AKTUALNOŚCI

aquatherm

  1. Home
  2.  » 
  3. AKTUALNOŚCI
  4.  » Systemy ogrzewania i chłodzenia powierzchniowego a klimakonwektory wentylatorowe

Systemy ogrzewania i chłodzenia powierzchniowego w porównaniu z klimakonwektorami: niższe zużycie energii, mniejsza emisja CO2

Klimat wewnętrzny w budynkach jest ściśle związany z samopoczuciem, wydajnością pracy, a nawet nastrojem użytkowników – zwłaszcza dziś, gdy ludzie spędzają 75% czasu w pomieszczeniach zamkniętych. Dlatego bardzo ważny jest zdrowy i dobry klimat. Aby schłodzić pomieszczenie w ciepłych miesiącach letnich, w przeszłości stosowano konwencjonalne systemy klimatyzacji, takie jak klimakonwektory lub klimatyzatory typu split. Zaspokajają one potrzeby cieplne pomieszczeń w zakresie chłodzenia, ale mogą powodować zakłócające prądy powietrza, ruchy kurzu i bardzo niską wilgotność względną poniżej 40%, nie wspominając o wysokim zużyciu energii. Ze względu na zmiany klimatyczne, wiele krajów wprowadziło przepisy nakazujące wymianę starych klimatyzatorów na modele energooszczędne. Rozwiązaniem jest tutaj klimatyzacja przez promieniowanie: stosuje się systemy ogrzewania i chłodzenia powierzchniowego, które wykorzystują wodę jako medium przenoszące ciepło.

Jak działa ciepło promiennikowe

Celem jest dodanie lub usunięcie ciepła z pomieszczenia poprzez promieniowanie. W trybie chłodzenia energia cieplna jest wymieniana poprzez przenoszenie ciepła promieniowania pomiędzy istniejącymi obciążeniami chłodniczymi a chłodzoną powierzchnią. Energia jest wypromieniowywana przez przedmioty, ludzi, urządzenia i źródła światła i pochłaniana przez chłodną powierzchnię. W trybie ogrzewania jest odwrotnie: energia jest przekazywana z ogrzewanej powierzchni i pochłaniana przez przedmioty i ludzi. Woda ma około 4 razy większą pojemność cieplną niż powietrze i wymaga mniej energii do transportu ze względu na znacznie większą gęstość. Dlatego woda jest uważana za lepszy nośnik ciepła niż powietrze. Ze względu na bardzo dużą powierzchnię styku systemu ogrzewania i chłodzenia powierzchniowego, pomiędzy pomieszczeniem a powierzchniami obudowy pomieszczenia zachodzi równomierna wymiana promieniowania, dzięki czemu temperatury postrzegane są jako niższe w trybie chłodzenia i wyższe w trybie ogrzewania, niż wskazuje na to temperatura czystego powietrza (termin: temperatura robocza). Ponadto temperatury systemu ogrzewania i chłodzenia powierzchniowego są zaprojektowane tak, aby były wyższe w lecie i niższe w zimie niż w przypadku konwencjonalnego systemu klimatyzacji. Prowadzi to do zmniejszenia zużycia energii i emisji CO2. Co więcej, te same obiegi mogą być wykorzystywane do ogrzewania lub chłodzenia.

Kombinacja z systemami wentylacyjnymi

Klimat wewnętrzny jest określany przez następujące czynniki: Temperatura, wilgotność i wentylacja oraz prędkość przepływu powietrza. Jeżeli system ogrzewania i chłodzenia powierzchniowego jest odpowiedzialny za pokrycie wrażliwych obciążeń pomieszczeń, system wentylacji jest niezbędny do zrównoważenia utajonego obciążenia wilgocią w pomieszczeniu i od ludzi oraz do zapewnienia odpowiedniej jakości powietrza.

W dziedzinie chłodzenia nadal panuje sceptycyzm wobec systemów chłodzenia powierzchniowego, zwłaszcza w bardziej wilgotnym klimacie. Stała kontrola wilgotności właściwej w systemie chłodzenia powierzchniowego zapewnia, że temperatura powierzchni jest zawsze powyżej punktu rosy, co zapobiega kondensacji na ścianach, sufitach i podłogach. Dobry projekt i kontrola systemu stanowią podstawę sprawnego działania. Dzięki połączeniu systemu ogrzewania i chłodzenia płaszczyznowego z systemem kontrolowanej wentylacji, strumień objętości powietrza krążącego w klimatyzowanym pomieszczeniu zostaje znacznie zredukowany. Prowadzi to do zmniejszenia prędkości przepływu powietrza. Nieprzyjemne przeciągi, hałas i kurz są zredukowane, a komfort ludzi zwiększony. Mniejsza prędkość powietrza pozwala również na zastosowanie mniejszych kanałów wentylacyjnych. W ten sposób można zmniejszyć wysokość sufitów podwieszanych. Ma to pozytywny wpływ na planowanie konstrukcji budynku.

Idealnie nadaje się do energii odnawialnych

Jedną z największych zalet systemu ogrzewania i chłodzenia panelowego jest jego efektywność energetyczna i łatwość wykorzystania odnawialnych źródeł energii. Dodatkowo, dzięki obniżonej temperaturze zasilania dla ogrzewania (35 °C) i wysokiej temperaturze dla chłodzenia (> 15 °C), zmniejsza się zużycie energii i emisja CO2. Umożliwia to zastosowanie wielofunkcyjnej pompy ciepła, która może jednocześnie wytwarzać ciepło i chłód. Można uniknąć instalacji dwóch różnych urządzeń (kocioł i system chłodzenia), co pozwala na zaoszczędzenie kosztów instalacji.

Przykład:

Na poniższym przykładzie porównano dwa systemy wodonośne: Klimakonwektory oraz system ogrzewania i chłodzenia płaszczyznowego. Niewielkie zmiany temperatury roboczej mogą zaoszczędzić do 31% rocznej energii i 30,2% emisji CO2 w systemie ogrzewania i chłodzenia płyt. Do obliczeń zakładamy zapotrzebowanie na ciepło w wysokości 210 kWt i zapotrzebowanie na chłód w wysokości 230 kWt dla budynku (w obu przypadkach wrażliwe obciążenie grzewcze).

Temperatury robocze dla obu systemów wynoszą:

Przed każdym obliczeniem należy wybrać parametry pracy pompy ciepła (model pompy ciepła WSHN-XSC3 firmy Clivet). Pompa ciepła musi być w stanie pokryć najgorszy przypadek, w tym przypadku 230 kWt w trybie chłodzenia.

Poniższa tabela zawiera zestawienie najważniejszych danych:

 

Jak widać w tabelach, zmiana temperatury roboczej nie tylko zwiększa wydajność pompy ciepła, ale również pozwala na wybór mniejszego modelu pompy ciepła (model 70.4 zamiast modelu 75.4).

 

Roczne zużycie energii elektrycznej przez pompę ciepła wynosi:

Energia całkowita (kWh) = energia elektryczna sprężarki x godziny pracy

Ogrzewanie klimakonwektora = 60,27 kWe x 4000 h = 241,080 kWh

Chłodzenie klimakonwektora = 45,21 kWe x 2000 h = 90,420 kWh

System ogrzewania i chłodzenia powierzchniowego Ogrzewanie = 39,7 kWe x 4000 h = 158 800 kWh

System ogrzewania i chłodzenia powierzchniowego Chłodzenie = 36,16 kWe x 2000 h = 72 320 kWh

Całkowita energia klimakonwektorów = 241.080 + 90.420 = 331.500 kWh / rok

Całkowita energia powierzchniowego ogrzewania i chłodzenia = 158.800 + 72.320 = 231.120 kWh / rok

___________________________________

Roczna oszczędność energii = 30,2%.

 

 

W ten sposób można obliczyć emisję CO2:

Emisja CO2 (klimakonwektory) = 331.500 kWh * 0,75 = 248.625 kg CO2

Emisja CO2 (system ogrzewania i chłodzenia powierzchniowego) = 231 120 kWh * 0,75 = 173 340 kg CO2

___________________________________

Roczna redukcja emisji CO2 = 30,2%.

 

 

Wnioski:

Zastosowanie systemu ogrzewania i chłodzenia powierzchniowego prowadzi nie tylko do redukcji bilansu CO2, ale również przynosi potencjalne oszczędności ekonomiczne. W przypadku pompy ciepła można zastosować model o mniejszym rozmiarze. Ponadto, system ogrzewania i chłodzenia powierzchniowego oferuje wiele innych korzyści:

 

  • większy komfort, ponieważ unika się nieprzyjemnych przeciągów, hałasu i kurzu
  • Oszczędność energii dzięki bardziej efektywnym temperaturom pracy
  • Redukcja emisji CO2 dzięki oszczędności energii
  • niższe koszty eksploatacji
  • Całkowita swoboda projektowania wnętrz, ponieważ instalacja odbywa się pod powierzchnią.
  • wytrzymały
  • Prawie bezobsługowy

 

 

Uwagi:

W tym przykładzie porównano system ogrzewania i chłodzenia płaszczyznowego aquatherm black system z nowoczesnym, wydajnym systemem klimakonwektorów. W przypadku zastosowania innych systemów klimatyzacyjnych lub modernizacji budynku, oszczędność energii systemu ogrzewania i chłodzenia panelowego wzrasta jeszcze bardziej, ponieważ klasyczne urządzenia klimatyzacyjne pracują w trybie ogrzewania przy wyższych temperaturach zasilania i w trybie chłodzenia przy niższych.

Kontakt: aquatherm GmbH | Biggen 5 | 57439 Attendorn Niemcy | Tel: +49 2722 950 0 | info@aquatherm.de