Indholdet af artiklen
- Historien om baseboardopvarmning
- Sådan fungerer baseboardvarmesystemet
- Princippet for drift af baseboardopvarmning
- Baseboardopvarmningsegenskaber – fordele og ulemper
- Afslutningsvis
I denne artikel: Oprindelsen af baseboard-opvarmning; installation af et baseboard-varmesystem; vand og elektriske baseboard radiatorer; princippet om baseboard-opvarmning; hvorfor kun kobber og aluminium bruges til konstruktion af baseboard radiatorer; sokkel opvarmning fordele og ulemper.
Med begyndelsen af efterårskulden og indtil midten af foråret er vi tvunget til yderligere at varme vores kroppe på trods af de regelmæssigt fungerende varmeindretninger. Hvordan har det sig at radiatorerne i varmesystemet og elektriske varmeapparater varmes op til fulde, men fødderne er stadig kolde? Det handler om luftkonvektion – den varmeste luft, der modtager varme fra radiatorer og varmeapparater, stiger til loftet, og den kolde er altid nær gulvet. For at løse problemet med opvarmning og frysning af fødder med kræfterne i det “varme sokkel” -system, og faktisk opvarmes værelserne ikke af dens radiatorer, men af den strålingsvarme, der stammer fra væggene, der opvarmes af dem..
Historien om baseboardopvarmning
Uden tvivl kan grundlæggeren af denne opvarmningsmetode betragtes som en russisk opvarmningsingeniør, professor Vyacheslav Avgustovich Yakhimovich. I begyndelsen af forrige århundrede udviklede og patenterede han et dampbetonopvarmningssystem – rør, gennem hvilke varm damp cirkulerede, og i nogle tilfælde ledes vand gennem væggene og langs dem, dækket med gips, beton eller træplader ovenpå. Dampbetonopvarmning af Yakhimovich havde en række fordele i forhold til vandopvarmning af naturlig cirkulation, der blev stadig mere populær på det tidspunkt – varme blev overført fra kølevæsken til gips eller betonlag i finishen, og disse materialer holdt det godt og gav det til lokalerne i form af strålingsvarme i lang tid, hvilket gjorde det muligt funktionsfejl i varmesystemer. Ulemperne ved opvarmning af dampbeton, nemlig behovet for en større eftersyn af væggene i tilfælde af lækage af opvarmningsrør, den komplekse installation af rørsystemet, som kræver mange dages arbejde med stukkestøbning, og det høje varmetab i bygningerne, forhindrede spredning i Rusland. I mellemtiden nød panel eller radiantopvarmning baseret på udviklingen i Jachimovich stor popularitet i det 20. århundrede.
I USSR var der dog stadig lignende opvarmningssystemer – varmestål eller støbejernsrør blev lagt langs væggene langs sokkelinjen, toppen blev dækket med beton, hvorfra sokkelen blev dannet. I midten af det forrige århundrede blev sådan baseboardopvarmning brugt i børn og medicinske institutioner i Sovjetunionen..
I Europa har gulvvarmesystemer fået en større udvikling – hule paneler i form af et klassisk gulvlister er blevet udviklet, der dækker varmeledninger udstyret med lodret ribbe i hele længden. Ribbenene gjorde det muligt at øge varmeoverførslen til baseboardradiatorer med mere end 60% sammenlignet med flade og runde varmepaneler uden ribber.
Sådan fungerer baseboardvarmesystemet
Gulvvarme er opdelt i varmt vand og elektrisk opvarmning. Hovedkomponenterne i et vandkølet system er en radiatorblok til en varm baseboard, et distribusionsmanifold og oxygentætte plastrør placeret inde i et bølgepappet XLPE-rør.
Radiatorblokken består af en varmeveksler og en aluminiumskasse. Varmeveksleren er lavet af to kobberrør, hvis udvendige diameter er 13 mm, vægtykkelsen er 2 mm, med lodrette aluminiums- eller messinglameller fastgjort til dem. Aluminiumskassen består af tre strimler, der er profileret med varm ekstrudering – bundfastgørelsesstrimmel, top og frontdæksel. Boksebredde – 28 mm, højde – 140 mm. Varmeveksleren monteres inde i kassen ved hjælp af holder med et specielt design.
Distributionsmanifolden består af to stålrør, der er parallelle med hinanden, udstyret med udløb, indløb, luftventiler, afstands- og afløbstermo-ventiler – det øverste rør er designet til at blive tilsluttet en varmebeholderforsyningskilde og dets yderligere ledninger gennem plastrør til opvarmningsradiatorer, gennem den nederste, den afkølede varmebærer returneres til varmekedlen eller i tilfælde af centralvarme til returledningen.
Når der bygges en baseboard-opvarmning, anbringes et plastrør, med hjælp af hvilket kølemidlet leveres til og fjernes fra varmelegeme, i et bølgepaprør. Da en del af varmekredsen skal lægges i gulvet og føres gennem vægge, giver det ydre korrugerede rør det muligt at udskifte det indre uden at åbne gulvet – ved blot at fjerne sidstnævnte fra den bølgede kanal og indsætte et nyt PEX-rør i det. Imidlertid vil det fulde fravær af luft inde i baseboard-varmesystemet og immuniteten af plastrør mod salte indeholdt i vandet give det mulighed for at fungere uden uheld i lang tid.
Den højeste temperatur på vand eller frostvæske, der bruges i baseboard-varmesystemet som kølevæske, må ikke overstige 85 ° C, arbejdstrykket må ikke overstige 3 atmosfærer, ellers vil de tværbundne plastrør miste styrke. Da vandtemperaturen i centralvarmeanlægget kan være mere end 85 ° C, og driftstrykket kan overstige 9 atmosfærer (når man tester varmesystemet med en vandhammer), kræves yderligere foranstaltninger. I stedet for plastrør kan du bruge metal-plast eller kobberrør, der er forbundet til hinanden ved lodning, som ekstraudstyr, bruge en varmeveksler, der er indbygget som en modtager af termisk energi fra centralvarmenettet og overfører det til kølevæsken til baseboardvarmesystemet gennem kobberplader. Sidstnævnte mål er især effektiv, da den giver dig mulighed for at bevare høje driftsegenskaber ved baseboardopvarmning og fuldstændigt beskytte den mod temperatur og hydrauliske effekter af centralvarme.
Når man installerer et baseboard-varmesystem, kan det være nødvendigt at udstyre det med ekstra udstyr, såsom: termomekaniske eller termoelektriske termostater til hver gruppe af radiatorer, et servo-drev på fordelingsmanifolden, en cirkulationspumpe, en trykmåler og et termometer ved kølevæskeindløbet til manifolden.
Elektrisk baseboardopvarmning er baseret på radiatorblokke med indbyggede luftvarmeelementer, dvs. installationen er meget lettere end systemer med en flydende varmebærer. Utseendet til elektriske baseboardradiatorer er helt identiske med væskeformige, forskellen er i fravær af rør, der leverer kølevæsken, varmeelementet er indbygget i radiatorens nederste kobberrør, og strømkablet er lagt i det øverste i varmebestandig silikoneisolering. Effekten af varmeelementer er 200 W for hver løbende meter, strømkilden til dem er et almindeligt elektrisk netværk til husholdninger. På trods af det høje niveau af fugtbeskyttelse er elektriske baseboardradiatorer ikke beregnet til installation i rum med høj luftfugtighed..
Princippet for drift af baseboardopvarmning
Sokkelvarmeradiatorer er ikke i stand til at varme atmosfæren i rummet ved konvektion af luft, da de er placeret tæt på væggenes plan, og den luftkonvektive strømning, der stammer fra dem, påvirkes af Coanda-effekten.
Den underlige opførsel af en varm luftstråle fra et tændt stearinlys – dets ambition til enhver nærliggende overflade – blev bemærket af den engelske fysiker Thomas Jung, der nævnte dette i en rapport, han gav ved Royal Society of London i 1800.
En detaljeret undersøgelse af virkningen af ”klæbning” af luftstrøm til overflader i nærheden blev foretaget af den rumænske videnskabsmand Henry Coanda, som ved et uheld opdagede den i begyndelsen af det 20. århundrede, en af de første forskere inden for aerodynamik. Under eksperimenter med en jetturbin, der blev oprettet i henhold til hans projekt, opdagede Coanda den samme fysiske effekt som Jung for 100 år siden – strømmen af væske fra en fungerende turbin stormede mod væggen, der var placeret på siden af den, og så ud til at holde sig til dens overflade. Efter at have udført yderligere eksperimenter fandt videnskabsmanden ud, at luftstrømmen opfører sig på samme måde. I 1934 navngav Henry Coanda effekten, som han opdagede til ære, og forklarede den som følger – en zone med reduceret tryk dannes nær overflader, forårsaget af deres uigennemtrængelighed og fri adgang til luft fra kun den ene side. På samme tid spreder den dækkende luftstrøm sig over et stort område og udvikler sig kun langs den omgivende overflade.
Radiatorer til det varme sokkelsystem installeres langs de ydre (den ene side mod bygningens udvendige) vægge. Kassen dannet af aluminiumsstrimler har to vandrette spalter langs hele længden – den ene er placeret ved gulvet, i frontpanelet, den anden er i den øverste del, tættere på væggen. Kold luft kommer ind i kassens inderside, varmer op og stiger som ved drift af ethvert varmeudstyr, hvis opvarmningsprincip er baseret på luftkonvektion, men i dette tilfælde adlyder luftstrømmen Coanda-effekten og spreder sig kun langs vægoverfladen. Som et resultat overføres varme fra luften ikke til rumets luftatmosfære, men til væggets strukturelle materiale, som ligesom IR-opvarmere afgiver ensartet varme i form af infrarøde stråler, når det opvarmes..
Da rummet ikke opvarmes på grund af konvektion, er der ikke behov for høj opvarmning af kølevæsken – ved udformningen af radiatorer er det kun nødvendigt at bruge materialer med en høj koefficient for varmeledningsevne. Dette forklarer brugen af kobber og aluminium, hvis varmeledningsevne er henholdsvis 390 og 236 W / mK. For eksempel for jern er denne koefficient kun 92 W / m.
Den maksimale temperatur på aluminiumskassen i den varme sokkel under betjening af dette varmesystem vil ikke være mere end 40 ° С, og overfladen på væggen, ved siden af hvilken radiatoren er installeret, opvarmes ikke over 37 ° С – det vil ikke være muligt at brænde dig selv mod dem med alt det ønske.
Baseboardopvarmningsegenskaber – fordele og ulemper
Positive egenskaber ved et varmesystem baseret på baseboard-radiatorer:
- manglende konvektionsluftbevægelse ledsaget af støvvægt;
- infrarød varme positivt opfattet af den menneskelige krop;
- ensartet fordeling af varme gennem rummet, kun uigennemsigtige genstande i rummet udsættes for infrarød opvarmning;
- Varm luft samler sig ikke tæt på loftet, hvilket normalt er tilfældet med konvektionsopvarmning. Den samme temperatur indstilles i rumets luftvolumen;
- overfladerne, der omslutter rummet, har en temperatur, der er acceptabel for mennesker, dvs. de stjæler ikke varme fra menneskelige kroppe;
- problemet med fugtaflejring på overfladerne på væggene og loftet er helt løst – de vil altid være tørre, hvilket betyder, at hverken form eller hældning af efterbehandlingsmaterialer truer dem længere;
- installationen af baseboard-varmesystemet udføres hurtigt, uanset bygningens alder. Skørt radiatorer, selvom de er noget større end et træ gulvlister, slår ikke så tydeligt som støbejern eller bimetalliske radiatorer, normalt installeret under en vindueåbning;
- fraværet af behovet for en høj temperatur på kølemidlet kan reducere brændstofforbruget, der bruges til opvarmning, markant – besparelserne vil være ca. 30-40% sammenlignet med behovene i klassiske varmesystemer. Derudover opnås brændstofbesparelser ved at reducere lufttemperaturen i lokalerne – hvis væggene opvarmes til +22 ° C, vil den komfortable lufttemperatur være +16 ° C sammenlignet med +20 ° C af luft og vægge med en temperatur på +18 ° C, som trækker varme fra husstandens medlemmer;
- høj vedligeholdelighed af systemelementer, hvilket gør det muligt at gøre uden at afmontere efterbehandlingsbelægningerne i tilfælde af behov for reparation;
- udstyret med termostater giver dig mulighed for at indstille den optimale temperatur i hvert værelse udstyret med baseboard radiatorer, hver for sig.
Det skal bemærkes, at baseboard-opvarmningssystemet også kan bruges til at afkøle lokalerne, hvis det er fyldt med en kold væskebærer – Coanda-effekten fungerer i dette tilfælde kun med mindre effektivitet. Når man bruger et system til afkøling, er det vigtigt at holde temperaturen på væsken i systemet på et niveau, der er højere end dugpunktet under disse forhold (afhængigt af luftens fugtighed og dens temperatur), ellers vil der dannes kondens på overfladerne på kredsløbet, som skal fjernes et eller andet sted.
Ulemperne ved systemet inkluderer:
- høje omkostninger – omkring 3000 rubler. pr. meter af varmesystemet med dets installation. Denne pris skyldes dog dyre materialer, der er yderst nødvendige i baseboard-opvarmning;
- installationen af systemet udføres kun af fagfolk med passende certifikater fra producenter af baseboard-varmesystemer. En amatørmæssig tilgang til installationen tillader ikke at opnå de krævede termofysiske egenskaber, vil reducere levetiden markant;
- den maksimale længde på et varmekredsløb må ikke overstige 15 løbende meter – en af grundene til, at systemet skal være udstyret med en fordelingsmanifold. Med en større længde af kredsløbet falder opvarmningseffektiviteten markant;
- installation af forskellige dekorative overlays på radiatorboksen er ikke tilladt, da de reducerer varmeoverførslen;
- strammere pasning af baseboard-radiatorer til vægoverfladen, som tillader fuld brug af Coanda-effekten, fører til sidst til snevning af filmvægdekorationen;
- det er nødvendigt at holde rummet opvarmet af baseboard-radiatorer så frit som muligt uden at blokere overfladerne på bundboards og vægge med skabsmøbler, da dette forhindrer konvektion og infrarød stråling, forvrænger luftstrømmen og absorberer IR-varmen udsendt af væggene.
Afslutningsvis
I det forrige århundrede var baseboardopvarmning som strålevarme generelt ikke særlig populær på grund af det høje varmetab i bygningsmaterialer i bygninger – det var lettere at opvarme luften ved konvektion, hvilket gjorde det muligt hurtigt at kompensere for varmetab på trods af de åbenlyse ulemper ved en sådan opvarmning. Forresten er det af denne grund, at der blev installeret varme radiatorer under vindueåbningerne – gennem revnerne i rammerne og vinduesområdet, trængte kulden særlig hurtigt ind.
I dag findes der bygnings- og efterbehandlingsmaterialer til facader, der kan reducere varmetab betydeligt gennem de lukkede strukturer, og moderne vinduesrammer udstyret med termisk fastholdende glasenheder tillader overhovedet ikke luft. Alt dette gør det muligt at bevæge sig væk fra klassiske konvektionsopvarmningssystemer til mere effektiv strålevarme, mens det forbedrer livskvaliteten i vores huse og lejligheder markant. I de kommende år vil rør og radiatorer, der er fælles for systemer med tvungen og naturlig (gravitations) cirkulation af kølevæsken, forsvinde fra vores hjem – de vil blive erstattet af mere avanceret opvarmningsudstyr.
Kan du venligst give mere information om disse ubestridelige fordele og fakta vedrørende Larkvinduer? Er der specifikke egenskaber eller funktioner, der gør dem unikke? Jeg vil meget gerne lære mere om, hvad der adskiller dem fra andre vinduestyper på markedet.