Informacija

Kondensaciniai katilai (dujiniai ar skystojo kuro) didžiausią savo efektyvumą pasiekia dirbdami su žemos temperatūros vandeniu. Reikia patikslinti, kad čia kalbama apie grįžtamo iš šildymo sistemos vandens temperatūrą. Būtent šis vanduo naudojamas išmetamų dujų aušinimui ir kondensacijai.

1 pav. Ne kondensacinio ir kondensacinio katilų schemos

Viskas vyksta taip (žr. 1 pav.): išmetamųjų iš katilo dujų su degimo produktais temperatūra siekia 140 - 200°C. Kondensaciniame katile prieš patekdamos į kaminą, jos pirmiausia pereina per kondensatorių – spec. šilumokaitį (paveikslėlyje apibrauktas raudonai), kuriame savo šilumą perduoda grįžtamam iš šildymo sistemos vandeniui. Todėl į degimo kamerą patenka jau pašildytas vanduo ir tam, kad jo temperatūrą pakelti iki reikiamos, sunaudojama mažiau kuro.

Be to, jei į kondensatorių patenkančio grįžtamo vandens temperatūra neviršija 54°C, vyksta vandens garų, esančių išmetamose dujose, kondensacija, kurios metu papildomai gaunama ir panaudojama vandens garavimo energija. Tokiame, taip vadinamame „kondensaciniame“, režime katilas dirba efektyviausiai – iš sunaudotų dujų pagamina daugiausiai šilumos.

Iš katilo efektyvumo kreivės (žr. pav. 2) matyti, kad, dar labiau mažinant grįžtamojo vandens temperatūrą, katilo efektyvumas toliau didėja, todėl svarbu palaikyti kuo mažesnę grįžtamojo vandens temperatūrą.

              2 pav. Kondensacinio katilo efektyvumo kreivė

Žemiausias, iki 25°C, grįžtamojo vandens temperatūras galima pasiekti šildymo sistemose su grindiniu šildymu arba konvektoriais.

Tačiau grindinis šildymas, gerai išnaudodamas kondensacinių katilų efektyvumą, dėl didžiulės inercijos, beveik visiškai neišnaudoja papildomai gaunamos nemokamos šilumos, išskiriamos žmonių, buitinių prietaisų arba saulės. Dėl to neišnaudojamas nemokamai gaunamas šilumos kiekis, kuris gali siekti iki 15 - 20% bendro šilumos poreikio. Todėl šio šildymo būdo negalima laikyti ekonomišku (plačiau skaitykite čia).

Tuo tarpu, konvektoriai FH4-H turi mažiausią inerciją iš visų šildymo prietaisų, todėl maksimaliai išnaudoja papildomai gaunamą energiją. Be to, būdami galingi, netgi dirbdami su žemomis grįžtamojo vandens temperatūroms, konvektoriai FH4-H geriausiai tinka darbui su kondensaciniais katilais.

Kaip parinkti ir eksploatuoti konvektorius FH4-H su kondensaciniais katilais?

Aukščiau pateiktoje medžiagoje aptarėme grįžtamo iš šildymo sistemos vandens temperatūros svarbą kondensacinių katilų efektyvumui. Tuo tarpu paduodamo vandens temperatūra efektyvumui įtakos neturi. Todėl, norint geriau išnaudoti FH4-H galimybes, rekomenduojame paduodamo vandens temperatūrą laikyti aukštesnę, pvz. 55°C. Tokiu būdu, turėsime didesnę galią ir padorų jos rezervą (esant reikalui prietaisas gali dirbti ir su 95°C vandeniu).

Taip pat visada aktualus šildymo prietaisų skleidžiamo garso lygis, todėl konvektorius FH4-H rekomenduojame parinkti ir eksploatuoti esant ventiliatorių sukimosi greičiui, ne didesniam už:

       1.  40% nuo maksimalaus miegamuosiuose kambariuose;

       2.  60% nuo maksimalaus kitos paskirties kambariuose.

Tokiu būdu eksploatuojant, jų darbas praktiškai negirdimas. Be to, konvektorių FH4-H ventiliatoriai dirba toli gražu ne visą laiką: pasiekus užduotą patalpos temperatūrą, jie sustabdomi ir vėl paleidžiami tik atsiradus šilumos poreikiui. Daugiau apie konvektorių skleidžamą garsą skaitykite čia.

Lentelėje 1 pateikiami apytiksliai plotai patalpų, kurias galima apšildyti su vienu tam tikro ilgio įleidžiamu konvektoriumi FH4-H.

Lentelė 1.  Šildomų patalpų plotai, parenkant įvairaus ilgio įleidžiamus konvektorius FH4-H.

Duomenys pateikti, esant paduodamo vandens / grįžtamo vandens / patalpos temperatūroms atitinkamai 55/25/20°C

ir ventiliatorių sukimosi greičiui – 40% nuo maksimalaus.

Pavyzdys. Pagal lentelėje 1 pateiktus duomenis matome, kad vieno 190 cm ilgio įleidžiamo konvektoriaus FH4-H galios užtenka 19 m² patalpai A energinio naudingumo klasės pastate.

Ką daryti, jei prietaisų galios vis dar per mažai? Žemesnio energinio efektyvumo pastatuose prietaisų galios gali neužtekti. Tokiu atveju rekomenduojame rinktis didesnius konvektorius arba didesnį jų kiekį (po kelis patalpoje) Taip pat galima padidinti paduodamo vandens temperatūrą sumažinant srautą tiek, kad grįžtamo vandens temperatūra nepadidėtų. Jei to dar nepakanka, galima padidinti ventiliatorių sukimosi greitį iki 80% nuo maksimalaus. Prie tokio greičio ventiliatoriai vis dar dirba pakankamai tyliai – jų skleidžiamas garso slėgis yra 21 – 25 dB(A) priklausomai nuo ilgio.

Sužinoti prietaiso galias, esant kitokioms temperatūroms ar ventiliatorių sukimosi greičiams, galima čia.

Yra du pagrindiniai šildymui – vėsinimui skirtų šilumos siurblių tipai: oras – vanduo ir geoterminiai. Abiejų tipų veikimo principas toks pats, skirtumas tik tas, kad oras – vanduo šilumos siurbliai naudoja aplinkos oro šilumą arba šaltį, o geoterminiai - grunto. Kadangi grunto temperatūra gylyje, iš kurio geoterminiai šilumos siurbliai ima energiją, yra pastovi, šio tipo įrenginių efektyvumas arba COP (angl. coeficient of performance) metų bėgyje išlieka pastovus (žr. 1 pav.).

1 pav. Abiejų tipų šilumos siurblių efektyvumo, keičiantis oro temperatūrai, kreivės

Oras – vanduo šilumos siurbliai naudoja nuolat besikeičiančios temperatūros aplinkos orą, todėl jų COP nuolat kinta.

Tačiau yra vienas parametras, kuris turi labai panašią įtaką abiejų tipų šilumos siurblių COP – tai ruošiamo šilumnešio (toliau tekste – vandens) temperatūra (žr. 2 pav.).

2 pav. COP priklausomybė nuo ruošiamo vandens temperatūros, esant lauko temperatūrai 2°C

Kaip matome, kuo mažesnės temperatūros vandenį ruošia šilumos siurblys (šildymo režime), tuo didesnis jo efektyvumas,

Be to, visų tipų šilumos siurbliai dirba tokiu pačiu principu, kaip ir oro kondicionieriai, todėl gali ruošti ne tik šiltą vandenį šildymui, bet ir šaltą - vėsinimui. Todėl pasirinkę šildymo prietaisus su vėsinimo galimybe, išsprendžiame temperatūrinio komforto klausimą visų metų bėgyje.

Taigi, efektyviam darbui su šilumos siurbliais, šildymo prietaisai turi:

           1. Gebėti pasiekti reikiamą šildymo galią, esant mažoms vandens temperatūroms.

           2. Turi turėti vėsinimo galimybę.

Būtent šiomis savybėmis pasižymi Konveka šildymo – vėsinimo prietaisai FCH (įleidžiami į grindis - montavimui prie vitrininių langų) bei WMCF (pakabinami - montavimui po palangėmis).

Šie prietaisai sukurti darbui su šilumos siurbliais, todėl maksimaliai išnaudodami jų efektyvumą, užtikrina komfortą namuose ištisus metus.

Jie išvysto pakankamą šildymo galią, esant itin žemoms vandens temperatūroms - nuo 25°C (žinoma, jie gali dirbti ir su aukštesnėmis temperatūromis - iki 95°C, todėl turi didžiulį šildymo galios rezervą).

Vėsinimo režime jie gali dirbti tiek aukščiau, tiek ir žemiau rasos taško (turi kondensato surinkimo vonias), t. y. su temperatūromis nuo 7°C.

Minėti modeliai yra itin greitaeigiai (pasiekia reikiamą galią arba visiškai išsijungia per keletą sekundžių), todėl greitai ir tiksliai vykdo patalpos termostato komandas. Tai leidžia niekada neperšildyti patalpų, išnaudojant kiekvieną vatą energijos, gaunamos iš žmogaus veiklos ar saulės energijos (plačiau skaitykite čia).

Visuose Konveka konvektoriuose sumontuoti patys efektyviausi EC tipo ventiliatoriai, kurių skleidžiamas garso slėgis yra ties žmogaus girdimumo riba - apie 20dB(A) (Lietuvos higienos normoje HN 33:2011 nurodomas leistinas garso slėgis gyvenamose patalpose nakties metu yra 35dB(A)). Be to, jie yra akustiškai izoliuoti ir valdomi unikaliu algoritmu, užtikrinančiu minimalų skleidžiamo garso lygį. Daugelyje pasaulio šalių yra tūkstančiai patenkintų klientų, kurių miegamuosiuose dirba Konveka konvektoriai su ventiliatoriais. Plačiau apie konvektorių Konveka skleidžiamą garsą skaitykite čia). 

Lentelėje 1 pateikiami plotai patalpų, kurias galima apšildyti su vienu tam tikro ilgio įleidžiamu konvektoriumi FCH2.

Lentelė 1.  Šildomų patalpų plotai, parenkant įvairaus ilgio įleidžiamus konvektorius FCH2.

Duomenys pateikti, esant paduodamo vandens / grįžtamo vandens / patalpos temperatūroms

atitinkamai 35/30/20°C ir ventiliatorių sukimosi greičiui - 40% nuo maksimalaus.

Pavyzdys. Pagal lentelėje 1 pateiktus duomenis matome, kad vieno 200 cm ilgio įleidžiamo konvektoriaus FCH2 galios užtenka 19 m² patalpai A energinio naudingumo klasės pastate.

Sužinoti kiekvieno minėto prietaiso šildymo ir vėsinimo galias, esant kitokioms temperatūroms ar ventiliatorių sukimosi greičiams, galima čia (skyrelis "galia").

Sparčiai didėjant pastatų energetiniam efektyvumui, jų šildymui sunaudojama vis mažiau energijos. Prieš 30 metų statytiems nerenovuotiems pastatams šildyti reikia 3 – 5 kartus daugiau energijos, nei šiuolaikiškiems. 

Tuo tarpu, žmogaus veiklos ir saulės išskiriamos nemokamos energijos kiekis nesumažėjo:

         -  nors padidėjo kai kurių buitinių prietaisų efektyvumas, padidėjo ir jų kiekis. Prieš 30 metų toli gražu ne kiekviename name buvo indaplovė, džiovyklė, mikrobangų krosnelė ar kompiuteris.

  -  nors pagerėjo langų kokybė, tačiau padidėjo ir jų dydis;

  -  žmogaus išskiriamos šilumos kiekis nekito.

Dėl šių priežasčių smarkiai išaugo nemokamos energijos dalis šiuolaikinių pastatų šilumos poreikyje - dabar ji gali siekti 15 – 20%.

Žmogaus veiklos ir saulės išskiriamos nemokamos energijos kiekis priklauso nuo:

   1.  Naudojamų buitinių prietaisų tipo, kiekio ir naudojimo trukmės (žr. lentelę 1).

Lentelė 1. Apytikslis buitinių prietaisų skleidžiamas šilumos kiekis

      2.  Tiesioginių saulės spindulių patekimo per langus intensyvumo ir trukmės. 1 m² saulės apšviesto ploto skleidžia apie 1000 W šilumos.

      3. Žmonių kiekio ir jų buvimo patalpose trukmės. Apskaičiuota, kad žmogus, būdamas patalpoje, skleidžia į aplinką apie 100 - 150W šilumos.

Tam, kad visą šią energiją „sugauti“, reikia turėti greitai prie besikeičiančio šilumos poreikio prisitaikančią šildymo sistemą. Praktikoje tai įgyvendinama labai paprastai. Tereikia:

1.  Kiekvienoje patalpoje įrengti patalpos termostatus.

Patalpos termostatai nuolat matuoja patalpos temperatūrą ir, siekdami ją palaikyti lygią užduotai, siunčia komandas šildymo prietaisui padidinti ar sumažinti šildymo intensyvumą. Jie yra vieno ar grupės šildymo prietaisų patalpoje „galva“.

2.  Naudoti šildymo prietaisus, greitai ir tiksliai vykdančius termostatų „komandas“.

Šildymo poreikis kiekvienoje patalpoje paros bėgyje keičiasi labai dinamiškai, todėl, siekiant palaikyti norimą temperatūrą, reikia nuolat keisti šildymo prietaisų darbo intensyvumą. Kuo mažesnė jų inercija, tuo greičiau ir tiksliau jie gali keisti šildymo intensyvumą pagal signalus, gaunamus iš termostato. Todėl svarbu išsirinkti kiek įmanoma mažiau inertiškus šildymo prietaisus. Mažiausiai inertiški šildymo prietaisai yra konvektoriai ir fankoilai.

Ar šilumos poreikis iš tikrųjų kinta taip dinamiškai?

Jis kinta nepastoviai greitai, nepastoviai ženkliai ir nepastoviai dažnai. Turbūt tiksliausias apibūdinimas būtų, jei šilumos poreikio kitimą pavadintume chaotišku.

Pailiustravimui paimkime individualų namą, kurio plotas 100 m². Tarkime, kad tam tikru metu jo šildymui reikia 2700W šiluminės galios. Keturių asmenų šeimai vakare sugrįžus namo, įjungiamas apšvietimas, bent 2 kompiuteriai, kaitlentė ir televizorius. Ši žmogaus veikla iš viso į patalpas išskiria apie 2680W šilumos. Visa tai įvyksta per 10 – 15 min. Pastato šilumos poreikis per šią laiko atkarpą krenta nuo 2700W iki 20W (žr. pav. 3).

Pav. 3  Pavyzdinis šilumos poreikio kitimas, vykdant žmogaus veiklą buityje

Vėliau, kažkuriuo metu bus išjungta kaitlentė, įjungta indaplovė, kažkas išeis pavedžioti šunį, ar įjungs virdulį, kažkas paliks atviras duris į vėsesnį miegamąjį, ateis svečių ir t. t. Visi minėti įvykiai, kaip matome, labai dinamiškai keičia šilumos poreikį ir yra beveik nenuspėjami.

Kaip tokiame name veiks greitaeigiai šildymo prietaisai, pvz. fankoilai ar konvektoriai, valdomi patalpos termostatais?

Patalpos termostatas nustatys, kad grįžus šeimai namo, dėl jos veiklos, 0,5°C padidėjo temperatūra. Akimirksniu jis perduos signalą prietaisams stabdyti šildymą, kurie per kelias sekundes nustos šildyti. Nuo šio momento pastatą šildys nemokama buitinių prietaisų ir žmonių išskiriama šiluma. Termostatas seks, kol temperatūra nukris iki 0,5°C mažesnės už nustatytą, tada paleis prietaisus mažiausia galia (20% nuo maksimalios) ir kontroliuos, ar jos užtenka, kad pasiekti nustatytą temperatūrą. Kai temperatūra bus pasiekta, jis vėl išjungs šildymą. Taigi šildymas konvektoriais arba fankoilais išnaudos kiekvieną vatą žmogaus veiklos ir saulės išskiriamos energijos.

Tokia sistema taip pat puikiai susitvarkys su užduotimi pažeminti patalpų temperatūrą, kai jos nėra eksploatuojamos. Sistema išsijungs ir lauks kol temperatūra natūraliai nukris iki suprogramuoto žemesnio lygio, pvz. nuo 22°C iki 18°C ir ją laikys šiame lygyje. Atėjus laikui temperatūrą grąžinti į aukštesnį lygį, ji vėl įsijungs ir per 15 - 20 min pasieks 22°C.

Jei staiga kas nors pasikeis, pvz. kas nors anksčiau sugrįš iš mokyklos, tereikės padidinti temperatūrą patalpos termostate ir ji sušils per 15 – 20 min.

Palyginimui: kaip tokiame name veiks inertiški šildymo prietaisai, pvz. grindinis šildymas?

Šiuo atveju viskas prasidės panašiai: patalpos termostatas nustatys, kad grįžus šeimai namo, dėl jos veiklos, 0,5°C padidėjo temperatūra. Akimirksniu jis perduos signalą grindinio šildymo kolektoriui stabdyti šildymą, kur maždaug per 1 min. bus sustabdyta vandens cirkuliacija grindinio šildymo kontūruose.

Tačiau patalpos šils toliau, nes grindinis šildymas yra labai inertiškas šildymo prietaisas. Grindims atvėsti prireiks 2 – 4 valandų (priklausomai nuo betono sluoksnio storio) ir per tą laiką jų sukaupta šiluma sklis į patalpą. Pridėkime per šį laikotarpį žmogaus veiklos išskiriamą šilumą ir turėsime iki 2°C didesnę už nustatytą patalpos temperatūrą. Tai yra nereikalingas arba perteklinis patalpų šildymas, už kurį šeimai reikės mokėti.

Jei šeima padidėjusios temperatūros netoleruos ir atidarys langą, į lauką bus išleista energija. Jei ji to daryti nedrįs, pamažu įpras gyventi aukštesnėje temperatūroje ir tai bus jų nauja, brangiau kainuojanti, norma.

Dėl grindinio šildymo inercijos nėra efektyvus ir energijos taupymas sumažinant patalpų temperatūrą, kai jos nėra naudojamos. Tam, kad pažeminti patalpų temperatūrą, grindinį šildymą reikės išjungti prieš kelias valandas, nes dėl įšilusio grindų paviršiaus skleidžiamos šilumos patalpos vės labai lėtai. Patalpoms atvėsus iki pageidaujamų, pvz. 18°C, šildymas vėl įsijungs, tačiau dabar grindys atvėsę ir kol jos įšils, prireiks kelių valandų. Per tą laiką patalpų temperatūra kris dar žemiau, pvz. iki 16 – 17°C, todėl, kad ją pakelti, grindys turės šildyti ilgiau. Vėl pasiekus 18°C, jos bus išjungtos, bet toliau didins patalpos temperatūrą iki 19 – 20°C, nes bus gerai įšilusios ir t. t.

Jei staiga kas nors pasikeis, pvz. kas nors anksčiau sugrįš iš mokyklos, teks pakentėti šaltį, nes padidinus temperatūrą patalpos termostate, ji padidės tik per kelias valandas.

Išvada

Neinertiški šildymo prietaisai, tokie, kaip konvektoriai ir fankoilai Konveka, išnaudoja didžiąją dalį dinamiškai besikeičiančios žmogaus veiklos ir saulės išskiriamos nemokamos energijos, taupydami iki 20% pastatui reikalingos šiluminės energijos. Tuo tarpu, naudojant inertiškus šildymo prietaisus ši energija prarandama.

Priimtini garso lygiai

Visų buitinių ir šildymo – vėsinimo įrenginių skleidžiamo garso lygiai techniniuose duomenyse paprastai pateikiami garso slėgio vienetais - decibelais, dBA.

Tam, kad apibrėžti kokį garsą atitinka tam tikra dBA reikšmė, pateikiame tipinių veiklų ir aplinkų skleidžiamo garso slėgius.

Lentelė 1. Tipiniai skleidžiamo garso slėgiai, dBA

Reikalavimai keliamo garso slėgiui tam tikros paskirties patalpoms nurodyti lentelėje 2.

Lentelė 2. Reikalavimai keliamo garso slėgiui tam tikros paskirties patalpoms

Garso kilmė

Vieninteliai garsą skleidžiantys elementai konvektorių ir fankoilų viduje yra jų ventiliatoriai, todėl, siekiant jį minimizuoti, itin svarbi gamintojo naudojamų ventiliatorių kokybė. Šildymo – vėsinimo prietaisuose Konveka montuojami ventiliatoriai tik su EC tipo varikliais (žr. nuotrauką dešinėje). Tokie ventiliatoriai yra ne tik 7 kartus ekonomiškesni už įprastus AC tipo, bet ir dirba išskirtinai tyliai.

Be to, visi ventiliatoriai konvektorių Konveka korpusuose tvirtinami per specialiai jiems gaminamus guminius izoliatorius. Jie izoliuoja korpusus nuo ventiliatorių skleidžiamų vibracijų ir triukšmo, dar labiau sumažindami bendrą prietaisų skleidžiamą garsą.

Tinkamas parinkimas

Kartais prietaisai „triukšmauja“, kai pasirenkama per maža jų galia, todėl jie priversti dirbti maksimaliais ventiliatorių apsisukimais. Iš tikrųjų, jie turi būti parenkami taip, kad reikiamą galingumą pasiektų esant priimtinam skleidžiamo garso slėgiui (žr. lentelę 3). Tuomet, konvektoriai:

             -  niekada „netriukšmaus“ daugiau, nei nurodyta lentelėje 3

             -  tokį (priimtiną) garso slėgį skleis tik didžiausių šalčių metu

Lentelė 3. Pavyzdiniai konvektorių techniniai duomenys

Pavyzdys. Renkamės konvektorių FH4-H miegamajam kambariui. Norėdami užsitikrinti maksimalų komforto lygį, remdamiesi lentele 2, nustatome maksimalų mums priimtiną garso slėgį, pvz. 25 dBA. Lentelėje 3 matome, kad artimiausias garso slėgis (24 dBA) pasiekiamas esant 80% ventiliatoriaus sukimosi greičiui. Tuomet, kai vandens temperatūra yra 75/65/20°C, maksimalus konvektoriaus galingumas yra 957W. Jei to užtenka, parenkame šį modelį, jei ne, ieškome galingesnio (ilgesnio).

Reikia pridurti, kad 24 dBA garsą šis modelis skleis tik esant žemiausioms lauko temperatūroms, kada bus reikalinga pilna jo galia (iki 10 dienų per metus), visą kitą laiką jis skleis 0 – 19 dBA.

Eksploatacija

Dažniausiai sutinkama konvektorių su ventiliatoriais ir fankoilų eksploatavimo klaida yra nepakankama energijos nešėjo (toliau tekste – vandens) temperatūra. Taip nutinka tuomet, kai paduodamo iš pastato katilinės vandens temperatūra mažinama automatiškai, didėjant lauko temperatūrai („reguliavimas pagal lauko temperatūrą“).

Kai lauko temperatūra pakyla, į šildymo prietaisus paduodamas mažesnės temperatūros vanduo, o tuo pačiu ir mažesnis energijos kiekis, todėl jie skleidžia mažiau šilumos. Tada ventiliatoriai priversti suktis didesniu greičiu, kad palaikytų reikiamą galią ir keldia daugiau triukšmo. Gaunama situacija, kai prietaisų galingumas reguliuojamas ne patalpos termostatais (kaip turėtų būti), o paduodamo vandens temperatūra, todėl ventiliatoriai sukasi ilgiau, nemažėja ir jų sukimosi greitis.

Šildymo – vėsinimo prietaisai dirba teisingai, kai jiems tiekiamas pastovios (numatytos šildymo projekte) temperatūros vanduo viso šildymo sezono metu. Tada jie valdomi tik patalpos termostatais, kurie prietaisų galingumą reguliuoja keisdami ventiliatorių greitį ar apskritai juos išjungdami. Tokiu būdu, ventiliatoriai įjungiami tik pagal poreikį ir tik reikiamu greičiu, užtikrinant mažiausią skleidžiamo garso lygį.

Valdymas
Siekiant minimizuoti šildymo - vėsinimo skleidžiamo garso lygį, labai svarbus jų valdymui skirtų patalpos termostatų pasirinkimas. Rinkoje yra daug termostatų, kurie reguliuoja prietaisų galią, pakankamai tiksliai palaikydami užduotą temperatūrą patalpose, tačiau daugelis jų tai daro neatsižvelgiant į jų keliamą triukšmą.

Patalpos termostatai Konveka RTB24 (žr. nuotrauką dešinėje) dirba pagal unikalų algoritmą, kuris palaiko užduotą temperatūrą patalpose, užtikrindamas minimalų ventiliatorių sukimosi greitį, o tuo pačiu ir mažiausią skleidžiamo garso lygį.

Taip pat jie užtkrina, kad ventiliatoriai dirbų tik apie 30% viso eksploatacijos laiko. Tokiu būdu, 70% laiko ventiliatoriai nedirba, todėl prietaisai apskritai neskleidž jokio triukšmo.

Vieta

Realiai girdimas šildymo – vėsinimo prietaisų skleidžiamas triukšmas taip pat priklauso ir nuo jų padėties patalpoje. Garso bangos sklinda tiesiomis linijomis ir silpsta tuo labiau, kuo daugiau kliūčių sutinka savo kelyje. Todėl kuo aukščiau yra garso šaltinis, tuo lengviau garsas pasiekia mūsų ausis, pakeliui nesutikdamas jokių kliūčių. Pavyzdžiui, bažnyčių varpinės visada įrengiamos aukščiausiuose jų bokštuose, kad kuo daugiau žmonių išgirstų kvietimą į pamaldas.

Oro kondicionieriai visada montuojami viršutinėje patalpos dalyje: lubose ar prie pat jų. Visas jų skleidžiamas triukšmas patenka tiesiai į mūsų ausis, todėl girdime tokį triukšmo lygį, kokį gamintojas pateikia techniniuose duomenyse.

Kitokia situacija yra su konvektoriais – jie visada montuojami po langais: grindyse ar prie sienos, t. y. apatinėje patalpos dalyje. Sklindantis nuo jų garsas beveik visada sutinka kliūčių (užuolaidos, baldai ir kt.), todėl faktiškai girdimas jo lygis yra mažesnis už gamintojo nurodytą.

Išvada

Teisingai parenkant, eksploatuojant ir valdant konvektorius Konveka, jų skleidžiamas garsas patalpoje gali nesiekti 20 dBA, t. y. būti beveik negirdimas. Be to, ventiliatoriai dirba tik apie 30% viso eksploatacijos laiko, visą kitą laiką jie stovi išjungti. Todėl konvektorius ir fankoilus galima nedvejojant naudoti netgi miegamuosiuose kampabriuose.

Specialistai teigia, kad racionalus patalpų šildymas leidžia sutaupyti apie 20 – 30% išlaidų jam. Kad šildyti racionaliai, patalpas reikia šildyti tik tiek, kiek reikia ir tik tada, kada reikia. Tai pasiekti galime:

    1. Tiksliai palaikydami užduotą temperatūrą (jokiu būdu neperšildydami patalpų).

    2. Išnaudodami nemokamai energiją, gaunamą iš žmogaus veiklos ir saulės.

    3. Nustatydami šildymo grafiką, sumažinantį patalpų temperatūrą tuo metu, kai jos  nėra eksploatuojamos, t. y. kai namiškiai darbe, mokykloje ar kt.

Visi šie tikslai įgyvendinami pakankamai paprastai:

    1. Kiekvienoje patalpoje įrengiami patalpos termostatai su dieniniu ir savaitiniu programavimu.

Patalpos termostatai nuolat matuoja patalpos temperatūrą ir, siekdami ją palaikyti lygią užduotai, siunčia komandas šildymo prietaisui padidinti ar sumažinti šildymo intensyvumą. Jie yra vieno ar grupės šildymo prietaisų patalpoje „galva“.

    2. Naudojami greitaeigiai šildymo prietaisai, greitai ir tiksliai vykdantys termostatų „komandas“.

Šildymo poreikis kiekvienoje patalpoje paros ir savaitės bėgyje keičiasi labai dinamiškai, todėl, siekiant palaikyti norimą temperatūrą, reikia nuolat keisti šildymo prietaisų darbo intensyvumą, jį priderinant prie šilumos poreikio tam tikru metu. Kuo mažesnė jų inercija, tuo greičiau ir tiksliau jie gali keisti šildymo intensyvumą pagal signalus, gaunamus iš termostato. Todėl svarbu išsirinkti kiek įmanoma mažiau inertiškus šildymo prietaisus.

Kaip dinamiškai kinta šilumos poreikis?

Jis kinta nepastoviai greitai, nepastoviai ženkliai ir nepastoviai dažnai. Turbūt tiksliausias apibūdinimas būtų, jei šilumos poreikio kitimą pavadintume chaotišku. Jis priklauso nuo sunkiai nuspėjamų žmogaus veiklos ir gamtos faktorių:

    1. Lauko temperatūros. Paros bėgyje lauko temperatūra keičiasi ženkliai, todėl kartu kinta ir šilumos poreikis.

    2. Žmonių kiekio ir jų buvimo patalpose trukmės. Apskaičiuota, kad žmogus, būdamas patalpoje, skleidžia į aplinką apie 100W šiluminės galios.

    3. Tiesioginių saulės spindulių patekimo per langus intensyvumo ir trukmės. 1 m² saulės apšviesto ploto skleidžia apie 1000 W šilumos.

    4. Naudojamų buitinių prietaisų tipo, kiekio ir trukmės (žr. lentelę 1).

Lentelė 1. Apytikslis buitinių prietaisų skleidžiamas šilumos kiekis

2 - 4 punktuose išvardyti nemokamos šiluminės energijos šaltiniai, kurie, didėjant pastatų energiniam efektyvumui, gali siekti 15 – 20% viso pastato šilumos poreikio.

Pailiustravimui paimkime individualų namą, kurio plotas 100 m², jo šildymui reikia 2700W šiluminės galios. Keturių asmenų šeimai vakare sugrįžus namo, įjungiamas apšvietimas, bent 2 kompiuteriai, kaitlentė ir televizorius.  Ši žmogaus veikla į patalpas išskiria apie 2680W šilumos. Visa tai įvyksta per 10 – 15 min. Pastato šilumos poreikis per šią laiko atkarpą krenta nuo 2700W iki 20W (žr. pav. 1).

Pav. 1  Pavyzdinis šilumos poreikio kitimas, vykdant žmogaus veiklą buityje

Vėliau, kažkuriuo metu bus išjungta kaitlentė, įjungta indaplovė, kažkas išeis pavedžioti šunį, ar įjungs virdulį, kažkas paliks atviras duris į vėsesnį miegamąjį, ateis svečių ir t. t. Visi minėti įvykiai, kaip matome, labai dinamiškai (greitai ir ženkliai) keičia šilumos poreikį ir yra beveik nenuspėjami.

Kaip tokiame name elgsis abi lyginamos sistemos?

1. Konvektorinė patalpos termostatais valdoma šildymo sistema

Patalpos termostatas nustatys, kad grįžus šeimai namo, dėl jos veiklos, 0,5°C padidėjo temperatūra. Akimirksniu jis perduos signalą konvektoriams stabdyti šildymą, kurie per kelias sekundes nustos šildyti. Nuo šio momento pastatą šildys nemokama buitinių prietaisų ir žmonių išskiriama šiluma. Termostatas seks, kol temperatūra nukris iki 0,5°C mažesnės už nustatytą, tada  paleis konvektorius mažiausia galia (20% nuo maksimalios) ir kontroliuos, ar jos užtenka, kad pasiekti nustatytą temperatūrą. Kai temperatūra bus pasiekta, jis vėl išjungs šildymą. Taigi konvektorinis šildymas išnaudos kiekvieną vatą žmogaus veiklos ir saulės išskiriamos energijos.

2. Patalpos termostatais valdomas grindinis šildymas

Šiuo atveju viskas prasidės panašiai: patalpos termostatas nustatys, kad grįžus šeimai namo, dėl jos veiklos, 0,5°C padidėjo temperatūra. Akimirksniu jis perduos signalą grindinio šildymo kolektoriui stabdyti šildymą, kur maždaug per 1 min. bus sustabdyta vandens cirkuliacija grindinio šildymo kontūruose.

Tačiau patalpos šils toliau, nes grindinis šildymas yra labai inertiškas šildymo prietaisas. Grindims atvėsti prireiks 2 – 3 valandų ir per tą laiką jų sukaupta šiluma sklis į patalpą. Pridėkime per šį laikotarpį žmogaus veiklos išskiriamą šilumą ir turėsime iki 2°C didesnę už nustatytą patalpos temperatūrą. Tai yra nereikalingas arba perteklinis patalpų šildymas, už kurį šeimai reikės mokėti.

Jei šeima padidėjusios temperatūros netoleruos ir atidarys langą, į lauką bus išleista energija. Jei ji to daryti nedrįs, pamažu įpras gyventi aukštesnėje temperatūroje ir tai bus jų nauja, brangiau kainuojanti, norma.

Reikia pridurti, kad daugiau kaip 50% veikiančių grindinio šildymo sistemų apskritai nevaldomos patalpos termostatais (ypač daugiabučiuose gyvenamuose pastatuose), todėl jos peršildomos dar labiau.

Kaip efektyviai abi lyginamos sistemos palaiko nustatytą temperatūrinį grafiką?

Šiokiadieniais miegamieji kambariai ir svetainės eksploatuojami tik 8h, vaikų kambariai - 16h per parą, todėl neverta jų šildyti be perstojo. Labai dažnai tokių patalpų temperatūra, kai jos nenaudojamos, pažeminama 4 - 6°C, kitaip tariant, nustatomas jų temperatūrinis režimas. Tai leidžia sutaupyti apie 10% šiluminės energijos ir tausoja šildymo sistemą. Panagrinėsime kaip abi sistemos gebės palaikyti užduotą temperatūrinį režimą, kai nustatyta eksploatacinė temperatūra yra 22°C, o pažeminta 18°C.

1. Konvektorinė patalpos termostatais valdoma šildymo sistema

Atėjus laikui pažeminti temperatūrą, sistema išjungia konvektorius ir laukia kol temperatūra natūraliai nukris iki suprogramuoto žemesnio lygio - iki 18°C. Temperatūrai nukritus, konvektoriai periodiškai įjungiami - išjungiami, tiksliai palaikant žemesnę temperatūrą. Atėjus laikui grąžinti temperatūrą į eksploatacinį lygį, t. y. 22°C, sistema įjungiai konvektorius maksimalia galia ir per 15 - 20 min. paruošia patalpas eksploatacijai.

Jei staiga kas nors pasikeičia, pvz. kas nors anksčiau sugrįžta iš darbo ar mokyklos, kol temperatūra yra vis dar 18°C, tereikia padidinti temperatūrą reikiamos patalpos termostate ir ji sušyla per 15 – 20 min.

2. Patalpos termostatais valdomas grindinis šildymas

Atėjus laikui pažeminti temperatūrą, sistema išjungia grindinį šildymą, tačiau įkaitusios grindys dar 1 - 2 valandas šildys patalpas, todėl jos vės labai igai. Galų gale joms atvėsus iki pageidaujamų 18°C, šildymas vėl įsijungs, tačiau dabar grindys atvėsę ir kol jos įšils, prireiks kelių valandų. Per tą laiką patalpų temperatūra kris dar žemiau, pvz. iki 16 – 17°C, todėl, kad ją pakelti, grindys turės šildyti ilgiau. Vėl pasiekus 18°C, jos bus išjungtos, bet toliau didins patalpos temperatūrą iki 19 – 20°C, nes bus gerai įšilusios ir t. t. Taip temperatūra svyruos iki tol, kol ateis laikas ją pakelti iki 22°C. Jei tuo metu patalpos temperatūra bus 16°C, tai gali užtrukti 3 - 4 valandas, jei 20° - apie 1 - 2 valandas, todėl neaišku prieš kiek laiko jį įjungti.

Jei staiga kas nors pasikeičia, pvz. kas nors anksčiau sugrįšta iš darbo ar mokyklos, teks pakentėti šaltį, nes padidinus temperatūrą patalpos termostate, ji įšils tik per kelias valandas.

Išvados

Konvektorinė patalpos termostatais valdoma šildymo sistema atitinka visus reikalavimus, keliamus ekonomiškiems šildymo prietaisams:

    -  tiksliai palaiko užduotą patalpų temperatūrą, jų neperšildydamos.

    -  maksimaliai išnaudoja nemokamai gaunamą energiją iš žmogaus veiklos ir saulės.

    -  puikiai palaiko nustatytą šildymo grafiką, sumažinantį patalpų temperatūrą tuo metu, kai jos  neeksploatuojamos.

Patalpos termostatais valdomas grindinis šildymas neatitinka nei vieno reikalavimo, keliamo ekonomiškiems šildymo prietaisams:

    -  negalėdamas greitai atvėsti, nuolat keliais laipsniais peršildo patalpas, be reikalo eikvodamas šiluminę energiją. Žinoma, kad peršildžius patalpą tik 1°C, šilumos sąnaudos padidėja 6%.

    -  negali išnaudoti papildomai gaunamos šiluminės energijos iš žmogaus veiklos ar saulės, kurios kiekis gali siekti 15 – 20% viso pastato energijos poreikio.

    -  nesugeba palaikyti nustatytą šildymo grafiką, dėl ko prarandama dar apie 10% šiluminės energijos.

Šilumos poreikis patalpose keičiasi gerokai dinamiškiau, nei grindinio šildymo sistema geba prie jo prisitaikyti, todėl ji iš principo negali būti ekonomiška. Ji, kaip ir konvektoriai, gali dirbti su žemomis vandens temperatūromis, gerai išnaudodama kondensacinių katilų ar šilumos siurblių efektyvumą, tačiau gautą šilumą naudoja itin neekonomiškai.

Viešai prieinamuose šaltiniuose kaip grindinio šildymo privalumas pateikiamas tolygus šilumos pasiskirstymas patalpoje.

Galima būtų visiškai sutikti su tokia prielaida, jei turėtume gerai apšiltintą patalpą be langų, lauko durų ir visos jos sienos turėtų vienodus šilumos nuostolius. Grindinis šildymas šildo vienodai visą patalpos plotą, todėl tokiai patalpai tai būtų geriausias šildymo būdas.

Realybėje kiekviena patalpa yra skirtinga: ji turi zonas su pakankamai dideliais šilumos nuostoliais prie langų, lauko durų ar išorinių sienų ir zonas, kur jų visiškai nėra - prie vidinių pertvarų su panašios temperatūros patalpomis.

Kaip pavyzdį imkime 30 m² patalpą, kurios šilumos nuostoliai yra 1200 W. Didžioji jų dalis sukoncentruota prie langų ir išorinių sienų (žr. pav. 1). Tose vietose išdėsčius konvektorius, turėsime tolygiausią šilumos pasiskirstymą patalpoje. Jų galia bus pakankama visos patalpos šilumos nuostoliams padengti ir sukoncentruota ten, kur jie yra ir kur reikia šildyti. Likusioje patalpos dalyje šildymo nereikia - ten šilumos nuostolių nėra.

1 pav. Šilumos nuostolių (pažymėta žydrai) pasiskirstymas patalpoje

Įrenkime tokioje patalpoje šildomas grindis. Jų galia vidutiniškai yra 50 – 60 W/m², todėl jas įrengus tik prie langų ir išorinių sienų, kritiškai neužteks galios. Siekiant ją padidinti, galime padidinti grindų temperatūrą arba plotą. Kadangi grindų temperatūros aukščiau 30°C didinti negalime, didiname plotą, šildomas grindis darant visame kambaryje.

Tokiu būdu, kiekvienas patalpos kvadratinis metras šildomas vienodu galingumu, kai šilumos nuostoliai nėra vienodi. Todėl neišvengiame temperatūros zonavimo:

    -  prie langų ir išorinių sienų temperatūra visuomet bus mažesnė, nes neužteks galingumo šilumos nuostoliams padengti;

    -  arčiau vidinių pertvarų – didesnė, nes bus šildoma ten, kur nuostolių nėra.

Tai nebūtų problema, jei oras patalpose intensyviai maišytųsi, suvienodindamas temperatūrą. Tačiau, grindinis šildymas - tai didžiąja dalimi radiacinis šildymas (šildymas infraraudonaisiais spinduliais), todėl oro judėjimo beveik nesukelia. Mechaninis patalpų vėdinimas šios užduoties taip pat neatlieka, nes:

    a)  jis skirtas ne orą maišyti, o seną orą patalpoje pakeisti šviežiu;

    b)  pakankamam oro patalpoje maišymuisi, vėdinimo intensyvumo neužtenka netgi jį įrengus pagal STR reikalavimus. Pvz. 20 m² (5,0 x 4,0 x 2,8 m) miegamajame, skirtame 2 žmonėms, reikalingas šviežio oro kiekis 28,8 m³/h. Vidutinis oro judėjimo greitis tokiame miegamajame yra vos 2,6 m/h.

Įrengiant grindinį šildymą, bandoma visokeriopai sušvelninti temperatūrinį zonavimą padidinant grindų temperatūrą prie langų ir lauko sienų:

    1. Sutankinami grindinio šildymo vamzdeliai, t. y. sumažinamas atstumas tarp jų iki 5 – 10 cm, kai likusioje patalpos dalyje standartiškai jis daromas 20 cm (žr. pav. 2).

Tokiu būdu padidinamas grindų temperatūros tolygumas ties langais, keliais laipsniais padidinant grindų temperatūrą tarp vamzdelių. Tačiau esant fiksuotai vandens temperatūrai (į grindis dažniausiai tiekiamas mažiau nei  30°C temperatūros vanduo), efektas bus mažas - tikrai nepakankamas šilumos nuostoliams prie langų padengti.

2 pav. Šildomų grindų montavimo būdas galingumui prie langų padidinti

    2.  Vamzdeliai nuo kolektoriaus pirmiausia klojami prie langų ir lauko sienų.

Iš šios priemonės taip pat negalime daug tikėtis, nes grindinio šildymo vamzdžiai paprastai klojami spirale, kai šalia karščiausio vamzdžio klojamas šalčiausias (žr. pav. 2), todėl vidutinė grindų temperatūra ties langais pakinta nedaug.

Taigi, teiginys, kad grindinis šildymas užtikrina tolygų temperatūros pasiskirstymą patalpose yra klaidingas, temperatūrinis zonavimas šiuo atveju yra neišvengiamas. Tolygiausią temperatūros pasiskirstymą patalpose gali užtikrinti tik pakankamos galios šildymo prietaisai, išdėstyti prie langų.

Grindinio vėsinimo veikimo principas remiasi šilumos absorbcija. Tai reiškia, kad grindys absorbuoja dalį šilumos (infraraudonųjų spindulių), spinduliuojamos nuo įkaitusių paviršių patalpoje: sienų, lubų, baldų, žmonių ir t. t. Paprasčiau tariant, ji veikia atvirkščiai grindiniam šildymui: grindinio šildymo atveju įšilusios grindys šildo vėsesnius paviršius patalpoje, grindinio vėsinimo atveju – įšilę paviršiai šildo grindis, atiduodami joms savo šilumą.

Aptarsime pagrindinius grindinio šildymo sistemos panaudojimo vėsinimui aspektus.

Galingumas

Grindinio vėsinimo galingumas tiesiogiai priklauso nuo dviejų parametrų:

    1. grindų paviršiaus temperatūros: kuo žemesnė temperatūra, tuo vėsinimo galia didesnė;

    2. grindų paviršiaus ploto: kuo didesnis vėsinimo plotas, tuo didesnė galia.

Dėl šių parametrų tokio vėsinimo galia yra ribota:

    1. negalima labai sumažinti grindų temperatūros, nes ant jų atsiras kondensatas, o „saugi“ temperatūra yra nepakankama reikiamai galiai pasiekti;

    2. grindų ploto padidinti negalima – jis negali būti didesnis už patalpos plotą.

Paskaičiuota, kad dėl šių galios apribojimų grindinio vėsinimo galia geriausiu atveju užtikrina 25% patalpos vėsinimo poreikio. Tai tas pat, kaip turėti automobilį, kuris, vietoje visų keturių, stabdo tik vienu ratu. Tai reiškia, kad patalpose gali būti 1 – 2°C vėsiau, tačiau to neužtenka, kad užtikrinti temperatūrinį komfortą viso šiltojo sezono metu. Kai, lyg ir turėdami vėsinimo sistemą, per karščius negalėsime išsimiegoti, vis dėlto imsime svarstyti apie galingesnių vėsinimo prietaisų įsigijimą.

Pasirinkę grindinį vėsinimą, turime apsiriboti grindų dangos ir interjero elementų pasirinkime. Ne visos grindų dangos gerai praleidžia šaltį, o baldai, kilimai ar kiti daiktai, paprastai dengiantys 20 – 70% grindų, stipriai sumažina ir taip nepakankamą vėsinimo galią.

Tie patys šilumos siurbliai, kurie ruošia šaltą vandenį grindinio vėsinimo sistemai, taip pat ruošia ir karštą vandenį pastato vandentiekio sistemai. Vienu metu abiejų užduočių jie vykdyti negali, todėl, tuo metu, kai ruošiamas karštas vanduo, grindų vėsinimas stabdomas, todėl jo galia mažėja dar labiau.

Kondensato atsiradimo tikimybė

Viena iš didžiausių grindinio vėsinimo problemų yra ta, kad sutapus nepalankioms sąlygoms, ant grindų paviršiaus gali išsiskirti kondensatas. Tereikia tam tikro oro temperatūros ir drėgmės santykio, esant fiksuotai grindų temperatūrai, ir ant jų atsiranda kondensatas.

1 paveiksle nurodytos rasos taško susidarymo sąlygos.

1 pav. Rasos taško susidarymo kreivės

Pavyzdys. Tarkime turime tokias sąlygas:

    - vėsinamų grindų temperatūra yra 19°C. Tai laikoma saugia kondensato susidarymo atžvilgiu temperatūra (kai kurie šaltiniai rekomenduoja laikyti 18°C);

    - oro temperatūra patalpoje yra 25°C. Daugeliui žmonių tai komfortiška patalpų temperatūra vasaros metu.

Iš grafiko matyti, kad esant šioms sąlygoms, pakanka 70% santykinės oro drėgmės, kad ant grindų paviršiaus susidarytų kondensatas. Grindų temperatūrai esant 18°C, tam pakanka 65% oro drėgmės, kas laikoma normalia drėgme šiltuoju metų laikotarpiu.

Oro drėgmė lauke lietaus metu ar ir po jo pašvietus saulei pasiekia 90 – 99%, nes vyksta intensyvus vandens garavimas. Jei tuo metu įjungta vėdinimo sistema ar oras iš lauko patenka  pro atvertą orlaidę, langą ar duris - turime šlapias grindis. Jei išjungsime vėdinimo sistemą ir viską sandariai uždarysime, oro drėgmė vis tiek kils nuo žmogaus veiklos (maisto ruošimas, žmonių kvėpavimas, prakaitavimas, augalai, namų ruoša ir kt.). Situaciją dar labiau pablogina tai, kad grindinio vėsinimo sistema nesausina patalpos oro vasarą, kaip kiti vėsinimo prietaisai.

Taigi, galime daryti išvadą, kad kondensato susidarymo ant vėsinamų grindų tikimybė yra pakankamai didelė. O kokios pasekmės? Išvardinsime pagrindines:

    1. Paslydimo galimybė. Neįmanoma nuspėti, kada ant grindų atsiras kondensatas, todėl, to nepastebėjus, galima paslysti. Didžiausios rizikos grupė – pagyvenę žmonės.

    2. Gadinama grindų danga, baldai. Daugelis gyvenamosiose patalpose naudojamų grindų dangų neatsparios vandens poveikiui, todėl kondensatas gali jas negrįžtamai pažeisti.

    3. Pelėsio atsiradimo tikimybė. Kondensatas išsiskiria visu grindų paviršiumi, netgi sunkiai prieinamose vietose: už grindjuosčių, po kilimais, baldais. Situacijai kartojantis ir drėgmei neleidus tinkamai išdžiūti, padidėja pelėsio atsiradimo tikimybė.

Kaip priemonės kondensavimosi prevencijai paprastai siūloma:

    1. Naudoti kondensato jutiklius. Tačiau:

               a) tokie jutikliai suveikia tik tada, kai rasa jau išsiskyrusi, todėl grindys kažkiek vis tiek rasos, galbūt tik nebus šlapios;

               b) pajutę kondensata, jutikliai duoda signalą vėsinimo sistemai sustabdyti atvėsinto vandens tiekimą į grindis, tačiau grindys yra labai inertiškos ir faktiškai jų temperatūra pakils iki saugios tik po 1 - 2 valandų. Visą tą laiką grindys bus šlapios.

     2. Didinti grindų temperatūrą. Tai sumažina kondensato išsiskyrimo tikimybę, bet jos nepašalina. Be to, dar labiau mažėja ir taip nepakankama vėsinimo galia.

Komfortas

Įsivaizduokime: gražią vasaros dieną esame svetainėje, kurioje oro temperatūra 25°C, grindų temperatūra 19°C. Sėdime ant sofos ir žiūrime filmą. Kur mūsų kojos? Teisingai, ant sofos. Net vasarą niekas nenori laikyti pėdų ant šaltų grindų. Mes norime jausti malonią oro vėsą kambaryje, o ne atšalusias kojas.

Mūsų galūnės yra vėsiausios kūno dalys, todėl šaltos grindys yra paskutinis dalykas, kurį norėtume turėti jaukiuose namuose. Daugelis žmonių net palieka veikiantį grindinį šildymą voniose per vasarą, nes basomis stovėti ant šaltų plytelių nesinori.

Šildomų – vėsinamų grindų šalininkai apie grindų šildymą rašo, kad jis labai komfortiškas, nes mūsų pėdos yra šiltesnėje, o galva vėsesnėje zonoje. Lygiai taip pat komfortišku jie laiko grindinį vėsinimą, nors grindinis vėsinimas sukuria visiškai priešingą aplinką. Kaip tai suprasti? Ar mūsų komforto pojūtis vasarą apsiverčia aukštyn kojomis?

Iš kitos pusės, turėdami grindinį vėsinimą, dėl mažo galingumo ir didžiulės inercijos niekuomet neturėsime pastovios temperatūros patalpose. Tarkime, pavyko pasiekti 25°C temperatūrą namuose. Tada per langą pašvietė saulė, kažkas pradėjo ruošti maistą, kažkas įjungė televizorių, susirinko daugiau žmonių ir temperatūra pakilo iki 27 – 28°C. Grindinis vėsinimas negali susitvarkyti su tokiu šilumos kiekiu.

Ekonomiškumas

Nėra prasmės lyginti grindinio vėsinimo ekonomiškumo su kitais vėsinimo prietaisais, nes grindinis vėsinimas tiesiog neišvysto pakankamos galios. Tačiau yra keli momentai, apie kuriuos reikia užsiminti:

    1. Grindinio vėsinimo sistema (dėl didelio inertiškumo ir per mažos galios) nėra įjungiama ir išjungiama pagal poreikį, o veikia viso vėsinimo sezono metu. Ji nebus išjungiama net ir išvykstant savaitgaliui – juk pasiekti nominalią galią ir atvėsinti patalpas jai reikės pusdienio.

    2. Grindinio vėsinimo sistema turi 5 kartus didesnius slėgio nuostolius, nei pavyzdžiui konvektorinė, todėl cirkuliacinių siurblių sunaudojamos elektros energijos sąnaudos yra 5 kartus didesnės.

Alternatyva

Gera alternatyva grindiniam vėsinimui yra vėsinimas grindiniais arba sieniniais fankoilais. Jie sukurti ne tik vėsinimui vasarą, bet ir šildymui žiemą, taip pat jie neturi nei vieno aukščiau išvardinto trūkumo:

    1. Jų galingumo užtenka bet kokio dydžio patalpų vėsinimui.

    2. Jų galingumo neriboja baldų ar kilimų kiekis patalpoje.

    3. Būdami pakankamos galios, jie gali neveikti, kol šilumos siurblys ruošia karštą vandenį, vėliau greitai kompensuodami šalčio trūkumą.

    4. Kondensatas, išsiskyręs ant jų šilumokaičių, surenkamas kondensato voniose ir nuvedamas į nuotekų sistemą. Jokio kondensato ant grindų! Tuo pačiu surenkama perteklinė oro drėgmė šiltuoju metų laikotarpiu.

    5. Jie neatšaldo grindų, todėl ant jų stovėti malonu.

    6. Jie gerai paskirsto vėsų orą patalpose, todėl jose būnant, visu kūnu jaučiama maloni vėsuma.

    7. Jie užtikrina pastovią temperatūrą patalpose, netgi dinamiškai keičiantis vėsos poreikiui.

    8. Taupydami energiją, dirba pagal poreikį, t. y. tik tada, kada reikia ir tiek, kiek reikia. Puikiai palaiko nustatytą temperatūrinį režimą.

Siūlome apsvarstyti įleidžiamų ir pakabinamų konvektorių Konveka panaudojimą šildymui ir vėsinimui jūsų pastate.

Susisiekite su mumis, paaiškinsime fankoilų veikimo principą ir patarsime kaip geriausiai išnaudoti jų privalumus. Neabejojame, kad liksite patenkinti.

Slėgio nuostoliai šildymo sistemoje yra nepageidautinas, tačiau neišvengiamas reiškinys. Dinaminį šilumnešio (toliau tekste – vandens) slėgį sukuria sistemoje sumontuoti siurbliai, todėl slėgio nuostoliai tiesiogiai įtakoja siurblių energijos sąnaudas. Kitaip sakant, kuo didesni šildymo sistemos slėgio nuostoliai, tuo didesnės jos eksploatacijai tenkančios elektros energijos sąnaudos.

Šildymo sistemos slėgio nuostoliai priklauso nuo:

    1. Šildymo sistemos elementų (dažniausiai tai vamzdžiai) skerspjūvio ploto. Kuo mažesnis jų skerspjūvio plotas, tuo didesni slėgio nuostoliai.

    2. Šildymo sistemos elementų ilgio. Kuo didesnis jų ilgis, tuo didesni nuostoliai.

    3. Vandens srauto. Kuo didesnis vandens srautas sistemoje, tuo didesni slėgio nuostoliai.

    4. Šildymo sistemos elementų vidinio paviršiaus šiurkštumo. Kuo didesnis paviršių šiurkštumas, tuo didesni nuostoliai.

Grindinio šildymo sistemų slėgio nuostoliai yra didžiausi, lyginant su visomis kitomis sistemomis, nes:

    1. Vanduo sistemoje teka labai ilgais, iki 80-130 m, vamzdžių kontūrais.

    2. Mažas vidinis vamzdžių skersmuo. Pavyzdžiui vieno populiariausių vamzdžių naudojamų grindiniam šildymui 17 x 2,0 mm vidinis skersmuo yra tik 13 mm.

Pavyzdys

Paskaičiuokime populiariausių grindiniam šildymui naudojamų vamzdžių slėgio nuostolius. Priimkime, kad vidutinis atstumas tarp vamzdelių yra 18 cm (10 cm prie langų ir 20 cm kitoje patalpos dalyje).

Matome, kad vidutiniai slėgio nuostoliai didžiausiame grindinio šildymo kontūre yra 6,3 Pa/W, tuo tarpu, kai konvektorių slėgio nuostoliai, netgi esant žemoms vandens temperatūroms (35/30°C) vidutiniškai yra 1,2 Pa/W, t. y. 5,2 karto mažesni. Tai reiškia, kad cirkuliacinių siurblių energijos sąnaudos grindinio šildymo atveju yra vidutiniškai 5,2 karto didesnės.

Ar į konvektorius gali patekti dulkių?

Dulkės didžiąja dalimi susideda iš negyvos žmogaus odos dalelių ir tekstilės gaminių (drabužių, minkštų baldų, kilimų, užuolaidų ir kt.) plaušelių ir labiausiai kaupiasi miegamose lovose, spintose, sofose, kilimuose, užuolaidose. Dalis jų nusėda ant visų horizontalių paviršių namuose, tuo pačiu ir ant viršutinės konvektorių dalies. Tačiau konvektoriai montuojami prie langų, kur paprastai dulkių kaupiasi kur kas mažiau. Šios vietos yra lengvai prieinamos ir valomos kartu su grindimis. Jei padidėja dulkių kiekis konvektorių viduje, kartą per pusmetį - metus jas galima paprasčiausiai nusiurbti dulkių siurbliu.

Ar konvektoriai gali pakelti dulkes?

Taip, gali, bet tik tas dulkes, kurios yra nusėdę ant jų šilumokaičių. Šiuo atveju oras kyla tik tada, kai konvektorius šildo (konvektoriai šildo ne visą laiką, o tik esant poreikui) ir tik virš jo šilumokaičio, kurio plotas 50 – 100 kartų mažesnis už tokioje pačioje patalpoje įrengtų šildomų grindų paviršiaus plotą.

Kai kurie konvektoriai turi ventiliatorius, kurie dar labiau suaktyvina oro judėjimą, tačiau konvektoriai su ventiliatoriais Konveka turi oro filtrus, kurie valo orą nuo dulkių, mažindami jų koncentraciją.

Nereikia painioti konvektorių su oro kondicionieriais, kurių keliamas oro srautas labai jaučiamas. Įleidžiamų konvektorių su ventiliatoriais sukeliamo oro srauto neįmanoma pajusti patalpoje, nes jis visada nukreiptas į langą, juo kyla iki lubų, plečiasi į šonus ir galiausiai, slinkdamas lubomis palengva leidžiasi žemyn (žr. 1 pav.). 

1 pav. Konvektoriaus FH4-H išpučiamo oro greičio pasiskirstymas patalpoje,

konvektoriui dirbant maksimaliu galingumu

Šioje „kelionėje“ jis praranda didžiąją dalį savo greičio ir, konvektoriui dirbant visu galingumu, jo greitis patalpoje yra mažesnis, nei 0,1 m/s (Lietuvos higienos normoje nurodytas didžiausias oro greitis gyvenamose patalpose yra 0,15 m/s). Toks oro greitis yra aiškiai nepakankamas dulkėms nuo paviršių pakelti, o dėl jo krypties – iš viršaus į apačią – dulkės, atvirkščiai, labiau spaudžiamos žemyn.

Taigi, teiginys, kad konvekciniai šildymo prietaisai perneša dulkes yra stipriai perdėtas.

Kalbant apie dulkių cirkuliaciją apskritai, reikia paminėti, kad paprastas durų atidarymas - uždarymas, vaikščiojimas, rengimasis, vėdinimas, kita žmogaus veikla sukelia gerokai didesnę dulkių cirkuliaciją, nei bet kuris šildymo prietaisas. Alergiški dulkėms žmonės sėkmingai sprendžia pačias dulkių atsiradimo priežastis: neatidarinėja langų sausuoju metų laikotarpiu, renkasi medžiagas, skleidžiančias mažiau dulkių, dažniau keičia patalynę ir, žinoma, dažniau valo patalpas.

Šildymo sistema su šilumos siurbliu dirba ekonomiškiausiai, tuo pačiu palaikydama maksimalų komfortą, jei:

    1. Maksimaliai išnaudojamas šilumos siurblio efektyvumas.

    2. Šiluma, gaunama iš šilumos siurblio panaudojama ekonomiškai, šildant tik esant poreikiui:

              a) maksimaliai išnaudojant nemokamą šilumą, gaunamą iš žmogaus  veiklos (buitinių prietaisų ir žmonių išskiriamos šilumos) ar saulės;

              b) mažinant temperatūrą patalpose, kai jos nenaudojamos.

1. Kaip maksimaliai išnaudoti šilumos siurblio efektyvumą?

Visų tipų šilumos siurbliai (šildymo režime) dirba tuo ekonomiškiau, kuo žemesnė energijos nešėjo (toliau tekste – vandens) temperatūra. Grafike dešinėje matome kaip šilumos siurblių COP (energijos transformavimo koeficientas) priklauso nuo ruošiamo vandens temperatūros. 

Esant tai pačiai lauko temperatūrai, šilumos  siurblys oras – vanduo, ruošdamas 35°C vandenį dirba efektyviau, nei ruošdamas 45°C, t. y. pagamina tokį patį šilumos kiekį, sunaudodamas mažiau elektros energijos.

Taigi, siekiant ekonomiškai naudoti šilumos siurblį, reikia rinktis tokius šildymo prietaisus, kurie efektyviai dirbtų su žema paduodamo vandens temperatūra.

Tiek grindinis šildymas, tiek ir fankoilai Konveka gali efektyviai šildyti patalpas, esant labai žemai (25 - 35°C) vandens temperatūrai. Todėl šie šildymo būdai maksimaliai išnaudoja šilumos siurblių efektyvumą.

2. Kaip ekonomiškai panaudoti gautą šilumą?

Pagaminta šiluma efektyviausiai panaudojama tada, kai šildoma pagal poreikį, t. y. tada, kada reikia ir tiek, kiek reikia. Taip veikti gali tik teisingai reguliuojami šildymo prietaisai, todėl visose šildomose patalpose būtina naudoti patalpos termostatus su savaitiniu programavimu. Tokiu būdu, galime:

    - išjungti šildymo prietaisus, kai pasiekiama užduota temperatūra;

    - sumažinti patalpų temperatūrą, tuo paros metu, kai jos nenaudojamos.

Taip pat reikalingi šildymo prietaisai, kurie greitai ir tiksliai vykdo patalpos termostatų komandas.

Grindinis šildymas dėl didelio inertiškumo negali būti greitai įjungiamas ir išjungiamas, be to visada keliomis valandomis vėluoja vykdyti termostatų komandas, todėl negali būti laikomas ekonomišku šildymo būdu.

 Šiame straipsnyje rasite grindinio šildymo ekonomiškumo analizę bei palyginimą su konvektoriais.