1. порівняння обладнання
2. Базовий розрахунок охолодження приміщення
3. гідравліка
4. управління
5. особливості монтажу
6. Випробування і запуск
7. Вас може зацікавити:

Л. Галайда

Системи поверхневого охолодження набули поширення в розвинених країнах і в даний час знаходять все більше застосування в Україні, в тому числі і в якості альтернативи системам кондиціонування повітря. При всій схожості за принципом роботи і конструкції «холодних стель» з «теплими підлогами», вони мають ряд особливостей, які ми і розглянемо докладно в цій статті

Необхідність підтримки комфортної температури повітря в приміщеннях ставить споживача перед вибором інженерної системи для забезпечення мікроклімату. Як правило, для цих цілей застосовують кондиціонери повітря. Однак в останні роки на зміну їм нерідко приходять системи поверхневого охолодження , Де в якості теплоносія використовується вода. Найбільш поширені з них - «холодні стелі». Вони особливо ефективні і оптимальні, якщо мова йде про порівняно великих площах житлових або офісних приміщень, для забезпечення мікроклімату яких встановлено джерело тепла і холоду - тепловий насос.

порівняння обладнання

Якщо взяти, наприклад, середній котедж площею 250-300 м2, то капітальні витрати на обладнання його побутовими кондиціонерами складуть понад 3-4 тис. Євро (більш просунуті мультизональні системи - значно дорожче). Системи поверхневого охолодження трохи дорожче (обійдуться приблизно в 5-6 тис. Євро), проте зажадають згодом істотно менших експлуатаційних витрат. Довше і період їх експлуатації. Він вимірюється кількома десятками років (наприклад, якщо в якості базового компонента використовується труба з PE-Xa виробництва німецької компанії REHAU - це близько 50 років).

Кондиціонери же згодом потрібно буде замінювати. Крім того, потрібно їх щорічне технічне обслуговування і сервіс: очищення фільтрів від пилу, профілактика утворення мікроорганізмів, цвілі і грибка в самому обладнанні, дозаправка холодоагентом і т. Д. Виникає також питання з відведенням конденсату.

Є відмінності і в плані комфорту. Так, системи поверхневого охолодження не створюють циркуляції повітря і протягів. Їх дію можна порівняти з перебуванням в підвальних приміщеннях: коли в них спускаєшся, то відчуваєш прохолоду. Адже температура землі - невисока і постійна. Приблизно те ж забезпечують і системи поверхневого охолодження. На відміну від систем кондиціонування, вони працюють з великою постійністю (рідше відбувається вмикання і вимикання).

По частині енергоефективності кондиціонер порівняємо з повітряним тепловим насосом. У той же час сезонна ефективність ґрунтового теплового насоса вище, до того ж, його можна використовувати для опалення в зимовий період. А застосування теплового насоса для охолодження влітку дозволяє прогрівати свердловини, що є профілактикою їх обмерзання.

Серед недоліків систем охолодження - для застосування необхідна рівна поверхня стелі в зонах охолодження, розташування панелей на стелі необхідно погоджувати з дизайнерами. У той же час, деякі елементи дизайну, наприклад, підсвічування, цілком можливі. Монтаж панелей в приміщеннях з високою вологістю не рекомендується (ванні кімнати, басейни і т.п.) через ризик утворення на поверхні будівельних конструкцій конденсату. Оптимальні параметри для систем стельового охолодження: відносна вологість - не більше 70% (довгостроково); температура - не нижче 10 ° С. Крім того, краще, щоб висота стель не перевищувала 5 м.

У системах поверхневого охолодження можливе застосування одного з двох типів теплоносія - антифризу або води. Остання - переважніше з практичної точки зору.

Сама система стельового охолодження передбачає дві можливості організації - за допомогою «мокрого» або «сухого» способів монтажу. Перший, по ряду причин, застосовується досить рідко. Він підходить тільки для нових приміщень, більш трудомісткий і займає більше часу. Другий - передбачає використання набору готових стельових панелей з ув'язненими в них трубами (рис. 1), які після установки необхідно лише обштукатурити і пофарбувати.

Мал. 1. Зовнішній вигляд (а) охолоджуючих панелей і приклад укладання в них труб (б)

Оскільки системи «сухого» монтажу застосовуються більш ніж в 90% випадків, розглянемо детально їх розрахунок, особливості інсталяції та налаштування роботи.

Базовий розрахунок охолодження приміщення

Для проектування спочатку береться план будови. Уточнюється технічне завдання на предмет того, в яких саме приміщеннях буде задіяна система стельового охолодження.

Згідно ДБН В.2.5-67 діє до: 2013 «Опалення, вентиляція і кондиціювання» (якими передбачено застосування панелей для охолодження приміщень), діапазон оптимальної температури в теплий період року в житлових кімнатах становить 23-26 ° С, допустиме значення - до 27 ° С . При цьому рекомендована різниця між зовнішнім і внутрішнім повітрям - близько 7 ° С.

Важливо звернути увагу на джерело холоду. Враховується, що панелі працюють тільки на пасивне охолодження з температурою теплоносія до 17 ° С на лінії подачі і 22 ° С - у зворотній лінії. Такий температурний режим може дати чиллер або тепловий насос. Останній - більш ефективний і тому кращий.

Для того, щоб забезпечити комфортну температуру, розраховуються теплопритоки. Вони, як і тепловтрати в разі опалення, залежать від віконних конструкцій (склопакетів), від самих стін (товщина, матеріал). Крім того, від орієнтації по сторонах світу, наявності затінення від козирків, дерев, від кількості людей і електроприладів в приміщенні. Факторів багато і в кожному випадку вони індивідуальні. Основні можна виразити у формулі:

Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4,

де Q1 - теплопоступления від сонячної радіації або штучного світла (електричного освітлення); Q2 - теплопоступления від знаходяться в приміщенні людей; Q3 - теплопоступления від офісного обладнання; Q4 - теплопоступления від побутової техніки.

Надходження теплоти від сонячної радіації розраховується за формулою:

Q1 = S • h • q,

де S - площа приміщення (м2); h - висота приміщення (м), q - коефіцієнт рівний: 30 Вт / м3 - якщо в приміщення не потрапляє сонячне проміння (або північна сторона будівлі); 35 Вт / м3 - для звичайних умов; 40 Вт / м3 - для кімнат з великою площею скління з сонячної сторони.

Значення Q2 і Q4 можна підібрати з наведених таблиць (табл. 1 і 2), а Q3 зазвичай приймається в розмірі 30% від споживаної потужності оргтехніки. Для прикладу: комп'ютер виділяє 300-400 Вт теплоти, лазерний принтер - 400 Вт, копіювальний апарат - 500-600 Вт.

Таблиця 1. тепловиділення тіла людини в залежності від роду занять

В даний час виробники обладнання пропонують комп'ютерні програми для розрахунку теплопритоків і можна скористатися ними.

Таким чином, за сумарною потужністю тепловиділяючих об'єктів проектанти визначають скільки холоду потрібно отримати від системи стельового охолодження. Виходячи з цього, проводиться підбір панелей. Виробники пропонують достатній їх вибір для того, щоб організувати різні варіанти розміщення. Наприклад, в асортименті компанії REHAU - панелі чотирьох типорозмірів. Довжина виробів - 500, 1000, 1500, 2000 мм. Ширина у всіх моделях - 1250 мм, а глибина - 30 мм. Конструкція панелі включає трубу із зшитого поліетилену (Rautherm S), укладену в гіпсокартон, і шар утеплювача товщиною 15 мм (щоб уникнути випадання конденсату). Охолоджуюча потужність найбільшої за розміром панелі площею 2,5 м2 (2000 х 1250 мм) досягає 95 Вт (близько 40 Вт з 1 м2).

Таблиця 2. тепловиділення від деяких побутових приладів

Панелі розставляються по приміщенню в планах. Є два варіанти їх розташування: зі зміщенням один до одного в шаховому (рис. 2, а) порядку (на відстань близько 250 мм) або роздільна компоновка (рис. 2, б). Важливо, щоб не було хрестоподібного розміщення, через якого панелі з часом можуть зміститися.

Крім того, вони повинні максимально заповнювати всю площу стелі. При цьому враховується простір для кріплення освітлювальних приладів і інші фактори.

Мал. 2. Підключення однакових по потужності панелей

Найчастіше панелі розміщуються саме над зонами постійного знаходження людей. Місця для меблів (шаф), як і в «теплих підлогах», відступають приблизно на 600 мм. Ці зони немає сенсу охолоджувати, але можливо і заходження в них, щоб охопити максимальну площу для досягнення необхідної за розрахунками потужності. Схеми розміщення панелей узгоджуються з клієнтами і, якщо треба, з дизайнерами.

гідравліка

Окремо при проектуванні проводяться гідравлічні розрахунки за пропускною спроможністю системи, виходячи з необхідної потужності.

Бажано уникати великої кількості контурів, адже це ускладнює і збільшує вартість системи. Наприклад, один колектор може регулювати від 2 до 12 контурів, і його можна використовувати для декількох приміщень.

Щоб зменшити число контурів, можна підключати панелі однакової потужності з попутної схемою Тіхельмана (рис. 2). Завдяки цьому відбувається оптимізація, яка дозволяє завести в одну кімнату тільки два-три контури. При цьому на один поверх може цілком вистачити двох колекторів. До речі, розташування їх не обов'язково під стелею, можна розміщувати і на рівні підлоги з подальшим розведенням труб в штробі.

Допустимі відхилення в гідравлічних характеристиках приладів на одному контурі - в межах 10%. У разі більшої або меншої різниці потік може піти по шляху найменшого опору тільки через одну з панелей. І сусідні не працюватимуть ефективно, тим більше, якщо вони більші за габаритами. До речі, з цієї причини бажано підключати панелі одного розміру в один контур.

На етапі гідравлічних розрахунків уточнюються типи і розташування панелей. Відповідно, визначається оптимальний діаметр труби для системи подачі (наприклад, 17 або 20 мм).

Як і суму теплопритоков, гідравлічні характеристики можна розрахувати в комп'ютерних програмах, пропонованих виробниками систем. Розміри публікації не дають можливості привести все формули. У свою чергу, журнал AW-Therm відводив цій темі окрему статтю в одному з попередніх номерів.

управління

Варто окремо розповісти про підключення до систем управління. Для підтримки необхідної постійної температури повітря в приміщенні використовується автоматика, базовим компонентом якої є кімнатний термостат. Він може підключатися як за допомогою кабелю (витої пари), так і за бездротовою технологією (радіосигнал). Перший спосіб, як правило, закладають в проекти новобудов за відсутності в них оздоблення стін. Другий - вдале рішення при реконструкції приміщень.

Одна з головних рекомендацій - для коректної роботи датчик температури повітря в приміщенні не повинен перебувати в зоні потрапляння прямих сонячних променів, а також бути загороджений шторами, меблями або іншими предметами інтер'єру. Оптимальне місце розташування - біля вхідних дверей.

Термостат регулює роботу розподільчого колектора (гребінки), який може знаходитися в окремому технічному приміщенні, наприклад, в котельній. Є також варіанти прихованого монтажу в санвузлі.

Процес управління подачею теплоносія в контури системи поверхневого охолодження здійснюється за допомогою закриття і відкриття відповідних клапанів за допомогою сервоприводів.

Важливий параметр, який контролюється в приміщенні за допомогою окремого датчика - вологість. Це дозволяє уникнути ризику випадання конденсату на поверхні охолоджуючих конструкцій. Датчик точки роси підключається до базової системи управління і встановлюється або на поверхні колектора (на металі конденсат випадає швидше, ніж на поліетиленовій трубі), або під стелею. Автоматика системи управління поверхневим охолодженням ув'язується з відповідною електронікою теплового насоса. Він, в свою чергу, може перебувати, як в окремій котельній, так і на кухні.

особливості монтажу

Перед установкою охолоджуючих панелей необхідно підготувати поверхню стелі. Повинна бути проведена вся розводка комунікацій (електропроводка, підвідні трубопроводи і т. П.). Самі панелі монтуються, як і підвісні гіпсокартонні стелі в цілому, на каркасі з металевого профілю. Відповідно роботи повинні виконувати спільно сантехніки і гипсокартонщики.

Одна з головних завдань - виставити профіль точно під розміри панелей, адже в кожної з них є намічені або надсверленние отвори для кріплення на саморезах. Це зроблено для того, щоб в процесі інсталяції робітники не пошкодили укладену всередині конструкції трубу.

Вимоги до зберігання, складування та транспортування панелей приблизно такі ж, як і до звичайних гіпсокартонних плит. Необхідно їх дотримуватися, щоб не порушити цілісність виробів.

Бажано, щоб сантехнік-монтажник був сертифікований компанією-виробником панелей. Навчання дозволяє фахівцям не тільки якісно виконувати свою частину роботи, але і перевіряти відповідність проекту безпосереднім умов на об'єкті, правильність розрахунків. За рахунок цього можна виправити помилки проектування в процесі монтажу.

Мал. 3. Змонтований елемент системи стельового охолодження

Безпосередньо кріплення і підключення панелей (рис. 3) краще починати з далеких рядів, щоб зручніше було їх набирати і виробляти з'єднання. Як правило, в ролі фітингів виступають натяжна гільза, перехідники, муфти (табл. 3).

Таблиця 3. Приклад специфікації для системи стельового охолодження одного приміщення

Всі труби і їх з'єднання за межами панелей необхідно ретельно ізолювати, найкраще із застосуванням матеріалів з спіненого каучуку. Це дозволить в подальшому уникнути випадання конденсату. Після монтажу панелей, порожнечі між ними (під кріплення освітлювальних приладів) заповнюються стандартними гіпсокартонними листами в три шари (по 10 мм).

Випробування і запуск

По завершенні монтажу проводяться гідравлічні випробування у відповідності з європейською нормою DIN H 5159-1. Вона, зокрема, передбачає створення перевірочного тиску не менше 4 бар протягом трьох годин. Випробування вважаються успішними, якщо ні на одному з місць з'єднань трубопроводів не виступає вода і зниження тиску не перевищує 0,1 бар на годину.

За результатами перевірки виписується відповідний протокол, який підписують монтажник і замовник робіт. Цей документ згодом отримує компанія-виробник для видачі гарантійного талона на конструкції.

Запуск системи охолодження проводиться після проведення всіх фінішних оздоблювальних робіт (штукатурка і фарбування). Пусконалагоджувальні роботи починається з обов'язкового почергового промивання кожного контуру окремо. Здійснюється процедура доти, поки з системи не вийде все повітря (близько 10 хвилин на кожен контур). Потім промиваються колектор і магістральний трубопровід до джерела холоду.

Далі слід запуск і налагодження автоматичного управління: задаються режими роботи, в тому числі, за часом доби. Сучасні пристрої (наприклад, в системі REHAU NEA Smart) дозволяють встановлювати і змінювати основ ні програми за допомогою переносного накопичувача інформації ( «флешка»). Більш детальні настройки завжди можна зробити самому користувачеві або фахівця (в сервісному або експертному режимах). Інтуїтивно зрозумілий дисплей спрощує це завдання.

Все, система готова до роботи. В процесі експлуатації «холодні стелі» не вимагають окремого сервісного обслуговування. Ці роботи, так чи інакше, необхідно проводити тільки з генератором холоду і тепла (тепловим насосом).

Варто відзначити, що охолоджуючі панелі можна також застосовувати в квартирах площею понад 100 м2 c підключенням до зовнішнього повітряному тепловому насосу. Подібні рішення вже реалізовані в Україні.

Крім того, панелі можна використовувати як доповнення до опалення приміщень в зимовий період. Їх поверхню можна нагрівати до 30 ° С, що обумовлено комфортністю тепла для користувача в згоді з принципом: «Тримай ноги в теплі, а голову в холоді». Охолоджувальні панелі повністю йому відповідають.

Більше важливих статей і новин в Telegram-каналі AW-Therm . Підписуйтесь!

Вас може зацікавити:

Вам також може сподобатися

Замовлення було відправлено, з Вами зв'яжеться наш менеджер.