48
Sposoby ogrzewania budynków o dużej kubaturze
Koszty ogrzewania obiektów o dużej kubaturze spędzają sen z oczu ich
właścicielom. Dobór odpowiedniego systemu dla hal produkcyjnych,
warsztatów czy magazynów zależy od stawianych im wymagań oraz
przeznaczenia. W budynkach i pomieszczeniach wielkopowierzchnio-
wych występują znaczne straty ciepła w krótkim czasie. Są one powo-
dowane m.in. otwieraniem drzwi i bram, ruchem pojazdów lub inten-
sywnym ruchem ludzi. Oszczędna eksploatacja tego typu budynków
wymaga okresowego obniżania temperatury, a następnie szybkiego jej
podnoszenia. Podejmując więc decyzję o wyborze systemu ogrzewa-
nia dla modernizowanych obiektów, jak i nowych inwestycji, należy brać
pod uwagę nie tylko koszty zakupu i montażu urządzeń, ale także póź-
niejszej ich eksploatacji i konserwacji. Wybrana instalacja grzewcza
powinna również spełniać wymagania stawiane przez użytkowników –
zapewniać odpowiednie warunki dla procesów przemysłowych i nie-
zbędny komfort cieplny pracownikom.
x x x
Ogrzewanie zintegrowane z wentylacją
Jednym ze sposobów ogrzewania obiektów wielkokubaturowych jest
system zintegrowany z wentylacją poprzez centrale oraz sieć kana-
łów lub przez centrale bezkanałowe. W pierwszym przypadku system
nadmuchowy współpracuje z centralą wentylacyjno-klimatyzacyjną
umożliwiającą odpowiednią obróbkę powietrza (także chłodzenie).
W celu zapewnienia efektywnego ogrzewania niezbędny jest prawid-
łowy rozdział powietrza. Aby umożliwić jego skuteczną dystrybucję
przy dużych odległościach i wysokościach oraz zmiennej temperatu-
rze powietrza nawiewanego, stosowane są nawiewniki szczelinowe lub
dysze dalekiego zasięgu. Takie rozwiązania wykorzystuje się w obiek-
tach, w których wymagane jest utrzymanie określonych parametrów
powietrza w danych strefach.
Centrale bezkanałowe składają się z jednostki zewnętrznej montowa-
nej na dachu obiektu oraz wewnętrznej (podstropowej) umieszczanej
w ogrzewanym i wentylowanym pomieszczeniu. Instalowane są tam,
gdzie nie ma przeszkód wewnętrznych oraz ścian działowych, a lokaliza-
cja pomieszczenia ogrzewanego umożliwia montaż centrali na dachu.
Ważnym elementem tych systemów są przepustnice regulacyjne, które
pozwalają na realizację różnych trybów pracy centrali oraz odzysk ciepła
(recyrkulacja i rekuperacja).
x x x
Niezależne systemy ogrzewania
Wśród niezależnych systemów ogrzewania budynków wielkokubaturo-
wych wyróżniamy: tradycyjne grzejnikowe, powietrzne, radiacyjne, a także
gazowe i elektryczne promienniki podczerwieni.
Ogrzewanie tradycyjne grzejnikowe
W Polsce najczęściej używany jest konwekcyjny system ogrzewania oparty
na tradycyjnych grzejnikach lub rurach stalowych. To konwencjonalna
metoda ogrzewania, w której przenoszące się ciepło podnosi temperaturę
całej objętości powietrza, co przy dużej kubaturze pomieszczenia nie jest
ekonomicznym rozwiązaniem. Wynika to z faktu, że aby osiągnąć wyma-
ganą temperaturę w dolnych partiach budynku, ogrzewamy masy powie-
trza kumulujące się pod sufitem. Zatem ciepło nierównomiernie się roz-
mieszcza i duże ilości energii gromadzą się w miejscu nieprzydatnym dla
użytkowników. Powoduje to większe straty ciepła przez przegrody budow-
lane, a tym samym podnosi całkowite koszty ogrzewania pomieszczeń.
Metoda ta ma także małą skuteczność ze względu na długi czas potrzebny
do uzyskania określonej temperatury wewnątrz budynku. Jej popularność
jest niewspółmierna do efektywności i opłacalności podczas eksploatacji.
Instalacje oparte na systemach grzejnikowych doskonale nadają się do
pomieszczeń o mniejszych kubaturach, jak np. mieszkania. Większe
potrzebują bardziej wydajnych systemów, które pozwolą szybko ogrzać
wnętrze i utrzymać wymaganą temperaturę.
Ogrzewanie powietrzne
Systemy grzewcze w obiektach wielkokubaturowych muszą szybko reago-
wać na zmiany temperatury, a także być proste w działaniu i ekonomiczne.
Jedną z metod dostarczania ciepła do tego typu budynków jest ogrze-
wanie powietrzne – nadmuchowe, w którym wykorzystuje się wymienniki
ciepła, np. nagrzewnice lub aparaty grzewczo-wentylacyjne oraz wentyla-
tory. Elementy składowe urządzenia umieszczone są w jednej obudowie.
Zasada działania tego systemu polega na odebraniu energii cieplnej od
czynnika grzewczego i przekazaniu jej do otoczenia. Wentylator wymu-
sza obieg powietrza – zasysa je i kieruje do wymiennika ciepła. Powie-
trze omywając jego powierzchnię, odbiera ciepło i następnie trafia do
pomieszczenia.
Najprostsze z urządzeń tego typu mogą ogrzewać tylko powietrze
wewnętrzne (rys. 1). Po zamontowaniu dodatkowej komory mieszającej
i specjalnej przepustnicy możliwe jest kierowanie do nagrzewnicy powie-
trza z pomieszczenia lub z zewnątrz, a zatem mieszanie obiegowego
i zewnętrznego bądź czerpanie tylko powietrza zewnętrznego. Te rozwią-
zania umożliwiają zmniejszanie gradient temperatury we wnętrzu.
Dzięki wprawieniu powietrza w ruch oraz specjalnej budowie wymien-
nika nagrzewnice mają wysokie współczynniki wymiany ciepła. Konstruk-
cja urządzenia grzewczo-wentylacyjnego (dyfuzory, przepustnice) pozwala
na równomierne rozprowadzanie strumienia ciepłego powietrza lub
skierowanie go dokładnie tam, gdzie jest potrzebne, a także jego cyrkula-
cję w całym pomieszczeniu.
Sposoby ogrzewania
budynków o dużej kubaturze
dr inż. Zbigniew Cebulski
Politechnika Łódzka,
Instytut Maszyn Przepływowych,
Zakład Techniki Cieplnej i Chłodnictwa
rys. Z. Cebulski
Rys. 1. Schemat urządzenia grzewczo-wentylacyjnego [1]
Żaluzje do kierowania
wylotu strumienia powietrza Nagrzewnica
Obudowa
Wlot
powietrza
Wentylator
z silnikiem
