Új fűtési technológiák – radiátor helyett padlólap

A cikk tartalma

• A padlófűtés története
• Az alaplap fűtési rendszerének működése
• A padlófűtés működésének elve
• Alaplap fűtési tulajdonságai – előnye és hátránya

Ebben a cikkben: a padlófűtés eredete; alaplap fűtési rendszer telepítése; víz- és elektromos alaplapi radiátorok; a padlófűtés elve; miért csak a réz és az alumínium kerül felhasználásra az alaplap radiátorok építésében; lábazat fűtési előnyei és hátrányai.

A hideg idő kezdetén és tavasz közepéig a rendszeresen működő fűtőberendezések ellenére is kénytelenek vagyunk testünket melegíteni. Végül is, hogy melegszik a fűtési rendszer radiátora és az elektromos fűtőberendezés, de a lába még mindig hideg? A levegő konvekciójáról szól – a legmelegebb levegő, amely hőt vesz a radiátorokból és melegítőkből, a mennyezetre emelkedik, és a hideg mindig a padló közelében van. A lábak fűtésének és fagyasztásának problémájának a „meleg lábazat” rendszer erői általi megoldására, és valójában a helyiségeket nem a radiátorok fűtik, hanem az általuk fűtött falak által kibocsátott sugárzó hő..

A padlófűtés története

Kétségtelen, hogy a fűtési módszer alapítója orosz fűtési mérnök, Vjačeslav Avgustovics Jakhimovics professzor. A múlt század elején kifejlesztette és szabadalmaztatta egy gőz-beton fűtési rendszert – csöveket, amelyekön keresztül a forró gőz körbeforgott, és bizonyos esetekben vizet vezettek a falakon és azok mentén, gipsz, beton vagy fa panelekkel borítva. Jakhimovich gőz-beton melegítésének számos előnye volt a természetes körforgás vízmelegítésével szemben, amely akkoriban egyre népszerűbb lett – a hőt a hűtőközegből átvitték a gipszre vagy a bevonat betonrétegére, ezek az anyagok jól tartották, és hosszú ideig sugárzási hő formájában adták a helyiségeknek, ami lehetővé tette a gyakori megbirkózást. fűtési rendszerek hibás működése. A gőz-beton fűtés hátrányai, nevezetesen a fűtőcsövek esetleges szivárgása esetén a falak nagyjavításának szükségessége, a csőrendszer komplex beépítése, amely sok napos munkát igényel stukkó formázással, és maguk az épületek magas hővesztesége megakadályozták annak elterjedését Oroszországban. Eközben Európában a Jachimovich fejlesztésein alapuló panel vagy sugárzó fűtés nagy népszerűségnek örvend a 20. században..

A Szovjetunióban azonban továbbra is voltak hasonló fűtési rendszerek – fűtőacél vagy öntöttvas csöveket fektettek a falak mentén az alaplap vonalának mentén, a tetejét betonnal borították, ahonnan az alaplap jött létre. Az ilyen padlófűtést a múlt század közepén használták a Szovjetunió gyermek- és orvosi intézményeiben..

Európában a padlófűtési rendszerek tovább fejlődtek – klasszikus padlólap formájában üreges paneleket fejlesztettek ki, amelyek teljes hosszában függőleges bordázattal ellátott fűtőcsöveket fednek le. A bordák lehetővé tették az alaplap radiátorok hőátadásának több mint 60% -kal történő növelését a bordák nélküli lapos és kerek fűtőpanelekhez képest.

Az alaplap fűtési rendszerének működése

A padlófűtés fel van osztva melegvízzel és elektromos fűtéssel. A vízhűtéses rendszer fő alkotóelemei egy meleg lábazatra szolgáló radiátorblokk, elosztócsatorna és oxigénzáró műanyag csövek, amelyeket XLPE-ből készített hullámosított csőbe helyeznek..

A hűtőblokk hőcserélőből és alumínium dobozból áll. A hőcserélő két rézcsőből készül, amelyek külső átmérője 13 mm, falvastagság 2 mm, és függőleges alumínium vagy sárgaréz lamellák vannak rögzítve. Az alumínium doboz három csíkból áll, amelyek forró extrudálással vannak profilozva – az alsó konzol, a felső és az előlap. A doboz szélessége – 28 mm, magassága – 140 mm. A hőcserélőt a doboz belsejébe egy speciális kialakítású tartókkal szereljük fel.

Az elosztócsatorna két, egymással párhuzamosan működő acélcsőből áll, amelyek kiömlőnyílásokkal, bemeneti nyílásokkal, szellőzőnyílásokkal, elzáró és leeresztő hőszelepekkel vannak felszerelve – a felső csövet úgy tervezték, hogy csatlakoztassa a hőhordozó tápegységhez és annak további vezetékét műanyag csöveken keresztül a fűtőtesthez, az alsó pedig a hűtött hőszállítót adja vissza. a fűtőkazánhoz, vagy központi fűtés esetén a visszatérő csőhöz.

A padlófűtés építésekor egy műanyag csövet, amelynek segítségével a hűtőfolyadékot továbbítják a fűtőtesthez és eltávolítják abból, egy hullámos csőbe helyezik. Mivel a fűtési kör egy részét a padlón kell lerakni és a falakon át kell vezetni, a külső hullámkarton cső lehetővé teszi a belső cseréjét a padló kinyitása nélkül – az utóbbi egyszerű eltávolításával a hullámkartonból és egy új PEX cső behelyezésével. A padlófűtési rendszerben a teljes levegő hiánya és a műanyag csövek vízben lévő sókkal szembeni ellenállása azonban lehetővé teszi, hogy hosszú ideig problémamentesen működjön..

Az alaplap fűtési rendszerében hőhordozóként használt víz vagy fagyálló legmagasabb hőmérséklete nem haladhatja meg a 85 ° C-ot, az üzemi nyomás nem haladhatja meg a 3 atmoszférát, különben a térhálósított műanyag csövek elveszítik erejét. Mivel a központi fűtési rendszer vízhőmérséklete meghaladhatja a 85 ° C-ot, és az üzemi nyomás meghaladhatja a 9 légkört (ha a fűtési rendszert víz kalapáccsal tesztelik), további intézkedésekre van szükség. Műanyag csövek helyett fém-műanyag vagy réz csöveket használhat, amelyek egymással forrasztással vannak összekötve. Opcionálisan használjon hőcserélőt, amely hőenergia-vevőként van beépítve a központi fűtési hálózatról, és rézlemezeken keresztül továbbítja azt a hűtőfolyadékhoz az alaplap fűtési rendszeréhez. Az utolsó intézkedés különösen hatékony, mivel lehetővé teszi az alaplapfűtés nagy teljesítményű tulajdonságainak fenntartását és teljes körű védelmet a központi fűtés hőmérsékletétől és hidraulikus hatásaitól..

A padlófűtés rendszerének felszerelésekor szükség lehet további berendezések felszerelésére, például: hőmechanikus vagy termoelektromos termosztátokkal a fűtési radiátorok egyes csoportjaira, szervohajtás az elosztócsonkon, keringető szivattyú, nyomásmérő és hőmérő a hűtőfolyadék bemeneti nyílásánál a kollektorhoz.

Az elektromos padlófűtés beépített légmelegítő elemekkel ellátott radiátorblokkokon alapul, vagyis telepítése sokkal könnyebb, mint a folyékony hőhordozóval rendelkező rendszereknél. Az elektromos alaplapú radiátorok megjelenése teljesen azonos a folyékony fűtőtestekkel, a különbség abban áll, hogy nincs hűtőfolyadékot ellátó cső, a fűtőelem a radiátor alsó rézcsőjébe van beépítve, a felsőnek hőálló szilikon szigetelésű tápkábele van. A fűtőelemek teljesítménye minden futóóra esetében 200 W, számukra az áramforrás egy szokásos háztartási elektromos hálózat. A magas nedvességvédelem ellenére az elektromos alaplapi radiátorokat nem szánják nagy légnedvességű helyiségekbe történő felszerelésre.

A padlófűtés működésének elve

A lábazati fűtési radiátorok nem képesek melegíteni a szoba légkörét a levegő konvekciója révén, mivel a falak síkjaihoz közel helyezkednek el, és az azokból származó légkonvektív áramlást a Coanda hatás befolyásolja..

Thomas Jung Jung, az angol fizikus észrevette a meggyújtott gyertya forró levegőjének furcsa viselkedését – a közeli felületre való törekvés -, amelyet megemlített egy jelentésben, amelyet 1800-ban a londoni királyi társaságnál adott meg..

Henry Coanda román tudós, aki a 20. század elején véletlenül fedezte fel a légierõ közeli felületekre tapadásának hatását, az aerodinamika egyik elsõ kutatója, a 20. század elején véletlenül felfedezte azt. A projektje szerint létrehozott sugárhajtómű-turbinnal végzett kísérletek során Coanda ugyanazt a fizikai hatást fedezte fel, mint a Jung 100 évvel ezelőtt – a működő turbina folyadékáramának az oldalán található fal felé rohant, és úgy tűnt, hogy tapad a felületéhez. További kísérletek elvégzése után a tudós rájött, hogy a légáram ugyanúgy viselkedik. 1934-ben Henry Coanda megnevezte a tiszteletére felfedezett hatását, és az alábbiak szerint magyarázta – a felületek közelében kialakult csökkentett nyomású zóna, amelyet átjárhatatlanságuk és csak az egyik oldalról való szabad hozzáférés biztosítja. Ugyanakkor a befedő levegőáram nagy területen terjed, csak a körülvevő felület mentén fejlődik ki.

A meleg lábazat radiátorait a külső (az épület külső oldala felé néző) falak mentén kell felszerelni. Az alumínium csíkokból kialakított doboznak teljes hosszában két vízszintes rés van – az egyik a padlón helyezkedik el, az előlapon, a második a felső részben, a falhoz közelebb. A hideg levegő behatol a dobozba, felmelegszik és megemelkedik, mint bármely más fűtőberendezés esetében, amelyek fűtési elve a légkonvekción alapszik, de ebben az esetben a légáram engedelmeskedik a Coanda-effektusnak, és csak a falfelület mentén terjed. Ennek eredményeként a levegőből származó hő nem a helyiség légkörébe kerül, hanem a fal szerkezeti anyagába, amely, mint az IR fűtőtestek, egyenletes hőt bocsát ki infravörös sugarak formájában, miközben felmelegszik..

Mivel a helyiség fűtése nem a konvekció miatt történik, nincs szükség a hűtőfolyadék magas melegítésére – a radiátorok tervezésekor csak magas hővezetési együtthatóval rendelkező anyagokat kell használni. Ez magyarázza a réz és az alumínium felhasználását, amelynek hővezető képessége 390, illetve 236 W / mK. Például vas esetében ez az együttható csak 92 W / m K, fémmel erősített műanyag esetében pedig 0,43 W / m K, vagyis a réz és az alumínium a legmegfelelőbb anyagok az alaplap radiátorokhoz..

A meleg lábazat alumínium dobozának maximális hőmérséklete ennek a fűtőrendszernek a működése közben nem haladhatja meg a 40 ° C-ot, és a fal felülete, amely mellett a radiátor van felszerelve, nem melegszik fel 37 ° C felett – nem lesz képes minden kívánsággal égetni magukat ellenük..

Alaplap fűtési tulajdonságai – előnye és hátránya

Alaplap radiátorokon alapuló fűtőrendszer pozitív tulajdonságai:

• a konvekciós levegő mozgásának hiánya, pormérleg kíséretében;
• infravörös hő, amelyet az emberi test pozitívan érzékel;
• a hő egyenletes eloszlása ​​a helyiségben, csak a helyiség átlátszatlan tárgyait érinti infravörös fűtés;
• A meleg levegő nem halmozódik fel a mennyezet közelében, ami általában a konvekciós fűtés esetén történik. Ugyanezt a hőmérsékletet állapítják meg a helyiség levegőmennyiségében;
• a helyiséget körülvevő felületek hőmérséklete egy ember számára elfogadható, azaz nem lopnak hőt az emberi testekből;
• a falak és a mennyezet felületének nedvesség-lerakódásának problémája teljesen megoldódott – ezek mindig szárazak lesznek, ami azt jelenti, hogy sem a penész, sem a befejező anyagok elmaradása nem veszélyezteti őket;
• Az alaplap fűtési rendszerének telepítése gyorsan történik, az épület korától függetlenül. A redőnyös radiátorok, noha valamivel nagyobbak, mint a fa padlólapok, nem olyan átláthatóak, mint az öntöttvas vagy a bimetall radiátorok, amelyeket általában egy ablaknyílás alá szerelnek;
• ha nincs szükség magas hőmérsékletű hűtőfolyadékra, ez jelentősen csökkentheti a fűtéshez felhasznált tüzelőanyag-fogyasztást – a megtakarítás 30–40% lesz a klasszikus fűtési rendszerek igényeihez képest. Ezen felül üzemanyag-megtakarítást érhet el a helyiség léghőmérsékletének csökkentésével – ha a falakat +22 ° C-ra hevítik, akkor a kényelmes léghőmérséklet +16 ° C lesz, szemben a +20 ° C levegővel és a +18 ° C hőmérsékletű falakkal, amelyek hőt vonzanak. háztartási tagoktól;
• a rendszer elemeinek magas karbantarthatósága, amely lehetővé teszi a bevonat szétszerelését anélkül, hogy javításra szorulna;
• A termosztátokkal történő felszerelés lehetővé teszi az optimális hőmérséklet beállítását az alaplap radiátorokkal felszerelt helyiségekben, külön-külön.

Meg kell jegyezni, hogy az alaplap fűtési rendszere a helyiségek hűtésére is használható, ha hideg folyadék hordozóval van feltöltve – a Coanda-effektus ebben az esetben működik, csak kevesebb hatékonysággal. Hűtőrendszer használatakor fontos, hogy a folyadék hőmérséklete ilyen körülmények között a harmatpontnál magasabb hőmérsékleten maradjon (a levegő páratartalmától és hőmérsékletétől függően), különben páralecsapódás alakulhat ki az áramkör felületén, amelyet valahol el kell távolítani..

A rendszer hátrányai a következők:

• magas költségek – körülbelül 3000 rubelt. a fűtési rendszer méterenkénti telepítésével. Ez az ár azonban drága anyagoknak köszönhető, amelyek rendkívül szükségesek a padlófűtéshez;
• A rendszer telepítését csak olyan szakemberek végezhetik, akik rendelkeznek az alaplap fűtési rendszerek gyártóinak megfelelő tanúsítvánnyal. A amatőr megközelítés nem teszi lehetővé a szükséges hőfizikai tulajdonságok elérését, jelentősen csökkenti az élettartamot;
• egy fűtőkör maximális hossza nem haladhatja meg a 15 futó métert – ez az egyik oka annak, hogy a rendszert elosztócsonkkal kell felszerelni. Ha hosszabb az áramkör, a fűtési hatékonyság jelentősen csökken;
• a különféle dekoratív rétegek felszerelése a hűtődobozon nem megengedett, mivel ezek csökkentik a hőátadást;
• Az alaplapi radiátorok szorosabb illesztése a falfelülethez, amely lehetővé teszi a Coanda-effektus teljes mértékű kihasználását, végül a film faldekorációjának elhajlásához vezet;
• a padlófűtéses radiátorok által melegített helyiséget a lehető legszélesebbekben kell tartani, anélkül, hogy az alaplapok és a falak felületét elzárnák a szekrény bútorokkal, mivel ez megakadályozza a konvekciót és az infravörös sugárzást, torzítja a légáramot és elnyeli a falak által kibocsátott IR hőt.

A múlt században az alaplapfűtés, mint általában a sugárzó fűtés, nem volt nagyon népszerű az építőanyagok magas hővesztesége miatt – könnyebb volt a levegő melegítése konvekcióval, ami lehetővé tette a hőveszteség gyors kompenzálását, annak ellenére, hogy az ilyen fűtés nyilvánvaló hátrányai vannak. Apropó, éppen ezért a fűtőtesteket az ablaknyílások alá helyezték el – a keretek repedésein és az üvegezési területen keresztül a hideg különösen gyorsan behatolt.

Manapság vannak olyan homlokzatok építő- és befejező anyagai, amelyek jelentősen csökkentik a hőveszteséget a körülvevő szerkezetek révén, és a hőmegtartó üveggel felszerelt modern ablakkeretek egyáltalán nem engedik át a levegőt. Mindez lehetővé teszi a klasszikus konvekciós fűtési rendszerekről a hatékonyabb sugárzó fűtésre való áttérést, miközben jelentősen növeli házunk és apartmanjaink életminőségét. Az elkövetkező években a hűtőfolyadék kényszerített és természetes (gravitációs) cirkulációjával rendelkező rendszerekben alkalmazott csövek és fűtőtest-radiátorok eltűnnek otthonunkból – helyettesítik őket fejlettebb fűtőberendezésekkel.