Okna modrzewiowe – niezaprzeczalne zalety i niepodważalne fakty

Treść artykułu



W tym artykule: początki ogrzewania listew; instalacja systemu ogrzewania listwy przypodłogowej; grzejniki wodne i elektryczne do listew przypodłogowych; zasada działania ogrzewania cokołu; dlaczego do budowy grzejników listwowych używa się tylko miedzi i aluminium; zalety i wady ogrzewania cokołu.

Okna modrzewiowe - niezaprzeczalne zalety i niepodważalne fakty

Wraz z nadejściem chłodów i do połowy wiosny, pomimo regularnie pracujących urządzeń grzewczych, zmuszeni jesteśmy do dodatkowego ogrzania organizmu. W końcu jak to jest, że grzejniki instalacji grzewczej i grzejniki elektryczne nagrzewają się na maksa, ale nogi wciąż są zimne? Chodzi o konwekcję powietrza – najcieplejsze powietrze, które odbiera ciepło z kaloryferów i grzejników, unosi się do sufitu, a zimne jest zawsze blisko podłogi. Aby rozwiązać problem nagrzewania i mrozu stóp siłami systemu „ciepłego cokołu”, a właściwie pomieszczenia ogrzewane są nie przez jego grzejniki, ale przez promieniujące ciepło pochodzące z ogrzewanych przez nie ścian.

Historia ogrzewania listew przypodłogowych

Bez wątpienia za twórcę tej metody ogrzewania można uznać rosyjskiego inżyniera ogrzewania, profesora Wiaczesława Awgustowicza Jakimowicza. Na początku ubiegłego wieku opracował i opatentował system ogrzewania parowo-betonowego – rury, przez które przepływała gorąca para, aw niektórych przypadkach przez ściany i wzdłuż nich prowadzona była woda, pokryta od góry płytami gipsowymi, betonowymi lub drewnianymi. Ogrzewanie parowo-betonowe Yakhimovicha miało wiele zalet w stosunku do zyskującego wówczas na popularności ogrzewania wody naturalnego obiegu – ciepło było przenoszone z chłodziwa na warstwę gipsu lub betonu wykończenia, a materiały te dobrze go utrzymywały i dawały je do pomieszczeń w postaci ciepła promieniowania przez długi czas, co umożliwiło radzenie sobie z częstymi awarie systemów grzewczych. Wady ogrzewania parowo-betonowego, a mianowicie konieczność generalnego remontu ścian w przypadku ewentualnego przecieku rur grzewczych, skomplikowany montaż systemu rur, wymagający wielodniowej pracy przy sztukaterii oraz duża utrata ciepła samych budynków, uniemożliwiły jego rozprzestrzenienie się w Rosji. Tymczasem w Europie dużą popularnością w XX wieku cieszyło się ogrzewanie płytowe lub promiennikowe, wzorowane na opracowaniach Jachimowicza..

Okna modrzewiowe - niezaprzeczalne zalety i niepodważalne fakty

Jednak w ZSRR nadal istniały podobne systemy grzewcze – rury grzewcze ze stali lub żeliwa układano wzdłuż ścian wzdłuż linii listwy przypodłogowej, wierzch pokryto betonem, z którego utworzono listwę przypodłogową. Takie ogrzewanie listew było używane w połowie ubiegłego wieku w placówkach dziecięcych i medycznych Związku Radzieckiego..

W Europie cokołowe systemy grzewcze rozwinęły się bardziej – powstały pustaki w formie klasycznej listwy przypodłogowej, obejmujące rury grzewcze wyposażone w pionowe użebrowanie na całej długości. Żebra pozwoliły zwiększyć przenikanie ciepła grzejników listwowych o ponad 60% w porównaniu z płaskimi i okrągłymi płytami grzewczymi bez żeber.

Jak działa system ogrzewania listwy przypodłogowej

Ogrzewanie cokołów dzieli się na ogrzewanie wodne i elektryczne. Głównymi elementami systemu chłodzonego wodą jest blok chłodnicy do ciepłej listwy przypodłogowej, kolektor dystrybucyjny oraz tlenoszczelne rurki z tworzywa sztucznego umieszczone wewnątrz rury karbowanej z XLPE.

Okna modrzewiowe - niezaprzeczalne zalety i niepodważalne fakty

Blok grzejnika składa się z wymiennika ciepła i aluminiowej skrzynki. Wymiennik ciepła zbudowany jest z dwóch rurek miedzianych o średnicy zewnętrznej 13 mm i grubości ścianki 2 mm, do których przymocowane są pionowe lamele aluminiowe lub mosiężne. Skrzynia aluminiowa składa się z trzech listew, wyprofilowanych metodą wytłaczania na gorąco – suportu, pokrywy górnej i przedniej. Szerokość skrzynki – 28 mm, wysokość – 140 mm. Montaż wymiennika ciepła wewnątrz skrzynki odbywa się za pomocą uchwytów o specjalnej konstrukcji.

Okna modrzewiowe - niezaprzeczalne zalety i niepodważalne fakty

Rozdzielacz składa się z dwóch równoległych rur stalowych wyposażonych w wyloty, wloty, odpowietrzniki, termozawory odcinające i spustowe – górna rura przeznaczona jest do podłączenia do źródła zasilania nośnika ciepła, a jej dalsze okablowanie rurami z tworzywa sztucznego do grzejników, przez dolną zawraca schłodzony nośnik ciepła do kotła grzewczego lub w przypadku c.o. do rury powrotnej.

Podczas budowy ogrzewania listwowego, plastikowa rura, za pomocą której chłodziwo jest dostarczane i usuwane z grzejników, jest umieszczana w rurze falistej. Ponieważ część obwodu grzewczego będzie musiała zostać położona w podłodze i przepuszczona przez ściany, zewnętrzna rura karbowana pozwoli na wymianę wewnętrznej bez otwierania podłogi – po prostu wyjmując ją z falistego kanału i wkładając do niej nową rurę PEX. Jednak całkowity brak powietrza wewnątrz systemu grzewczego listwy przypodłogowej oraz odporność rur z tworzywa sztucznego na sole zawarte w wodzie pozwolą jej działać bez wypadku przez długi czas.

Okna modrzewiowe - niezaprzeczalne zalety i niepodważalne fakty

Najwyższa temperatura wody lub płynu niezamarzającego zastosowanego w systemie ogrzewania listwy przypodłogowej jako nośnika ciepła nie powinna przekraczać 85 ° C, ciśnienie robocze nie powinno przekraczać 3 atmosfer, w przeciwnym razie usieciowane rurki plastikowe stracą wytrzymałość. Ponieważ temperatura wody w instalacji c.o. może przekraczać 85 ° C, a ciśnienie robocze może przekroczyć 9 atmosfer (podczas testowania instalacji grzewczej uderzeniem wodnym), wymagane są dodatkowe środki. Zamiast rur plastikowych można zastosować rury metalowo-plastikowe lub miedziane, łączone ze sobą poprzez lutowanie, opcjonalnie – zastosować wymiennik ciepła, wbudowany jako odbiornik energii cieplnej z sieci c.o., przekazując ją do chłodziwa do systemu ogrzewania listwy przypodłogowej poprzez miedziane płytki. Ten ostatni środek jest szczególnie skuteczny, gdyż pozwala zachować wysokie parametry eksploatacyjne ogrzewania listwy przypodłogowej i całkowicie zabezpieczyć go przed temperaturą i efektami hydraulicznymi centralnego ogrzewania.

Okna modrzewiowe - niezaprzeczalne zalety i niepodważalne fakty

W przypadku montażu systemu ogrzewania listwowego konieczne może być wyposażenie go w dodatkowe wyposażenie, takie jak: termostaty termomechaniczne lub termoelektryczne dla każdej grupy grzejników, serwonapęd na rozdzielaczu, pompę cyrkulacyjną, manometr i termometr na wlocie chłodziwa do kolektora.

Okna modrzewiowe - niezaprzeczalne zalety i niepodważalne fakty

Elektryczne ogrzewanie listwowe opiera się na blokach grzejników z wbudowanymi elementami grzewczymi powietrza, to znaczy jego instalacja jest znacznie łatwiejsza niż w systemach z płynnym nośnikiem ciepła. Wygląd elektrycznych grzejników listwowych jest całkowicie identyczny z płynnymi, różnica polega na braku rur doprowadzających chłodziwo, element grzejny jest wbudowany w dolną miedzianą rurkę grzejnika, a kabel zasilający ułożony jest w górnej w żaroodpornej izolacji silikonowej. Moc elementów grzejnych wynosi 200 W na każdy metr bieżący, źródłem zasilania dla nich jest zwykła domowa sieć elektryczna. Pomimo wysokiego poziomu ochrony przed wilgocią, elektryczne grzejniki listwowe nie są przeznaczone do montażu w pomieszczeniach o dużej wilgotności powietrza.

Okna modrzewiowe - niezaprzeczalne zalety i niepodważalne fakty

Zasada działania ogrzewania listwy przypodłogowej

Grzejniki cokołowe nie są w stanie ogrzać atmosfery pomieszczenia przez konwekcję powietrza, ponieważ znajdują się blisko płaszczyzn ścian i na wypływający z nich przepływ powietrza konwekcyjnego ma wpływ efekt Coandy.

Dziwne zachowanie strumienia gorącego powietrza z zapalonej świecy – jego aspiracja do pobliskiej powierzchni – zostało zauważone przez angielskiego fizyka Thomasa Junga, który wspomniał o tym w raporcie, który wydał w Royal Society of London w 1800 roku..

Szczegółowe badanie efektu „przyklejania” strumienia powietrza do pobliskich powierzchni przeprowadził rumuński naukowiec Henry Coanda, który przypadkowo odkrył go na początku XX wieku, jeden z pierwszych badaczy aerodynamiki. Podczas eksperymentów z turbiną odrzutową stworzoną według jego projektu Coanda odkrył ten sam efekt fizyczny, co Jung 100 lat temu – przepływ płynu z działającej turbiny pędził do ściany znajdującej się z boku i zdawał się przyklejać do jej powierzchni. Po przeprowadzeniu dodatkowych eksperymentów naukowiec odkrył, że przepływ powietrza zachowuje się w ten sam sposób. W 1934 roku Henry Coanda nazwał efekt, który odkrył na jego cześć, wyjaśniając go następująco – strefa obniżonego ciśnienia w pobliżu powierzchni, spowodowana ich nieprzepuszczalnością i swobodnym dostępem powietrza tylko z jednej strony. Jednocześnie strumień powietrza pokrywającego rozprzestrzenia się na dużym obszarze, rozwijając się tylko wzdłuż otaczającej powierzchni.

Okna modrzewiowe - niezaprzeczalne zalety i niepodważalne fakty

Grzejniki systemu ciepłego cokołu montowane są wzdłuż ścian zewnętrznych (jednostronnie skierowanych na zewnątrz budynku). Skrzynka utworzona z listew aluminiowych posiada na całej swojej długości dwie poziome szczeliny – jedną w podłodze, w panelu przednim, drugą w górnej części, bliżej ściany. Zimne powietrze wnika do wnętrza skrzynki, nagrzewa się i unosi, jak w przypadku każdego urządzenia grzewczego, którego zasada grzania opiera się na konwekcji powietrza, ale w tym przypadku strumień powietrza podlega efektowi Coandy i rozchodzi się tylko po powierzchni ściany. Dzięki temu ciepło z powietrza nie jest przekazywane do atmosfery pomieszczenia, ale do materiału konstrukcyjnego ściany, który podobnie jak promienniki podczerwieni, podczas nagrzewania emituje równomierne ciepło w postaci promieni podczerwonych.

Ponieważ pomieszczenie jest ogrzewane nie z powodu konwekcji, nie ma potrzeby wysokiego ogrzewania chłodziwa – przy projektowaniu grzejników konieczne jest jedynie stosowanie materiałów o wysokim współczynniku przewodności cieplnej. Wyjaśnia to zastosowanie miedzi i aluminium, których przewodność cieplna wynosi odpowiednio 390 i 236 W / mK. Na przykład dla żelaza współczynnik ten wynosi tylko 92 W / m.

Okna modrzewiowe - niezaprzeczalne zalety i niepodważalne fakty

Maksymalna temperatura skrzynki aluminiowej ciepłego cokołu podczas pracy tego systemu grzewczego wyniesie nie więcej niż 40 ° C, a powierzchnia ściany, obok której zainstalowany jest grzejnik, nie zostanie nagrzana powyżej 37 ° C – nie będzie można spalić się o nie z całym pragnieniem.

Charakterystyka ogrzewania listwy – wady i zalety

Pozytywne właściwości systemu grzewczego opartego na grzejnikach listwowych:

  • brak ruchu powietrza konwekcyjnego, któremu towarzyszy ważenie pyłu;
  • ciepło podczerwone pozytywnie odbierane przez organizm ludzki;
  • równomierne rozprowadzenie ciepła w całym pomieszczeniu, tylko nieprzezroczyste przedmioty w pomieszczeniu narażone są na ogrzewanie podczerwienią;
  • Ciepłe powietrze nie gromadzi się pod sufitem, co zwykle ma miejsce w przypadku ogrzewania konwekcyjnego. Ta sama temperatura jest ustalana w całej objętości powietrza w pomieszczeniu;
  • powierzchnie otaczające pomieszczenie mają dopuszczalną dla człowieka temperaturę, to znaczy nie kradną ciepła z ludzkich ciał;
  • problem osadzania się wilgoci na powierzchniach ścian i sufitów jest całkowicie rozwiązany – zawsze będą one suche, co oznacza, że ​​nie zagraża im już pleśń ani otulina materiałów wykończeniowych;
  • instalacja systemu ogrzewania listwy przypodłogowej odbywa się szybko, niezależnie od wieku budynku. Grzejniki cokołowe, chociaż są nieco większe niż drewniana listwa przypodłogowa, nie rzucają się w oczy tak wyraźnie, jak grzejniki żeliwne lub bimetaliczne, zwykle instalowane pod otworem okiennym;
  • brak konieczności stosowania wysokiej temperatury chłodziwa może znacznie obniżyć zużycie paliwa zużywanego na jego podgrzanie – oszczędność wyniesie ok. 30–40% w stosunku do potrzeb klasycznych systemów grzewczych. Dodatkowo oszczędność paliwa uzyskuje się poprzez obniżenie temperatury powietrza w pomieszczeniach – jeśli ściany są nagrzane do +22 ° C to komfortowa temperatura powietrza wyniesie +16 ° C, w porównaniu do +20 ° C powietrza i ścian o temperaturze +18 ° C, które pobierają ciepło od członków gospodarstwa domowego;
  • wysoka konserwacyjność elementów systemu, co pozwala obejść się bez demontażu powłok wykończeniowych w przypadku konieczności naprawy;
  • wyposażenie w termostaty pozwala na regulację optymalnej temperatury w każdym pomieszczeniu wyposażonym w listwy przypodłogowe oddzielnie.

Okna modrzewiowe - niezaprzeczalne zalety i niepodważalne fakty

Należy zaznaczyć, że system ogrzewania listwy przypodłogowej może służyć także do chłodzenia pomieszczeń, jeśli jest wypełniony zimnym nośnikiem cieczy – efekt Coandy zadziała w tym przypadku tylko z mniejszą wydajnością. Podczas używania układu do chłodzenia ważne jest, aby utrzymywać temperaturę cieczy w układzie na poziomie wyższym niż punkt rosy w tych warunkach (w zależności od wilgotności powietrza i jego temperatury), w przeciwnym razie na powierzchniach obwodu powstanie kondensacja, którą należy gdzieś usunąć.

Okna modrzewiowe - niezaprzeczalne zalety i niepodważalne fakty

Wady systemu obejmują:

  • wysoki koszt – około 3000 rubli. na metr instalacji grzewczej wraz z jego montażem. Jednak ta cena wynika z drogich materiałów, które są niezwykle potrzebne do ogrzewania listew przypodłogowych;
  • montaż systemu wykonywany jest wyłącznie przez fachowców posiadających odpowiednie certyfikaty producentów listew przypodłogowych. Amatorskie podejście do instalacji nie pozwoli na osiągnięcie wymaganych właściwości termofizycznych, znacznie skróci żywotność;
  • maksymalna długość jednego obwodu grzewczego nie powinna przekraczać 15 mb – jeden z powodów, dla których system musi być wyposażony w rozdzielacz. Przy większej długości obwodu wydajność grzewcza znacznie spada;
  • montaż różnych ozdobnych nakładek na skrzynce grzejnika jest niedozwolony, ponieważ zmniejszają one przenikanie ciepła;
  • ściślejsze dopasowanie grzejników listwowych do powierzchni ściany, co pozwala na pełne wykorzystanie efektu Coandy, ostatecznie prowadzi do wypaczenia foliowej dekoracji ściennej;
  • wymagane jest, aby pomieszczenie ogrzewane grzejnikami listwowymi było możliwie wolne, bez blokowania powierzchni listew przypodłogowych i ścian meblami szafkowymi, ponieważ zapobiega to konwekcji i promieniowaniu podczerwonemu, zniekształcając przepływ powietrza i pochłaniając ciepło IR emitowane przez ściany.

Podsumowując

W ubiegłym stuleciu ogrzewanie listwowe, podobnie jak ogrzewanie promiennikowe w ogóle, nie było zbyt popularne ze względu na duże straty ciepła materiałów budowlanych – łatwiej było ogrzewać powietrze konwekcyjnie, co umożliwiało szybką kompensację strat ciepła, mimo oczywistych wad takiego ogrzewania. Nawiasem mówiąc, z tego powodu grzejniki zostały zamontowane pod otworami okiennymi – przez pęknięcia w ościeżnicach i obszar przeszklenia szczególnie szybko przenikało zimno.

Okna modrzewiowe - niezaprzeczalne zalety i niepodważalne fakty

Obecnie istnieją materiały budowlane i wykończeniowe elewacji, które mogą znacznie zmniejszyć straty ciepła przez otaczające je konstrukcje, a nowoczesne ramy okienne wyposażone w szyby termoizolacyjne w ogóle nie przepuszczają powietrza. Wszystko to pozwala odejść od klasycznych systemów ogrzewania konwekcyjnego na rzecz wydajniejszego ogrzewania promiennikowego, jednocześnie znacząco poprawiając jakość życia w naszych domach i mieszkaniach. W najbliższych latach z naszych domów znikną rury i grzejniki, które zwykle są stosowane w układach z wymuszoną i naturalną (grawitacyjną) cyrkulacją chłodziwa – zastąpią je bardziej zaawansowane urządzenia grzewcze.

Oceń artykuł
Codzienne wskazówki i instrukcje

Klikając przycisk „Prześlij komentarz” wyrażam zgodę na przetwarzanie danych osobowych i akceptuję politykę prywatności