Ciepły dom - zadbaj o to

pokój dzienny, garaż, łazienka), czas przebywania w nim ludzi (np. cała noc, chwilowo), możliwości techniczne (czyli dostępne źródła energii) i uwarunkowania finansowe. Centralne ogrzewanie (CO) Działanie CO grawitacyjnego z gó

Dodane: 10-09-2016 16:13
Ciepły dom - zadbaj o to

Nagrzewanie

Dostarczanie ciepła do pomieszczeń
Wstęp

Istnieje wiele metod dostarczania ciepła do pomieszczenia. Konkretne rozwiązanie warunkują: rodzaj pomieszczenia (np. pokój dzienny, garaż, łazienka), czas przebywania w nim ludzi (np. cała noc, chwilowo), możliwości techniczne (czyli dostępne źródła energii) i uwarunkowania finansowe.
Centralne ogrzewanie (CO)
Działanie CO grawitacyjnego z górnym rozprowadzeniem
Współczesny kocioł CO

We współczesnym rozumieniu jest to dostarczenie ciepła do elementów grzejnych zlokalizowanych w docelowych pomieszczeniach za pomocą gorącej wody. Jednak zakres tego pojęcia jest szerszy ? jest to dystrybucja ciepła po budowli, uzyskanego z przetworzenia paliwa w jednym, specjalnie przeznaczonym do tego pomieszczeniu, kotłowni, w tym przypadku piec nazywany jest kotłem centralnego ogrzewania, a elementy przekazujące ciepło w pomieszczeniach to grzejniki (tzw. potocznie ?kaloryfery?). Do rozprowadzania ciepła wykorzystuje się wodę, parę wodną lub powietrze. Stosuje się systemy obejmujące jedno mieszkanie (centralne ogrzewanie etażowe), jeden budynek, kilka budynków, a nawet całe miasta.

W instalacjach obejmujących jeden budynek woda może krążyć w wyniku zmian gęstości przy zmianach temperatury (CO grawitacyjne) lub jej przepływ jest wymuszany pompą. W większych instalacjach stosuje się wyłącznie systemy z wymuszonym obiegiem. Z uwagi na to, iż ogrzewanie grawitacyjne wymaga zastosowania rur o większej średnicy i większej powierzchni grzejników (znacznie mniejszy przepływ czynnika grzewczego przez grzejniki), obecnie prawie w ogóle nie jest stosowane. Także w małych budynkach (np. domach jednorodzinnych) stosuje się obieg wymuszony.

Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Ogrzewanie


Grzejniki radiatorowe

Grzejniki radiatorowe

Grzejniki radiatorowe są obecnie wypierane przez grzejniki konwekcyjne. Powietrze przepływa na zewnątrz radiatora. Radiator ma rozwiniętą powierzchnię zewnętrzną, wykonywaną przez wyprofilowanie, wytłoczenie lub przyspawanie pasów blachy do rury w której płynie czynnik grzejący.

Wady i zalety, porównanie z konwekcyjnymi:

zajmują większą powierzchnię ściany,
pomieszczenie jest ogrzane równomierniej,
łatwiej uzyskać wyższe temperatury w dolnej części pomieszczenia,
słabo wymuszają obieg powietrza w pomieszczeniu,
większa część ciepła jest odprowadzana przez promieniowanie cieplne.

Promienniki energii cieplnej

Bardzo cenione jako źródło ciepła w wysokich pomieszczeniach z uwagi na bezpośrednie ogrzewanie ciał stałych przez promieniowanie podczerwone, a nie przez powietrze, które dopiero wtórnie jest ogrzewane przez ciała stałe, dzięki czemu ciepło ukierunkowane jest do dolnej partii wysokiego obiektu. Systemy grzewcze oparte na promiennikach charakteryzują się minimalną bezwładnością, szczególnie oparte na promiennikach gazowych i elektrycznych.

Promienniki obecnie należą do najchętniej stosowanych urządzeń grzewczych stosowanych w dużych obiektach przemysłowych, logistycznych i sportowych.

Wady i zalety:

Zalety:

niższe koszty eksploatacji systemu przy tym samym komforcie cieplnym
możliwość stosowania pełnej automatyki sterującej
układ zdecentralizowany przy większych obiektach
możliwość ogrzewania strefowego
kontrola komfortu termicznego całej powierzchni ogrzewanej

Wady:

zależne od rodzaju promienników (gazowe, elektryczne, wodne)


Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Ogrzewanie


W konsekwencji konwekcyjny

Konwekcja

Osobny artykuł: Konwekcja.

Ponieważ przenikanie ciepła poprzez konwekcję odbywa się z jednoczesnym ruchem masy, wpływ na dynamikę tego procesu ma jeszcze jedna zmienna - rodzaj ruchu płynu. W konsekwencji konwekcyjny ruch ciepła jest procesem trudniejszym do opisania i modelowania niż proces przewodzenia. W dodatku parametry płynów wykazują zwykle większą zmienność w zależności od temperatury i ciśnienia niż współczynnik przewodzenia ciepła w ciele stałym. Jest to ważne ponieważ w procesie projektowania wymienników to właśnie na ten rodzaj ruchu można wpływać zmieniając parametry przepływu. Ruch ciepła przez konwekcję opisuje ogólne równanie:

Q ˙ = ? ? A ? ? T \displaystyle \dot Q=\alpha \cdot A\cdot \Delta T \displaystyle \dot Q=\alpha \cdot A\cdot \Delta T

gdzie:

? ? współczynnik wnikania ciepła (kW/m2K)

A ? powierzchnia wymiany ciepła (m2)

?T ? różnica temperatur (K).

Do obliczenia współczynnika wnikania ? wykorzystuje się liczby podobieństwa ? Nusselta, Prandtla, Reynoldsaa oraz inne. W literaturze dostępne są wzory korelacyjne umożliwiające wyznaczenie tych liczb z dużą dokładnością.

Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Wymiennik_ciep%C5%82a