Вибір нагрівальних елементів - Energie Plus Le Site
Виберіть нагрівальні елементи
Конвектори, радіатори або тепла підлога ?
Нагрівальні елементи диференціюються за режимом тепловиділення
- конвекція для конвекторів,
- випромінювання для теплої підлоги,
- конвекція та випромінювання для радіаторів.
Режим тепловиділення від нагрівальних елементів.
Наприклад, традиційний ребристий радіатор випромінює близько 70% тепла конвекцією та 30% випромінюванням. Цей коефіцієнт становить 50%/50% для панельного радіатора без ребер.
Комфорт
"М'яке випромінювання" (тобто при низькій температурі) є найбільш комфортним режимом випромінювання
- найкращі загальні відчуття комфорту,
- однорідність температури (невелика розшарування температури, відсутність сильного випромінювання на одній стороні тіла).
Ось як великі радіатори, що працюють при низькій температурі та теплій підлозі, трохи виділяються серед інших типів нагрівальних елементів.
Наприклад, дослідження, проведене у Франції «GREC» (Дослідницька група з випромінювачів тепла), показує, що робота радіатора при низькій температурі (таким чином збільшуючи частку випромінювання випромінюванням порівняно з конвекцією) зменшується на 0,5–7,5% від кількості незадоволених. Нижчий рівень робочої температури передбачає інвестиції та більший обсяг. З іншого боку, низька температура викидів також має переваги щодо споживання котла.
Споживання
Конвектор або радіатор ?
Конвектор передбачає вищу робочу температуру, ніж радіатори, що передбачає дещо більші розподіли та виробничі втрати (конденсаційний котел, наприклад, менш ефективний з конвекторами).
Типова крива опалення для конвекторів, радіаторів та теплих підлог.
Ця різниця в робочій температурі також означає, що радіатори та конвектори не можуть бути підключені до одного ланцюга розподілу. Кожен вимагає певного регулювання температури. Крім того, передача тепла повітрям неминуче призводить до певної розшарування температур.
Це обумовлює необхідність підвищення середньої температури приміщення для того ж комфорту мешканців. Однак вплив невеликий для приміщень з висотою стелі 2,5 . 3 м. Те саме не стосується вищих приміщень. Особливо, якщо вони дуже погано ізольовані, оскільки для забезпечення більшої потужності температура повітря буде вищою.
Приклад розшарування температури за допомогою радіаторного опалення та конвекторного опалення, в погано утепленому приміщенні (джерело: "Випромінювачі тепла" Дослідницької групи з питань випромінювачів тепла ADEME).
На закінчення конвектор вибирають замість радіатора лише тому, що він дешевший і менш інертний. Таким чином, він швидко реагує на часті зміни навантаження (сонячна кімната, кімната для переговорів).
Що стосується приміщень з кондиціонером за допомогою фанкойлів (конвекторів з вбудованим вентилятором), системи, очевидно, не дублюються. Викид холоду і тепла здійснюється одним і тим же пристроєм.
Тепла підлога
У порівнянні з радіаторами та конвекторами, підігрів підлоги складніше знайти. Він має чудові якості та великі вади.
Його споживання залежить від ситуації:
- Якщо тепла підлога розташована над погребом, провітрюваним приміщенням або землею, це призведе до зниження втрат, що може стати значним. Ці втрати можуть швидко перевищити 10 . 20% виробленої потужності, залежно від ізоляції під підлогою. У цьому випадку тепла підлога, очевидно, є більш енергоємною, ніж опалення радіаторами або конвекторами.
Тепла підлога (на першому поверсі) з недостатньою ізоляцією (лише 2 см пінополістиролу).
Однак ми хотіли б визначити можливу економіку, представлену вище. Однак ми не можемо кількісно визначити цей нюанс:
Порівняння між миттєвим теплом від сонячного світла та теплом, яке фактично повертається до приміщення, для будівель з високою та низькою інерцією.
Якщо цей "резервуар", цей "буферний резервуар" вже частково розігрітий системою опалення, він навряд чи може виконати свою роль. Якщо все-таки, ми могли б передбачити прихід сонця ... Але нагрівання плити потрібно починати за 4 години до використання приміщення, передбачити присутність сонця неможливо. Компроміс? Можливо, можна розділити плиту перекриття на дві частини: мережу, що забезпечує територію біля фасаду, та мережу, що знаходиться всередині будівлі. У середині сезону було забезпечено лише внутрішнє приміщення, зберігаючи підлогу «прохолодною», яка могла бути сонячною. Ми ніколи не стикалися з таким рішенням, яке, таким чином, залишається теоретичним. Системи також можна дублювати: тепла підлога може забезпечити основне опалення та додатковий обігрів радіаторами або конвекторами, які можуть швидко реагувати на раптову подачу тепла. Але в цьому випадку втрачається одна з переваг теплої підлоги, яка полягає у відсутності основного (відсутність видимого нагрівального тіла) і збільшенні і без того значних витрат (одне лише тепле підлогу тягне за собою додаткові витрати в 20%).
Наприклад, тепла підлога абсолютно непридатна для школи, де важливий незайнятий час та вільні витрати тепла (учні, сонячне світло). Більше для ресторану. Він також не підходить для будь-якої кімнати з сильним сонячним світлом.
З іншого боку, він цілком підходить у багатоповерхових приміщеннях (атріум, кімната з антресоллю тощо), для яких температурне розшарування стає важливим у разі нагрівання конвекцією.
Тепла підлога у великому залі.
На закінчення
Тепла підлога цікава (як з точки зору комфорту, так і споживання)
- в кімнатах, розташованих над опалювальними кімнатами,
- не піддається значним і змінним витратам тепла (мешканці, сонце тощо),
- безперервне використання (тип розміщення).
Конвекторне опалення підходить у приміщеннях з частими варіаціями навантаження (сонячна кімната, кімната для переговорів).
У всіх інших випадках радіаторне опалення є найкращим компромісом між комфортом та споживанням.
Опалення стелі ?
Зазвичай це електричні стелі. Але також можна поєднати охолодження стелі та опалення стелі в одній системі. Це дозволяє уникнути дублювання систем та будь-якого сліду при виборі холодного стельового кондиціонера. Апріорі (ми не маємо нейтральних результатів вимірювань), отримана енергетична ефективність повинна бути подібною до енергетичної ефективності теплої підлоги (радіація, вода з низькою температурою).
На практиці одна техніка полягає в розрізанні стелі на кілька зон. Потім гаряча вода подаватиметься лише на стельову смугу, розташовану поряд із фасадом. Виділеної потужності достатньо для обігріву офісів зі значними внутрішніми навантаженнями.
Згідно з літературою, опалювальна стеля дає результати, подібні до теплої підлоги, за рівнем комфорту та споживання. Однак він має меншу інерцію, що дозволяє йому швидше реагувати на вільне надходження тепла. Переривчасті дії також простіші, якщо температура води підвищується під час перезапуску, до прибуття мешканців. Це виправдано невеликою додатковою потужністю, доступною на м2 стелі, якщо ви працюєте при робочій температурі (потужність близько 75 . 90 Вт/м2).
Опалення за допомогою системи механічної вентиляції ?
У старих неізольованих офісних будівлях потужність, необхідна для опалення, така, що швидкість потоку гігієнічної вентиляції є недостатньою, якщо потрібно забезпечити вентиляційне опалення разом з нею. Поділ функцій "гігієнічної вентиляції" та "опалення" є дуже важливим, особливо, оскільки будівля погано ізольована, а внутрішні витрати тепла (машини, освітлення тощо) є низькими.
Якщо ми хочемо поєднати вентиляцію та опалення, необхідно організувати часткову рециркуляцію повітря для збільшення імпульсних потоків, що збільшує вентиляційне обладнання.
На відміну від них, у більш сучасних офісних будівлях, добре ізольована, добре обладнана (комп’ютер, персональний принтер) потужність нагріву значно зменшується, а разом із нею і витрати повітря, необхідні для повітряного опалення. У цьому випадку може мати сенс розглянути поєднання опалення та вентиляції в системі подвійного потоку. Тоді інших джерел опалення не існує.
Візьміть офіс у будівлі. Ширина фасаду кабінету становить 4 м, для висоти 3 м. Глибина приміщення - 5 м. Кабінет оточений (зверху, знизу та з боків інших офісів. Фасад складається із скління на висоту 2 м та кладки для решти метра. Температура всередині встановлена на рівні 20 ° C.
Рекомендований потік свіжого повітря становить 2,9 м³/год.м², або для цього офісу 60 м³, 58 м³/год, або оновлення повітря 1 об/год.
Якщо припустити, що температура примусового повітря становить не більше 35 ° C, то максимальна теплопродукція, яку передає вентиляційне повітря, становить:
0,34 [Ш/(м³/год) .K] x 58 [м³/год] x (35 [° C] - 20 [° C]) = 296 [W]
Потужність і витрата, необхідні для забезпечення нагрівання до - 9 ° C зовні
Ми бачимо, що для неізольованої будівлі потрібно помножити гігієнічний потік повітря на 5, якщо ви хочете поєднати опалення та вентиляцію. Це збільшення більше не потрібно для добре утеплених будівель з мінімальним рівнем внутрішнього теплопостачання (освітлення, автоматизація офісів тощо).
Зверніть увагу, якщо для забезпечення достатньої потужності нагріву необхідне збільшення швидкості перемішування повітря, це потрібно зробити шляхом переробки частини витягнутого повітря. Ризик полягає в збільшенні потоку свіжого повітря. Цього слід уникати, оскільки це призводить до значного збільшення споживання в добре утепленій будівлі.
Для оптимізації ранкового запуску повітряної системи опалення необхідно передбачити можливість роботи з усім переробленим повітрям, подача повітря активується лише після прибуття мешканців.
Розміри нагрівальних елементів
В даний час найбільш ефективними котлами на ринку є газові конденсаційні котли.
Кількість згущеного диму і, отже, його продуктивність збільшується, коли температура води в установці знижується. Тому, щоб забезпечити мінімальну температуру води протягом опалювального сезону, найбільший інтерес має розмір радіаторів при температурному режимі 80/60 замість традиційних 90/70, незважаючи на збільшення площі поверхні. % та додаткові витрати (на матеріал) того самого замовлення.
Також пам’ятайте, що випромінювання з низькою температурою є більш комфортним.
Загальна вартість опалювальної установки на 400 кВт у новому будинку становить близько 120 000 . 180 000 євро.
Цю вартість можна порівняти з додатковою вартістю вибору радіаторів розміром 70 °/50 °: близько 6000 євро.
> Який досяжний виграш у ККД конденсаційного котла? ?
Коли розміри радіаторів у режимі 90/70 (без негабаритних розмірів), середня температура зворотного ходу радіаторів протягом усього опалювального сезону становить близько 43 ° C (з регулюванням температури ковзання). Для радіаторів розміром зі швидкістю 70/50 ця сама температура буде близько 33 ° C.
Для ефективного конденсаційного котла, в якому температура відпрацьованих газів на 3 ° C перевищує температуру зворотної води, наступний графік показує, що за рахунок зменшення середньої температури зворотної води на 10 ° C, середня ефективність конденсаційного котла збільшується на 6 %.
Корисна ефективність газового котла в залежності від температури димових газів і надлишку повітря (n = 1,3 еквівалентно надлишку повітря 30%). Для надлишкового повітря на 20% температура зворотного ходу 43 ° C (еквівалентна температурі димових газів 46 ° C) еквівалентна корисній ефективності 97%, температура зворотного ходу 33 ° C (еквівалентна температурі димових газів 36 ° C), при корисному ККД 103%.
При споживанні близько 50 000 м³ газу це означає економію близько 3000 м³ газу на рік або близько 680 євро/рік.
Той самий принцип може бути застосований до інших користувачів, таких як конвеєри з гарячою водою в кондиціонерах, вентилятори або навіть для виробництва гарячої води.
Це обладнання, як правило, працює при більш високій температурі. Бажано збільшити їх, щоб зменшити робочу температуру, наприклад, застосувавши до них режим роботи 70 °/40 ° (змійовики з гарячою водою, пластинчасті теплообмінники, що працюють з температурою на вході 70 ° і температурою на виході 40 °) . Ця практика, яка ще не звикла для акумуляторів, призводить до надмірного інвестування, яке швидко окупається в процесі експлуатації.