Sposoby ogrzewania budynków o dużej kubaturze
50
Urządzenia grzewczo-wentylacyjne dostępne są jako: mobilne (prze-
nośne), stacjonarne (stojące), wiszące (rys. 2). Ich wydajnością i mocą
steruje automatyka.
Nagrzewnice mogą być zasilane przez: wodę, parę, gaz, olej, energię
elektryczną. W modelach wodnych i parowych powietrze ogrzewane jest
przez gorącą wodę (parę) przepływającą przez wymiennik. Urządzenia te
nie przysparzają kłopotów z regulacją w okresach przejściowych, pozwa-
lają uzyskiwać powietrze o ściśle określonych parametrach oraz nada-
wać strumieniom różny zasięg i kierunki przepływu. Niektóre modele
przystosowane są także do zasilania wodą lodową, co w okresach wyso-
kich temperatur pozwala również chłodzić pomieszczenia. W przypadku
nagrzewnic wodnych nie ma szczególnych ograniczeń w ich użyciu poza
wytycznymi co do emisji hałasu oraz ich ochrony przed zamarzaniem.
W nagrzewnicach gazowych i olejowych ciepło przekazywane jest do
wymiennika przez spaliny powstające w procesie spalania. Wielką zaletą
tego rodzaju instalacji jest możliwość natychmiastowego rozpoczęcia
ogrzewania pomieszczenia, w przeciwieństwie do urządzeń wodnych,
które są ograniczone bezwładnością układu. Wprawdzie nie trzeba
doprowadzać do nich pary lub wody, ale należy je podłączyć do instalacji
gazowej lub olejowej oraz odprowadzenia spalin.
Aby system grzewczo-wentylacyjny pracował poprawnie, niezbędny jest
dobór odpowiednich urządzeń. Utrzymanie w pomieszczeniu parametrów
cieplnych założonych w projekcie będzie możliwe, jeżeli przeanalizowane
zostaną takie aspekty, jak: moc, ilość i rozmieszczenie urządzeń, zasięg
strumieni powietrza, zastosowanie właściwych elementów sterujących.
Do regulacji strumienia powietrza wykorzystywane są obecnie automa-
tycznie przestawiane urządzenia wylotowe, a także nawiewniki wirowe.
W zależności od wymaganej temperatury w pomieszczeniu stosuje się też
płynną regulację temperatury czynnika grzewczego przed nagrzewnicą.
Właściwe ustawienie elementów instalacji umożliwia podniesienie kom-
fortu termicznego i obniżenie zużycia energii. Produkowane dziś urządze-
nia są bardziej oszczędne i pracują z większą sprawnością niż te, które
powstawały kilka lat temu. Do napędu wentylatorów w nowoczesnych
rozwiązaniach ogrzewania nadmuchowego wykorzystywane są energoo-
szczędne silniki elektronicznie komutowane EC, dla których pobór mocy
jest mniejszy nawet o 40%.
Połączenie funkcji grzewczych i wentylacyjnych, zastosowanie prostej
instalacji oraz przystępne koszty inwestycji i eksploatacji sprawiają,
że rozwiązania tego typu sprawdzają się do ogrzewania hal maga-
zynowych, handlowych i produkcyjnych, warsztatów czy obiektów
sportowych. Mała bezwładność systemu zapewnia szybkie osiągnięcie
pożądanej temperatury oraz pozwala dostosować moc grzewczą
do aktualnych potrzeb.
Ogrzewanie radiacyjne
W budynkach o dużej kubaturze i powierzchni stosowane jest ogrzewa-
nie radiacyjne. Mamy z nim do czynienia wtedy, gdy przeważająca część
strumienia ciepła od urządzenia grzejnego oddawana jest poprzez pro-
mieniowanie cieplne, polegające na przenoszeniu energii pomiędzy cia-
łami o różnych temperaturach za pośrednictwem fal elektromagnetycz-
nych. W tego typu systemach źródłem ciepła są promienniki. Dzięki nim
urządzenia nie ogrzewają bezpośrednio powietrza, gdyż nośnik ener-
gii – promieniowanie podczerwone – przenika przez nie praktycznie bez
strat, nie powodując jego ogrzania. Ciepło dociera więc bezpośrednio do
wybranych powierzchni bądź też osób znajdujących się w polu promienio-
wania, od których wtórnie ogrzewane jest powietrze. Tego typu systemy
grzewcze charakteryzują się małą bezwładnością i są cenione jako eko-
nomiczne źródła ciepła dla wysokich wnętrz. Dzięki ukierunkowanemu
promieniowaniu ogrzewa się dolne partie pomieszczeń, czyli w przypadku
wysokich hal te, gdzie przebywają ludzie. Jest to bardzo istotne, gdyż
w halach produkcyjnych czy magazynach często występują długie prze-
rwy w ogrzewaniu lub też znajdują się strefy o zróżnicowanym zapotrze-
bowaniu na ciepło. W systemie tym nie ogrzewa się zbędnie mas powie-
trza na danej przestrzeni, dzięki czemu straty energii są mniejsze niż
w przypadku ogrzewania konwekcyjnego. Utrzymanie niskiej temperatury
powietrza na dużych wysokościach obiektu oraz odpowiedniej w strefach
przebywania ludzi wpływa na znaczne zmniejszenie kosztów poniesionych
na jego ogrzewanie. Przykładowy rozkład temperatury w hali, w której
wykorzystano promienniki pokazano na rys. 3.
Do ogrzewania radiacyjnego pomieszczeń o dużej kubaturze najczęściej
stosowane są gazowe i elektryczne promienniki podczerwieni.
Gazowe promienniki podczerwieni
Jednym z rodzajów gazowych promienników podczerwieni są promien-
niki ceramiczne wysokiej intensywności, tzw. jasne (rys. 4). Oddawanie
ciepła w tych urządzeniach zachodzi poprzez promieniowanie mocno
rozgrzanych płyt ceramicznych, których powierzchnia osiąga tempe-
raturę rzędu 800–1000ºC. Spalanie mieszanki gazu i powietrza przy-
gotowanej w komorze mieszania następuje ok. 2 mm pod powierzch-
nią płyty ceramicznej w wykonanych w niej drobnych kanalikach. Setki
niewielkich płomyków wytwarzają ciepło, które zostaje natychmiast
oddane w postaci promieniowania podczerwonego. Następnie spe-
cjalne reflektory odbijają je i kierują bezpośrednio do strefy przebywa-
nia ludzi. Dzięki pracy gorących płytek ceramicznych rozgrzany reflektor
również emituje podczerwień i w ten sposób generuje tzw. promienio-
wanie kombinowane (rys. 5).
rys. Z. Cebulski (2)
Rys. 2. Urządzenia grzewczo-wentylacyjne [1]
rys. Schwank
Rys. 3. Rozkład temperatur w hali ogrzewanej promiennikami [2]
Powietrze
recyrkulacyjne
Spaliny
Gaz
Ciepłe powietrze
Ciepłe
powietrze
Czynnik
grzewczy
Powietrze
recyrkulacyjne
Temperatura
w strefie promieniowania
Temperatura powietrza
Temperatura powietrza
