Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

Radiacyjne podłogi chłodzące

Radiant cooling floors
arch. redakcji

Radiacyjne podłogi chłodzące są szczególnie skuteczne, gdy duża część zysków ciepła pochodzi od promieniowania słonecznego – w pomieszczeniach o dużym stopniu przeszklenia. Ich zastosowanie pozwala ograniczyć liczbę instalacji technicznego wyposażenia budynków poprzez połączenie funkcji grzewczej i chłodniczej w jednej instalacji rurowej. Tak jak inne systemy płaszczyznowe usuwa ona z pomieszczenia zyski ciepła jawnego, natomiast zyski ciepła utajonego muszą zostać odprowadzone za pomocą odrębnego systemu osuszającego powietrze – najczęściej wentylacji mechanicznej.

Systemy hydrauliczne złożone z rurek zatopionych w warstwach posadzkowych są powszechnie stosowane do ogrzewania budynków. Zapewniają zwykle większą niż w przypadku rozwiązań opartych na grzejnikach konwekcyjnych efektywność energetyczną (związaną z wysoką sprawnością źródeł ciepła przy niskich temperaturach zasilania instalacji). Wpływają też na korzystniejsze ze względu na komfort cieplny warunki środowiska wewnętrznego i większe możliwości adaptacyjne pomieszczeń (brak widocznych elementów, jakimi są grzejniki konwekcyjne).

Ogrzewanie podłogowe należy do systemów radiacyjnych, w których ponad połowa energii cieplnej jest przekazywana do pomieszczenia poprzez promieniowanie.

Choć radiacyjne podłogi grzewcze są często stosowane do ogrzewania pomieszczeń w budownictwie różnego rodzaju, funkcja chłodzenia jest najczęściej realizowana przez odrębne instalacje.

Czytaj także: Klimatyzacja - informacje dla projektanta >>>

W Polsce największą popularnością cieszą się systemy powietrzne, w tym o zmiennej ilości powietrza wentylacyjnego (VAV). Wśród systemów promieniujących konkurencją dla podłóg chłodzących są modułowe sufity chłodzące i stropy aktywowane termicznie (TABS).

Wykorzystanie układów hydraulicznych zatopionych w posadzkach może być rozwiązaniem skutecznym nie tylko w zakresie ogrzewania, ale także chłodzenia budynków. Przy ocenie stosowalności podłóg chłodzących należy uwzględnić ich specyficzne właściwości: wpływ na komfort cieplny, możliwą do uzyskania wydajność chłodniczą, wymagania wobec układów sterowania, konieczną współpracę z systemami wentylacyjnymi.

W artykule przybliżono najważniejsze zagadnienia związane z podłogami chłodzącymi. Opisano wymianę ciepła między podłogą chłodzącą a środowiskiem wewnętrznym pomieszczenia, określono także podstawowe parametry wpływające na komfort cieplny i wskazano ograniczenia stosowania tego rodzaju układów. Przeanalizowano możliwą do uzyskania wydajność chłodniczą i porównano podłogi radiacyjne z innymi rozwiązaniami techniki chłodniczej. Uwzględniono czynniki wyróżniające podłogi chłodzące na tle pozostałych systemów promiennikowych, takie jak bezpośrednia interakcja z promieniowaniem słonecznym oraz konieczność utrzymywania minimalnej temperatury posadzki.

Teoria wymiany ciepła

Znajomość procesów wymiany ciepła zachodzących w pomieszczeniach jest kluczowa niezależnie od sposobu ich chłodzenia i umożliwia optymalny wybór systemu. Podczas pracy radiacyjnej podłogi chłodzącej zachodzi złożona wymiana ciepła pomiędzy podłogą a pomieszczeniem. W praktyce inżynierskiej intensywność tej wymiany jest najczęściej podawana w odniesieniu do powierzchni podłogi, podobnie jak w przypadku ogrzewania podłogowego. Całkowity strumień ciepła usuwany z pomieszczenia przez podłogę chłodzącą można określić zależnością (1):

gdzie:

– całkowity jednostkowy strumień ciepła, W/m2; – konwekcyjny jednostkowy strumień ciepła, W/m2; – radiacyjny jednostkowy strumień ciepła, W/m2.

Radiacyjny strumień ciepła między podłogą a pozostałymi obiektami w pomieszczeniu jest wypadkową energii wypromieniowywanej z powierzchni podłogi chłodzącej i absorbowanej przez pozostałe obiekty oraz energii wypromieniowywanej z powierzchni pozostałych obiektów i absorbowanej przez podłogę chłodzącą. Można go wyrazić zależnością (2):

gdzie:

σ – stała promieniowania Stefana–Boltzmanna, równa 5,67×10–8 W/(m2K4);

εp, εi – współczynniki emisyjności odpowiednio powierzchni podłogi i powierzchni i-tego obiektu, ‒;

Tp, Ti – temperatury odpowiednio powierzchni podłogi i powierzchni i-tego obiektu, K;

FAp–Ai – współczynnik konfiguracji między powierzchnią podłogi a powierzchnią i-tego obiektu, -;

N – liczba obiektów biorących udział w wymianie ciepła przez promieniowanie, ‒.

Intensywność wymiany ciepła przez promieniowanie można także przedstawić z wykorzystaniem radiacyjnego współczynnika wnikania ciepła hr za pomocą równania (3):

gdzie:

hr – radiacyjny współczynnik wnikania ciepła, W/(m2·K).

Konwekcyjny strumień ciepła między podłogą chłodzącą a powietrzem w pomieszczeniu to energia cieplna przekazywana od powietrza do podłogi. Jego gęstość można wyrazić z wykorzystaniem konwekcyjnego współczynnika wnikania ciepła hk zależnością (4):

gdzie:

hk – konwekcyjny współczynnik wnikania ciepła, W/(m2·K);

Tpow – temperatura powietrza w pomieszczeniu, °C.


 

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!
   29.10.2015

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Czy już znasz, idealne narzędzie dla projektantów sieci wod - kan » Co sprawi, że rozwiążesz problemy pomiarowe wentylacji »
aplkacja wod-kan pomiar termowizyjny
czytam więcej » spróbuj już dziś »

 


Klimatyzacja bez przeciągów - jak to możliwe »

 klimatyzator

 



Na czym polega renowacja kanalizacji bez kucia ścian » Jakich zabezpieczeń wentylatorów dachowych potrzebujesz »
renowacja kanalizacji wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Czy klimatyzacja jest zdrowa »

wentylacja

 



Kompendium wiedzy o procesach wymiany ciepła » Czy ogrzewanie może wpływać na nasze zdrowie »
pompy woda powietrze pompy ciepła
wiem więcej » wiem więcej »

 


Jak dobrze odseparować wodę kanalizacyjna od gruntowej »

studzienka kanalizacyjna

 


 


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
7-8/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 7-8/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - WT 2021 dla budynków wielorodzinnych
  • - Klimakonwektory, belki i sufity chłodzące
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl