Μία πηγή θερμότητας, δύο ακροδέκτες: Γιατί η ενδοδαπέδια θέρμανση δεν θερμαίνεται;
Η αντλία θερμότητας λειτουργεί κανονικά.
Η θερμοκρασία του νερού εξόδου είναι σωστή.
Η ροή του νερού μέσω των βρόχων ενδοδαπέδιας θέρμανσης φαίνεται λογική.
Δεν υπάρχει εμφανής κλειδαριά αέρα και το υδραυλικό σύστημα έχει ισορροπήσει σωστά.
Αλλά το δωμάτιο εξακολουθεί να παλεύει να φτάσει τη θερμοκρασία στόχο.
Τι άλλο μπορεί να φταίει;
Μια αιτία που συχνά παραβλέπεται είναι:
Η αποτελεσματική περιοχή απαγωγής θερμότητας του συστήματος ενδοδαπέδιας θέρμανσης είναι πολύ μικρή.
Αυτό μπορεί να συμβεί όταν μεγάλες επιφάνειες θερμαινόμενου δαπέδου καλύπτονται από καναπέδες, κρεβάτια, ντουλάπια, χοντρά χαλιά ή άλλα υλικά υψηλής αντοχής. Μπορεί επίσης να συμβεί όταν η απόσταση των σωλήνων UFH είναι πολύ μεγάλη ή όταν η πραγματική επιφάνεια του θερμαινόμενου δαπέδου είναι πολύ μικρή για τη σχεδιαστική απώλεια θερμότητας του δωματίου.
ΣεΜέρος 4 της σειράς αντιμετώπισης προβλημάτων "Μία πηγή θερμότητας, δύο τερματικά"., εξηγούμε γιατί συνολική επιφάνεια καιαποτελεσματική περιοχή θέρμανσηςδεν είναι απαραίτητα τα ίδια — και γιατί αυτή η διαφορά έχει σημασία στα συστήματα αντλιών θερμότητας αέρα-νερού.
Η ενδοδαπέδια θέρμανση λειτουργεί μεταφέροντας θερμότητα από το ζεστό νερό μέσα στους σωλήνες στη δομή του δαπέδου.
Στη συνέχεια, η θερμότητα ταξιδεύει προς τα πάνω μέσω:
Σωλήνας UFH → Δομή δαπέδου/Δάπεδο → Φινίρισμα δαπέδου → Δωμάτιο
Επομένως, η χρησιμοποιήσιμη επιφάνεια δαπέδου λειτουργεί ως μεγάλος εκπομπός θερμότητας χαμηλής θερμοκρασίας.
Αλλά δεν μεταφέρει απαραίτητα κάθε τετραγωνικό μέτρο δαπέδου αποτελεσματικά τη θερμότητα στο δωμάτιο.
Σκεφτείτε ένα υπνοδωμάτιο 15 m².
Μετά την εγκατάσταση:
ένα μεγάλο κρεβάτι?
γκαρνταρόμπα;
ντουλάπια δίπλα στο κρεβάτι?
γραφείο;
άλλα έπιπλα?
ίσως μόνο 8–10 m² του δαπέδου παραμένει σχετικά ανεμπόδιστο.
Εάν το κρεβάτι έχει μια σταθερή βάση που κάθεται απευθείας στο πάτωμα, η αποτελεσματική περιοχή μεταφοράς θερμότητας μπορεί να μειωθεί περαιτέρω.
Επομένως:
Συνολική επιφάνεια δωματίου ≠ αποτελεσματική περιοχή απαγωγής θερμότητας UFH.
Αυτή η διάκριση γίνεται πολύ σημαντική σε δωμάτια με υψηλά φορτία θέρμανσης.
Η ενδοδαπέδια θέρμανση μεταφέρει θερμότητα κυρίως μέσω ακτινοβολίας και μεταφοράς από την επιφάνεια του θερμαινόμενου δαπέδου στο δωμάτιο.
Όταν ένα μεγάλο έπιπλο κάθεται απευθείας στο πάτωμα, αλλάζει αυτή τη διαδρομή μεταφοράς θερμότητας.
Αντί για:
Θερμαινόμενο Δάπεδο → Δωμάτιο
τώρα έχουμε:
Θερμαινόμενο δάπεδο → Έπιπλα → Περιορισμένη μεταφορά θερμότητας → δωμάτιο
Η θερμότητα δεν εξαφανίζεται τελείως, αλλά μειώνεται η χρήσιμη μεταφορά της στον κατειλημμένο χώρο.
Το πρόβλημα είναι ιδιαίτερα αισθητό με έπιπλα που έχουν ελάχιστο ή καθόλου διάκενο αέρα από κάτω, όπως:
ντουλάπες δαπέδου?
κρεβάτια με στερεά βάση.
μεγάλοι καναπέδες με πολύ χαμηλό διάκενο.
ενσωματωμένα ντουλάπια?
πλατφόρμες αποθήκευσης.
Κατά τον σχεδιασμό του UFH θα πρέπει επομένως να ληφθούν υπόψη μεγάλες μόνιμα καλυμμένες περιοχές.
Ας υποθέσουμε ότι ένα υπνοδωμάτιο έχει συνολική επιφάνεια δαπέδου:
15 m²
Το δωμάτιο απαιτεί σχεδιαστική ικανότητα θέρμανσης:
900 W
Εάν σχεδόν ολόκληρο το δάπεδο μπορεί να μεταφέρει αποτελεσματικά θερμότητα, η μέση απαιτούμενη απόδοση είναι:
Αυτό είναι σχετικά διαχειρίσιμο για ένα σωστά σχεδιασμένο σύστημα UFH χαμηλής θερμοκρασίας.
Αλλά ας υποθέσουμε ότι τα έπιπλα και οι επενδύσεις δαπέδου μειώνουν την αποτελεσματική περιοχή μεταφοράς θερμότητας μόνο σε:
9 m²
Τώρα η απαιτούμενη έξοδος από τη διαθέσιμη επιφάνεια γίνεται:
Η απώλεια θερμότητας του δωματίου δεν έχει αλλάξει.
Αλλά η διαθέσιμη επιφάνεια θέρμανσης έχει γίνει πολύ μικρότερη.
Αυτό σημαίνει ότι κάθε αποτελεσματικό τετραγωνικό μέτρο δαπέδου πρέπει τώρα να παρέχει πολύ περισσότερη θερμότητα.
Αυτό μπορεί να απαιτεί:
στενότερη απόσταση σωλήνων.
υψηλότερη θερμοκρασία νερού?
υψηλότερη ροή?
φινίρισμα δαπέδου χαμηλότερης αντίστασης.
βελτιωμένη μόνωση?
ή συμπληρωματική θέρμανση.
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο πρέπει να ληφθεί υπόψη η διάταξη των επίπλωνπριν οριστικοποιηθεί η διάταξη του σωλήνα UFH.
Τα έπιπλα δεν είναι το μόνο πρόβλημα.
Οι επενδύσεις δαπέδου μπορούν επίσης να μειώσουν τη μεταφορά θερμότητας.
Ένα χοντρό χαλί, ειδικά όταν συνδυάζεται με μονωτικό υπόστρωμα, προσθέτει θερμική αντίσταση μεταξύ του θερμαινόμενου δαπέδου και του δωματίου.
Αντί η θερμότητα να κινείται εύκολα προς τα πάνω, το κάλυμμα δαπέδου επιβραδύνει τη μεταφορά.
Αυτό μπορεί να δημιουργήσει μια ενδιαφέρουσα κατάσταση:
Το δάπεδο κάτω από το χαλί είναι ζεστό, αλλά το δωμάτιο πάνω δεν δέχεται αρκετή χρήσιμη θερμότητα.
Με άλλα λόγια, το σύστημα UFH παράγει θερμότητα — αλλά η θερμότητα δεν μπορεί να απελευθερωθεί αποτελεσματικά.
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα υλικά δαπέδων θα πρέπει πάντα να λαμβάνονται υπόψη κατά το σχεδιασμό συστημάτων θέρμανσης χαμηλής θερμοκρασίας.
Τα διαφορετικά φινιρίσματα δαπέδου έχουν διαφορετικά θερμικά χαρακτηριστικά.
Τα τυπικά φινιρίσματα περιλαμβάνουν:
κεραμικό πλακίδιο?
πέτρα;
κατασκευασμένο ξύλο?
φυλλωτός;
βινύλι;
χαλί.
Το κεραμικό πλακίδιο και η πέτρα παρέχουν γενικά σχετικά καλή μεταφορά θερμότητας.
Το ξύλο, το laminate και το χαλί παρουσιάζουν συνήθως μεγαλύτερη θερμική αντίσταση, αν και η πραγματική απόδοση εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το συγκεκριμένο προϊόν και το πάχος.
Η σημαντική μηχανική παράμετρος είναι η συνολική θερμική αντίσταση:
Φινίρισμα δαπέδου + υπόστρωμα + Άλλα στρώματα πάνω από τη δομή θέρμανσης
Οι κατασκευαστές δαπέδων συμβατών με UFH συχνά καθορίζουν μια μέγιστη επιτρεπόμενη θερμική αντίσταση.
Αυτές οι πληροφορίες πρέπει να ελέγχονται κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού.
Σε πραγματικά έργα, ο σχεδιαστής HVAC ή UFH δεν λαμβάνει πάντα την τελική διάταξη επίπλων.
Αυτό μπορεί να δημιουργήσει προβλήματα αργότερα.
Για παράδειγμα, οι σωλήνες μπορούν να εγκατασταθούν ομοιόμορφα σε ένα υπνοδωμάτιο.
Μετά την κατασκευή, ο ιδιοκτήτης εγκαθιστά:
ένα μεγάλο κρεβάτι με στερεά βάση.
ντουλάπες από το δάπεδο μέχρι την οροφή.
χοντρό χαλί.
Ένα σημαντικό ποσοστό της επιφάνειας θέρμανσης είναι πλέον φραγμένο.
Ο πελάτης μπορεί στη συνέχεια να παραπονεθεί:
"Το δάπεδο είναι ζεστό σε ορισμένα μέρη, αλλά η θερμοκρασία του δωματίου είναι ακόμα χαμηλή."
Από την άποψη της ανάθεσης, αυτό μπορεί να προκαλέσει σύγχυση επειδή:
Η λειτουργία της αντλίας θερμότητας είναι κανονική.
η θερμοκρασία του νερού είναι κανονική.
η ροή είναι φυσιολογική.
η λειτουργία πολλαπλής είναι φυσιολογική.
Ο παράγοντας που λείπει είναι τοχρησιμοποιήσιμη επιφάνεια εκπομπής θερμότητας.
Για νέες κατασκευές, ο σχεδιασμός επίπλων και ο σχεδιασμός UFH θα πρέπει επομένως να συντονίζονται όποτε είναι δυνατόν.
Υπάρχει ένας άλλος τύπος «ανεπαρκούς περιοχής απαγωγής θερμότητας» που είναι λιγότερο ορατός.
Το πάτωμα μπορεί να φαίνεται εντελώς διαθέσιμο, αλλά τοΗ απόσταση των σωλήνων UFH είναι πολύ μεγάλη.
Για παράδειγμα, φανταστείτε ένα δωμάτιο υψηλού φορτίου όπου ο υπολογισμένος σχεδιασμός απαιτεί σχετικά στενή απόσταση σωλήνων.
Εάν το πρόγραμμα εγκατάστασης αυξήσει την απόσταση απλώς σε:
μείωση της κατανάλωσης σωλήνων.
συντομεύστε το χρόνο εγκατάστασης.
μείωση του κόστους υλικού.
το δάπεδο μπορεί να μην παρέχει πλέον επαρκή απόδοση θερμότητας.
Η κοινή απόσταση μπορεί να ποικίλλει από περίπου:
100 mm / 150 mm / 200 mm / 250 mm / 300 mm
ανάλογα με το σχεδιασμό του συστήματος.
Δεν υπάρχει ενιαίος χώρος κατάλληλος για κάθε δωμάτιο.
Η θερμότητα εξαπλώνεται πλευρικά μέσω του δαπέδου από κάθε σωλήνα UFH.
Εάν οι σωλήνες είναι σχετικά κοντά μεταξύ τους, η θερμοκρασία της επιφάνειας του δαπέδου γίνεται πιο ομοιόμορφη.
Εάν η απόσταση γίνει πολύ μεγάλη, η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της περιοχής ακριβώς πάνω από τον σωλήνα και της περιοχής μεταξύ των σωλήνων γίνεται μεγαλύτερη.
Εννοιολογικά:
Πιο στενή απόσταση σωλήνων
→ πιο ομοιόμορφη θερμοκρασία δαπέδου
→ μεγαλύτερη αποτελεσματική ικανότητα μεταφοράς θερμότητας
Ευρύτερη απόσταση σωλήνων
→ μεγαλύτερες ψυχρές ζώνες μεταξύ των σωλήνων
→ χαμηλότερη μέση θερμοκρασία επιφάνειας
→ δυνητικά χαμηλότερη απόδοση θερμότητας δωματίου
Επομένως, η απλή κάλυψη ολόκληρου του δωματίου με σωλήνα UFH δεν εγγυάται επαρκή ικανότητα θέρμανσης.
Οπυκνότητα και διάταξη των σωληνώσεωνύλη.
Ένας καλός σχεδιασμός UFH θα πρέπει να ξεκινά με υπολογισμούς απώλειας θερμότητας δωμάτιο προς δωμάτιο.
Διαφορετικές περιοχές του ίδιου κτιρίου μπορεί να απαιτούν διαφορετική απόσταση σωλήνων.
Για παράδειγμα:
Καλή μόνωση, μικρό παράθυρο και χαμηλή απώλεια θερμότητας:
Μπορεί να είναι αποδεκτό μεγαλύτερο διάστημα.
Μεγαλύτερη περιμετρική απώλεια θερμότητας:
Ενδέχεται να απαιτείται στενότερη απόσταση.
Απαίτηση υψηλότερης θερμοκρασίας άνεσης:
Ενδέχεται να είναι κατάλληλη η πιο κοντινή απόσταση.
Υψηλότερη τοπική απώλεια θερμότητας:
Η στενότερη απόσταση των σωλήνων μπορεί να βοηθήσει στην αντιστάθμιση της υψηλότερης ζήτησης.
Επομένως, η μηχανική λογική θα πρέπει να είναι:
Απώλεια θερμότητας δωματίου → Διαθέσιμη πραγματική επιφάνεια δαπέδου → Απαιτούμενο W/m² → Διάστημα σωλήνων → Θερμοκρασία νερού → Παροχή
δεν:
Χρησιμοποιήστε την ίδια απόσταση σωλήνων παντού.
Αυτό είναι ένα ιδιαίτερα σημαντικό σημείο.
Ας υποθέσουμε ότι ένα σαλόνι απαιτεί:
3.000 W
και έχει συνολική επιφάνεια δαπέδου:
30 m²
Με την πρώτη ματιά:
Αλλά ας υποθέσουμε ότι τα 8 m² δεν είναι ουσιαστικά διαθέσιμα λόγω:
Σταθερά ντουλάπια?
μεγάλα έπιπλα?
σκάλες;
μόνιμες κατασκευές δαπέδου.
Η πραγματική αποτελεσματική περιοχή θέρμανσης είναι:
Τώρα:
Αυτή είναι μια πολύ διαφορετική συνθήκη σχεδιασμού.
Ανάλογα με την απαιτούμενη εσωτερική θερμοκρασία, το φινίρισμα του δαπέδου και την επιτρεπόμενη θερμοκρασία επιφάνειας δαπέδου, το σύστημα UFH ενδέχεται να μην είναι πλέον σε θέση να παρέχει ολόκληρο το φορτίο θέρμανσης του δωματίου.
Σε αυτό το σημείο, ο σχεδιαστής δεν θα πρέπει απλώς να συνεχίσει να αυξάνει τη θερμοκρασία του νερού της αντλίας θερμότητας.
Μια κοινή απάντηση στην ανεπαρκή έξοδο UFH είναι:
«Αυξήστε τη θερμοκρασία του εξερχόμενου νερού».
Η αύξηση της μέσης θερμοκρασίας του νερού μπορεί να αυξήσει την απόδοση θερμότητας δαπέδου.
Υπάρχουν όμως όρια.
Η υψηλότερη θερμοκρασία του νερού μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα:
χαμηλότερη αντλία θερμότητας COP;
υψηλότερο λειτουργικό κόστος·
υπερβολική θερμοκρασία επιφάνειας δαπέδου.
μειωμένη άνεση?
πιθανοί περιορισμοί δαπέδων.
μεγαλύτερες απώλειες συστήματος.
Ένα από τα κύρια πλεονεκτήματα του UFH σε συνδυασμό με μια αντλία θερμότητας είναι η δυνατότητα λειτουργίας σε σχετικά χαμηλές θερμοκρασίες νερού.
Εάν το σύστημα απαιτεί άσκοπα υψηλές θερμοκρασίες νερού, επειδή η αποτελεσματική επιφάνεια δαπέδου δεν έχει σχεδιαστεί σωστά, η αντλία θερμότητας χάνει μέρος του πλεονεκτήματος της απόδοσής της.
Το πάτωμα δεν πρέπει απλώς να γίνεται «όσο το δυνατόν πιο ζεστό».
Ο σχεδιασμός UFH πρέπει να λαμβάνει υπόψη αποδεκτές θερμοκρασίες επιφάνειας δαπέδου.
Τα πρότυπα άνεσης διαφοροποιούν συνήθως τις κατεχόμενες περιοχές και τις ειδικές/περιμετρικές ζώνες και οι απαιτήσεις του έργου θα πρέπει να ακολουθούν το ισχύον τοπικό πρότυπο.
Αυτό σημαίνει ότι υπάρχει ένα πρακτικό όριο στο πόση θερμότητα μπορεί να εξαχθεί από κάθε τετραγωνικό μέτρο δαπέδου.
Επομένως:
Εάν το δωμάτιο απαιτεί περισσότερη θερμότητα από αυτή που μπορεί να προσφέρει με ασφάλεια και άνεση η διαθέσιμη επιφάνεια δαπέδου, η λύση πρέπει να προέρχεται από τη σχεδίαση του συστήματος - όχι απλώς από την υψηλότερη θερμοκρασία νερού.
Οι πιθανές λύσεις περιλαμβάνουν:
αύξηση της αποτελεσματικής περιοχής θέρμανσης.
μείωση της απώλειας θερμότητας?
βελτιστοποίηση της απόστασης των σωλήνων.
βελτίωση της κατασκευής δαπέδου?
προσθέτοντας ένα άλλο τερματικό θέρμανσης.
Οι παραδοσιακοί λέβητες μπορούν εύκολα να παράγουν νερό υψηλής θερμοκρασίας.
Οι αντλίες θερμότητας αέρα-νερού αποδίδουν καλύτερα σε χαμηλότερες θερμοκρασίες νερού εξόδου.
Γενικά:
Χαμηλότερη θερμοκρασία νερού εξόδου → Χαμηλότερη ανύψωση συμπιεστή → Καλύτερη απόδοση
Επομένως, ένα σωστά σχεδιασμένο σύστημα UFH είναι ένα εξαιρετικό τερματικό για αντλίες θερμότητας.
Αλλά αυτό το πλεονέκτημα εξαρτάται από την ύπαρξη αρκετής αποτελεσματικής επιφάνειας θέρμανσης.
Εάν η περιοχή UFH είναι πολύ μικρή, το σύστημα μπορεί να απαιτήσει υψηλότερες θερμοκρασίες νερού για να αντισταθμίσει.
Αυτό μπορεί να μειώσει την εποχιακή απόδοση.
Έτσι, η αποτελεσματική επιφάνεια δαπέδου δεν είναι μόνο ζήτημα άνεσης.
Είναι επίσης έναπρόβλημα απόδοσης αντλίας θερμότητας.
Στη σειρά μας, συζητάμε ένα σύστημα με:
Μία πηγή θερμότητας + δύο τερματικά
Τυπικά:
Αντλία θερμότητας αέρα-νερού
↓
Fan Coils + Ενδοδαπέδια Θέρμανση
Αυτή η διάταξη μπορεί να προσφέρει μεγαλύτερη ευελιξία.
Ας υποθέσουμε ότι το σύστημα UFH δεν μπορεί να καλύψει ολόκληρο το φορτίο θέρμανσης σχεδιασμού επειδή η πραγματική επιφάνεια δαπέδου είναι περιορισμένη.
Το fan coil μπορεί να παρέχει συμπληρωματική χωρητικότητα κατά τη διάρκεια:
πολύ κρύος καιρός?
γρήγορη προθέρμανση?
περιόδους αιχμής φορτίου.
Εν τω μεταξύ, το UFH παρέχει:
σταθερή άνεση με ακτινοβολία.
λειτουργία σε χαμηλή θερμοκρασία.
συνεχής θέρμανση βάσης.
Αυτή μπορεί να είναι μια αποτελεσματική στρατηγική σχεδιασμού όταν ελέγχεται σωστά.
Ωστόσο, τα δύο τερματικά συστήματα πρέπει να είναι υδραυλικά και θερμικά συντονισμένα.
Τα συμπτώματα διαφέρουν από ένα κλείδωμα αέρα ή αστοχία αντλίας.
Τα τυπικά σημάδια περιλαμβάνουν:
Αυτό υποδηλώνει ότι η κυκλοφορία μπορεί να είναι φυσιολογική.
Το υδραυλικό κύκλωμα φαίνεται να μεταφέρει θερμότητα.
Δεν υπάρχει εμφανές πρόβλημα χαμηλής ροής.
Τώρα πρέπει να συγκρίνουμε την απόδοση του δαπέδου με την απώλεια θερμότητας του κτιρίου.
Αυτό υποδηλώνει τοπική θερμική αντίσταση.
Αυτό μπορεί να υποδεικνύει ότι η μέγιστη απόδοση UFH είναι χαμηλότερη από τη μέγιστη απώλεια θερμότητας του δωματίου.
Σε αυτό το σημείο, η σωστή ερώτηση δεν είναι πλέον:
"Γιατί δεν θερμαίνεται η αντλία θερμότητας;"
Γίνεται:
«Μπορεί η διαθέσιμη επιφάνεια δαπέδου να εκπέμπει αρκετή θερμότητα για να καλύψει την απώλεια θερμότητας του δωματίου;»
Ένας απλοποιημένος τρόπος κατανόησης του προβλήματος είναι:
Οπου:
Qroom= απαιτούμενη ικανότητα θέρμανσης χώρου, W
Αποτελεσματική= αποτελεσματική επιφάνεια δαπέδου που εκπέμπει θερμότητα, m²
q= απαιτούμενη μέση απόδοση θερμότητας, W/m²
Επομένως:
Καθώς μειώνεται η αποτελεσματική επιφάνεια δαπέδου, αυξάνεται η απαιτούμενη απόδοση ανά τετραγωνικό μέτρο.
Αυτός είναι ο θεμελιώδης λόγος για τον οποίο τα μεγάλα έπιπλα, τα χοντρά χαλιά και η κακή διάταξη των σωλήνων μπορούν να γίνουν σοβαρά προβλήματα.
Μια άλλη κοινή παρεξήγηση είναι να κρίνουμε το UFH μόνο αγγίζοντας το πάτωμα.
Ένα άνετο δάπεδο UFH χαμηλής θερμοκρασίας δεν είναι απαραίτητα πολύ ζεστό.
Και αντίστροφα, ένα αισθητά ζεστό δάπεδο δεν σημαίνει αυτόματα ότι το δωμάτιο λαμβάνει επαρκή συνολική ικανότητα θέρμανσης.
Αυτό που έχει σημασία είναι:
Επομένως, η μηχανική διάγνωση θα πρέπει να χρησιμοποιεί:
θερμοκρασία δωματίου?
απώλεια θερμότητας σχεδιασμού?
θερμοκρασία τροφοδοσίας/επιστροφής.
ροή νερού?
αποτελεσματική επιφάνεια δαπέδου?
θερμοκρασία επιφάνειας δαπέδου?
αντί να βασίζεστε μόνο στο πόσο ζεστό είναι το πάτωμα με το χέρι.
Όταν η αντλία θερμότητας και η κυκλοφορία του νερού φαίνονται κανονικά αλλά το δωμάτιο παραμένει κρύο, ελέγξτε τα ακόλουθα.
Βήμα 1 — Υπολογίστε την απώλεια θερμότητας δωματίου
Πόσα watt απαιτεί πραγματικά το δωμάτιο υπό συνθήκες σχεδιασμού;
Βήμα 2 — Υπολογίστε την πραγματική περιοχή UFH
Εξαιρέστε ή αξιολογήστε προσεκτικά τις μόνιμα παρεμποδισμένες περιοχές.
Βήμα 3 — Υπολογίστε το απαιτούμενο W/m²
Μπορεί η διαθέσιμη επιφάνεια δαπέδου να το παραδώσει ρεαλιστικά;
Βήμα 4 — Ελέγξτε τα έπιπλα
Τα μεγάλα αντικείμενα στερεάς βάσης μπλοκάρουν σημαντική επιφάνεια δαπέδου;
Βήμα 5 — Ελέγξτε τα χαλιά και τα χαλιά
Τα καλύμματα υψηλής αντίστασης μειώνουν τη μεταφορά θερμότητας;
Βήμα 6 — Ελέγξτε το φινίρισμα του δαπέδου
Είναι η θερμική αντίσταση συμβατή με το UFH;
Βήμα 7 — Ελέγξτε την απόσταση των σωλήνων
Η απόσταση σχεδιάστηκε σύμφωνα με το θερμικό φορτίο;
Βήμα 8 — Ελέγξτε τη θερμοκρασία του νερού
Είναι κατάλληλο για την κατασκευή δαπέδου;
Βήμα 9 — Ελέγξτε την πραγματική ροή
Επιβεβαιώστε ότι ο βρόχος λαμβάνει την απαιτούμενη ροή σχεδιασμού.
Βήμα 10 — Συγκρίνετε την παραγωγή θερμότητας με την απώλεια θερμότητας
Αυτό είναι το τελικό τεστ μηχανικής.
| Σύμπτωμα | Πιθανή αιτία | Τι να ελέγξετε |
|---|---|---|
| Δάπεδο ζεστό αλλά το δωμάτιο κρύο | Ανεπαρκής αποτελεσματική περιοχή | Απώλεια θερμότητας δωματίου έναντι εξόδου UFH |
| Χώρος μπροστά από τον καναπέ κρύο | Έπιπλα που εμποδίζουν τη θερμότητα | Βάση/κενό επίπλων |
| Δάπεδο κάτω από το χαλί ζεστό | Υψηλή θερμική αντοχή | Μοκέτα και υπόστρωμα |
| Το μεγάλο δωμάτιο δυσκολεύεται να θερμανθεί | Πολύ μεγάλη απόσταση σωλήνων | Διάταξη UFH |
| Ψυχρές περιοχές μεταξύ των σωλήνων | Υπερβολική απόσταση | Βήμα σωλήνων |
| Το σύστημα παλεύει μόνο σε κρύο καιρό | Η μέγιστη απώλεια θερμότητας υπερβαίνει την ικανότητα UFH | Φορτίο σχεδιασμού |
| Απαιτείται υψηλή θερμοκρασία νερού | Ανεπαρκής περιοχή εκπομπών | Σχέδιο UFH |
| Καλή ροή αλλά κακή θερμοκρασία δωματίου | Πρόβλημα εκπομπής θερμότητας | Αποτελεσματικό φινίρισμα περιοχής/δαπέδου |
Ναί. Τα μεγάλα έπιπλα με μικρό ή καθόλου διάκενο από κάτω μπορούν να μειώσουν τη χρήσιμη μεταφορά θερμότητας από το πάτωμα στο δωμάτιο. Τα σταθερά έπιπλα θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά τον σχεδιασμό UFH.
Μπορεί να μειώσει σημαντικά την παραγωγή θερμότητας εάν το χαλί και το υπόστρωμα έχουν υψηλή θερμική αντίσταση. Ελέγχετε πάντα εάν το σύστημα δαπέδων είναι κατάλληλο για UFH.
Γενικά, η πιο κοντινή απόσταση μπορεί να βελτιώσει την ομοιομορφία θερμοκρασίας επιφάνειας και να αυξήσει την επιτεύξιμη απόδοση θερμότητας υπό τις ίδιες συνθήκες λειτουργίας. Ωστόσο, η απόσταση θα πρέπει να επιλέγεται μέσω θερμικού και υδραυλικού σχεδιασμού και όχι απλώς να γίνεται όσο το δυνατόν πιο κοντά.
Το δάπεδο μπορεί να μεταφέρει θερμότητα, αλλά η συνολική απόδοση θερμότητας μπορεί να εξακολουθεί να είναι χαμηλότερη από την απώλεια θερμότητας του κτιρίου. Ελέγξτε την αποτελεσματική περιοχή θέρμανσης, τη μόνωση, τα παράθυρα, τις επενδύσεις δαπέδων και το θερμικό φορτίο σχεδιασμού.
Μόνο αφού επιβεβαιωθεί ότι η ροή, η υδραυλική ισορροπία και ο σχεδιασμός UFH είναι σωστές. Η υψηλότερη θερμοκρασία του εξερχόμενου νερού μπορεί να αυξήσει την απόδοση, αλλά συνήθως μειώνει την απόδοση της αντλίας θερμότητας.
Ναί. Σε ένα σωστά σχεδιασμένο σύστημα μίας πηγής και δύο ακροδεκτών, τα fan coils μπορούν να παρέχουν συμπληρωματική θέρμανση κατά τις περιόδους αιχμής, ενώ το UFH παρέχει σταθερή θέρμανση βάσης.
Όταν η θερμοκρασία και η κυκλοφορία του νερού UFH είναι κανονικές αλλά το δωμάτιο είναι ακόμα κρύο, σταματήστε να ρωτάτε μόνο:
«Φτάνει αρκετό ζεστό νερό στο πάτωμα;»
Η επόμενη ερώτηση θα πρέπει να είναι:
"Έχει το δάπεδο αρκετή αποτελεσματική επιφάνεια για να μεταφέρει την απαιτούμενη θερμότητα στο δωμάτιο;"
Η πλήρης σχέση μηχανικής είναι:
Απώλεια θερμότητας κτιρίου
↓
Απαιτούμενη Θέρμανση
↓
Αποτελεσματική περιοχή UFH
↓
Απαιτούμενο W/m²
↓
Διάστιχο σωλήνων + Κατασκευή δαπέδου
↓
Θερμοκρασία Νερού + Παροχή
↓
Έξοδος θερμότητας δαπέδου
↓
Άνεση εσωτερικού χώρου
Αυτό μας οδηγεί σε μια άλλη σημαντική αρχή:
Η χωρητικότητα της ενδοδαπέδιας θέρμανσης καθορίζεται όχι μόνο από το πόση θερμότητα εισέρχεται στους σωλήνες, αλλά και από το πόσο αποτελεσματικά το δάπεδο μπορεί να απελευθερώσει αυτή τη θερμότητα στο δωμάτιο.
Για συστήματα αντλιών θερμότητας αέρα-νερού, η μεγιστοποίηση της αποτελεσματικής περιοχής εκπομπής θερμότητας χαμηλής θερμοκρασίας επιτρέπει στην αντλία θερμότητας να λειτουργεί σε χαμηλότερες θερμοκρασίες νερού—και αυτό είναι ένα από τα κλειδιά για την επίτευξη και των δύοάνεση και υψηλή εποχιακή απόδοση.
Η σειρά μας τώρα περιλαμβάνει:
Μέρος 1 — Αρχική θέση σε λειτουργία ή μακροπρόθεσμη διακοπή λειτουργίας
Μέρος 2 — Παγιδευμένος αέρας σε σωλήνες ενδοδαπέδιας θέρμανσης
Μέρος 3 — Κακή σχεδίαση και διάταξη σωληνώσεων
Μέρος 4 — Ανεπαρκής αποτελεσματική περιοχή απαγωγής θερμότητας
Θα συνεχίσουμε να εξετάζουμε τις πραγματικές αιτίες κακής απόδοσης UFH από την οπτική γωνία τουπλήρης αντλία θερμότητας + υδρονικό σύστημα, αντί να εστιάσετε μόνο στην ίδια τη μονάδα αντλίας θερμότητας.
Για περισσότερα τεχνικά άρθρα σχετικά με τις αντλίες θερμότητας αέρα-νερού, την ενδοδαπέδια θέρμανση, τα fan coils και τον σχεδιασμό του υδρονικού συστήματος:
Μία πηγή θερμότητας, δύο ακροδέκτες: Γιατί η ενδοδαπέδια θέρμανση δεν θερμαίνεται;
Η αντλία θερμότητας λειτουργεί κανονικά.
Η θερμοκρασία του νερού εξόδου είναι σωστή.
Η ροή του νερού μέσω των βρόχων ενδοδαπέδιας θέρμανσης φαίνεται λογική.
Δεν υπάρχει εμφανής κλειδαριά αέρα και το υδραυλικό σύστημα έχει ισορροπήσει σωστά.
Αλλά το δωμάτιο εξακολουθεί να παλεύει να φτάσει τη θερμοκρασία στόχο.
Τι άλλο μπορεί να φταίει;
Μια αιτία που συχνά παραβλέπεται είναι:
Η αποτελεσματική περιοχή απαγωγής θερμότητας του συστήματος ενδοδαπέδιας θέρμανσης είναι πολύ μικρή.
Αυτό μπορεί να συμβεί όταν μεγάλες επιφάνειες θερμαινόμενου δαπέδου καλύπτονται από καναπέδες, κρεβάτια, ντουλάπια, χοντρά χαλιά ή άλλα υλικά υψηλής αντοχής. Μπορεί επίσης να συμβεί όταν η απόσταση των σωλήνων UFH είναι πολύ μεγάλη ή όταν η πραγματική επιφάνεια του θερμαινόμενου δαπέδου είναι πολύ μικρή για τη σχεδιαστική απώλεια θερμότητας του δωματίου.
ΣεΜέρος 4 της σειράς αντιμετώπισης προβλημάτων "Μία πηγή θερμότητας, δύο τερματικά"., εξηγούμε γιατί συνολική επιφάνεια καιαποτελεσματική περιοχή θέρμανσηςδεν είναι απαραίτητα τα ίδια — και γιατί αυτή η διαφορά έχει σημασία στα συστήματα αντλιών θερμότητας αέρα-νερού.
Η ενδοδαπέδια θέρμανση λειτουργεί μεταφέροντας θερμότητα από το ζεστό νερό μέσα στους σωλήνες στη δομή του δαπέδου.
Στη συνέχεια, η θερμότητα ταξιδεύει προς τα πάνω μέσω:
Σωλήνας UFH → Δομή δαπέδου/Δάπεδο → Φινίρισμα δαπέδου → Δωμάτιο
Επομένως, η χρησιμοποιήσιμη επιφάνεια δαπέδου λειτουργεί ως μεγάλος εκπομπός θερμότητας χαμηλής θερμοκρασίας.
Αλλά δεν μεταφέρει απαραίτητα κάθε τετραγωνικό μέτρο δαπέδου αποτελεσματικά τη θερμότητα στο δωμάτιο.
Σκεφτείτε ένα υπνοδωμάτιο 15 m².
Μετά την εγκατάσταση:
ένα μεγάλο κρεβάτι?
γκαρνταρόμπα;
ντουλάπια δίπλα στο κρεβάτι?
γραφείο;
άλλα έπιπλα?
ίσως μόνο 8–10 m² του δαπέδου παραμένει σχετικά ανεμπόδιστο.
Εάν το κρεβάτι έχει μια σταθερή βάση που κάθεται απευθείας στο πάτωμα, η αποτελεσματική περιοχή μεταφοράς θερμότητας μπορεί να μειωθεί περαιτέρω.
Επομένως:
Συνολική επιφάνεια δωματίου ≠ αποτελεσματική περιοχή απαγωγής θερμότητας UFH.
Αυτή η διάκριση γίνεται πολύ σημαντική σε δωμάτια με υψηλά φορτία θέρμανσης.
Η ενδοδαπέδια θέρμανση μεταφέρει θερμότητα κυρίως μέσω ακτινοβολίας και μεταφοράς από την επιφάνεια του θερμαινόμενου δαπέδου στο δωμάτιο.
Όταν ένα μεγάλο έπιπλο κάθεται απευθείας στο πάτωμα, αλλάζει αυτή τη διαδρομή μεταφοράς θερμότητας.
Αντί για:
Θερμαινόμενο Δάπεδο → Δωμάτιο
τώρα έχουμε:
Θερμαινόμενο δάπεδο → Έπιπλα → Περιορισμένη μεταφορά θερμότητας → δωμάτιο
Η θερμότητα δεν εξαφανίζεται τελείως, αλλά μειώνεται η χρήσιμη μεταφορά της στον κατειλημμένο χώρο.
Το πρόβλημα είναι ιδιαίτερα αισθητό με έπιπλα που έχουν ελάχιστο ή καθόλου διάκενο αέρα από κάτω, όπως:
ντουλάπες δαπέδου?
κρεβάτια με στερεά βάση.
μεγάλοι καναπέδες με πολύ χαμηλό διάκενο.
ενσωματωμένα ντουλάπια?
πλατφόρμες αποθήκευσης.
Κατά τον σχεδιασμό του UFH θα πρέπει επομένως να ληφθούν υπόψη μεγάλες μόνιμα καλυμμένες περιοχές.
Ας υποθέσουμε ότι ένα υπνοδωμάτιο έχει συνολική επιφάνεια δαπέδου:
15 m²
Το δωμάτιο απαιτεί σχεδιαστική ικανότητα θέρμανσης:
900 W
Εάν σχεδόν ολόκληρο το δάπεδο μπορεί να μεταφέρει αποτελεσματικά θερμότητα, η μέση απαιτούμενη απόδοση είναι:
Αυτό είναι σχετικά διαχειρίσιμο για ένα σωστά σχεδιασμένο σύστημα UFH χαμηλής θερμοκρασίας.
Αλλά ας υποθέσουμε ότι τα έπιπλα και οι επενδύσεις δαπέδου μειώνουν την αποτελεσματική περιοχή μεταφοράς θερμότητας μόνο σε:
9 m²
Τώρα η απαιτούμενη έξοδος από τη διαθέσιμη επιφάνεια γίνεται:
Η απώλεια θερμότητας του δωματίου δεν έχει αλλάξει.
Αλλά η διαθέσιμη επιφάνεια θέρμανσης έχει γίνει πολύ μικρότερη.
Αυτό σημαίνει ότι κάθε αποτελεσματικό τετραγωνικό μέτρο δαπέδου πρέπει τώρα να παρέχει πολύ περισσότερη θερμότητα.
Αυτό μπορεί να απαιτεί:
στενότερη απόσταση σωλήνων.
υψηλότερη θερμοκρασία νερού?
υψηλότερη ροή?
φινίρισμα δαπέδου χαμηλότερης αντίστασης.
βελτιωμένη μόνωση?
ή συμπληρωματική θέρμανση.
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο πρέπει να ληφθεί υπόψη η διάταξη των επίπλωνπριν οριστικοποιηθεί η διάταξη του σωλήνα UFH.
Τα έπιπλα δεν είναι το μόνο πρόβλημα.
Οι επενδύσεις δαπέδου μπορούν επίσης να μειώσουν τη μεταφορά θερμότητας.
Ένα χοντρό χαλί, ειδικά όταν συνδυάζεται με μονωτικό υπόστρωμα, προσθέτει θερμική αντίσταση μεταξύ του θερμαινόμενου δαπέδου και του δωματίου.
Αντί η θερμότητα να κινείται εύκολα προς τα πάνω, το κάλυμμα δαπέδου επιβραδύνει τη μεταφορά.
Αυτό μπορεί να δημιουργήσει μια ενδιαφέρουσα κατάσταση:
Το δάπεδο κάτω από το χαλί είναι ζεστό, αλλά το δωμάτιο πάνω δεν δέχεται αρκετή χρήσιμη θερμότητα.
Με άλλα λόγια, το σύστημα UFH παράγει θερμότητα — αλλά η θερμότητα δεν μπορεί να απελευθερωθεί αποτελεσματικά.
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα υλικά δαπέδων θα πρέπει πάντα να λαμβάνονται υπόψη κατά το σχεδιασμό συστημάτων θέρμανσης χαμηλής θερμοκρασίας.
Τα διαφορετικά φινιρίσματα δαπέδου έχουν διαφορετικά θερμικά χαρακτηριστικά.
Τα τυπικά φινιρίσματα περιλαμβάνουν:
κεραμικό πλακίδιο?
πέτρα;
κατασκευασμένο ξύλο?
φυλλωτός;
βινύλι;
χαλί.
Το κεραμικό πλακίδιο και η πέτρα παρέχουν γενικά σχετικά καλή μεταφορά θερμότητας.
Το ξύλο, το laminate και το χαλί παρουσιάζουν συνήθως μεγαλύτερη θερμική αντίσταση, αν και η πραγματική απόδοση εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το συγκεκριμένο προϊόν και το πάχος.
Η σημαντική μηχανική παράμετρος είναι η συνολική θερμική αντίσταση:
Φινίρισμα δαπέδου + υπόστρωμα + Άλλα στρώματα πάνω από τη δομή θέρμανσης
Οι κατασκευαστές δαπέδων συμβατών με UFH συχνά καθορίζουν μια μέγιστη επιτρεπόμενη θερμική αντίσταση.
Αυτές οι πληροφορίες πρέπει να ελέγχονται κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού.
Σε πραγματικά έργα, ο σχεδιαστής HVAC ή UFH δεν λαμβάνει πάντα την τελική διάταξη επίπλων.
Αυτό μπορεί να δημιουργήσει προβλήματα αργότερα.
Για παράδειγμα, οι σωλήνες μπορούν να εγκατασταθούν ομοιόμορφα σε ένα υπνοδωμάτιο.
Μετά την κατασκευή, ο ιδιοκτήτης εγκαθιστά:
ένα μεγάλο κρεβάτι με στερεά βάση.
ντουλάπες από το δάπεδο μέχρι την οροφή.
χοντρό χαλί.
Ένα σημαντικό ποσοστό της επιφάνειας θέρμανσης είναι πλέον φραγμένο.
Ο πελάτης μπορεί στη συνέχεια να παραπονεθεί:
"Το δάπεδο είναι ζεστό σε ορισμένα μέρη, αλλά η θερμοκρασία του δωματίου είναι ακόμα χαμηλή."
Από την άποψη της ανάθεσης, αυτό μπορεί να προκαλέσει σύγχυση επειδή:
Η λειτουργία της αντλίας θερμότητας είναι κανονική.
η θερμοκρασία του νερού είναι κανονική.
η ροή είναι φυσιολογική.
η λειτουργία πολλαπλής είναι φυσιολογική.
Ο παράγοντας που λείπει είναι τοχρησιμοποιήσιμη επιφάνεια εκπομπής θερμότητας.
Για νέες κατασκευές, ο σχεδιασμός επίπλων και ο σχεδιασμός UFH θα πρέπει επομένως να συντονίζονται όποτε είναι δυνατόν.
Υπάρχει ένας άλλος τύπος «ανεπαρκούς περιοχής απαγωγής θερμότητας» που είναι λιγότερο ορατός.
Το πάτωμα μπορεί να φαίνεται εντελώς διαθέσιμο, αλλά τοΗ απόσταση των σωλήνων UFH είναι πολύ μεγάλη.
Για παράδειγμα, φανταστείτε ένα δωμάτιο υψηλού φορτίου όπου ο υπολογισμένος σχεδιασμός απαιτεί σχετικά στενή απόσταση σωλήνων.
Εάν το πρόγραμμα εγκατάστασης αυξήσει την απόσταση απλώς σε:
μείωση της κατανάλωσης σωλήνων.
συντομεύστε το χρόνο εγκατάστασης.
μείωση του κόστους υλικού.
το δάπεδο μπορεί να μην παρέχει πλέον επαρκή απόδοση θερμότητας.
Η κοινή απόσταση μπορεί να ποικίλλει από περίπου:
100 mm / 150 mm / 200 mm / 250 mm / 300 mm
ανάλογα με το σχεδιασμό του συστήματος.
Δεν υπάρχει ενιαίος χώρος κατάλληλος για κάθε δωμάτιο.
Η θερμότητα εξαπλώνεται πλευρικά μέσω του δαπέδου από κάθε σωλήνα UFH.
Εάν οι σωλήνες είναι σχετικά κοντά μεταξύ τους, η θερμοκρασία της επιφάνειας του δαπέδου γίνεται πιο ομοιόμορφη.
Εάν η απόσταση γίνει πολύ μεγάλη, η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της περιοχής ακριβώς πάνω από τον σωλήνα και της περιοχής μεταξύ των σωλήνων γίνεται μεγαλύτερη.
Εννοιολογικά:
Πιο στενή απόσταση σωλήνων
→ πιο ομοιόμορφη θερμοκρασία δαπέδου
→ μεγαλύτερη αποτελεσματική ικανότητα μεταφοράς θερμότητας
Ευρύτερη απόσταση σωλήνων
→ μεγαλύτερες ψυχρές ζώνες μεταξύ των σωλήνων
→ χαμηλότερη μέση θερμοκρασία επιφάνειας
→ δυνητικά χαμηλότερη απόδοση θερμότητας δωματίου
Επομένως, η απλή κάλυψη ολόκληρου του δωματίου με σωλήνα UFH δεν εγγυάται επαρκή ικανότητα θέρμανσης.
Οπυκνότητα και διάταξη των σωληνώσεωνύλη.
Ένας καλός σχεδιασμός UFH θα πρέπει να ξεκινά με υπολογισμούς απώλειας θερμότητας δωμάτιο προς δωμάτιο.
Διαφορετικές περιοχές του ίδιου κτιρίου μπορεί να απαιτούν διαφορετική απόσταση σωλήνων.
Για παράδειγμα:
Καλή μόνωση, μικρό παράθυρο και χαμηλή απώλεια θερμότητας:
Μπορεί να είναι αποδεκτό μεγαλύτερο διάστημα.
Μεγαλύτερη περιμετρική απώλεια θερμότητας:
Ενδέχεται να απαιτείται στενότερη απόσταση.
Απαίτηση υψηλότερης θερμοκρασίας άνεσης:
Ενδέχεται να είναι κατάλληλη η πιο κοντινή απόσταση.
Υψηλότερη τοπική απώλεια θερμότητας:
Η στενότερη απόσταση των σωλήνων μπορεί να βοηθήσει στην αντιστάθμιση της υψηλότερης ζήτησης.
Επομένως, η μηχανική λογική θα πρέπει να είναι:
Απώλεια θερμότητας δωματίου → Διαθέσιμη πραγματική επιφάνεια δαπέδου → Απαιτούμενο W/m² → Διάστημα σωλήνων → Θερμοκρασία νερού → Παροχή
δεν:
Χρησιμοποιήστε την ίδια απόσταση σωλήνων παντού.
Αυτό είναι ένα ιδιαίτερα σημαντικό σημείο.
Ας υποθέσουμε ότι ένα σαλόνι απαιτεί:
3.000 W
και έχει συνολική επιφάνεια δαπέδου:
30 m²
Με την πρώτη ματιά:
Αλλά ας υποθέσουμε ότι τα 8 m² δεν είναι ουσιαστικά διαθέσιμα λόγω:
Σταθερά ντουλάπια?
μεγάλα έπιπλα?
σκάλες;
μόνιμες κατασκευές δαπέδου.
Η πραγματική αποτελεσματική περιοχή θέρμανσης είναι:
Τώρα:
Αυτή είναι μια πολύ διαφορετική συνθήκη σχεδιασμού.
Ανάλογα με την απαιτούμενη εσωτερική θερμοκρασία, το φινίρισμα του δαπέδου και την επιτρεπόμενη θερμοκρασία επιφάνειας δαπέδου, το σύστημα UFH ενδέχεται να μην είναι πλέον σε θέση να παρέχει ολόκληρο το φορτίο θέρμανσης του δωματίου.
Σε αυτό το σημείο, ο σχεδιαστής δεν θα πρέπει απλώς να συνεχίσει να αυξάνει τη θερμοκρασία του νερού της αντλίας θερμότητας.
Μια κοινή απάντηση στην ανεπαρκή έξοδο UFH είναι:
«Αυξήστε τη θερμοκρασία του εξερχόμενου νερού».
Η αύξηση της μέσης θερμοκρασίας του νερού μπορεί να αυξήσει την απόδοση θερμότητας δαπέδου.
Υπάρχουν όμως όρια.
Η υψηλότερη θερμοκρασία του νερού μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα:
χαμηλότερη αντλία θερμότητας COP;
υψηλότερο λειτουργικό κόστος·
υπερβολική θερμοκρασία επιφάνειας δαπέδου.
μειωμένη άνεση?
πιθανοί περιορισμοί δαπέδων.
μεγαλύτερες απώλειες συστήματος.
Ένα από τα κύρια πλεονεκτήματα του UFH σε συνδυασμό με μια αντλία θερμότητας είναι η δυνατότητα λειτουργίας σε σχετικά χαμηλές θερμοκρασίες νερού.
Εάν το σύστημα απαιτεί άσκοπα υψηλές θερμοκρασίες νερού, επειδή η αποτελεσματική επιφάνεια δαπέδου δεν έχει σχεδιαστεί σωστά, η αντλία θερμότητας χάνει μέρος του πλεονεκτήματος της απόδοσής της.
Το πάτωμα δεν πρέπει απλώς να γίνεται «όσο το δυνατόν πιο ζεστό».
Ο σχεδιασμός UFH πρέπει να λαμβάνει υπόψη αποδεκτές θερμοκρασίες επιφάνειας δαπέδου.
Τα πρότυπα άνεσης διαφοροποιούν συνήθως τις κατεχόμενες περιοχές και τις ειδικές/περιμετρικές ζώνες και οι απαιτήσεις του έργου θα πρέπει να ακολουθούν το ισχύον τοπικό πρότυπο.
Αυτό σημαίνει ότι υπάρχει ένα πρακτικό όριο στο πόση θερμότητα μπορεί να εξαχθεί από κάθε τετραγωνικό μέτρο δαπέδου.
Επομένως:
Εάν το δωμάτιο απαιτεί περισσότερη θερμότητα από αυτή που μπορεί να προσφέρει με ασφάλεια και άνεση η διαθέσιμη επιφάνεια δαπέδου, η λύση πρέπει να προέρχεται από τη σχεδίαση του συστήματος - όχι απλώς από την υψηλότερη θερμοκρασία νερού.
Οι πιθανές λύσεις περιλαμβάνουν:
αύξηση της αποτελεσματικής περιοχής θέρμανσης.
μείωση της απώλειας θερμότητας?
βελτιστοποίηση της απόστασης των σωλήνων.
βελτίωση της κατασκευής δαπέδου?
προσθέτοντας ένα άλλο τερματικό θέρμανσης.
Οι παραδοσιακοί λέβητες μπορούν εύκολα να παράγουν νερό υψηλής θερμοκρασίας.
Οι αντλίες θερμότητας αέρα-νερού αποδίδουν καλύτερα σε χαμηλότερες θερμοκρασίες νερού εξόδου.
Γενικά:
Χαμηλότερη θερμοκρασία νερού εξόδου → Χαμηλότερη ανύψωση συμπιεστή → Καλύτερη απόδοση
Επομένως, ένα σωστά σχεδιασμένο σύστημα UFH είναι ένα εξαιρετικό τερματικό για αντλίες θερμότητας.
Αλλά αυτό το πλεονέκτημα εξαρτάται από την ύπαρξη αρκετής αποτελεσματικής επιφάνειας θέρμανσης.
Εάν η περιοχή UFH είναι πολύ μικρή, το σύστημα μπορεί να απαιτήσει υψηλότερες θερμοκρασίες νερού για να αντισταθμίσει.
Αυτό μπορεί να μειώσει την εποχιακή απόδοση.
Έτσι, η αποτελεσματική επιφάνεια δαπέδου δεν είναι μόνο ζήτημα άνεσης.
Είναι επίσης έναπρόβλημα απόδοσης αντλίας θερμότητας.
Στη σειρά μας, συζητάμε ένα σύστημα με:
Μία πηγή θερμότητας + δύο τερματικά
Τυπικά:
Αντλία θερμότητας αέρα-νερού
↓
Fan Coils + Ενδοδαπέδια Θέρμανση
Αυτή η διάταξη μπορεί να προσφέρει μεγαλύτερη ευελιξία.
Ας υποθέσουμε ότι το σύστημα UFH δεν μπορεί να καλύψει ολόκληρο το φορτίο θέρμανσης σχεδιασμού επειδή η πραγματική επιφάνεια δαπέδου είναι περιορισμένη.
Το fan coil μπορεί να παρέχει συμπληρωματική χωρητικότητα κατά τη διάρκεια:
πολύ κρύος καιρός?
γρήγορη προθέρμανση?
περιόδους αιχμής φορτίου.
Εν τω μεταξύ, το UFH παρέχει:
σταθερή άνεση με ακτινοβολία.
λειτουργία σε χαμηλή θερμοκρασία.
συνεχής θέρμανση βάσης.
Αυτή μπορεί να είναι μια αποτελεσματική στρατηγική σχεδιασμού όταν ελέγχεται σωστά.
Ωστόσο, τα δύο τερματικά συστήματα πρέπει να είναι υδραυλικά και θερμικά συντονισμένα.
Τα συμπτώματα διαφέρουν από ένα κλείδωμα αέρα ή αστοχία αντλίας.
Τα τυπικά σημάδια περιλαμβάνουν:
Αυτό υποδηλώνει ότι η κυκλοφορία μπορεί να είναι φυσιολογική.
Το υδραυλικό κύκλωμα φαίνεται να μεταφέρει θερμότητα.
Δεν υπάρχει εμφανές πρόβλημα χαμηλής ροής.
Τώρα πρέπει να συγκρίνουμε την απόδοση του δαπέδου με την απώλεια θερμότητας του κτιρίου.
Αυτό υποδηλώνει τοπική θερμική αντίσταση.
Αυτό μπορεί να υποδεικνύει ότι η μέγιστη απόδοση UFH είναι χαμηλότερη από τη μέγιστη απώλεια θερμότητας του δωματίου.
Σε αυτό το σημείο, η σωστή ερώτηση δεν είναι πλέον:
"Γιατί δεν θερμαίνεται η αντλία θερμότητας;"
Γίνεται:
«Μπορεί η διαθέσιμη επιφάνεια δαπέδου να εκπέμπει αρκετή θερμότητα για να καλύψει την απώλεια θερμότητας του δωματίου;»
Ένας απλοποιημένος τρόπος κατανόησης του προβλήματος είναι:
Οπου:
Qroom= απαιτούμενη ικανότητα θέρμανσης χώρου, W
Αποτελεσματική= αποτελεσματική επιφάνεια δαπέδου που εκπέμπει θερμότητα, m²
q= απαιτούμενη μέση απόδοση θερμότητας, W/m²
Επομένως:
Καθώς μειώνεται η αποτελεσματική επιφάνεια δαπέδου, αυξάνεται η απαιτούμενη απόδοση ανά τετραγωνικό μέτρο.
Αυτός είναι ο θεμελιώδης λόγος για τον οποίο τα μεγάλα έπιπλα, τα χοντρά χαλιά και η κακή διάταξη των σωλήνων μπορούν να γίνουν σοβαρά προβλήματα.
Μια άλλη κοινή παρεξήγηση είναι να κρίνουμε το UFH μόνο αγγίζοντας το πάτωμα.
Ένα άνετο δάπεδο UFH χαμηλής θερμοκρασίας δεν είναι απαραίτητα πολύ ζεστό.
Και αντίστροφα, ένα αισθητά ζεστό δάπεδο δεν σημαίνει αυτόματα ότι το δωμάτιο λαμβάνει επαρκή συνολική ικανότητα θέρμανσης.
Αυτό που έχει σημασία είναι:
Επομένως, η μηχανική διάγνωση θα πρέπει να χρησιμοποιεί:
θερμοκρασία δωματίου?
απώλεια θερμότητας σχεδιασμού?
θερμοκρασία τροφοδοσίας/επιστροφής.
ροή νερού?
αποτελεσματική επιφάνεια δαπέδου?
θερμοκρασία επιφάνειας δαπέδου?
αντί να βασίζεστε μόνο στο πόσο ζεστό είναι το πάτωμα με το χέρι.
Όταν η αντλία θερμότητας και η κυκλοφορία του νερού φαίνονται κανονικά αλλά το δωμάτιο παραμένει κρύο, ελέγξτε τα ακόλουθα.
Βήμα 1 — Υπολογίστε την απώλεια θερμότητας δωματίου
Πόσα watt απαιτεί πραγματικά το δωμάτιο υπό συνθήκες σχεδιασμού;
Βήμα 2 — Υπολογίστε την πραγματική περιοχή UFH
Εξαιρέστε ή αξιολογήστε προσεκτικά τις μόνιμα παρεμποδισμένες περιοχές.
Βήμα 3 — Υπολογίστε το απαιτούμενο W/m²
Μπορεί η διαθέσιμη επιφάνεια δαπέδου να το παραδώσει ρεαλιστικά;
Βήμα 4 — Ελέγξτε τα έπιπλα
Τα μεγάλα αντικείμενα στερεάς βάσης μπλοκάρουν σημαντική επιφάνεια δαπέδου;
Βήμα 5 — Ελέγξτε τα χαλιά και τα χαλιά
Τα καλύμματα υψηλής αντίστασης μειώνουν τη μεταφορά θερμότητας;
Βήμα 6 — Ελέγξτε το φινίρισμα του δαπέδου
Είναι η θερμική αντίσταση συμβατή με το UFH;
Βήμα 7 — Ελέγξτε την απόσταση των σωλήνων
Η απόσταση σχεδιάστηκε σύμφωνα με το θερμικό φορτίο;
Βήμα 8 — Ελέγξτε τη θερμοκρασία του νερού
Είναι κατάλληλο για την κατασκευή δαπέδου;
Βήμα 9 — Ελέγξτε την πραγματική ροή
Επιβεβαιώστε ότι ο βρόχος λαμβάνει την απαιτούμενη ροή σχεδιασμού.
Βήμα 10 — Συγκρίνετε την παραγωγή θερμότητας με την απώλεια θερμότητας
Αυτό είναι το τελικό τεστ μηχανικής.
| Σύμπτωμα | Πιθανή αιτία | Τι να ελέγξετε |
|---|---|---|
| Δάπεδο ζεστό αλλά το δωμάτιο κρύο | Ανεπαρκής αποτελεσματική περιοχή | Απώλεια θερμότητας δωματίου έναντι εξόδου UFH |
| Χώρος μπροστά από τον καναπέ κρύο | Έπιπλα που εμποδίζουν τη θερμότητα | Βάση/κενό επίπλων |
| Δάπεδο κάτω από το χαλί ζεστό | Υψηλή θερμική αντοχή | Μοκέτα και υπόστρωμα |
| Το μεγάλο δωμάτιο δυσκολεύεται να θερμανθεί | Πολύ μεγάλη απόσταση σωλήνων | Διάταξη UFH |
| Ψυχρές περιοχές μεταξύ των σωλήνων | Υπερβολική απόσταση | Βήμα σωλήνων |
| Το σύστημα παλεύει μόνο σε κρύο καιρό | Η μέγιστη απώλεια θερμότητας υπερβαίνει την ικανότητα UFH | Φορτίο σχεδιασμού |
| Απαιτείται υψηλή θερμοκρασία νερού | Ανεπαρκής περιοχή εκπομπών | Σχέδιο UFH |
| Καλή ροή αλλά κακή θερμοκρασία δωματίου | Πρόβλημα εκπομπής θερμότητας | Αποτελεσματικό φινίρισμα περιοχής/δαπέδου |
Ναί. Τα μεγάλα έπιπλα με μικρό ή καθόλου διάκενο από κάτω μπορούν να μειώσουν τη χρήσιμη μεταφορά θερμότητας από το πάτωμα στο δωμάτιο. Τα σταθερά έπιπλα θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά τον σχεδιασμό UFH.
Μπορεί να μειώσει σημαντικά την παραγωγή θερμότητας εάν το χαλί και το υπόστρωμα έχουν υψηλή θερμική αντίσταση. Ελέγχετε πάντα εάν το σύστημα δαπέδων είναι κατάλληλο για UFH.
Γενικά, η πιο κοντινή απόσταση μπορεί να βελτιώσει την ομοιομορφία θερμοκρασίας επιφάνειας και να αυξήσει την επιτεύξιμη απόδοση θερμότητας υπό τις ίδιες συνθήκες λειτουργίας. Ωστόσο, η απόσταση θα πρέπει να επιλέγεται μέσω θερμικού και υδραυλικού σχεδιασμού και όχι απλώς να γίνεται όσο το δυνατόν πιο κοντά.
Το δάπεδο μπορεί να μεταφέρει θερμότητα, αλλά η συνολική απόδοση θερμότητας μπορεί να εξακολουθεί να είναι χαμηλότερη από την απώλεια θερμότητας του κτιρίου. Ελέγξτε την αποτελεσματική περιοχή θέρμανσης, τη μόνωση, τα παράθυρα, τις επενδύσεις δαπέδων και το θερμικό φορτίο σχεδιασμού.
Μόνο αφού επιβεβαιωθεί ότι η ροή, η υδραυλική ισορροπία και ο σχεδιασμός UFH είναι σωστές. Η υψηλότερη θερμοκρασία του εξερχόμενου νερού μπορεί να αυξήσει την απόδοση, αλλά συνήθως μειώνει την απόδοση της αντλίας θερμότητας.
Ναί. Σε ένα σωστά σχεδιασμένο σύστημα μίας πηγής και δύο ακροδεκτών, τα fan coils μπορούν να παρέχουν συμπληρωματική θέρμανση κατά τις περιόδους αιχμής, ενώ το UFH παρέχει σταθερή θέρμανση βάσης.
Όταν η θερμοκρασία και η κυκλοφορία του νερού UFH είναι κανονικές αλλά το δωμάτιο είναι ακόμα κρύο, σταματήστε να ρωτάτε μόνο:
«Φτάνει αρκετό ζεστό νερό στο πάτωμα;»
Η επόμενη ερώτηση θα πρέπει να είναι:
"Έχει το δάπεδο αρκετή αποτελεσματική επιφάνεια για να μεταφέρει την απαιτούμενη θερμότητα στο δωμάτιο;"
Η πλήρης σχέση μηχανικής είναι:
Απώλεια θερμότητας κτιρίου
↓
Απαιτούμενη Θέρμανση
↓
Αποτελεσματική περιοχή UFH
↓
Απαιτούμενο W/m²
↓
Διάστιχο σωλήνων + Κατασκευή δαπέδου
↓
Θερμοκρασία Νερού + Παροχή
↓
Έξοδος θερμότητας δαπέδου
↓
Άνεση εσωτερικού χώρου
Αυτό μας οδηγεί σε μια άλλη σημαντική αρχή:
Η χωρητικότητα της ενδοδαπέδιας θέρμανσης καθορίζεται όχι μόνο από το πόση θερμότητα εισέρχεται στους σωλήνες, αλλά και από το πόσο αποτελεσματικά το δάπεδο μπορεί να απελευθερώσει αυτή τη θερμότητα στο δωμάτιο.
Για συστήματα αντλιών θερμότητας αέρα-νερού, η μεγιστοποίηση της αποτελεσματικής περιοχής εκπομπής θερμότητας χαμηλής θερμοκρασίας επιτρέπει στην αντλία θερμότητας να λειτουργεί σε χαμηλότερες θερμοκρασίες νερού—και αυτό είναι ένα από τα κλειδιά για την επίτευξη και των δύοάνεση και υψηλή εποχιακή απόδοση.
Η σειρά μας τώρα περιλαμβάνει:
Μέρος 1 — Αρχική θέση σε λειτουργία ή μακροπρόθεσμη διακοπή λειτουργίας
Μέρος 2 — Παγιδευμένος αέρας σε σωλήνες ενδοδαπέδιας θέρμανσης
Μέρος 3 — Κακή σχεδίαση και διάταξη σωληνώσεων
Μέρος 4 — Ανεπαρκής αποτελεσματική περιοχή απαγωγής θερμότητας
Θα συνεχίσουμε να εξετάζουμε τις πραγματικές αιτίες κακής απόδοσης UFH από την οπτική γωνία τουπλήρης αντλία θερμότητας + υδρονικό σύστημα, αντί να εστιάσετε μόνο στην ίδια τη μονάδα αντλίας θερμότητας.
Για περισσότερα τεχνικά άρθρα σχετικά με τις αντλίες θερμότητας αέρα-νερού, την ενδοδαπέδια θέρμανση, τα fan coils και τον σχεδιασμό του υδρονικού συστήματος: