Radiátorok és felületfűtések

Átírás

1 Akadémia 2009 Alacsony energiaszintű épületek fűtési rendszermegoldásai III. Radiátorok és felületfűtések 1. számú fólia

2 Hőveszteség hőnyereség Tető hővesztesége Napsugárzás hőnyeresége Hőhidak (koszorúk, áthidalók) hővesztesége +16 C Belső hőáramok +24 C Sugárzásos hőveszteség Légcseréből adódó hőveszteség -15 C Függőleges határolószerkezetek hővesztesége +10 C Talaj felé irányuló hőveszteség 2. számú fólia

3 Fűtés Az épület, és ezen belül az egyes helyiségek hőveszteségét kell energia bevitellel, azaz más néven fűtéssel pótolnunk. A hőtermelő általl szolgáltatott t ttenergiát alapvetően két módon visszük be a helyiségbe: hőátszármaztatással sugárzással A gyakorlatban valamennyi hőleadónk ezt a kétféle hőközlési módot használja. Ez rendszerint nem tisztán az egyik vagy a másik, hanem a kétféle mód ötvözete. 3. számú fólia

4 Hőátszármaztatás Radiátor Fűtővíz Levegő A kialakuló hőáram nagysága függ: t víz fala t levegő Hőáram Avízhőmérsékletétől Alevegő hőmérsékletétől A közegek áramlási sebességétől A radiátor anyagától 4. számú fólia

5 Sugárzás Felületek közötti olyan hőközlési forma, amely a köztük lévő közeget nem melegíti fel. Hősugárzás á Hősugárzás A kialakuló hőáram nagysága függ: A felületek hőmérsékletétől A egymás számára való láthatóságától A felületek sugárzó és elnyelő képessé- gétől Ugyanaz a test egyidejűleg kaphat és adhat is le hőt sugárzással. 5. számú fólia

6 Milyen legyen a szekunder oldal? Az alacsony energiaszintű épületek fűtési hőigénye méretezési állapotban 6-8kW. Ez a teljesítmény a helyiség jellegétől függően gazdaságosan alacsony hőmérsékletre kiválasztott radiátorokkal felületfűtésekkel ezek kombinációjával vihető át gazdaságosan. 6. számú fólia

7 Radiátorok 7. számú fólia

8 Radiátorok Aradiátorokhőleadása Konvekciós hőleadás Sugárzásos hőleadás A radiátorok sugárzásos hőleadásának aránya a fűtőtest típusától függ. Lapradiátorok esetén: Típus Helyiség Külső fal Össz. felé felé 10 0,38 0,18 0, ,25 0,11 0, , , , ,20 0,08 0, ,17 0,07 0, , , ,18 A járatos típusoknál ez több, mint a teljesítmény negyede, a fennmaradó rész konvekcióval adódik át. 8. számú fólia

9 Radiátorok hőleadása A radiátorok hőleadása magas sugárzási hányadának következményei: Előny: Hátrány: A sugárzással leadott hő kiegyenlíti Üvegfal elé helyezve a sugárzásos az ablak sugárzásos hőelvonását hányad több, mint a duplájára nő, (hidegsugárzás, sugárzásos huzat) és a radiátor közel 40% teljesítménnyel fűti az utcát Helytelen elhelyezés! 9. számú fólia

10 A radiátorok nagyobb részben konvekcióval adják le a teljesítményüket. Ezért azokban a helyiségekben, ahol nagy, szabadba néző üvegfelületek vannak, elméletileg gazdaságosabban alkalmazhatóak, mint a nagy felületű sugárzó fűtések. Természetesen az elhelyezésnél figyelembe kell venni a hőleadási jellegzetességeket! Hibás elhelyezés! 10. számú fólia

11 Burkolatos konvektorok A nagy, földig lefutó üvegfelültek elé ne hagyományos radiátorokat helyezzünk, hanem burkolattal ellátott konvektorokat, melynek fűtőfelülete kívülről nem látható. Ekkor gyakorlatilag nincs sugárzásos hőcsere, a leadott energia a helyiség fűtésére fordítódik. Problémát okozhat, ha a felület nyitható, és közlekedésre szolgál. 11. számú fólia

12 Padlókonvektorok Padlószint alá beépítendő konvektorok, szabad vagy ventilátorral kényszerített légáramlással. Sugárzásos hőleadása gyakorlatilag elhanyagolható, ezért ideális megoldás padlóig lefutó üvegfalak temperálására és üvegajtók elé, mert a közlekedést nem zavarja. Megjegyzés: Alacsony kiválasztási hőmérsékletnél széles konvektor adódik, és csak a ventilátoros kivitelek rendelkeznek megfelelő teljesítménnyel. 12. számú fólia

13 Elhelyezés A radiátorok leggyakrabban emlegetett hátránya á a térben való megjelenés. Ez ma már előnnyé is fordítható! 13. számú fólia

14 Felületfűtések 14. számú fólia

15 Római kori padló- és falfűtések A felületfűtések alkalmazása az ókorba nyúlik vissza. Sok római kori épületben találunk ilyen maradványokat. 15. számú fólia

16 A római padlófűtés működése Külső fal Gipszréteg Üreges tégla (tubulus) Festett vakolat Habarcspadló Hordozó tégla lapok Tégla pillérek Tégla lapok Kemence 16. számú fólia

17 Hőérzet Közérzet a közérzet a komplex hatások alapján az egyénekben kialakuló szubjektív érzés Zárt terekben ható tényezők: Akusztikai tényezők Szaglás és légzés Tapintás és érintés Látás és színhatás Hőmérséklet, nedvesség, légáramlás Az épület rezgése, mozgása Különleges tényezők (napsugárzás, ionizáció) Biztonsági tényezők Csoportviselkedés Napi életmenettel kapcsolatos tényezők Előre nem várt veszélyek Gazdasági tényezők Hőérzeti tényezők A levegő hőmérséklete, térbeli, időbeli eloszlása, változása A környező felületek közepes sugárzási hőmérséklete A levegő relatív nedvességtartalma A levegő sebessége Az emberi test hőtermelése, hőleadása, ő hőszabályozása ása A ruházat hatása 17. számú fólia

18 Hőmérséklet eloszlás A különféle fűtési módokkal elérhető hőmérséklet eloszlás csak közelítőleg felel meg az ember által elvárt, ideális hőmérséklet eloszlásnak. Ideális fűtés Padlófűtés Falfűtés Mennyezetfűtés Radiátoros fűtés, külső falú h. Radiátoros fűtés, belső falú h. 18. számú fólia

19 Radiátoros fűtés A radiátoros fűtésnél kialakul egy folyamatos légmozgás, ami a levegőben szálló por leülepedését gátolja. Ugyanakkor az ablak alá helyezett radiátorok hatékonyan gátolják meg a pára kicsapódását az üvegen. 19. számú fólia

20 Sugárzási asszimetria Az emberi test egyenlőtlen hőmérsékletű környező ő felületek miatti lehűlése vagy felmelegedése rossz hőérzetet okoz. Ez az úgynevezett tábortűz hatás. 20. számú fólia

21 Az érzékelhető hőmérséklet Az érzékelhető hőmérséklet a levegő és a környező felületek (falak, padló, mennyezet, ablakok, stb.) sugárzási hőmérsékletéből adódik. Érezhető hőmérséklet = Levegő hőmérséklete + 2 Átlagos sugárzási hőmérséklet 21. számú fólia

22 Felületfűtések Felületfűtések esetén a hőátadás döntő többsége sugárzással történik. A levegő nem melegszi annyira fel, ezért gyakorlatilag nincs a sűrűség különbségből adódó légmozgás. A gyorsabban kiülepedő por kisebb takarítási igényt jelent, és csökkenti az allergiások tüneteit. t Emellett a felületfűtéses helyiségekben kevesebb a poratka található. 22. számú fólia

23 Léghőmérsékletek Mivel a felületfűtések megemelik a közepes sugárzási hőmérsékletet, a radiátoros fűtéshez képest alacsonyabb belső levegőhőmérséklettel is ugyanazt a hőérzetet lehet elérni. Fűtési rendszer Érezhető Közepes Léghőmérséklet hőmérséklet sugárzási hőmérséklet C C C Felületfűtés 20 21,2 18,8 Radiátoros fűtés 20 19,5 20,5 A hőmérséklet különbség több, mint 2 C lehet, ez pedig a transzmissziós veszteségek csökkenése miatt 10-12% fűtési energia megtakarítást jelent. 23. számú fólia

24 Teljesítmény A felületfűtésekkel átvihető teljesítmény a felület hőmérsékletétől függ. Legmagasabb hőmérséklet Átvihető teljesítmény Padlófűtés 29 C W/m 2 Fal- és mennyezetfűtés C W/m 2 A padló hőmérséklete az emberi láb érzékenysége és más egészségügyi okok miatt (a talpbőr felpuhulása és a gombás fertőzések veszélye) nem lehet 29 C-nál magasabb. 24. számú fólia

25 Önszabályozás kb. 22 W/m 2 kb. 55 W/m 2 Ahogy az épületszerkezet hőmérséklete az időjárás hatására változik, a sugárzásos hőátvitel jellegzetességei miatt változik a felületfűtés által leadott teljesítmény is. 25. számú fólia

26 Nedves fektetésű felületfűtések A nedves fektetésű rendszereknél a fűtési cső vakolatba vagy esztrich rétegbe ágyazva helyezkedik el. 26. számú fólia

27 Nedves fektetésű felületfűtések A rendszercső rögzítésére sokféle módszer létezik: acélhálóra történő rögzítés tűzőkapcsos rögzítés pogácsás lemez padlófűtési tégla rögzítő sínek 27. számú fólia

28 Száraz fektetésű felületfűtések Száraz fektetésnél a felületfűtési rendszerre valamilyen szerelt burkolat, rendszerint gipszkatron száraz vakolat vagy laminált padló kerül. 28. számú fólia

29 Száraz fektetésű felületfűtések A rendszercső rögzítésére többféle módszer létezik: hőszigetelő panelba történő rögzítés, hővezető lemezekkel rögzítő sínek 29. számú fólia

30 Kapillárcsöves felületfűtések A kapillárcsöves felületfűtések a kisebb víztartalom miatt megfelelően gyorsan képesek reagálni a fűtőteljesítmény változására. Van mind száraz, mind pedig nedves fektetésű változatuk. 30. számú fólia

31 Magas hőmérsékletű felületfűtések Léteznek olyan felületfűtési rendszerek, ahol a rendszercső hőleadását hőszigeteléssel lerontják. Ekkor a rendszerben magasabb, C hőmérsékletű víz kering. Ez a megoldás ott alkalmazható előnyösen, ahol magasabb hőmérsékletű radiátoros fűtési rendszerről fűtünk egyes helyiségeket padlófűtéssel szilárdtüzelésű kazánnal fűtünk 31. számú fólia

32 Elektromos felületfűtések A fűtőkábeles padlófűtés könnyen szerelhető fűtési megoldás. Igen kedvelt felhasználási mód kiegészítő fűtésként konyhákban, fürdőszobákban, hidegpadlójú helyiségekben. Időszakos fűtésként alkalmas nyaralókban, vagy más fűtési rendszer mellett az átmeneti időszakokban (pl. tavasszal, ősszel). Használható lakások, irodák, üzlethelyiségek kizárólagos fűtéseként normál, vagy kedvezményes tarifával, hőtárolós fűtésként. Hasonlóan más rendszerekhez, falfűtésként is alkalmazható. Hátránya, hogy a többi felületfűtéshez képest magasabb az üzemeltetési költsége, valamint mindenképpen különálló HMV ellátásról kell gondoskodni számú fólia

33 Felületek hőszigetelése Szomszédos lakással vagy alapvetően más funkciójú helyiséggel érintkező fal Külső fal A lakáson belüli, hasonló funkciójú helyiségek közti felületeket nem szükséges hőszigetelni Pincével, másik lakással vagy alapvetően más funkciójú helyiséggel érintkező födém 33. számú fólia

34 Felületfűtések szabályozása Az egyes helyiségekben olcsó termosztátokkal nagyon komfortos szabályozás valósítható meg. Az egyes termosztátok az osztószekrényben lévő szabályozóegységhez csatlakoznak, amely a megfelelő körök termoelektromos szelepeit nyitják-zárják. 34. számú fólia

35 Felülethűtés A vizes felületfűtések egy része, a fal- és a mennyezetfűtés nyáron hűtési célra is felhasználható. Megjegyzés: Az alacsony energiaszintű épületek hőszigetelése annyira jó, hogy általában nem igényelnek hűtőrendszert! 35. számú fólia

36 Felülethűtés Nyári állapotban, 34 C, 40% relatív páratartalom mellett a harmatponti hőmérséklet kb. 18,5 C. Felülethűtés esetén a fal vagy a mennyezet nem lehet ennél hidegebb, mert megindul a kondenzáció, és ez penészedéshez fog vezetni. Záporok, zivatarok esetén amikor a levegő páratartalma megemelkedik, a felülethűtést le kell tiltani! A levegő Mollier-féle h-x diagramja Nedvesség érzékelő 36. számú fólia

37 Felülethűtés Amennyiben a felületfűtést hűtésre is kívánjuk használni, részesítsük előnyben a talajszondás hőszivattyút, mint fűtőkészüléket. HMV tároló Felületi hűtés (nyár) A talajszondákról érkező víz hőmérséklete nyári állapotban is C, ami alkalmas arra, hogy hőcserélőn keresztül hűtőenergiaként t használjuk. Passzív hűtési üzemmódban csak a szivattyúk dolgoznak, a kompresszor nem! 37. számú fólia

38 Felülethűtés Ugyanaz a berendezés talajkollektoros kiépítésben nem alkalmas passzív hűtésre, mert a kollektor fektetési mélysége miatt nyáron a kollektorok vize túlzottan tt felmelegszik. l 38. számú fólia

39 Összefoglalás Az alacsony energiaigényű épületek alacsony hőmérsékletű fűtésekkel üzemeltethetőek gazdaságosan. Ezek lehetnek: Radiátorok Felületfűtések A fűtés kiválasztásánál figyelembe kell venni a helyiség jellegzetességeit Előnyösen alkalmazhatunk kondenzációs kazánt vagy hőszivattyút Választhatunk szilárd tüzelésű kazánt is Napkollektorokkal tudunk melegvizet termelni és besegíteni a fűtésbe A különböző fűtőkészülékeket keverhetjük egymással 39. számú fólia

40 Akadémia 2009 Számítunk Önre 2010-ben is! 40. számú fólia