Sưởi ấm ở nhiệt độ thấp là gì Bộ chuyển đổi tích hợp nhiệt hiệu quả của mạch nhiệt độ thấp Các loại sưởi ấm nhiệt độ thấp của nhà riêng
Chúng tôi xây dựng hoặc xây dựng lại một ngôi nhà riêng, đã tham gia vào một cuộc cải tạo lớn căn hộ. Chúng tôi sẽ trang bị cho văn phòng, nhà để xe ấm áp, cơ sở được sưởi ấm cho các mục đích khác. Chúng tôi đã suy nghĩ về hệ thống sưởi ấm, lựa chọn các thiết bị chính: lò hơi và đường ống của nó, lò hơi, hệ thống sưởi dưới sàn. Hoặc, nếu đây là một căn hộ, bạn quyết định thay thế thiết bị sưởi ấm hiện có bằng một thiết bị thẩm mỹ và hiệu quả hơn, có thể thêm một vài phần bổ sung pin cũ. Chúng tôi sẽ giả định rằng chúng tôi đã lựa chọn loại thiết bị sưởi ấm: gang đúc xếp chồng lên nhau, pin nhôm, thiết bị lưỡng kim hoặc bảng điều khiển làm sẵn tản nhiệt thép. Đừng quên rằng pin phải chịu được áp suất chất làm mát trong hệ thống, điều này Tòa nhà nhiều tầng cao hơn một bậc so với trong ngôi nhà nhỏ. Để đạt được sự thoải mái về nhiệt, điều quan trọng là chúng ta phải tính toán chính xác bộ tản nhiệt sưởi ấm.
Nguyên tắc tính toán
Để đảm bảo nhiệt độ cần thiết trong phòng, khi tính toán công suất của bộ tản nhiệt sưởi ấm và toàn bộ hệ thống phải tính đến tổn thất nhiệt từ mỗi phòng và điều kiện khí hậu của khu vực. Khi chuẩn bị một dự án, các kỹ sư sưởi ấm xác định sự cân bằng nhiệt của các bức tường bên ngoài, mái nhà, tầng hầm của tòa nhà, cửa sổ và thiết kế cửa. Việc trao đổi không khí trong hệ thống thông gió, chiều cao của cơ sở, sự chuyển động của luồng không khí và nhiều yếu tố khác cũng được tính đến. Tài liệu cơ bản quy định các nguyên tắc thiết kế hệ thống sưởi ấm là SNiP 2.04.05-91. Nhà thiết kế cũng sử dụng một số quy định ( Tổng số lên đến hai chục) điều chỉnh các thiết bị sưởi ấm cho các tòa nhà và cơ sở cho nhiều mục đích khác nhau.
Việc tính toán chính xác các phần của bộ tản nhiệt sưởi ấm theo tất cả các quy tắc là khá phức tạp và việc tự mình thực hiện mà không có kiến thức đặc biệt là điều không dễ dàng. Trong quá trình xây dựng một công trình nghiêm túc nhà ở miền quê thật hợp lý khi liên hệ với các chuyên gia và đặt hàng dự án đầy đủ sưởi ấm: được tích hợp vào nó quyết định hợp lý, tiện nghi về nhiệt và mức tiêu thụ nhiên liệu tối ưu sẽ phù hợp với chi phí. Nếu điều này là không thể, bạn có thể tự mình tính toán gần đúng pin sưởi.
Công suất nhiệt của bộ tản nhiệt sưởi ấm là gì
Nhiệt năng, truyền nhiệt hoặc dòng nhiệt thiết bị sưởi ấm cho biết lượng năng lượng nhiệt (tính bằng kilowatt hoặc watt) mà bộ tản nhiệt hoặc một phần tử mô-đun (phần) có khả năng truyền đến phòng trên một đơn vị thời gian (giờ). Ít phổ biến hơn là chỉ định tính bằng calo/giờ. Một watt bằng 0,86 calo. Lượng truyền nhiệt không chỉ phụ thuộc vào thiết kế của bộ tản nhiệt, kích thước của nó và vật liệu làm ra nó. Điều quan trọng không kém là các thông số của chất làm mát: nhiệt độ của nó và tốc độ chất lỏng chảy qua pin. Đối với hầu hết các thiết bị sưởi ấm, nó được chỉ định nhiệt điệnở nhiệt độ nước làm mát tiêu chuẩn là 60/80 ° C. Theo đó, khi các dịch vụ vận hành, từ sự hào phóng của ngân sách, tăng nhiệt và đưa nước sôi vào hệ thống (hiếm khi, nhưng xảy ra), lượng nhiệt truyền sẽ tăng lên. Nếu nước ấm chảy với tốc độ thấp (điều này xảy ra thường xuyên hơn), nó sẽ giảm xuống. Ảnh hưởng đáng kể đến lượng dòng nhiệt và phương pháp kết nối thiết bị.
Xin lưu ý rằng không phải tất cả các sơ đồ kết nối đều cung cấp khả năng truyền nhiệt hoàn toàn từ thiết bị sưởi. Phổ biến nhất là mặt tiêu chuẩn (1); đối với các trường hợp khác (3, 4) hệ số rút gọn được đưa vào tính toán.
Truyền nhiệt của một phần trong một truyền thống bộ tản nhiệt bằng gang Model Liên Xô - 160 W. Để xác định tổng công suất pin, hãy nhân con số này với số phần.
Bộ tản nhiệt bằng nhôm cũng có mặt cắt. Dòng nhiệt phụ thuộc vào kiểu máy, nhưng với chiều cao trung tâm tiêu chuẩn là 500 mm, trung bình sẽ có 200 W cho một phần. Nghĩa là, sẽ cần ít hơn khoảng 20% các phần nhôm như vậy so với các phần bằng gang.
Thiết kế tản nhiệt nhôm. Trong phiên bản tiêu chuẩn, giá trị A là 500 mm. Bạn nên chú ý đến khoảng cách từ mép ngoài của thiết bị đến sàn và bệ cửa sổ. Nếu chúng nhỏ hơn quy định, quá trình truyền nhiệt sẽ giảm nhẹ
Bộ tản nhiệt bằng thép tấm không thể tách rời và có tốc độ truyền nhiệt cố định. Ví dụ: tùy thuộc vào thiết kế bảng điều khiển chiều cao tiêu chuẩn và chiều dài 800 mm có thể tạo ra dòng nhiệt từ 700 đến 1500 W.
Tính toán đơn giản
Ở các vùng miền Trung nước Nga để sưởi ấm phòng khách bằng một chiếc mặt ngoài tường theo tiêu chuẩn nhà bảng bạn sẽ cần khoảng 100 W năng lượng nhiệt mỗi mét vuông khu vực. Đây là một con số rất gần đúng. Nếu căn hộ nằm ở tầng một hoặc tầng trên cùng, đáng để thêm khoảng 20%. Vì phòng góc tăng con số lên gấp rưỡi. Đừng quên rằng có sự phụ thuộc vào sơ đồ kết nối; nếu cần, chúng ta sẽ tính đến hệ số hiệu chỉnh. Đây là một cục pin gồm mười phần gang. Đương nhiên, đối với Yakutia và Krasnodar, giá trị truyền nhiệt trên một đơn vị diện tích sẽ khác nhau đáng kể. Do đó, đối với khu vực Moscow, một căn phòng có diện tích 16 m2 trong “ổ cắm” tiêu chuẩn sẽ cần 1600 W.
Ngôi nhà hiện đại với những bức tường làm bằng khối tế bào “ấm”, và thậm chí với “lớp áo lông giữ nhiệt”, kính tiết kiệm năng lượng sẽ có mức thất thoát nhiệt thấp hơn nhiều và công suất tản nhiệt cần thiết cũng sẽ thấp hơn. Một số người bán thiết bị sưởi ấm giúp người mua tiềm năng dễ dàng lựa chọn hơn bằng cách đăng một máy tính lên trang web của họ để tính toán số phần của bộ tản nhiệt sưởi ấm. Với sự trợ giúp của một dịch vụ trực tuyến như vậy, có thể tính toán ít nhiều chính xác về bộ tản nhiệt sưởi ấm cho mỗi phòng.
Sơ đồ bố trí bộ tản nhiệt, một trong nhiều trang của thiết kế hệ thống sưởi “đúng”. Đối với mỗi phòng, giá trị tổn thất nhiệt ước tính được chỉ định (các số trong hình chữ nhật). Khi xây căn hộ đắt tiền, hãy tiết kiệm công việc thiết kế không đáng
Bạn có cần dự trữ năng lượng?
Tốt nhất là. Không phải lúc nào bạn cũng nhận được chất làm mát từ ZhES nhiệt độ mong muốn, vì vậy bạn nên tăng pin thêm 20-25%. Nên lắp bộ điều chỉnh nhiệt ở lối vào: bộ điều nhiệt hoặc bộ điều nhiệt thông thường van bi.
Lắp đặt bộ tản nhiệt “đúng” (5). Van điều nhiệt (4) sẽ đảm bảo bảo trì liên tục chỉnh nhiệt độ trong căn phòng, kết nối các bộ phận(1-3) sẽ giúp bạn nhanh chóng tháo và lắp lại pin. Một đường vòng (một cầu nối giữa ống vào và ống ra) sẽ cho phép chất làm mát lưu thông qua ống nâng ngay cả khi tháo thiết bị, để không xâm phạm lợi ích của hàng xóm trong nhà
Tính toán hệ thống sưởi ấm nhiệt độ thấp và bộ tản nhiệt
Ở châu Âu họ chiếm ưu thế, và ở Nga họ ngày càng sử dụng các thiết bị hiện đại hệ thống nhiệt độ thấp sưởi. Chúng được xây dựng trên cơ sở nồi hơi sưởi ấm ngưng tụ và bơm nhiệt tiết kiệm năng lượng. Để đạt hiệu quả kinh tế cao nhất, sưởi ấm tản nhiệt, đối với sàn có hệ thống sưởi, sử dụng chất làm mát có nhiệt độ thấp - 40-55 ° C. Sự truyền nhiệt của bộ tản nhiệt giảm khoảng 1,8 lần. Theo đó, họ phải có sức mạnh và kích thước lớn hơn. Mặc dù chi phí của hệ thống tăng lên, cách tiếp cận này là hợp lý: một hệ thống nhiệt độ thấp được thiết kế hợp lý, lắp đặt chính xác và cấu hình đúng cách cho phép bạn đạt được mức tiết kiệm gas đáng kể. Và máy bơm nhiệt hoàn toàn không cần nhiên liệu. Để tính toán các hệ thống như vậy, mọi thứ nhà sản xuất nổi tiếng cho biết sự truyền nhiệt của thiết bị đối với các thông số chất làm mát khác nhau. Tính toán số lượng bộ tản nhiệt sưởi ấm cũng cần tính đến ảnh hưởng của hệ thống sưởi dưới sàn.
Tỷ số hiệu suất của nồi hơi đốt gas ngưng tụ truyền thống và hiện đại. Để đạt được mức tiết kiệm quy định, chất làm mát có nhiệt độ thấp cũng phải lưu thông trong bộ tản nhiệt. Theo đó, quá trình truyền nhiệt của thiết bị cần được lấy dựa trên chỉ số 40-55°C
Tóm lại, chúng tôi sẽ nói rằng không nên phủ bất cứ thứ gì lên thiết bị sưởi: rèm dày, màn trang trí chắc chắn, đồ đạc đẩy sát vào nhau sẽ làm giảm đáng kể hiệu quả của nó. Nếu bệ cửa sổ phía trên bàn thời trang che phủ hoàn toàn bộ tản nhiệt từ phía trên, không khí ấm sẽ đi qua bề mặt kính cửa sổ, và có thể quá lạnh và “khóc”. Trong trường hợp này, lưới thông gió nên được đặt ở bệ cửa sổ.
Hệ thống sưởi ấm nhiệt độ thấp ngày nay vẫn chưa có ở Nga phổ biến rộng rãi, nhưng chúng đã được thực hiện thành công ở Châu Âu, kể cả ở những quốc gia có khí hậu không ôn hòa nhất nhưng là nơi các nguồn năng lượng tái tạo (RES) được sử dụng tích cực để sưởi ấm và điều hòa không khí trong các tòa nhà.
Gđẹp và lợi thế rõ ràng Những hệ thống như vậy nhằm mục đích tiết kiệm tài nguyên năng lượng dựa trên hydrocarbon hóa thạch kết hợp với việc giảm thiểu thiệt hại về môi trường. Ngoài ra, hệ thống nhiệt độ thấp cung cấp cho người dùng Tính năng bổ sung trong việc đạt được sự thoải mái về nhiệt trong nhà và kiểm soát vi khí hậu của cơ sở.
Ở Nga, phạm vi ứng dụng của hệ thống sưởi ấm nhiệt độ thấp không chỉ bị giới hạn bởi điều kiện khí hậu ở nhiều khu vực mà còn bởi các tiêu chuẩn. Đặc biệt, yếu tố này hoạt động trong quá trình phát triển hàng loạt, trên các vật thể như tòa nhà chung cư, theo đó các tiêu chuẩn được phát triển cho các phương thức cung cấp nhiệt khác cho các tòa nhà. Do đó, hệ thống sưởi ấm ở nhiệt độ thấp, nếu được sử dụng, sẽ được sử dụng trong các tổ chức xã hội như phòng khám và nhà trẻ, cũng như rộng rãi hơn trong khu vực nhà ở tư nhân. Ngoài ra, chúng thường được thiết kế và lắp đặt cho các ngôi nhà tiết kiệm năng lượng sưởi ấm và điều hòa không khí, chủ yếu là những ngôi nhà “hoạt động”, tức là những năm trước Chúng cũng bắt đầu được xây dựng ở Nga. Giảm thiểu thất thoát nhiệt qua ranh giới tòa nhà và thông gió nói chung là một trong những điều kiện chính để sử dụng thành công hệ thống sưởi ấm nhiệt độ thấp ở đó.
Các hệ thống sưởi ấm ở nhiệt độ thấp đang được tạo ra dựa trên các máy tạo nhiệt và máy biến áp năng lượng tái tạo hiệu suất cao, cũng như sử dụng mô hình hiện đại thiết bị sưởi ấm và tự động hóa điện tử, kết hợp thành hệ thống điều khiển thông minh.
Thế hệ có tích lũy
Theo hiện có văn bản quy định Chế độ nhiệt độ của hệ thống sưởi ấm được đặc trưng bởi ba thông số: nhiệt độ của chất làm mát ở đầu ra của bộ tạo nhiệt, ở đầu vào và nhiệt độ không khí trong phòng. Chế độ mà nhiệt độ chất làm mát ở đầu ra của bộ tạo nhiệt không vượt quá 55 °C và ở đầu vào lên tới 45 °C, được coi là đặc trưng của hệ thống nhiệt độ thấp. Nhiệt độ không khí trong phòng thường được lấy là 20°C. Các điều kiện nhiệt độ phổ biến nhất trong các hệ thống như vậy là 55/45/20 °C, 45/40/20 °C hoặc thậm chí 35/30/20 °C.
Hệ thống sưởi ấm nhiệt độ thấp có thể là hệ thống đơn trị, trong đó nhiệt được tạo ra bởi một máy phát nhiệt, hoặc thường xuyên hơn là đa trị, kết hợp hoạt động của một số máy phát nhiệt hoặc máy biến áp thành nhiệt từ các nguồn năng lượng tái tạo ( cơm. 1). Các hệ thống đa trị như vậy còn được gọi là hệ thống lai.
Hình 1
Nồi hơi ngưng tụ rất phù hợp cho cả hệ thống đơn trị và đa trị (như một máy tạo nhiệt cực đại). Chế độ hoạt động của nó gần nhất với chế độ được chỉ ra ở trên và phần lớn phụ thuộc vào các thông số nhiệt độ của hệ thống sưởi. Nhiệt độ nước làm mát trong mạch hồi lưu của lò hơi càng thấp thì quá trình ngưng tụ hơi nước càng diễn ra hoàn toàn, nhiều nhiệt sẽ được tái chế, hiệu quả cao hơn nồi hơi ngưng tụ. Đối với nồi hơi gas, nhiệt độ ngưỡng của chế độ ngưng tụ là 57°C. Do đó, hệ thống sưởi phải được thiết kế để sử dụng chất làm mát có nhiệt độ thấp hơn trong mạch hồi lưu.
Với mức trung bình cho thời kỳ mùa đông nhiệt độ theo tính toán thiết kế có tính đến hiệu quả tối đa chế độ ngưng tụ không được vượt quá 45 ° C. Các thông số như vậy được cung cấp bởi các hệ thống sưởi ấm ở nhiệt độ thấp, trong đó nồi hơi ngưng tụ hoạt động chủ yếu ở chế độ “tiêu chuẩn” của chúng.
Tất nhiên, không chỉ công nghệ nồi hơi ngưng tụ mới có thể và được sử dụng trong các hệ thống nhiệt độ thấp. Bộ tạo nhiệt trong hệ thống như vậy, bao gồm cả bộ tạo nhiệt cao điểm, có thể là bất kỳ nồi hơi hiệu suất cao nào hoạt động bằng bất kỳ loại nhiên liệu nào và đặc biệt là điện. Trong các hệ thống hybrid, lò hơi chỉ được bật khi tải cao điểm, khi các máy tạo nhiệt khác (máy biến áp năng lượng tái tạo - bộ thu năng lượng mặt trời, bơm nhiệt) không thể đáp ứng được việc cung cấp tiện nghi nhiệt trong phòng được sưởi ấm và nhu cầu cung cấp nước nóng.
Khi sử dụng năng lượng tái tạo, hệ thống đun nước nóng ở nhiệt độ thấp thường bao gồm các bộ tích nhiệt, có thể có chất độn lỏng và rắn, pha (sử dụng nhiệt của các biến đổi pha) và nhiệt hóa (nhiệt được tích lũy do phản ứng thu nhiệt và giải phóng trong quá trình tỏa nhiệt) .
Trong các thiết bị tích nhiệt có chất độn lỏng và rắn (nước, chất lỏng đông lạnh thấp (dung dịch ethylene glycol), sỏi, v.v.), nhiệt tích tụ do khả năng sinh nhiệt của vật liệu độn. Trong bộ tích nhiệt pha, sự tích tụ nhiệt xảy ra trong quá trình nóng chảy hoặc thay đổi cấu trúc tinh thể của chất độn và sự giải phóng xảy ra trong quá trình đông cứng của nó.
Phổ biến nhất trong các hệ thống sưởi ấm nước nhiệt độ thấp lai được lắp đặt trong các ngôi nhà là bể chứa nước, giúp làm giảm thành công lượng nước nóng cao điểm và lưu trữ nhiệt khi vận hành. đâu thu mặt trơi, bơm nhiệt hoặc máy tạo nhiệt đỉnh điểm (vào mùa đông). Bằng cách tích lũy năng lượng nhiệt từ nhiều nguồn khác nhau, bộ tích nhiệt như vậy cho phép tối ưu hóa hoạt động của chúng ở mức tối đa hiệu quả kinh tế tại một thời điểm cụ thể, dự trữ nhiệt “rẻ”. Lượng nhiệt dư thừa sinh ra có thể được sử dụng để cung cấp nước nóng. Việc sử dụng chúng cũng hợp lý khi sử dụng bơm nhiệt để tối ưu hóa hoạt động của máy nén và tách thủy lực của mạch bơm nhiệt và tải.
Bể chứa nước tích nhiệt là một thùng chứa cách nhiệt tốt, ví dụ, với một lớp bọt polyurethane dày 80-100 mm, trong đó có một số bộ trao đổi nhiệt. Một bộ tích nhiệt có thể tích 0,25-2 m 3 có thể tích tụ 14-116 kWh năng lượng nhiệt.
Thiết bị cho hệ thống sưởi ấm nhiệt độ thấp
Nhiệt độ thấp của chất làm mát quyết định việc lựa chọn thiết bị cho hệ thống sưởi ấm nhiệt độ thấp, hệ thống này phải truyền nhiệt hiệu quả vào phòng được sưởi ấm, hoạt động ở chế độ linh hoạt. Nếu các thiết bị này được lắp đặt trong một ngôi nhà nơi áp suất chất làm mát trong đường ống rõ ràng là thấp, thì đặc tính cường độ của chúng sẽ mờ dần.
Hình 2
Theo các chuyên gia, hệ thống nhiệt độ thấp thành công nhất sử dụng thiết bị đối lưu treo tường, lan can hoặc gắn trên sàn với thông gió cưỡng bức (cơm. 2) và bộ tản nhiệt bằng tấm thép ( cơm. 3). Trong các hệ thống như vậy, nên sử dụng bộ đối lưu được trang bị bộ trao đổi nhiệt với diện tích bề mặt lớn - nhiều lớp với các cánh tản nhiệt thường xuyên và quạt giúp loại bỏ nhiệt lớn. Ngoài bộ đối lưu, các điều kiện này còn được đáp ứng bởi các dàn quạt cuộn dây (cuộn dây quạt) treo tường và gắn trần.
Hình 3
Trong các hệ thống đối lưu cưỡng bức không có quạt, có thể sử dụng thiết bị đóng đẩy. Nhờ khả năng tản nhiệt hiệu quả và năng lượng cao những thiết bị này sẽ có kích thước nhỏ so với các loại thiết bị khác.
Ưu điểm của các thiết bị như vậy là khả năng sử dụng chúng trong các hệ thống kết hợp giúp sưởi ấm các phòng trong mùa lạnh và được sử dụng để làm mát không khí vào mùa hè.
Nếu sử dụng bộ đối lưu không có quạt trong hệ thống nhiệt độ thấp thì chiều cao của chúng phải ít nhất là 400 mm.
Tấm làm mát của bộ tản nhiệt tấm thép được đặt bên ngoài thiết bị sưởi. Các tấm của phần tử đối lưu được làm nóng từ nó. Càng xa bảng điều khiển, các tấm mỏng càng mát. Sự đối lưu ở nhiệt độ tản nhiệt thấp bị cản trở bởi độ nhớt của không khí bị kẹp giữa các tấm mỏng. Nhưng không có gì cản trở bức xạ nhiệt từ bảng điều khiển.
Bộ tản nhiệt bằng tấm thép được sử dụng thành công trong các hệ thống sưởi ấm ở nhiệt độ thấp cũng vì các dòng mô hình của chúng bao gồm nhiều kích thước tiêu chuẩn và điều này rất quan trọng để bố trí tối ưu các thiết bị sưởi ấm trong các hệ thống như vậy, đặc biệt là các thiết bị sưởi ấm phải được lắp đặt trong chúng bao phủ toàn bộ chiều dài của cửa sổ mở.
Hình 4
Hoạt động của máy đối lưu với hệ thống thông gió cưỡng bức và bộ tản nhiệt bằng tấm thép sẽ được kết hợp thành công với sàn nước ấm ( cơm. 4), theo đúng nghĩa đen, được thiết kế để hoạt động với chất làm mát đặc trưng ở nhiệt độ thấp. Theo SNiP 41-01-2003 “Sưởi ấm, thông gió và điều hòa không khí”, khoản 6.5.12, nhiệt độ trung bình bề mặt sàn có các bộ phận làm nóng tích hợp không được cao hơn 26 ° C - đối với các phòng có người ở thường xuyên; và không cao hơn 31 ° C - đối với những cơ sở có người ở tạm thời. Nhiệt độ bề mặt sàn dọc theo trục yếu tố làm nóng trong các cơ sở chăm sóc trẻ em, tòa nhà dân cư và bể bơi không được vượt quá 35°C. TRONG điều kiện thực tế Tại công nghệ hiện có Khi lắp đặt hệ thống sưởi sàn, nhiệt độ bề mặt như vậy đạt được khi nhiệt độ chất làm mát ở đầu vào của đường ống được sưởi ấm trên sàn không cao hơn 45 ° C.
Sàn ấm làm tăng đáng kể hiệu quả của hệ thống sưởi ấm ở nhiệt độ thấp. Vì vậy, khi lắp đặt hệ thống sưởi sàn, nguồn dự trữ năng lượng của bộ tích nhiệt nước có công suất 1,2 m 3 là đủ để sưởi ấm một ngôi nhà có diện tích 130-140 m 2 bằng cách sử dụng điện nhận được với mức giá ban đêm thấp.
Tất cả các thiết bị làm nóng nước trong hệ thống sưởi ấm ở nhiệt độ thấp đều được trang bị bộ điều khiển nhiệt độ tự động.
Điều khiển thông minh
Vì hầu hết các hệ thống nhiệt độ thấp đều là hệ thống lai và cũng có thể kết hợp các chức năng sưởi và điều hòa không khí trong một hệ thống như vậy nên hiệu quả và tính kinh tế cao nhất của chúng có thể đạt được bằng cách quản lý hợp lý tất cả các thành phần của hệ thống. Ngày nay, hệ thống điều khiển thông minh được sử dụng cho việc này.
Nếu không có điều khiển thông minh, không thể điều chỉnh hệ thống một cách hiệu quả và đồng thời linh hoạt dựa trên số đọc cảm biến thực chứ không phải dựa trên các biểu đồ tích hợp không tính đến các điều kiện của một cơ sở cung cấp nhiệt cụ thể. Khi dự án sử dụng điều khiển thông minh, bạn chỉ cần thiết lập các cài đặt ban đầu, sau đó tự động hóa thông minh sẽ tự động hỗ trợ chúng.
Bộ điều khiển thông minh có nhiệm vụ chuyển hệ thống từ nguồn nhiệt này sang nguồn nhiệt khác. Bằng cách xử lý nhiều đầu vào mỗi giây, bộ điều khiển sẽ chọn đầu vào tiết kiệm nhất. khoảnh khắc này nguồn nhiệt. Theo logic đã cho, đầu tiên nó được sử dụng năng lượng nhiệt từ nguồn rẻ nhất.
Việc sử dụng các hệ thống điều khiển thông minh như vậy giúp có thể cài đặt nhiệt độ khác nhau trong các phòng được điều khiển, từ đó đạt được, ngoài hiệu quả, mức độ tiện nghi nhiệt cao nhất.
Bài viết từ . Hạng mục "Sưởi ấm và cung cấp nước nóng"
Bộ tản nhiệt theo truyền thống được coi là thuộc tính của hệ thống sưởi ấm với các thông số nhiệt độ cao. Nhưng các định đề làm cơ sở cho quan điểm này đã lỗi thời. Tiết kiệm kim loại và cách nhiệt cho tòa nhà ngày nay không được đặt lên trên việc tiết kiệm tài nguyên năng lượng. MỘT thông số kỹ thuật bộ tản nhiệt hiện đại cho phép chúng ta nói không chỉ về khả năng sử dụng chúng trong các hệ thống nhiệt độ thấp mà còn về những ưu điểm của giải pháp đó.
Bộ tản nhiệt theo truyền thống được coi là thuộc tính của hệ thống sưởi ấm với các thông số nhiệt độ cao (trong tài liệu, thuật ngữ “nhiệt độ cao” và “bộ tản nhiệt” thậm chí thường được sử dụng làm từ đồng nghĩa, đặc biệt khi nói đến mạch điện. hệ thông sưởi âm). Nhưng các định đề làm cơ sở cho quan điểm này đã lỗi thời. Tiết kiệm kim loại và cách nhiệt cho tòa nhà ngày nay không được đặt lên trên việc tiết kiệm tài nguyên năng lượng. Và các đặc tính kỹ thuật của hiện đại Bộ tản nhiệt cho phép chúng tôi nói không chỉ về khả năng sử dụng chúng trong các hệ thống nhiệt độ thấp mà còn về những ưu điểm của giải pháp đó. Điều này đã được chứng minh Nghiên cứu khoa học, được thực hiện trong hai năm theo sáng kiến của Rettig ICC, chủ sở hữu các thương hiệu Purmo, Radson, Vogel&Noot, Finimetal, Myson.
Giảm nhiệt độ nước làm mát là xu hướng chính trong sự phát triển của công nghệ sưởi ấm trong những thập kỷ gần đây ở các nước châu Âu. Điều này trở nên khả thi khi khả năng cách nhiệt của các tòa nhà được cải thiện và các thiết bị sưởi ấm được cải thiện. Vào những năm 1980, các thông số tiêu chuẩn đã giảm xuống còn 75/65 oC (lưu lượng/hồi lưu). Lợi ích chính của việc này là giảm tổn thất trong quá trình sinh nhiệt, vận chuyển và phân phối nhiệt cũng như mang lại sự an toàn cao hơn cho người dùng.
Với sự phổ biến ngày càng tăng của sàn và các loại hệ thống sưởi bằng tấm sưởi khác trong các hệ thống sử dụng chúng, nhiệt độ cung cấp đã giảm xuống mức 55 oC, điều này được các nhà thiết kế máy tạo nhiệt, van điều khiển, v.v. tính đến.
Ngày nay, nhiệt độ cung cấp trong các hệ thống sưởi công nghệ cao có thể lên tới 45 và thậm chí 35 oC. Động lực để đạt được các thông số này là khả năng sử dụng hiệu quả nhất các nguồn nhiệt như bơm nhiệt và nồi hơi ngưng tụ. Ở nhiệt độ chất làm mát mạch thứ cấp là 55/45 oC, hệ số hiệu suất COP của bơm nhiệt nối đất với nước là 3,6, và ở 35/28 oC, hệ số này đã là 4,6 (khi chỉ hoạt động để sưởi ấm). Và hoạt động của nồi hơi ở chế độ ngưng tụ, đòi hỏi phải làm mát khí thải bằng nước hồi lưu dưới “điểm sương” (khi đốt nhiên liệu lỏng - 47 oC), mang lại hiệu suất tăng khoảng 15% trở lên. Do đó, việc giảm nhiệt độ của chất làm mát giúp tiết kiệm đáng kể nguồn năng lượng và theo đó, giảm lượng khí thải carbon dioxide vào khí quyển.
Cho đến nay, giải pháp chính để sưởi ấm phòng ở nhiệt độ nước làm mát thấp được coi là “sàn ấm” và thiết bị đối lưu với trao đổi nhiệt đồng-nhôm. Nghiên cứu do Rettig ICC khởi xướng đã giúp bổ sung thêm vào loạt bài này bộ tản nhiệt bảng thép. (Tuy nhiên, hãy thực hành ở trong trường hợp nàyđi trước lý thuyết và các thiết bị sưởi ấm như vậy đã được sử dụng như một phần của hệ thống nhiệt độ thấp ở Thụy Điển trong một thời gian khá dài, cơm. 1).
Hình 1
Với sự tham gia của một số tổ chức khoa học, trong đó có trường đại học Helsinki và Dresden, Bộ tản nhiệtđã được thử nghiệm trong các điều kiện được kiểm soát khác nhau. “Cơ sở bằng chứng” cũng bao gồm các kết quả của các nghiên cứu khác về hoạt động của hệ thống hiện đại sưởi.
Vào cuối tháng 1 năm 2011, tài liệu nghiên cứu đã được giới thiệu tới các nhà báo từ các ấn phẩm chuyên ngành hàng đầu ở Châu Âu tại một hội thảo được tổ chức tại Trung tâm đào tạo Purmo-Radson ở Erpfendorf (Áo). Các bài thuyết trình được thực hiện bởi Giáo sư Đại học Brussels (Vrije Universitet Brussels, VUB) Lin Peters và Trưởng khoa hệ thống năng lượng Viện Vật lý Xây dựng mang tên. Fraunhofer (Viện Vật lý Xây dựng Fraunhofer, IBP) Dietrich Schmidt.
Báo cáo của Lyn Peters đề cập đến các vấn đề về tiện nghi nhiệt, độ chính xác và tốc độ phản ứng của hệ thống sưởi trước các điều kiện thay đổi và tổn thất nhiệt.
Đặc biệt, cần lưu ý rằng nguyên nhân gây khó chịu ở nhiệt độ cục bộ là: sự bất đối xứng nhiệt độ bức xạ(phụ thuộc vào bề mặt truyền nhiệt và hướng của dòng nhiệt); nhiệt độ bề mặt sàn (khi nó rời khỏi phạm vi từ 19 đến 27 oC); chênh lệch nhiệt độ theo chiều dọc (chênh lệch nhiệt độ không khí - từ mắt cá chân đến đầu người đàn ông đứng- không được vượt quá 4 oC).
Đồng thời, điều kiện nhiệt độ không phải tĩnh mà là “chuyển động” là điều kiện thoải mái nhất cho con người (kết luận của Đại học California, 2003). Không gian bên trong với những khu vực có nhiệt độ chênh lệch nhẹ sẽ tăng cảm giác dễ chịu. Nhưng sự thay đổi nhiệt độ lớn là nguyên nhân gây khó chịu.
Theo L. Peters, bộ tản nhiệt truyền nhiệt bằng cả đối lưu và bức xạ là phù hợp nhất để mang lại sự thoải mái về nhiệt.
Các tòa nhà hiện đại ngày càng trở nên nhạy cảm với nhiệt - nhờ những cải tiến về khả năng cách nhiệt. Sự xáo trộn nhiệt bên ngoài và bên trong (từ ánh sáng mặt trời, thiết bị gia dụng, sự hiện diện của con người) có thể ảnh hưởng lớn đến khí hậu trong nhà. VÀ Bộ tản nhiệt phản ứng với những thay đổi nhiệt này chính xác hơn hệ thống bảng điều khiển sưởi.
Như bạn đã biết, “sàn ấm”, đặc biệt là sàn được lắp đặt trên lớp bê tông, là một hệ thống có công suất nhiệt lớn, phản ứng chậm với các tác động điều tiết.
Ngay cả khi “sàn ấm” được điều khiển bằng bộ điều nhiệt, việc phản ứng nhanh với nguồn cung cấp nhiệt bên ngoài là không thể. Khi đặt ống sưởi ấm vào Lớp lót bê tông Thời gian đáp ứng của hệ thống sưởi dưới sàn đối với những thay đổi về lượng nhiệt truyền vào là khoảng hai giờ.
Phản ứng nhanh với sự xuất hiện của nhiệt bên ngoài phòng điều nhiệt tắt hệ thống sưởi dưới sàn, hệ thống này tiếp tục tạo ra nhiệt trong khoảng hai giờ. Khi nguồn cung cấp nhiệt bên ngoài dừng lại và Van nhiệt việc sưởi ấm hoàn toàn sàn chỉ đạt được sau cùng một thời gian. Trong những điều kiện này, chỉ có tác dụng tự điều chỉnh là có hiệu quả.
Tự điều chỉnh là một quá trình năng động phức tạp. Trong thực tế, điều đó có nghĩa là nguồn cung cấp nhiệt từ lò sưởi được điều chỉnh một cách tự nhiên nhờ hai định luật sau: 1) nhiệt luôn lan truyền từ vùng nóng hơn sang vùng lạnh hơn; 2) cường độ của dòng nhiệt được xác định bởi chênh lệch nhiệt độ. Phương trình nổi tiếng (được sử dụng rộng rãi khi chọn thiết bị sưởi ấm) cho phép chúng ta hiểu bản chất của điều này:
Q = Qnom. ∙ (ΔT/ΔTnom.)n,
trong đó Q là sự truyền nhiệt của lò sưởi; ΔT - chênh lệch nhiệt độ giữa lò sưởi và không khí trong phòng; Qnom. - truyền nhiệt ở điều kiện danh nghĩa; ΔTnom. - chênh lệch nhiệt độ giữa thiết bị sưởi và không khí trong phòng ở điều kiện danh nghĩa; n là số mũ của lò sưởi.
Tự điều chỉnh là điển hình cho cả hệ thống sưởi dưới sàn và bộ tản nhiệt. Đồng thời, đối với “sàn ấm”, giá trị của n là 1,1 và đối với bộ tản nhiệt - khoảng 1,3 (giá trị chính xác được đưa ra trong danh mục). Nghĩa là, phản ứng trước sự thay đổi của ΔT trong trường hợp thứ hai sẽ “rõ ràng hơn” và việc khôi phục lại điều đã cho chế độ nhiệt độ sẽ diễn ra nhanh hơn.
Từ quan điểm quy định, điều quan trọng là nhiệt độ bề mặt của bộ tản nhiệt phải xấp xỉ bằng nhiệt độ chất làm mát và trong trường hợp hệ thống sưởi ấm dưới sàn Thực ra nó không hẳn là vậy.
Khi nhiệt độ bên ngoài tăng cường trong thời gian ngắn, hệ thống điều khiển “sàn ấm” không thể đáp ứng được công việc của nó, dẫn đến sự dao động nhiệt độ của phòng và sàn. Một số giải pháp kỹ thuật cho phép chúng được giảm bớt, nhưng không bị loại bỏ.
Theo truyền thống, bộ tản nhiệt được coi là thuộc tính của hệ thống sưởi ấm với các thông số nhiệt độ cao (trong tài liệu, thuật ngữ “nhiệt độ cao” và “bộ tản nhiệt” thậm chí thường được sử dụng làm từ đồng nghĩa, đặc biệt khi nói đến mạch hệ thống sưởi ấm). Nhưng các định đề làm cơ sở cho quan điểm này đã lỗi thời. Tiết kiệm kim loại và cách nhiệt cho tòa nhà ngày nay không được đặt lên trên việc tiết kiệm tài nguyên năng lượng. Và các đặc tính kỹ thuật của bộ tản nhiệt hiện đại cho phép chúng ta nói không chỉ về khả năng sử dụng chúng trong các hệ thống nhiệt độ thấp mà còn về những ưu điểm của giải pháp đó. Điều này được chứng minh bằng nghiên cứu khoa học được thực hiện trong hơn hai năm theo sáng kiến của Rettig ICC, chủ sở hữu các thương hiệu Purmo, Radson, Vogel&Noot, Finimetal, Myson.
Giảm nhiệt độ của chất làm mát là xu hướng chính trong sự phát triển của công nghệ sưởi ấm trong những thập kỷ gần đây ở các nước châu Âu. Điều này trở nên khả thi khi khả năng cách nhiệt của các tòa nhà được cải thiện và các thiết bị sưởi ấm được cải thiện. Vào những năm 1980, các thông số tiêu chuẩn đã giảm xuống còn 75/65 oC (lưu lượng/hồi lưu). Lợi ích chính của việc này là giảm tổn thất trong quá trình sinh nhiệt, vận chuyển và phân phối nhiệt cũng như mang lại sự an toàn cao hơn cho người dùng.
Với sự phổ biến ngày càng tăng của sàn và các loại hệ thống sưởi bằng tấm sưởi khác trong các hệ thống sử dụng chúng, nhiệt độ cung cấp đã giảm xuống mức 55 oC, điều này được các nhà thiết kế máy tạo nhiệt, van điều khiển, v.v. tính đến.
Ngày nay, nhiệt độ cung cấp trong các hệ thống sưởi công nghệ cao có thể lên tới 45 và thậm chí 35 oC. Động lực để đạt được các thông số này là khả năng sử dụng hiệu quả nhất các nguồn nhiệt như bơm nhiệt và nồi hơi ngưng tụ. Ở nhiệt độ chất làm mát mạch thứ cấp là 55/45 oC, hệ số hiệu suất COP của bơm nhiệt nối đất với nước là 3,6, và ở 35/28 oC, hệ số này đã là 4,6 (khi chỉ hoạt động để sưởi ấm). Và hoạt động của nồi hơi ở chế độ ngưng tụ, đòi hỏi phải làm mát khí thải bằng nước hồi lưu dưới “điểm sương” (khi đốt nhiên liệu lỏng - 47 oC), mang lại hiệu suất tăng khoảng 15% trở lên. Do đó, việc giảm nhiệt độ của chất làm mát giúp tiết kiệm đáng kể nguồn năng lượng và theo đó, giảm lượng khí thải carbon dioxide vào khí quyển.
Cho đến nay, giải pháp chính để sưởi ấm phòng ở nhiệt độ nước làm mát thấp được coi là “sàn ấm” và thiết bị đối lưu với bộ trao đổi nhiệt bằng đồng-nhôm. Nghiên cứu do Rettig ICC khởi xướng đã giúp có thể bổ sung bộ tản nhiệt bằng tấm thép vào phạm vi này. (Tuy nhiên, thực tế trong trường hợp này đi trước lý thuyết và các thiết bị sưởi ấm như vậy đã được sử dụng như một phần của hệ thống nhiệt độ thấp ở Thụy Điển trong một thời gian khá dài. .
Với sự tham gia của một số tổ chức khoa học, bao gồm các trường đại học Helsinki và Dresden, bộ tản nhiệt đã được thử nghiệm trong nhiều điều kiện được kiểm soát khác nhau. Kết quả của các nghiên cứu khác về hoạt động của hệ thống sưởi ấm hiện đại cũng được đưa vào “cơ sở bằng chứng”.
Vào cuối tháng 1 năm 2011, tài liệu nghiên cứu đã được giới thiệu tới các nhà báo từ các ấn phẩm chuyên ngành hàng đầu ở Châu Âu tại một hội thảo được tổ chức tại trung tâm đào tạo Purmo-Radson ở Erpfendorf (Áo). Các bài thuyết trình được thực hiện bởi Giáo sư Lin Pieters của Đại học Brussels (Vrije Universitet Brussels, VUB) và Trưởng khoa Hệ thống Năng lượng của Viện Vật lý Xây dựng. Fraunhofer (Viện Vật lý Xây dựng Fraunhofer, IBP) Dietrich Schmidt.
Báo cáo của Lyn Peters đề cập đến các vấn đề về tiện nghi nhiệt, độ chính xác và tốc độ phản ứng của hệ thống sưởi trước các điều kiện thay đổi và tổn thất nhiệt.
Đặc biệt, cần lưu ý rằng nguyên nhân gây khó chịu ở nhiệt độ cục bộ là: nhiệt độ bức xạ không đối xứng (tùy thuộc vào bề mặt tỏa nhiệt và hướng của dòng nhiệt); nhiệt độ bề mặt sàn (khi nó rời khỏi phạm vi từ 19 đến 27 oC); chênh lệch nhiệt độ theo chiều dọc (chênh lệch nhiệt độ không khí - từ mắt cá chân đến đầu của người đứng - không được vượt quá 4 oC).
Đồng thời, điều kiện thoải mái nhất đối với một người không phải là trạng thái tĩnh mà là điều kiện nhiệt độ “chuyển động” (kết luận của Đại học California, 2003). Một không gian nội thất với các vùng có nhiệt độ chênh lệch nhẹ sẽ tăng cảm giác thoải mái. Nhưng sự thay đổi nhiệt độ lớn là nguyên nhân gây khó chịu.
Theo L. Peters, bộ tản nhiệt truyền nhiệt bằng cả đối lưu và bức xạ là phù hợp nhất để mang lại sự thoải mái về nhiệt.
Các tòa nhà hiện đại ngày càng trở nên nhạy cảm với nhiệt - nhờ những cải tiến về khả năng cách nhiệt. Sự xáo trộn nhiệt bên ngoài và bên trong (từ ánh sáng mặt trời, thiết bị gia dụng, sự hiện diện của con người) có thể ảnh hưởng lớn đến khí hậu trong nhà. Và bộ tản nhiệt phản ứng với những thay đổi nhiệt này chính xác hơn hệ thống sưởi bảng.
Như bạn đã biết, “sàn ấm”, đặc biệt là sàn được lắp đặt trên lớp bê tông, là một hệ thống có công suất nhiệt lớn, phản ứng chậm với các tác động điều tiết.
Ngay cả khi “sàn ấm” được điều khiển bằng bộ điều nhiệt, việc phản ứng nhanh với nguồn cung cấp nhiệt bên ngoài là không thể. Khi đặt các ống sưởi ấm trong lớp bê tông, thời gian đáp ứng của hệ thống sưởi dưới sàn đối với những thay đổi về lượng nhiệt truyền vào là khoảng hai giờ.
Bộ điều nhiệt trong phòng, phản ứng nhanh chóng với sự xuất hiện của nhiệt bên ngoài, sẽ tắt hệ thống sưởi dưới sàn, hệ thống này tiếp tục tỏa nhiệt trong khoảng hai giờ nữa. Khi nguồn cung cấp nhiệt bên ngoài dừng lại và van điều nhiệt mở ra, việc sưởi ấm sàn hoàn toàn chỉ đạt được sau cùng một thời gian. Trong những điều kiện này, chỉ có tác dụng tự điều chỉnh là có hiệu quả.
Tự điều chỉnh là một quá trình năng động phức tạp. Trong thực tế, điều đó có nghĩa là nguồn cung cấp nhiệt từ lò sưởi được điều chỉnh một cách tự nhiên do hai định luật sau: 1) nhiệt luôn lan truyền từ vùng nóng hơn đến vùng lạnh hơn; 2) cường độ của dòng nhiệt được xác định bởi chênh lệch nhiệt độ. Phương trình nổi tiếng (được sử dụng rộng rãi khi chọn thiết bị sưởi ấm) cho phép chúng ta hiểu bản chất của điều này:
Q = Qnom. ∙ (ΔT/ΔTnom.)n,
trong đó Q là sự truyền nhiệt của lò sưởi; ΔT - chênh lệch nhiệt độ giữa lò sưởi và không khí trong phòng; Qnom. - truyền nhiệt ở điều kiện danh nghĩa; ΔTnom. - chênh lệch nhiệt độ giữa thiết bị sưởi và không khí trong phòng ở điều kiện danh nghĩa; n là số mũ của lò sưởi.
Tự điều chỉnh là điển hình cho cả hệ thống sưởi dưới sàn và bộ tản nhiệt. Đồng thời, đối với “sàn ấm”, giá trị của n là 1,1 và đối với bộ tản nhiệt - khoảng 1,3 (giá trị chính xác được đưa ra trong danh mục). Nghĩa là, phản ứng trước sự thay đổi của ΔT trong trường hợp thứ hai sẽ “rõ ràng hơn” và việc khôi phục chế độ nhiệt độ đã cho sẽ diễn ra nhanh hơn.
Từ quan điểm quy định, điều quan trọng là nhiệt độ của bề mặt bộ tản nhiệt phải xấp xỉ bằng nhiệt độ của chất làm mát, nhưng trong trường hợp sưởi ấm dưới sàn thì điều này hoàn toàn không xảy ra.
Khi nhiệt độ bên ngoài tăng cường trong thời gian ngắn, hệ thống điều khiển “sàn ấm” không thể đáp ứng được công việc của nó, dẫn đến sự dao động nhiệt độ của phòng và sàn. Một số giải pháp kỹ thuật có thể giảm bớt nhưng không loại bỏ được.
TRÊN cơm. 1 biểu đồ thay đổi nhiệt độ vận hành trong điều kiện mô phỏng được hiển thị nhà riêng khi sưởi ấm nó bằng bộ tản nhiệt nhiệt độ cao và nhiệt độ thấp có thể điều chỉnh và “sàn ấm” ( nghiên cứu L. Pieters và J. Van der Veken).
Ngôi nhà có thể chứa bốn người và được trang bị thông gió tự nhiên. Nguồn cung cấp nhiệt của bên thứ ba là con người và Thiết bị gia dụng. Nhiệt độ hoạt động được thiết lập ở mức thoải mái
21 độ C. Các biểu đồ xem xét hai tùy chọn để duy trì nó: không chuyển sang chế độ tiết kiệm năng lượng (ban đêm) và với nó.
Lưu ý: nhiệt độ hoạt động là một chỉ số mô tả tác động tổng hợp của nhiệt độ không khí lên con người, nhiệt độ bức xạ và tốc độ chuyển động của không khí xung quanh.
Các thí nghiệm đã xác nhận rằng bộ tản nhiệt rõ ràng phản ứng nhanh hơn “sàn ấm” trước sự dao động nhiệt độ, đảm bảo độ lệch nhỏ hơn.
Lập luận tiếp theo ủng hộ bộ tản nhiệt được trình bày tại hội thảo là cấu hình nhiệt độ thoải mái hơn và tiết kiệm năng lượng hơn trong phòng.
Năm 2008, John A. Myhren và Stuer Holmberg đã xuất bản bài báo “Sự phân bố nhiệt độ và tiện nghi nhiệt trong phòng có bảng tản nhiệt, sàn và sưởi ấm tường» (F mô hình thấp và tiện nghi nhiệt trong phòng có hệ thống sưởi bằng bảng điều khiển, sàn và tường). Cụ thể, nó so sánh sự phân bổ nhiệt độ theo chiều dọc trong các phòng có cùng kích thước và cách bố trí (không có đồ đạc và con người), được sưởi ấm bằng bộ tản nhiệt và “sàn ấm” ( cơm. 2). Nhiệt độ không khí bên ngoài là -5 oC. Tỷ giá hối đoái không khí là 0,8.
Chắc chắn bạn đã hơn một lần nghe từ các nhà sản xuất bộ tản nhiệt tấm thép (Purmo, Dianorm, Kermi, v.v.) về hiệu quả chưa từng có của thiết bị của họ trong các hệ thống sưởi ấm nhiệt độ thấp hiệu quả cao hiện đại. Nhưng không ai buồn giải thích hiệu quả này đến từ đâu?
Đầu tiên chúng ta hãy nhìn vào câu hỏi: “Hệ thống sưởi ấm nhiệt độ thấp để làm gì?” Chúng cần thiết để có thể sử dụng các nguồn năng lượng nhiệt hiện đại, hiệu quả cao, chẳng hạn như nồi hơi ngưng tụ và bơm nhiệt. Do đặc điểm riêng của thiết bị này, nhiệt độ nước làm mát trong các hệ thống này dao động trong khoảng 45-55 °C. Máy bơm nhiệt về mặt vật lý không thể tăng nhiệt độ của chất làm mát lên cao hơn. Và việc làm nóng nồi hơi ngưng tụ trên nhiệt độ ngưng tụ hơi 55 ° C là không khả thi về mặt kinh tế do khi vượt quá nhiệt độ này, chúng sẽ không còn là nồi hơi ngưng tụ và hoạt động giống như nồi hơi truyền thống với hiệu suất truyền thống khoảng 90%. Ngoài ra, nhiệt độ của chất làm mát càng thấp thì ống polymer sẽ hoạt động càng lâu, vì ở nhiệt độ 55 °C chúng phân hủy trong 50 năm, ở nhiệt độ 75 °C - 10 năm và ở 90 °C - chỉ có ba năm. Trong quá trình xuống cấp, đường ống trở nên giòn và gãy ở những vùng chịu ứng suất.
Chúng tôi đã quyết định nhiệt độ của chất làm mát. Nó càng thấp (trong giới hạn chấp nhận được), các nguồn năng lượng (khí, điện) được tiêu thụ càng hiệu quả và đường ống hoạt động càng lâu. Như vậy, nhiệt đã được tách khỏi chất mang năng lượng, truyền sang chất làm mát, đưa đến thiết bị sưởi, lúc này nhiệt cần được truyền từ thiết bị sưởi vào phòng.
Như chúng ta đã biết, nhiệt từ các thiết bị sưởi ấm vào phòng theo hai cách. Điều thứ nhất là bức xạ nhiệt. Thứ hai là tính dẫn nhiệt, chuyển thành sự đối lưu.
Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn về từng phương pháp.
Mọi người đều biết rằng bức xạ nhiệt là quá trình truyền nhiệt từ vật nóng hơn sang vật kém nóng hơn thông qua sóng điện từ, thực chất đó là sự truyền nhiệt bằng ánh sáng thông thường, chỉ trong phạm vi hồng ngoại. Đây là cách nhiệt từ Mặt trời đến Trái đất. Do bức xạ nhiệt về cơ bản là ánh sáng nên các định luật vật lý áp dụng cho nó giống như đối với ánh sáng. Cụ thể là: chất rắn và hơi nước thực tế không truyền bức xạ, trong khi chân không và không khí thì ngược lại, trong suốt đối với các tia nhiệt. Và chỉ có sự hiện diện của hơi nước đậm đặc hoặc bụi trong không khí mới làm giảm độ trong suốt của không khí đối với bức xạ và một phần năng lượng bức xạ được môi trường hấp thụ. Vì không khí trong nhà của chúng ta không chứa hơi nước hay bụi dày đặc nên rõ ràng nó có thể được coi là hoàn toàn trong suốt đối với các tia nhiệt. Nghĩa là, bức xạ không bị trì hoãn hoặc hấp thụ bởi không khí. Không khí không bị làm nóng bởi bức xạ.
Quá trình truyền nhiệt bức xạ tiếp tục diễn ra miễn là có sự chênh lệch giữa nhiệt độ của bề mặt bức xạ và bề mặt hấp thụ.
Bây giờ hãy nói về tính dẫn nhiệt và đối lưu. Dẫn nhiệt là sự truyền năng lượng nhiệt từ vật nóng sang vật lạnh khi tiếp xúc trực tiếp. Đối lưu là một dạng truyền nhiệt từ các bề mặt bị nung nóng do sự chuyển động của không khí do lực Archimedean tạo ra. Nghĩa là, không khí nóng lên, trở nên nhẹ hơn, có xu hướng hướng lên dưới tác dụng của lực Archimedean, và vị trí của nó gần nguồn nhiệt bị chiếm giữ bởi không khí lạnh. Sự chênh lệch giữa nhiệt độ của không khí nóng và lạnh càng cao thì lực nâng đẩy không khí nóng lên trên càng lớn.
Đổi lại, sự đối lưu bị cản trở bởi nhiều chướng ngại vật khác nhau, chẳng hạn như bệ cửa sổ và rèm cửa. Nhưng điều quan trọng nhất là sự đối lưu của không khí bị cản trở bởi chính không khí, hay chính xác hơn là do độ nhớt của nó. Và nếu trên quy mô căn phòng, không khí thực tế không cản trở các dòng đối lưu, thì khi bị “kẹp” giữa các bề mặt, nó sẽ tạo ra khả năng chống trộn đáng kể. Hãy suy nghĩ về cửa sổ kính hai lớp. Lớp không khí giữa các cửa sổ chậm lại và chúng ta được bảo vệ khỏi cái lạnh trên đường phố.
Chà, bây giờ chúng ta đã hiểu các phương pháp truyền nhiệt và tính năng của chúng, hãy xem những quá trình nào diễn ra trong các thiết bị sưởi ấm khi điều kiện khác nhau. Ở nhiệt độ nước làm mát cao, tất cả các thiết bị sưởi đều tỏa nhiệt tốt như nhau - đối lưu mạnh, bức xạ mạnh. Tuy nhiên, khi nhiệt độ nước làm mát giảm, mọi thứ sẽ thay đổi.
Đối lưu. Phần nóng nhất của nó - ống làm mát - nằm bên trong thiết bị sưởi. Các tấm mỏng nóng lên từ nó, và càng ở xa đường ống thì các tấm mỏng càng lạnh. Nhiệt độ của các tấm gần bằng nhiệt độ môi trường. Không có bức xạ từ các tấm mỏng lạnh. Sự đối lưu ở nhiệt độ thấp bị cản trở bởi độ nhớt của không khí. Có rất ít nhiệt từ bộ đối lưu. Để nó nóng lên, bạn cần tăng nhiệt độ của chất làm mát, điều này sẽ ngay lập tức làm giảm hiệu quả của hệ thống hoặc làm nổ tung nó không khí ấm một cách giả tạo, ví dụ, với những người hâm mộ đặc biệt.
Bộ tản nhiệt bằng nhôm (lưỡng kim cắt) Về mặt cấu trúc rất giống với một bộ đối lưu. Phần nóng nhất của nó - ống thu với chất làm mát - nằm bên trong các bộ phận của thiết bị sưởi. Các tấm mỏng nóng lên từ nó, và càng ở xa đường ống thì các tấm mỏng càng lạnh. Không có bức xạ từ các tấm mỏng lạnh. Sự đối lưu ở nhiệt độ 45-55 ° C bị cản trở bởi độ nhớt của không khí. Kết quả là, có rất ít nhiệt từ một “bộ tản nhiệt” như vậy trong điều kiện hoạt động bình thường. Để nó nóng lên, bạn cần tăng nhiệt độ của chất làm mát, nhưng điều này có hợp lý không? Do đó, hầu như chúng ta đều phải đối mặt với việc tính toán sai số lượng phần trong các thiết bị nhôm và lưỡng kim, dựa trên việc lựa chọn “theo dòng nhiệt độ danh nghĩa”, chứ không dựa trên thực tế. điều kiện nhiệt độ hoạt động.
Phần nóng nhất của bộ tản nhiệt tấm thép - tấm bên ngoài có chất làm mát - nằm bên ngoài thiết bị sưởi. Nó làm cho các tấm mỏng nóng lên, càng gần tâm của bộ tản nhiệt thì các tấm càng lạnh. Và bức xạ từ bảng điều khiển bên ngoài luôn luôn đi
Bộ tản nhiệt tấm thép. Phần nóng nhất của nó - bảng điều khiển bên ngoài với chất làm mát - nằm bên ngoài thiết bị sưởi. Nó làm cho các tấm mỏng nóng lên, càng gần tâm của bộ tản nhiệt thì các tấm càng lạnh. Sự đối lưu ở nhiệt độ thấp bị cản trở bởi độ nhớt của không khí. Còn bức xạ thì sao?
Bức xạ từ bảng điều khiển bên ngoài vẫn tiếp tục miễn là có sự chênh lệch giữa nhiệt độ bề mặt của thiết bị sưởi và các vật thể xung quanh. Đó là, luôn luôn.
Ngoài bộ tản nhiệt này tài sản hữu ích cũng vốn có trong các bộ đối lưu tản nhiệt, chẳng hạn như Purmo Narbonne. Trong đó, chất làm mát còn chảy ra ngoài qua ống hình chữ nhật và các phiến của phần tử đối lưu được đặt bên trong thiết bị.
Việc sử dụng các thiết bị sưởi ấm hiện đại tiết kiệm năng lượng giúp giảm chi phí sưởi ấm, đồng thời phạm vi rộng kích thước tiêu chuẩn của bộ tản nhiệt dạng bảng từ các nhà sản xuất hàng đầu sẽ dễ dàng giúp bạn thực hiện các dự án có độ phức tạp bất kỳ
