Сравнение на ефективността на отоплителните системи с радиатори, подовете на топлата вода и топлата плоскости

Сравнение на ефективността на различните отоплителни системи

Тази статия е написана много дълга и трудна. Не защото те трябваше да измисля нещо, но само поради факта, че се обясни с прости думи разбираеми за по-голямата част от това, което са предимствата, например, отопление на водата от пода до радиатора за отопление в уважението енергоспестяващи не е толкова проста задача. Без въвеждането на конкретни физически термини и определения, това просто не е възможно. Необходимо е по някакъв начин obmusolivat тези аспекти и да ги обясни по-познати за нас и вашия език.

Така че много хора вероятно вече са чували, че отоплението с топла вода е по-ефективно от отоплението на радиатора. По-ефективни от радиаторите и отопление с топъл цокъл. Но точно това е ефективността, изразена в края на месечните сметки за комунални услуги, вероятно не всеки разбира. Нека се опитаме да разберем.

Отоплението с помощта на радиатори основно води своята история от далечната 1875 година, когато в Русия и в цяла Европа имаше първият апартамент с отопление. В ролята на радиатори в онези дни имаше доста обемисти пиластри. Преди това, отоплението беше предимно отопление на печката. Проблемът беше, че за големи, многостайни помещения отоплителната система на печката не беше подходяща, защото в помещение, в което пещта е разположена директно, благодарение на лъчиста топлообмен се създават комфортни условия, а останалата част остава зад конвективния топлопренос. С оглед на ниската ефективност на последното е необходимо да се отопляват пещите значително повече, което увеличава вече значителния разход на гориво.

Като се има предвид, че термичните свойства на водата, като топлина и топлопроводимост от порядъка най-високо в тази връзка въздух радиатор отоплителна система значително ще подобри effektinost топлина сгради и за намаляване на консумацията на дърва и въглен.

Оттогава са преминали близо 140 години. Дизайнът на радиаторите е подобрен, в резултат на което разсейването на топлината от повърхностната единица на тези устройства се е увеличило, но тези подобрения не са отстранили основния и основен недостатък.

Факт е, че повърхността на радиатора е сравнително малка в сравнение с площта на помещението. Това налага да се затопли доставената охлаждаща течност при високи температури (70-90 ° C). И тъй като има такава висока температура, радиаторът основно престава да бъде радиатор, т.е. Основният начин за предаване на топлина не е радиация, а конвекция.

Температурното поле за този метод изглежда така: въздухът, който се нагрява от радиатора, е естествен+ 30 о С. Охлаждащият въздух пада, постепенно губи своята температура. В областта на температурата на стъпалото на въздуха е 17-20 ° С Температура на този етаж - 16-17 ° С Фигурата ясно показва, че циркулацията на въздуха в помещението се поддържа постоянно, което първо носи прах и частици, и второ , което е важно, известна топлинна работа се изразходва за циркулация. Това означава, че радиаторите не само загряват въздуха, но и дават енергия на движението. Нищо не се вижда от нищото и циркулацията на въздушната маса консумира допълнителни 4 до 7% от общата топлинна енергия.

Но най-основният недостатък на радиаторите, както може би вече сте забелязали от схемата е, че той е полезен температура от обема на стаята е сравнително висок (до 30 ° C), който няма вътрешен смисъл (На кой му пука колко градуса в 1 метър над вашия В същото време значително увеличава загубите на топлина през тавана и вентилацията.

Накратко, радиаторите за отопление трябва да затоплят целия обем на помещението по определен начин. регулиране на стайната температура са разположени средно 1,5 метра над нивото на пода (60% от пространството за обем) - средна температура от около + 20 ° С нивото на пода от 1.5 m до 2.5 m (40% помещения) - средно температурата е около + 26 о С. Така, средната действителна температура в помещение с обем V се определя от уравнението:

Toff доволен. = (0,6 х 22 ± 0,4 х 26) = 24 ° С.

Имайте предвид, че колкото по-висока е температурата в помещението, толкова по-висока е и загубата на топлина.

За да започнем да разглеждаме лъчисти отоплителни системи, които включват система от топъл воден под и система за топло облицоване. е необходимо да се въведе още един важен физически термин - коефициентът на излъчване. Без да прибягваме до сложни формули от физиката и тригонометрията, нека да обясним. Коефициентът на излъчване е тази част от топлинната енергия, която може да излъчва на тялото ви от всякакви повърхности. Така че, тъй като човек е създание, което обикновено е изправено, разположено най-малко 16 часа на ден във вертикална равнина, е очевидно, че излъчването на топлина от подовата повърхност към тялото ни е по-трудно, отколкото от повърхността на стените. Така се оказва физически. Референтните стойности на коефициентите на облъчване на повърхността на човешкото тяло ще бъдат: от пода

0.130. от повърхността на стената

0.240. Следващ ред.

Ако например мощността на подовата отоплителна система в помещението е 500 вата. после в работата си човешкото тяло се излъчва naryamuyu около 65 вата (което съставлява около 60% от загубите на топлина на тялото), останалата част от топлината се предава чрез пренос на топлина чрез подножието (виж статията, озаглавена "Radiant подово AVANTEN. Принципи намаляване на оперативните разходи") и конвекция. разпределението на стайна температура на въздуха достатъчно гладка (вж. фигура) и средно около 20 ° С Въздушна циркулация отсъства, топлината се пренася между въздушните слоеве предимно дифузия.

Отоплението с топъл цокъл е комбинация от отопление с топли стени и топъл под. Плотът не работи по различен начин (вж. Статията "Физическия аспект на ефекта от отоплението в сградите"). В този случай, благодарение на по-голяма част от лъчисто отопление като (съотношение излъчване от 0.240), човек се чувства удобно достатъчно вътрешния въздух temperatua дори ако тя е определена на 18 ° С, поради сравнително равномерно неговото разпределение по обем. Средна температура с леко приближение може да отнеме около 19 ° С отопление топла первази не директно нагрява повърхността на пода и стените, и най-вече поради конвекция на малък обем на въздуха, преминаващ по протежение на техните повърхности. В същото време около 1% от топлинната енергия се изразходва в топлинна работа в най-добрия случай.

По този начин, от съотношението на средните температури в стаята, ще бъде лесно да се изчисли относителната ефективност на дадена отоплителна система на фигури.

Физическото значение на цифрите, дадени в таблицата, намалява до факта, че ако се нагрява една и съща стая. така, че човек в него е удобно, редуващи се с три различни системи, най-голямата загуба на топлина са в стая с радиатори, стая с вода подово отопление изисква 21% по-малко енергия, стаята е топло первази позволява 24% намаляване на необходимостта от топлина. И всичко това се дължи главно на по-рационално разпределение на топлината в обема на сградата.

Считаме за необходимо да отбележим, че, както може да се види от материала на статията, е даден пример за проектиране за сграда със стандартна (стайна) височина на тавани. При увеличаване на височината на помещенията разликата в енергийната ефективност между радиаторите и системите за отопление (подгряван под вода и топъл перваз) ще се увеличи.