem do kotła, wykorzystując część ciepła wytwarzanego przez kocioł.

Wszystko to komplikuje konstrukcję systemu grzewczego i prowadzi nie tylko do wzrostu jego kosztów, ale także znacznie komplikuje proces obsługi i konserwacji.

Tylko kotły kondensacyjne mogą pracować z czynnikiem chłodzącym o niskiej temperaturze.

Źródła niskiej temperatury

Jak już wspomniano, ogrzewanie niskotemperaturowe koncentruje się na zużyciu energii cieplnej wytwarzanej przez pompy ciepła, a także ciepła odbieranego ze słońca i ciepło geotermalne. Źródła te są optymalne dla systemów niskotemperaturowych. Jeśli zdecydujesz się na ogrzewanie niskotemperaturowe bez wykorzystania odnawialnych źródeł energii, łatwiej i taniej będzie zainstalować kocioł kondensacyjny.

Jednak system wytwarzania „miękkiego ciepła”, jak często nazywa się ogrzewanie niskotemperaturowe, będzie działał tylko wtedy, gdy dokonanie właściwego wyboru urządzenia grzewcze.

Urządzenia grzewcze do systemów niskotemperaturowych

Konwencjonalne grzejniki nie nadają się do niskotemperaturowych systemów grzewczych. Po prostu nie będą mogli pracować pełna moc, a w domu będzie zimno. Ogrzewanie domu niskotemperaturowym systemem grzewczym będzie musiało odbywać się za pomocą powierzchni grzewczych. Mogą to być podgrzewane podłogi lub ciepłe ściany. Zależność jest prosta: im większa powierzchnia grzewcza, tym cieplejszy będzie dom.

Należy zauważyć, że niskotemperaturowe systemy grzewcze mają wiele zalet:

• Powierzchnie grzewcze o temperaturze około 35-40C emitują ciepło w najbardziej komfortowym dla człowieka zakresie długości fal
• Ciepłe podłogi umożliwiają redystrybucję ciepła w pomieszczeniu. Jeśli podczas instalowania konwencjonalnych grzejników najcieplejsze powietrze w pomieszczeniu (a wraz z nim najcieplejsza strefa) znajduje się pod sufitem, to podczas korzystania z podgrzewanych podłóg znajduje się pod stopami, co jest bardziej naturalne i wygodne dla człowieka.
• Wykorzystanie ciepła geotermalnego i energia słoneczna pozwala obniżyć koszty ogrzewania i pozytywnie oddziałuje na środowisko.

Co jest droższe?

Niestety dzisiaj za wcześnie jest mówić o realnych oszczędnościach przy zastosowaniu ogrzewania niskotemperaturowego.

W naszym kraju taniej jest ogrzewać gazem, wykorzystując tradycyjne kotły wyposażone w konwektory i grzejniki.

Dla tych, którzy chcą cieszyć się delikatnym ciepłem powierzchni grzewczych, lepiej jest zainstalować kocioł kondensacyjny. Kosztuje więcej, ale pozwala zmniejszyć zużycie gazu o 15-20%.

A. Nikiszow

Pozwolił na to rozwój myśli technicznej współczesnemu człowiekowi Posiadać duży wybór systemy grzewcze, w zależności od wymagań i możliwości materialne, którego nie miała nawet poprzednia generacja. Stopniowy rozwój elektrociepłowni i energetyki bytowej doprowadził do tego, że niskotemperaturowe systemy ogrzewania domów, o których mowa w tym artykule, cieszą się coraz większą popularnością wśród społeczeństwa.

Praktyka pokazała, że ​​porównując dwa źródła ciepła - o wysokiej i niskiej temperaturze - najbardziej komfortowe warunki dla człowieka stwarza właśnie niskotemperaturowe urządzenie grzewcze, które zapewnia niewielką różnicę temperatur w pomieszczeniu i nie powoduje negatywnych wrażeń. Górna granica Tak zwane niskie temperatury, jak definiują inżynierowie energetyki, wynoszą około 40˚C. Niskotemperaturowe systemy grzewcze wykorzystujące czynnik chłodzący pracują w temperaturach 40-60˚C – na wlocie do urządzenia wytwarzającego ciepło i na jego wylocie. Również systemy ogrzewania powietrznego, elektrycznego i promiennikowego wykorzystują niższe temperatury, porównywalne z temperaturą ludzkiego ciała. Zatem samo pojęcie niskich temperatur jest dość arbitralne, niemniej jednak zastosowanie chłodziwa lub innych źródeł ciepła o temperaturach do 45˚ ma wiele zalet, które wpływają na wybór takiego systemu do ogrzewania domu, a ze względu na jego właściwości , wpisuje się organicznie w wykorzystanie odnawialnych źródeł energii.

Wszystkie systemy grzewcze mają pewne wymagania, które mają na celu uczynienie ich użytkowania bardziej wydajnym, wygodnym i bezpiecznym. Wymagania konstrukcyjne, klimatyczne, higieniczne i technologiczne zostały szczegółowo określone w DBN V.2.5-67:2013 w punktach 4, 5, 6, 7, 9, 10 i 11. Wymagania te umożliwiają minimalizację negatywnych i jednocześnie zwiększyć pozytywny wpływ na Ludzkie ciało dostarczane przez systemy grzewcze.

Należy zauważyć, że jednym z najważniejszych warunków wydajnego działania każdego systemu grzewczego jest dokładne uwzględnienie strat ciepła, a w przypadku systemów niskotemperaturowych jest to być może najważniejsze. W przeciwnym razie takie systemy będą nieefektywne i nadmiernie energochłonne, a przez to kosztowne materialnie.

Klasyfikacja

Niskotemperaturowe systemy grzewcze można podzielić na monolityczne, biwalentne i kombinowane ze względu na sposób wytwarzania ciepła. Systemy monolityczne charakteryzujące się zastosowaniem jednej lub większej liczby instalacji wytwarzających ciepło. W biwalentnych stosuje się dwa generatory ciepła, posiadające różne zasady pracy, z czego jedno można włączyć jako dodatkowe źródło ciepła o bardzo wysokiej temperaturze niskie temperatury powietrze na zewnątrz. Kilka jednostek wytwarzających ciepło połączonych równolegle system kombinowany ogrzewanie.

Ogrzewanie chłodziwa we wszystkich systemach grzewczych może odbywać się bezpośrednio lub pośrednio. Przykładem ogrzewania bezpośredniego są kotły wodne różnego typu, zasilane paliwami stałymi, ciekłymi lub gazowymi, a także kotły elektryczne. Czynnik chłodzący jest podgrzewany pośrednio w wymiennikach ciepła (kotłach) lub akumulatorach ciepła. Ta metoda bardzo szeroko stosowany w systemach zasilanych odnawialnymi źródłami energii - wiatrem i słońcem.

Ponadto niskotemperaturowe systemy grzewcze można podzielić ze względu na rodzaj chłodziwa - płynny, gazowy, powietrzny i elektryczny oraz ze względu na rodzaj urządzeń grzewczych - powierzchniowy, konwekcyjny i promiennik panelowy.

Opis systemów

Niskotemperaturowe systemy grzewcze cieszą się coraz większą popularnością ze względu na fakt, że bardzo harmonijnie łączą się z urządzeniami zasilanymi odnawialnymi źródłami energii. W czasach, gdy tradycyjna energia staje się coraz droższa, jest to istotny czynnik.

Podgrzewanie wody

Wszystkie systemy tego typu charakteryzują się trzema głównymi parametrami - temperaturą chłodziwa na wylocie urządzenia wytwarzającego ciepło (w tym przypadku stosuje się kotły do ​​podgrzewania wody na paliwo stałe, płynne, gazowe i elektryczne), temperaturę w jego wlot i temperaturę powietrza w ogrzewanym pomieszczeniu. Ta sekwencja liczb jest wskazana we wszystkich dokumentach dotyczących kotłów.
Nowoczesne niskotemperaturowe systemy grzewcze opierają się głównie na europejskiej normie EN422, która wprowadza pojęcie „miękkiego ciepła”, które polega na zastosowaniu czynnika chłodniczego o temperaturze na wylocie urządzenia wytwarzającego ciepło 55˚C, a na wlocie - 45˚C.

Ten rodzaj ogrzewania polega na zastosowaniu w systemie pomp obiegowych, które umieszcza się w taki sam sposób, jak w konwencjonalnych systemach grzewczych. Najbardziej ekonomiczne są uważane za systemy „otwarte” z rozmieszczeniem zbiornik wyrównawczy w najwyższym punkcie. Instalowanie pomp na linii doprowadzającej płyn chłodzący pozwala uniknąć ewentualnych stref podciśnienia, które powstają podczas instalowania pomp obiegowych na linii powrotnej.

W systemy zamknięte pracując pod wysokim ciśnieniem, wraz z pompą obiegową, konieczne jest zastosowanie automatycznego odpowietrznika i zawór nadmiarowy, a także manometr pokazujący ciśnienie w układzie. Zbiornik wyrównawczy w tym przypadku znajduje się w dogodnym dla użytkownika miejscu.

Jeden z wymogów decydujących o efektywności pracy Typ otwarty systemów grzewczych, jest potrzeba dobrej izolacji termicznej zbiornika wyrównawczego. Czasami – jeśli jest umieszczony na strychach budynków – wymagane jest także jego wymuszone ogrzewanie.

Jednym z najczęstszych rodzajów niskotemperaturowych systemów grzewczych jest dobrze znana „ciepła podłoga” (ryc. 1). Na przykład systemy ogrzewania powierzchniowego firmy Oventrop (Niemcy) obejmują rury, które można instalować w podłodze, suficie i ścianach. W tym przypadku nie ma to żadnego wpływu na wnętrze.

Ryż. 1. System ogrzewania z „ciepłą podłogą”

W tych systemach, dzięki przeważającej promienistej wymianie ciepła, nie ma absolutnie żadnego ruchu powietrza, a ciepło jest równomiernie rozprowadzane w całym pomieszczeniu. Elektroniczne sterowniki programowalne znacznie zwiększają wydajność systemu.

Linia zasilająca systemy ogrzewania płaszczyznowego zawiera czynnik chłodzący o temperaturze 40-45˚C, co pozwala na to maksymalny efekt wykorzystać możliwości kotłów kondensacyjnych, a także alternatywnych (odnawialnych) źródeł energii. W systemie zazwyczaj wykorzystuje się rurę z usieciowanego polietylenu z warstwą stanowiącą barierę dla tlenu.

Ogrzewanie parowe

Ten rodzaj ogrzewania charakteryzuje się wykorzystaniem pary „nasyconej” jako czynnika chłodzącego, co wiąże się z koniecznością zapewnienia odpowiedniego odbioru kondensatu. A jeśli w systemie grzewczym jest jedno urządzenie grzewcze, które nie stwarza problemów, to wraz ze wzrostem ich liczby usuwanie kondensatu staje się coraz trudniejsze. Rozwiązanie tego problemu znaleziono w zastosowaniu „zimnej” pary jako czynnika chłodzącego. Jego rola w nowoczesne systemy Ogrzewanie parą niskotemperaturową odgrywa w szczególności freon-114 - niepalny, nietoksyczny, bezwonny i chemicznie stabilny związek nieorganiczny.

System pary „zimnej” wykorzystuje ciepło powstałe w wyniku kondensacji pary nasyconej, która podgrzewa urządzenia grzewcze. Rurociągi kondensatu pracują w trybie „mokrym”, co spowodowane jest cofaniem się kondensatu. W tym przypadku pułapki na kondensat nie są potrzebne – kondensat wraca grawitacyjnie do parownika. Pompa wspomagająca również nie jest wymagana. Rurociągi pary i kondensatu montuje się zarówno poziomo, jak i pionowo. Co więcej, absolutnie nie jest konieczne obserwowanie nachylenia. W przypadku montażu pionowego przewód doprowadzający parę można umieścić u góry lub u dołu.

Regulacja instalacji pracującej na „zimnej” parze odbywa się poprzez wpływ na ciśnienie pary i jej temperaturę, dla której instalacja jest zaprojektowana na ciśnienie odpowiadające maksymalnemu możliwa temperatura para.

Grzejniki sekcyjne i panele konwektorowe stosowane są najczęściej jako urządzenia grzewcze w niskotemperaturowym systemie ogrzewania parowego. Aby regulować wymianę ciepła, każde urządzenie grzewcze jest wyposażone w zawór membranowy.

Systemy powietrzne

Zastosowanie tego typu układu (rys. 2) jest dość ograniczone. Wpływ na to ma kilka czynników. Po pierwsze, stopień wymiany ciepła pomiędzy powietrzem a urządzeniem wytwarzającym ciepło lub wymiennikiem ciepła jest dość niski. Po drugie ze względów higienicznych. Prądy powietrzne przenoszą kurz, tworzą się kanały powietrzne i urządzenia wymiany ciepła dobre warunki dla rozwoju niepożądanych bakterii i mikroorganizmów i wymagają szczególnej ochrony. Po trzecie, takie systemy są bardzo materiałochłonne i dlatego mają wysokie koszty.

Ryż. 2. System ogrzewania powietrznego

Mimo to niskotemperaturowe systemy ogrzewania powietrzem można stosować w następujących przypadkach:

• jeśli konieczne jest zapewnienie centralnego ogrzewania przy niskiej prędkości powietrza w kanałach. Ta metoda nadaje się do ogrzewania małych domów i domków za pomocą kanału powietrznego z listwy przypodłogowej;
• jeśli chcesz zapewnić centralne ogrzewanie wysoka prędkość powietrze w kanałach - system wysokie ciśnienie. W takim przypadku wymagane jest zastosowanie specjalnych urządzeń rozprowadzających powietrze, które zapewnią równomierny dopływ powietrza do wszystkich pomieszczeń i będą miały właściwości dźwiękochłonne. Regulacja tego układu odbywa się na dwa sposoby: pierwotny - na wymienniku ciepła i wtórny - poprzez ilość nawiewanego ciepłego powietrza;
• jeśli potrzebujesz lokalnego ogrzewania kilku pomieszczeń lub jednego dużego. Takie systemy znają wszyscy z dużych sklepów - też są stosowane kurtyny powietrzne przy wejściu do lokalu oraz dodatkowe kanały wentylacyjne z ciepłe powietrze w wymaganych miejscach.

Ogrzewanie elektryczne

System ten jest reprezentowany na rynku systemów grzewczych przez wielu producentów. Opiera się na zasadzie nagrzewania specjalnego kabla oporowego (ryc. 3) wstrząs elektryczny. Ciepło usunięte z kabla jest przekazywane do środowisko, tworząc delikatne ogrzewanie pomieszczenia. W pakiecie systemu mogą znajdować się przewody grzejne lub gotowe maty, termostaty oraz zestaw montażowy zapewniający szybki i łatwy montaż.

Ryż. 3. Elektryczna „ciepła podłoga”

Elementy konstrukcyjne systemów

Wszystkie systemy grzewcze, jak wspomniano powyżej, mają na celu utrzymanie optymalnego i wygodnego stosunku trzech parametrów - temperatury chłodziwa za urządzeniem wytwarzającym ciepło, temperatury urządzenia grzewczego i temperatury powietrza w pomieszczeniu. Ten stosunek można osiągnąć prawidłowy wybór ważne elementy systemy.

Urządzenia wytwarzające ciepło

Wszystkie urządzenia do wytwarzania ciepła można podzielić na trzy grupy.

Pierwszą grupę stanowią generatory ciepła bazujące na wykorzystaniu tradycyjnego paliwa i energii elektrycznej. W większości są one różne kotły na ciepłą wodę, zasilane paliwami stałymi, ciekłymi, gazowymi i energią elektryczną. Nawet dla ogrzewanie pośrednie„Zimna” para w niskotemperaturowych systemach grzewczych parowych wykorzystuje te same urządzenia do podgrzewania wody.

W tej grupie urządzeń możemy wyróżnić domowy kocioł kondensacyjny, będący urządzeniem, które powstało w wyniku innowacyjnych rozwiązań w racjonalne wykorzystanie para wodna powstająca podczas spalania paliwa. Badania mające na celu lepsze wykorzystanie energii przy jednoczesnej minimalizacji negatywny wpływ na środowisko, pozwoliło nam stworzyć nowy typ sprzęt grzewczy- kocioł kondensacyjny - pozwalający na uzyskanie dodatkowego ciepła ze spalin w drodze kondensacji.

Np, Włoski producent Baxi produkuje linię kotłów kondensacyjnych, zarówno do montażu na podłodze, jak i na ścianie. Kolejka Kotły naścienne Luna Platinum (rys. 4) składają się z kotłów kondensacyjnych jedno- i dwuprzewodowych o mocach od 12 do 32 kW. Kluczowy element jest wymiennikiem ciepła wykonanym z ze stali nierdzewnej AISI 316L. Różny składniki sterowanie kotłem tablica elektroniczna posiada zdejmowany panel sterowania z wyświetlaczem LCD i wbudowaną funkcją kontroli temperatury. System modulacji mocy palnika pozwala na dostosowanie mocy kotła do energii zużywanej przez budynek w zakresie 1:10.

Ryż. 4. Kocioł kondensacyjny BAXI Luna Platinum

Drugą grupę stanowią instalacje wykorzystujące ciepło pochodzące z czynników chłodniczych spoza układu. W takich przypadkach stosuje się akumulatory ciepła.

Trzecia grupa obejmuje urządzenia wykorzystujące zewnętrzne chłodziwo do pośredniego ogrzewania. Z powodzeniem wykorzystują wymienniki powierzchniowe, kaskadowe lub pęcherzykowe sferyczne. Ten typ służy do podgrzewania „zimnej” pary w niskotemperaturowych systemach ogrzewania parowego.

Urządzenia grzewcze

Urządzenia grzewcze dzielą się na 4 grupy:

• urządzenia o równej powierzchni, zarówno po stronie chłodziwa, jak i powietrza. Tego typu urządzenia są znane każdemu - są to tradycyjne grzejniki segmentowe;
• urządzenia typu konwekcyjnego, w których powierzchnia styku z powietrzem jest znacznie większa niż powierzchnia po stronie chłodziwa. W tych urządzeniach promieniowanie cieplne ma charakter wtórny;
• płytowe nagrzewnice powietrza z motywacyjnym przepływem powietrza;
• urządzenia typu panelowego - podłogowe, sufitowe lub ścienne. W tej linii panele grzewcze możemy na przykład zwrócić uwagę na czeskie grzejniki płytowe Korado o nazwie Radik, produkowane w dwóch wersjach - z przyłączem bocznym (Klasik) i z przyłączem dolnym z wbudowanym zaworem termostatycznym (VK). Grzejniki płytowe stalowe oferuje także firma Kermi (Niemcy).

Ryż. 5. Grzejnik panelowy stalowy Korado

Do urządzeń grzewczych do systemów niskotemperaturowych zalicza się różnego rodzaju nagrzewnice segmentowe i panelowe, konwektory grzewcze, nagrzewnice powietrza oraz panele grzewcze.

Akumulatory termiczne

Urządzenia te wymagane są w biwalentnych niskotemperaturowych systemach grzewczych wykorzystujących energię ze źródeł odnawialnych lub ciepło odpadowe. Akumulatory termiczne mogą być wypełnione cieczą lub ciałem stałym i wykorzystywać pojemność cieplną wypełniacza do akumulacji ciepła.

Coraz powszechniejsze stają się urządzenia, w których uwalniane jest ciepło w czasie przemian fazowych. W nich ciepło gromadzi się podczas topienia substancji lub gdy jej struktura krystaliczna ulega pewnym zmianom.

Skutecznie działają także termochemiczne akumulatory ciepła, których zasada działania opiera się na akumulacji ciepła w wyniku reakcji chemicznych zachodzących wraz z wydzieleniem ciepła.

Akumulatory ciepła można przyłączyć do systemu grzewczego w sposób zależny lub niezależny, gdy gromadzą ciepło z czynnika chłodniczego spoza układu.

Akumulatory ciepła mogą być również gruntowe, skalne, a nawet podziemne jeziora mogą służyć jako magazyny ciepła.

Gruntowe akumulatory ciepła uzyskuje się poprzez umieszczenie rejestrów wykonanych z rur w odstępach od półtora do dwóch metrów. Skalne akumulatory ciepła buduje się poprzez wiercenie pionowych lub nachylonych odwiertów w skale na głębokość od 10 do 50 m, do których pompowane jest chłodziwo. Wykorzystanie podziemnych jezior jako akumulatorów ciepła jest możliwe, jeśli rury z pompowanym do nich czynnikiem chłodzącym zostaną umieszczone w dolnych warstwach wody. Ciepło jest usuwane z rur znajdujących się w górne warstwy podziemne jeziora.

Pompy ciepła

W przypadku wykorzystania źródła ciepła w niskotemperaturowych systemach grzewczych, których temperatura jest niższa od temperatury powietrza w pomieszczeniu, a także w celu zmniejszenia zużycia materiałowego urządzeń grzewczych, można włączyć do systemu pompy ciepła (rys. 6) . Najpopularniejszymi urządzeniami w tej grupie są kompresyjne pompy ciepła, które wytwarzają temperatury skraplania od 60 do 80˚C.

Ryż. 6. Zasada działania pompy ciepła

Efektywną pracę pompy ciepła w niskotemperaturowym systemie grzewczym zapewnia włączenie w obieg parownika akumulator termiczny, co pomaga ustabilizować temperaturę parowania „zimnej” pary. Regulacja tego układu odbywa się poprzez zmianę mocy cieplnej samej pompy.

Zalety i wady

Niskotemperaturowe systemy grzewcze zdobywają swoich zwolenników, tworząc bardziej komfortowe warunki wewnętrzne niż tradycyjne systemy grzewcze z wysokim ogrzewaniem. Nie dochodzi do nadmiernego „odpływu” powietrza i nie ma – ponownie nadmiernego – zapylenia w pomieszczeniu na skutek nieuniknionego ruchu powietrza przy bardzo gorących urządzeniach grzewczych.

Zastosowanie w systemie akumulatorów ciepła pozwala na akumulację ciepła i natychmiastowe jego wykorzystanie w razie potrzeby.

Niska różnica temperatur pomiędzy urządzeniem wytwarzającym ciepło a powietrzem w pomieszczeniu ułatwia regulację systemu za pomocą programowalnych termostatów.

Jeśli chodzi o wady, to w zasadzie jest tylko jedna - koszt gotowego systemu jest kilku, a nawet kilkukrotnie wyższy niż tradycyjnego systemu wysokotemperaturowego.

Czytaj artykuły i aktualności na kanale Telegram AW-Therm. Subskrybuj Kanał Youtube.