Sevalno Ogrevanje Doma - Dobro Pozabljeno Staro

Kazalo:

Sevalno Ogrevanje Doma - Dobro Pozabljeno Staro
Sevalno Ogrevanje Doma - Dobro Pozabljeno Staro

Video: Sevalno Ogrevanje Doma - Dobro Pozabljeno Staro

Video: Sevalno Ogrevanje Doma - Dobro Pozabljeno Staro
Video: Государственный надзор за диссидентами и гражданскими свободами в Америке 2024, Marec
Anonim
  • Zgodovina ogrevanja - od sevalnega do konvektivnega in … spet do sevalnega?
  • Ogrevanje doma - resničnost
  • Opis sevalnih ogrevalnih sistemov
  • Na koncu
Sevalno ogrevanje doma - dobro pozabljeno staro
Sevalno ogrevanje doma - dobro pozabljeno staro

Pred približno 200 leti so se ogrevalni sistemi naših hiš začeli ponovno rojevati, peči in kamini, priljubljeni tisoče let, so se imenovali arhaizmi, nadomestil jih je sistem vodnega ogrevanja, ki daje konvektivno toploto. V stoletju je bil na sevalno toploto nameščen križ, odpisan je bil za ostanke, vendar študije znanstvenikov, opravljene v zadnjih pol stoletja, kažejo ravno nasprotno - sevalna toplota po svojih lastnostih in številnih lastnostih presega konvektivno toploto. Predlagamo, da to težavo razumemo in ugotovimo, zakaj je sevalno ogrevanje boljše od konvektivnega ogrevanja.

Zgodovina ogrevanja - od sevalnega do konvektivnega in … spet do sevalnega?

Že tisočletja je bil prvi in edini vir ogrevanja v človeškem stanovanju ogenj, sam način ogrevanja pa je bil konvekcijski žarek. Med gorenjem ognja v primitivni peči in po tem, ko je ogenj tlel, so iz kamnitega portala izhajali infrardeči žarki, zaradi konvekcije pa se je zrak v prostoru segreval. Očitna pomanjkljivost tega načina ogrevanja je, da se je ob gorenju požara stanovanje napolnilo z dimnimi plini in ustvarilo nevzdržno ozračje. Zato je bila na vrhu strehe hiš narejena odprtina za dimnik, skozi katero je skupaj z ogrevanim zrakom uhajal vroč dim, glavni vložek je bil namenjen sevalnemu ogrevanju, saj njegova intenzivnost ni bila odvisna od stopnje ogrevanja zraka.

Pred dva tisoč leti so bili ustvarjeni novi ogrevalni sistemi, ki so temeljili na kanalih pod površino kamnitih tal, po katerih so se premikali dimni plini iz stopljenih peči in ogrevali tla s svojo toploto (hipokavst (dr. Rim), gloria (Španija), ondol (Koreja), dikan (Kitajska) itd.). Prebivalstvo Evrope je medtem uporabilo delno spremenjeno različico ognja - tlakovano ognjišče, ogrevano v črni barvi. Šele do 15. stoletja so Evropejci kamnito ognjišče izboljšali tako, da so vanj pripeljali izpušno cev iz lesa.

Hipokavst ogrevalnega sistema
Hipokavst ogrevalnega sistema

Hipokavst ogrevalnega sistema

V 17. stoletju je bil v grajskih in palačnih kompleksih Rusije in Evrope priljubljen "ruski sistem" ogrevanja - jašek za dovod zraka je potekal blizu stene peči in ob njej, kjer se je zrak segreval in se zaradi konvekcije po razvejanih opečnih kanalih dvigal do prostorov, ki jih je bilo treba ogrevati. Po oddaji toplote je zrak iz prostorov odšel skozi izpušne kanale zunaj stavbe. Ogrevalni sistem te zasnove je popolnoma izključil možnost vstopa dimnih plinov v bivalne prostore, kar je bilo takrat neverjetno znanje. Ta ogrevalni sistem, imenovan "požarno-zračni sistem", je bil vse bolj priljubljen vse do srede 19. stoletja, vendar do konca ni bil več povpraševan, kar je olajšalo stalno nizkofrekvenčno brenčanje v zračnih kanalih, pretiran suh zrak,izgorevanje prahu z odlaganjem prašnih saj na stene in notranje predmete.

Konec 18. stoletja je francoski inženir Jean-Simon Bonneman izumil in zgradil prvi sistem ogrevanja vode, v katerem je kroženje hladilne tekočine potekalo po naravni poti. Pol stoletja kasneje se je v Rusiji pojavil ogrevalni sistem z naravno cirkulacijo hladilne tekočine, ki ga je razvil profesor Petr Grigorievich Sobolevsky. Konvekcijsko ogrevanje z vodo, paro in ognjem-zrakom postaja iz leta v leto bolj priljubljeno, predvsem zaradi tehničnega napredka, pojava in razvoja centraliziranih virov ogrevanja hladilne tekočine in sistemov za njeno dobavo do potrošniških objektov. Konvektivnemu ogrevanju sanitarne vode je naklonjena obsežna gradnja tipičnih stolpnic z minimalno izolacijo fasad, nekakovostnim prekrivanjem odprtin oken in vrat - sevalno ogrevanje je učinkovito le v dobro izolirani stavbi.

Sevalno ogrevanje doma - dobro pozabljeno staro
Sevalno ogrevanje doma - dobro pozabljeno staro

Vendar pa so 150 let kasneje znanstveniki ugotovili, da je zaznavanje sevalnega ogrevanja človeku veliko bližje kot konvekcijsko ogrevanje zraka. In ne samo za osebo, ampak tudi za gospodinjske predmete, pa tudi materiale, ki se uporabljajo pri notranji dekoraciji prostorov.

Ogrevanje doma - resničnost

Ste že kdaj bili pozimi v neogrevani ali slabo ogrevani sobi - v šolski učilnici, na inštitutski predavalnici ali v zbornici v neki ustanovi? V odgovor na nezadovoljstvo občinstva se učitelj (predavatelj) pomiri - nič, dihali bomo in čez pol ure bo toplo. Čez nekaj časa postane topleje, vendar razlog za to sploh ni povezan z izrazom "vdihano" - prisotni so ozračje sobe ogrevali s toplotnim sevanjem, ki ga ustvarjajo njihova telesa. Infrardeči žarki, ki izvirajo iz teles prisotnih v občinstvu, segrejejo predmete, ki se nahajajo v njihovi bližini, ti pa ustvarjajo lastno sevanje, ki ga prenašajo na sosednje predmete, toploto njihovih površin pa v zrak.

Sevalno ogrevanje doma - dobro pozabljeno staro
Sevalno ogrevanje doma - dobro pozabljeno staro

Vsak predmet s temperaturo nad absolutno nič Kelvinov (ali –273,15 ° C) oddaja infrardeče žarke. Višja kot je temperatura predmeta, močnejše je sevanje - na primer človeško telo pri svoji normalni temperaturi (od 36,6 do 37 ° C) ustvarja infrardeče žarke v območju srednjih valovnih dolžin z valovno dolžino od 5 do 25 mikronov. Poraba človeške energije za infrardečo svetlobo se zmanjša, če se temperatura okolice poviša, vendar ne zraka, temveč zaprte konstrukcije (stene, strop in tla) in kosi pohištva. Dejstvo je, da je zračno okolje prozorno in prepustno za infrardeče žarke, hladne stene in tla pa bodo črpali infrardečo toploto iz človeških teles tudi pri 25 stopinjah sobne temperature - to je sevalna toplotna izmenjava, razloženo z zakonoma Plancka in Stefana-Boltzmanna.

Generacije meščanov so se navadile na življenjske razmere v opečnih in panelnih hišah in s pomočjo različnih vrst električnih konvektorjev skušale nadomestiti porabo infrardeče energije telesa, ki gre za ogrevanje zaprtih konstrukcij. V spominu meščanov je bilo nejasno prepričanje o pomembnosti lesenih sten v hiši, ki lahko "dihajo" in kompenzirajo vlago v zraku - res je taka sposobnost prisotna v nebarvanem lesu in stenah iz hlodov, vendar glavno vlogo v lesenih hišah niso igrali oni, temveč Rusi speči.

Sevalno ogrevanje doma - dobro pozabljeno staro
Sevalno ogrevanje doma - dobro pozabljeno staro

Masivna konstrukcija ruske peči je dobila pomembno mesto v hiši, odlično je ohranjala toploto in celotno hišo ogrevala z infrardečim sevanjem. Noben sistem ogrevanja vode ali zraka se po svojih zmogljivostih ogrevanja ne more primerjati z rusko pečjo! Mimogrede, ravno zaradi načina radialnega ogrevanja se pecivo v ruski pečici izkaže za veliko bolj apetično in okusnejše kot v najsodobnejši pečici, katere princip kuhanja temelji na vročem zraku (sistem ognje-zrak).

Sevalno ogrevanje doma - dobro pozabljeno staro
Sevalno ogrevanje doma - dobro pozabljeno staro

Lastnosti sevalne energije s stališča ogrevanja je raziskal laboratorij na univerzi Yale, ki ga je financirala fundacija John Bartlett Pearce - rezultati eksperimenta, opravljenega s sodelovanjem prostovoljcev, so bili zelo razkriti. V prvi fazi so bili preiskovanci nameščeni v majhni sobi z umetno ohlajenimi stenami, temperatura zraka v njem se je s pomočjo grelcev ventilatorjev vzdrževala pri 50 ° C - prostovoljci, oblečeni v lahka oblačila, so se po bivanju v tej sobi pritoževali nad močnim mrazom. Med drugo stopnjo so temperaturo zraka namerno znižali na 10 ° C, stene pa so ogrevali s pomočjo v notranjost vgrajenih cevi, po katerih je krožila topla voda - preiskovanci, še vedno oblečeni v lahkotno oblečeno, so se močno znojili, ko so bili v tej sobi, vroče je bilo.

Vsak od nas pa lahko kadar koli preveri in osebno izkusi "vampirizem" mraza in "darovanje" ogrevanih sten - samo vstati morate in se postaviti pred steno. Pozimi boste čutili mraz, ki prihaja iz njega, saj bo material, ki tvori steno, absorbiral infrardeče žarke, ki izvirajo iz vas, poleti boste čutili toploto, to pomeni, da bo vaše telo že čez dan absorbiralo infrardeče sevanje, ki ga je stena prejemala od sonca.

Opis sevalnih ogrevalnih sistemov

Masivna peč je bila in ostaja idealen vir sevalnega ogrevanja, vendar v stanovanju ali pisarni in v mnogih zasebnih hišah je nerealno urediti takšno peč. Razmislite o sodobnih sistemih sevalnega ogrevanja, ki omogočajo brez takšne peči - "topla tla", stenske in stropne sevalne plošče.

Sistemi talnega ogrevanja se razlikujejo po zasnovi in principu ogrevanja:

konvektivni sistemi vključujejo vse sisteme z vodnim toplotnim nosilcem, pa tudi kabel, kabel s polaganjem v toplotno izolacijske plošče in film (grelne preproge - tanek kabel, nameščen v mrežasti podlagi)

Sevalno ogrevanje doma - dobro pozabljeno staro
Sevalno ogrevanje doma - dobro pozabljeno staro

Sevalno toploto ustvarjajo ogljikov film (grelni element - grafitni trakovi, zatesnjeni v poliestrski film) in jedrna tla (njihovi grelni elementi so prav tako iz grafita)

Sevalno ogrevanje doma - dobro pozabljeno staro
Sevalno ogrevanje doma - dobro pozabljeno staro

Plošče, nameščene na stenah, so modularni bloki iz bakrenih cevi, topla voda v njih deluje kot nosilec toplote. Prenos toplote sevalne toplote s stenskih plošč s krožno toplo vodo pri temperaturi 40 ° C je približno 80%, preostalih 20% pa predstavlja konvekcija - to je posledica dopustno visoke temperature hladilne tekočine, ki presega najvišjo vrednost, določeno v evropskih standardih za 30 ° C za "toplo tla".

Bakreni modularni bloki so nameščeni na površini stene z vodoravnimi ali navpičnimi nosilci palic, pred tem pa je na površino stene nameščen sloj izolacije z alu folijo. Po namestitvi so stenske plošče zatesnjene s 350 mm ometa, prekrite z mavčnimi ploščami ali drugimi trdimi oblogami. Poleg zunanje vgradnje je mogoče v betonske stene vgraditi tudi modularne bloke za sevalno ogrevanje - pritrjeni so na ojačitveni okvir z naknadnim zalivanjem z betonom.

Sevalno ogrevanje doma - dobro pozabljeno staro
Sevalno ogrevanje doma - dobro pozabljeno staro

Prednost stenskih plošč je manjša toplotna vztrajnost v primerjavi s "toplimi tlemi", kar je še posebej primerno za stavbe z občasno ogrevanjem. Treba je opozoriti, da za učinkovito ogrevanje potrebujejo stenske plošče prosti prostor po obodu sten, v katerih so nameščene - pri velikem številu omarnega pohištva je neracionalno uporabljati.

Prvi modeli sevalnih stropnih plošč so bili ustvarjeni že veliko pred "toplimi tlemi" in stenskimi ploščami, zanimanje proizvajalcev zanje je bilo razloženo preprosto - strop in s tem stropne plošče so se nahajali najbolj oddaljeno od gospodinjstev, kar je omogočalo ogrevanje plošč na visoke temperature brez kakršnih koli škodo na človeku. Najvišja temperatura sodobnih stropnih plošč je odvisna od višine stropov - optimalna razlika med temperaturo zraka v prostoru in površinsko temperaturo grede je 10 ° C. Sodobne stropne plošče niso vgrajene v stropove - nameščene so na stropni površini, kar poenostavi njihovo namestitev in vzdrževanje.

Sevalno ogrevanje doma - dobro pozabljeno staro
Sevalno ogrevanje doma - dobro pozabljeno staro

Na koncu

Priljubljenost konvekcijskega ogrevanja je danes povezana le z dejstvom, da ima večina hiš minimalne lastnosti zadrževanja toplote - prej to oblikovalcev in gradbenikov ni zanimalo, saj so bile njihove naloge osredotočene na zmanjšanje stroškov projektov. Zato hiše ponoči žarijo v infrardečih detektorjih, ogromni stroški ogrevanja in pogosta kozmetična popravila. In ravno zaradi velikih toplotnih izgub skozi okenske odprtine so bili radiatorji za ogrevanje nameščeni neposredno pod njimi - da bi prekinili hladen zrak z ulice, ki prihaja skozi reže okenskih okvirjev in skozi njihovo zasteklitev.

Sevalno ogrevanje doma - dobro pozabljeno staro
Sevalno ogrevanje doma - dobro pozabljeno staro

Konvektivno ogrevanje vam omogoča hitro in razmeroma poceni ogrevanje neizoliranih prostorov, ne omogoča pa vam, da se izognete izsušitvi zraka, hladnemu zraku v tleh (najtoplejša plast zraka se zbira na stropu), stalni rasti plesni sten v hladni sezoni (zaradi odlaganja vlage na njihovih hladnih površinah) in potreba po pogostih kozmetičnih popravilih - teh dejstev ni mogoče zanikati.

Sevalno ogrevanje doma - dobro pozabljeno staro
Sevalno ogrevanje doma - dobro pozabljeno staro

Če so ograjne konstrukcije hiše iz lesa, opeke ali armiranega betona, se izolacija (sendvič plošče, toplotnoizolacijski materiali, ki jim sledi omet itd.) Izvede na zunanji (ulični) strani, v okna in odprtine vrat pa se vgradijo sodobna vrata in okna nizke stopnje toplotne prevodnosti, potem se bo reševanje problema ogrevanja s pomočjo sevalnega ogrevalnega sistema opravičilo. Po drugi strani pa pri izolaciji zaprtih konstrukcij iz notranjosti prostora, ki se še posebej pogosto izvaja v večnadstropnih stavbah sovjetske gradnje, ni smiselno graditi ogrevalnega sistema na infrardečem ogrevanju, saj se material, iz katerega so izdelane stene, ne bo segreval in oddajal toploto v obliki sevanja, ker stenske površine so toplotno izolirane z izolacijskimi materiali.

Sevalno ogrevanje doma - dobro pozabljeno staro
Sevalno ogrevanje doma - dobro pozabljeno staro

Ob upoštevanju novih zahtev za toplotno zaščito stavb, določenih v SNiP 23-02-2003, lahko sistemi za sevalno ogrevanje prevzamejo vodilno vlogo pri konvektivnem ogrevanju. Gospodinjstvom katere koli starosti se bo zdelo veliko bolj prijetno in koristno zaznati infrardeče žarke določene valovne dolžine, kot pa biti v zračnem "akvariju" s stalno hladnimi stenami, napolnjenimi z zrakom, ogretim zaradi konvekcije in suspendiranega prahu.

Priporočena: