ОТОПЛЕНИЕ ПОСРЕДСТВОМ ПОДВЕСНЫХ ИЗЛУЧАЮЩИХ ПАНЕЛЕЙ
В системах потолочного отопления поверхность нагрева находится в верхней части помещения, поэтому конвекционные потоки воздуха остаются незначительными и возникают только в результате случайных движений воздуха, вызванных деятельностью людей или конвекцией вдоль неравномерно нагреваемых вертикальных ограждений.
В системе отопления с использованием подвесных излучающих панелей поверхность нагрева находится на промежуточном уровне между полом и потолком или покрытием, в отличие от традиционных систем. Это расположение позволяет снизить конвективные потоки воздуха, что может быть достигнуто с использованием специальных мероприятий.
В общем случае предположим, что панель S обеспечивает обогрев с обеих своих сторон. Она передает тепло как конвекцией, так и излучением, как в направлении вниз, так и вверх с нижней и верхней сторон панели соответственно (см. рисунок).
В результате использования обычных поверхностей нагрева, таких как гладкие или ребристые трубы, верхняя часть помещения часто становится перегретой. Однако основной задачей является достижение определенной результирующей температуры в рабочей зоне при возможно более низкой температуре в верхней зоне помещения.
Было бы, конечно, неверным считать, что тепло, направленное вверх, является полностью утраченным для рабочей зоны. Между этой зоной и верхней частью помещения происходит лучистый теплообмен, что означает, что результирующая температура в рабочей зоне зависит от температуры потолка или покрытия.
В любом случае избыточное перегревание верхней части помещения представляет собой нецелесообразные расходы, и, следовательно, его следует минимизировать или полностью исключить, несмотря на частичное использование этого пространства, что разумеется сделано в наших панелях ТПИ-28. В этой связи естественно стремиться уменьшить как излучение с верхней стороны панели, так и конвекцию с обеих ее сторон.
Это можно достигнуть, утеплив верхнюю часть панели и установив отогнутые вниз борта по ее краям (см. рисунок). Эти борта предназначены для предотвращения конвекционных потоков с нижней стороны панели или, по крайней мере, для ограничения их движения в определенных пределах.
Более подробное изучение данного явления, представленное ниже (см. рисунок), показывает, что температура воздуха в верхней зоне А не превысит температуру в нижней зоне Б, если поверхность нагрева будет размещена на уровне, близком к высоте H. Этот уровень делит помещение на две части таким образом, чтобы потребности каждой из них в тепле, включая вентиляцию, учитывали взаимное облучение ограждений. Особенно важно учесть излучение пола на потолок, чтобы поддерживать соотношение теплопередачи поверхности нагрева вниз и вверх.
Из этого следует, что нагревательные поверхности должны излучать в нижнюю часть помещения тепло в количестве, по крайней мере равном теплопотерям в этой нижней части, к которым нужно добавить еще теплопотери, вызванные естественной вентиляцией, и количество тепла, излучаемого более теплым полом на более холодный потолок.
Повторяю, что поверхность нагрева может передавать тепло вниз только путем излучения. Следовательно, если соблюдается упомянутое выше правило относительно соотношения теплоотдачи, температура воздуха будет одинаковой по всей высоте помещения. Однако из-за значительного излучения тепла с нижней стороны нагревательной панели и уменьшенной теплоизоляцией излучения с ее верхней стороны результирующая температура в нижней зоне будет выше, чем в верхней.
Тепло, излучаемое вниз, будет физиологически восприниматься человеком двояко:
- Одна часть будет непосредственно восприниматься телом человека, прежде чем достигнет пола;
- Другая часть будет нагревать пол, который, в свою очередь, будет излучать тепло на тело человека.
Если верхняя сторона поверхности нагрева каким-либо образом будет надежно изолирована от теплопотерь, и если конвекция с нижней стороны панелей будет полностью исключена, такая система отопления(в той мере, в которой протяженность помещения практически не ограниченна) может рассматриваться как модифицированная система обогрева пола. В этом случае излучающая поверхность передает всю свою тепловую энергию в направлении пола, что приводит к его обогреву, аналогично системе отопления с обогревом пола (см. рисунок).
Но так как тело человека воспринимает, кроме того, часть этого тепла непосредственно, то результирующая температура будет в связи с этим еще выше.
Можно, таким образом, сделать вывод, что эффективность теплоотдачи в помещение будет тем выше (иначе говоря, результирующая температура в рабочей зоне будет тем выше при одинаковом расходе тепла), чем больше будет доля тепла, отдаваемая поверхностью нагрева излучением книзу.
Эффективность эта будет максимальной в идеальном случае, когда теплоотдача поверхностью нагрева будет происходить только излучением книзу.
