✖


Jump to content

Лучистое отопление и охлаждение

Вид в разрезе помещения с потолком из бетонных плит с внутренним охлаждением и подогревом
Вид в разрезе помещения с потолком из бетонных плит с внутренним охлаждением и подогревом

Лучистое отопление и охлаждение — это категория HVAC технологий , которые обмениваются теплом посредством конвекции и излучения с окружающей средой, для нагрева или охлаждения которой они предназначены. Существует множество подкатегорий лучистого отопления и охлаждения, в том числе: «лучистые потолочные панели», [1] «встроенные поверхностные системы», [1] «термически активные строительные системы», [1] и инфракрасные обогреватели . Согласно некоторым определениям, технология включается в эту категорию только в том случае, если радиация составляет более 50% ее теплообмена с окружающей средой; [2] поэтому такие технологии, как радиаторы и охлаждающие балки (которые также могут включать радиационную передачу тепла), обычно не считаются лучистым отоплением или охлаждением. Внутри этой категории практично различать высокотемпературное лучистое отопление (устройства с температурой источника излучения >≈300 °F) и лучистое отопление или охлаждение с более умеренными температурами источника. В этой статье в основном рассматривается лучистое отопление и охлаждение с умеренными температурами источника, используемое для обогрева или охлаждения помещений. Лучистое отопление и охлаждение при умеренной температуре обычно состоит из относительно больших поверхностей, которые нагреваются или охлаждаются изнутри с помощью гидравлических или электрических источников. Информацию о высокотемпературном лучистом обогреве внутри или снаружи см.: Инфракрасный обогреватель . Информацию о применении снеготаяния см. в разделе: Система снеготаяния .

Обогрев

[ редактировать ]
Frico IH Halogeninfra
Газовый обогреватель для террасы

Лучистое отопление – это технология обогрева внутренних и наружных территорий. Нагрев лучистой энергией наблюдается каждый день, наиболее часто наблюдаемым примером является тепло солнечного света. Лучистое отопление как технология определяется более узко. Это метод намеренного использования принципов лучистого тепла для передачи лучистой энергии от излучающего источника тепла к объекту. Конструкции с лучистым отоплением рассматриваются как замена традиционному конвекционному отоплению , а также как способ обеспечения замкнутого наружного отопления.

Крытый

[ редактировать ]

Лучистое отопление нагревает здание за счет лучистого тепла , а не традиционных методов, таких как радиаторы (в основном конвекционное отопление ). Примером может служить австрийско-немецкая петушок ( Kachelofen ), разновидность каменного обогревателя . Системы смешанного излучения, конвекции и проводимости существовали со времен римлянами использования гипокаустового отопления. [3] Лучистое отопление полов уже давно широко распространено в Китае и Южной Корее . [4] Тепловая энергия излучается теплым элементом, например полом, стеной или потолочной панелью, и согревает людей и другие предметы в помещениях, а не нагревает непосредственно воздух. внутреннего воздуха Температура в зданиях с лучистым отоплением может быть ниже, чем в зданиях с традиционным отоплением, чтобы достичь того же уровня комфорта для тела, если отрегулировать так, чтобы воспринимаемая температура была фактически одинаковой. Одним из ключевых преимуществ систем лучистого отопления является значительно уменьшенная циркуляция воздуха внутри помещения и соответствующее распространение частиц в воздухе.

Системы лучистого отопления/охлаждения можно разделить на:

Системы напольного и настенного отопления часто называют низкотемпературными системами. требуется гораздо более низкая температура Поскольку их поверхность нагрева намного больше, чем у других систем, для достижения того же уровня теплопередачи . Это обеспечивает улучшенный микроклимат в помещении с более здоровым уровнем влажности. Более низкие температуры и большая площадь поверхности систем напольного отопления делают их идеальными излучателями тепла для воздушных тепловых насосов , равномерно и эффективно излучая тепловую энергию из системы в комнаты внутри дома.

Максимальная температура поверхности нагрева может варьироваться в пределах 29–35 °C (84–95 °F) в зависимости от типа помещения. Излучающие потолочные панели чаще всего используются на производственных и складских объектах или в спортивных центрах; они висят на высоте нескольких метров над полом, а температура их поверхности намного выше.

на открытом воздухе

[ редактировать ]

При обогреве открытых площадей окружающий воздух постоянно перемещается. Полагаться на конвекционное отопление в большинстве случаев нецелесообразно, поскольку, нагрев наружный воздух, он унесется вместе с движением воздуха. Даже в безветренную погоду эффект плавучести унесет горячий воздух. Наружные лучистые обогреватели позволяют охватить определенные пространства на открытом воздухе, обогревая только людей и объекты на своем пути. Системы лучистого отопления могут работать на газе или использовать электрические инфракрасные нагревательные элементы. Примером потолочных излучающих обогревателей являются обогреватели для внутреннего дворика, которые часто используются при обслуживании на открытом воздухе. Верхний металлический диск отражает лучистое тепло на небольшую площадь.

Лучистое охлаждение

[ редактировать ]

Лучистое охлаждение — это использование охлаждаемых поверхностей для удаления явного тепла в первую очередь за счет теплового излучения и только во вторую очередь за счет других методов, таких как конвекция . ASHRAE определяет излучающие системы как поверхности с контролируемой температурой, где 50% или более расчетной теплопередачи происходит за счет теплового излучения. [5] Излучающие системы, в которых для охлаждения излучающих поверхностей используется вода, являются примерами гидравлических систем. здания, В отличие от «полностью воздушных» систем кондиционирования воздуха, в которых циркулирует только охлажденный воздух, водяные излучающие системы циркулируют охлажденную воду по трубам через специально установленные панели на полу или потолке чтобы обеспечить комфортную температуру. Существует отдельная система подачи воздуха для вентиляции , осушения и, возможно, дополнительного охлаждения. [5] Излучающие системы менее распространены, чем полностью воздушные системы охлаждения, но в некоторых приложениях могут иметь преимущества по сравнению с полностью воздушными системами. [6] [7] [8]

Поскольку большая часть процесса охлаждения происходит за счет отвода явного тепла посредством лучистого обмена с людьми и предметами, а не с воздухом, тепловой комфорт пассажиров может быть достигнут при более высоких температурах внутреннего воздуха, чем при использовании систем воздушного охлаждения. Системы лучистого охлаждения потенциально позволяют снизить потребление энергии на охлаждение. [6] Скрытые нагрузки (влажность) от жильцов, проникновение и процессы обычно должны управляться независимой системой. Лучистое охлаждение также может быть интегрировано с другими энергоэффективными стратегиями, такими как промывка в ночное время, непрямое испарительное охлаждение или геотермальные тепловые насосы , поскольку для этого требуется небольшая разница в температуре между желаемой температурой воздуха в помещении и охлаждаемой поверхностью. [9]

Пассивное дневное радиационное охлаждение использует материал, который флуоресцирует в инфракрасном атмосферном окне — частотном диапазоне, в котором атмосфера необычайно прозрачна, поэтому энергия уходит прямо в космос. Это может охладить теплофлуоресцентный объект до температуры ниже температуры окружающего воздуха, даже при ярком солнце. [10] [11] [12]

История

[ редактировать ]

Первые системы лучистого охлаждения были установлены в конце 1930-х и 1940-х годах в Европе. [13] и к 1950-м годам в США. [14] Они стали более распространены в Европе в 1990-х годах и продолжают использоваться сегодня. [15]

Преимущества

[ редактировать ]

, системы лучистого охлаждения обеспечивают более низкое энергопотребление, чем традиционные системы охлаждения Согласно исследованиям, проведенным Национальной лабораторией Лоуренса Беркли . Экономия энергии при лучистом охлаждении зависит от климата, но в среднем по США экономия находится в пределах 30% по сравнению с обычными системами. В прохладных и влажных регионах экономия составит 17%, а в жарких и засушливых регионах экономия составит 42%. [6] Жаркий и сухой климат дает наибольшее преимущество для лучистого охлаждения, поскольку здесь приходится наибольшая часть охлаждения за счет отвода явного тепла. Хотя это исследование является информативным, необходимо провести дополнительные исследования, чтобы учесть ограничения инструментов моделирования и интегрированных системных подходов. Большая часть экономии энергии также объясняется меньшим количеством энергии, необходимой для перекачки воды, а не для распределения воздуха с помощью вентиляторов. За счет объединения системы с массой здания лучистое охлаждение может перенести некоторое охлаждение на непиковые часы в ночное время. Лучистое охлаждение, по-видимому, имеет более низкие первоначальные затраты [16] и затраты на жизненный цикл по сравнению с традиционными системами. Более низкие первоначальные затраты в основном объясняются интеграцией с элементами конструкции и дизайна, а более низкие затраты на жизненный цикл являются результатом меньшего обслуживания. Однако недавнее исследование по сравнению повторного нагрева VAV с активными охлаждающими балками и DOAS поставило под сомнение утверждения о более низких первоначальных затратах из-за дополнительных затрат на трубопроводы. [17]

Ограничивающие факторы

[ редактировать ]

Из-за возможности образования конденсата на холодной излучающей поверхности (что приводит к повреждению водой, образованию плесени и т.п.) системы лучистого охлаждения не нашли широкого применения. Конденсат, вызванный влажностью, является ограничивающим фактором охлаждающей способности лучистой системы охлаждения. Температура поверхности не должна быть равна или ниже температуры точки росы в помещении. Некоторые стандарты предполагают ограничение относительной влажности в помещении до 60% или 70%. Температура воздуха 26 °C (79 °F) будет означать точку росы от 17 до 20 °C (от 63 до 68 °F). [9] Однако есть данные, свидетельствующие о том, что снижение температуры поверхности до уровня ниже температуры точки росы на короткий период времени может не вызвать конденсацию . [16] Кроме того, использование дополнительной системы, такой как осушитель или DOAS , может ограничить влажность и повысить эффективность охлаждения.

Описание системы

[ редактировать ]

Несмотря на широкий спектр системных технологий, существует два основных типа систем лучистого охлаждения. Первый тип — это системы, которые обеспечивают охлаждение через конструкцию здания, обычно плиты. Эти системы также называются термически активируемыми строительными системами (TABS). [18] Второй тип — системы, обеспечивающие охлаждение через специализированные панели. Системы, использующие бетонные плиты, как правило, дешевле панельных систем и предлагают преимущество тепловой массы, в то время как панельные системы обеспечивают более быстрый контроль температуры и гибкость.

Охлажденные слябы

[ редактировать ]

Лучистое охлаждение от плиты может подаваться в помещение от пола или потолка. Поскольку системы лучистого отопления, как правило, располагаются в полу, очевидным выбором будет использование той же системы циркуляции для охлажденной воды. Хотя в некоторых случаях это имеет смысл, охлаждение с потолка имеет ряд преимуществ.

Во-первых, потолки легче оставить открытыми для помещения, чем полы, что увеличивает эффективность тепловой массы. Полы имеют обратную сторону покрытий и мебели, которые снижают эффективность системы.

Во-вторых, через охлаждаемый потолок происходит больший конвективный теплообмен, когда теплый воздух поднимается вверх, что приводит к контакту большего количества воздуха с охлаждаемой поверхностью.

Охлаждение через пол имеет наибольший смысл, когда в результате проникновения солнечных лучей происходит большое количество солнечного света, поскольку прохладный пол легче снимает эту нагрузку, чем потолок. [9]

Охлаждаемые плиты, по сравнению с панелями, имеют более значительную тепловую массу и, следовательно, могут лучше использовать суточные колебания наружной температуры. Охлажденные плиты стоят дешевле на единицу площади поверхности и лучше интегрированы в структуру.

Охлаждающая балка/потолок

[ редактировать ]
Основная статья: Охлаждающая балка

Системы лучистого/конвективного отопления/охлаждения обычно интегрируются в плитные или подвесные потолки или крепятся к потолкам, но могут быть прикреплены и к стенам. Модульная природа потолочных панелей обеспечивает повышенную гибкость с точки зрения размещения и интеграции с освещением или другими электрическими системами, но они менее эффективны, чем системы охлаждающих балок. Меньшая тепловая масса по сравнению с охлажденными плитами означает, что они не могут легко воспользоваться преимуществами пассивного охлаждения за счет накопления тепла, но средства управления могут быстрее приспосабливаться к изменениям температуры наружного воздуха. Охлаждающие балки/потолки также лучше подходят для зданий с помещениями, в которых наблюдается большая разница в холодильной нагрузке. [5] Перфорированные панели также обеспечивают лучшее звукопоглощение, чем охлажденные плиты. Потолочные панели очень подходят для модернизации, поскольку их можно прикрепить к любому потолку. Охлаждающие потолочные панели легче интегрировать с вентиляцией, подаваемой с потолка.

Тепловой комфорт

[ редактировать ]

Рабочая температура является показателем теплового комфорта , учитывающим влияние как конвекции, так и излучения. Рабочая температура определяется как однородная температура сияющего черного помещения, в котором человек обменивает такое же количество тепла за счет излучения и конвекции, что и в реальной неоднородной среде.

С помощью излучающих систем тепловой комфорт достигается при более высокой внутренней температуре, чем в полностью воздушных системах для сценария охлаждения, и при более низкой температуре, чем в полностью воздушных системах для сценария обогрева. [19] Таким образом, излучающие системы могут помочь добиться экономии энергии при эксплуатации здания, сохраняя при этом желаемый уровень комфорта.

Тепловой комфорт в лучистых зданиях по сравнению с полностью воздушными зданиями

[ редактировать ]

На основе большого исследования, проведенного с использованием опроса жильцов Центра искусственной среды ( IEQ) для сравнения удовлетворенности жильцов в зданиях с лучистым излучением и зданиях с кондиционированием воздуха, обе системы создают одинаковые условия внутри помещений, включая акустическую удовлетворенность, с тенденцией в сторону улучшения температурного режима в излучающих зданиях. [20]

Асимметрия лучистой температуры

[ редактировать ]

Асимметрия температуры излучения определяется как разница между плоской температурой излучения двух противоположных сторон небольшого плоского элемента. Что касается людей, находящихся в здании, поле теплового излучения вокруг тела может быть неравномерным из-за горячих и холодных поверхностей и прямых солнечных лучей, что вызывает локальный дискомфорт. Норма ISO 7730 и стандарт ASHRAE 55 определяют прогнозируемый процент недовольных жильцов (PPD) как функцию асимметрии температуры излучения и определяют приемлемые пределы. В целом люди более чувствительны к асимметричному излучению, вызванному теплым потолком, чем к излучению, вызванному горячими и холодными вертикальными поверхностями. Подробный метод расчета процента недовольных из-за асимметрии температуры излучения описан в ISO 7730.

Рекомендации по проектированию

[ редактировать ]

Хотя конкретные требования к проектированию будут зависеть от типа излучающей системы, некоторые проблемы являются общими для большинства излучающих систем.

  • При охлаждении излучающие системы могут привести к проблемам с конденсацией . Местный климат необходимо оценить и принять во внимание при проектировании. Осушение воздуха может быть необходимо при влажном климате.
  • Многие типы излучающих систем включают в себя массивные строительные элементы. Используемая тепловая масса будет иметь последствия для теплового отклика системы. График работы помещения и стратегия управления излучающей системой играют ключевую роль в правильном функционировании системы.
  • Многие типы излучающих систем имеют твердые поверхности, которые влияют на акустику помещения. Возможно, потребуется рассмотреть дополнительные акустические решения.
  • Стратегия проектирования по снижению акустического воздействия излучающих систем заключается в использовании свободно висящих акустических облаков. Эксперименты по охлаждению свободно висящих акустических облаков в офисном помещении показали, что при покрытии облаками площади потолка на 47% снижение холодопроизводительности было вызвано облачностью. Хорошее акустическое качество может быть достигнуто лишь при незначительном снижении холодопроизводительности. [21] Сочетание акустических облаков и потолочных вентиляторов может компенсировать умеренное снижение охлаждающей способности потолка с лучистым охлаждением, вызванное наличием облаков, и приводит к увеличению охлаждающей способности. [21] [22]

Водяные излучающие системы

[ редактировать ]

Системы лучистого охлаждения обычно являются водяными , в которых используется циркулирующая вода, протекающая по трубам, находящимся в тепловом контакте с поверхностью. Обычно температура циркулирующей воды должна быть на 2–4 °C ниже желаемой температуры воздуха в помещении. [9] Поглощенное активно охлаждаемой поверхностью, тепло отводится водой, протекающей через гидравлический контур, заменяя нагретую воду более холодной водой.

В зависимости от положения труб в конструкции здания водяные излучающие системы можно разделить на 4 основные категории:

  • Встроенные поверхностные системы : трубы, встроенные в поверхностный слой (не в конструкцию).
  • Термически активные строительные системы (TABS) : трубы, термически соединенные и встроенные в конструкцию здания (плиты, стены). [23]
  • Капиллярные поверхностные системы : трубы, заделанные в слой на внутренней поверхности потолка/стены.
  • Излучающие панели : металлические трубы, встроенные в панели (не внутри конструкции); теплоноситель близко к поверхности

Типы (ISO 11855)

[ редактировать ]

Норма ISO 11855-2 [24] специализируется на встраиваемых системах поверхностного отопления и охлаждения на водной основе, а также на TABS. В зависимости от деталей конструкции этот стандарт различает 7 различных типов этих систем (типы от A до G).

  • Тип А с трубами, заделанными в стяжку или бетон («мокрая» система)
  • Тип Б с трубами, заложенными вне стяжки (в слое теплоизоляции , «сухая» система)
  • Тип С с трубами, заделанными в выравнивающий слой, над которым укладывается второй слой стяжки.
  • К типу D относятся системы плоских секций (экструдированный пластик/группа капиллярных решеток)
  • Тип Е с трубами, заделанными в массивный слой бетона.
  • Тип F с капиллярными трубками, заделанными в слой внутреннего потолка или отдельным слоем в гипсе.
  • Тип G с трубами, встроенными в конструкцию деревянного пола.
Схема сечения системы излучающих встроенных поверхностей (ISO 11855, тип A)
Схема сечения системы излучающих встроенных поверхностей (ISO 11855, тип B)
Схема сечения системы излучающих встроенных поверхностей (ISO 11855, тип G)
Схема сечения термически активированной системы здания (ISO 11855, тип E)
Схема сечения излучающей капиллярной системы (ISO 11855, тип F)
Схема сечения излучающей панели

Источники энергии

[ редактировать ]

Лучистые системы связаны с системами с низкой эксергией. Низкая эксергия означает возможность использовать «энергию низкого качества» (т.е. рассеянную энергию, которая мало способна совершать полезную работу). Как нагрев, так и охлаждение в принципе могут быть достигнуты при температурах, близких к температуре окружающей среды. Низкая разница температур требует, чтобы передача тепла происходила по относительно большим поверхностям, как, например, в системах подогрева потолков или полов. [25] Излучающие системы, использующие низкотемпературное отопление и высокотемпературное охлаждение, являются типичным примером систем с низкой энергией. Источники энергии, такие как геотермальная энергия (прямое охлаждение / отопление геотермальным тепловым насосом) и солнечная горячая вода, совместимы с излучающими системами. Эти источники могут привести к значительной экономии с точки зрения использования первичной энергии в зданиях.

Коммерческие здания, использующие лучистое охлаждение

[ редактировать ]

Некоторые известные здания, использующие лучистое охлаждение, включают аэропорт Суварнабхуми в Бангкоке , [26] Здание 1 разработки программного обеспечения Infosys в Хайдарабаде, ИИТ Хайдарабад , [27] и Эксплораториум Сан-Франциско . [28] Лучистое охлаждение также используется во многих зданиях с нулевым потреблением энергии . [29] [30]

Информация о зданиях и системах
Здание Год Страна Город Архитектор Проектирование лучистой системы Категория излучающей системы
Кунстхаус Брегенц 1997 Австрия Брегенц Питер Цумтор Мейерханс+Партнер Термически активируемые строительные системы
Аэропорт Суварнабхуми 2005 Таиланд Бангкок Мерфи Ян Транссолар и IBE Встраиваемые поверхностные системы
Школа Цольферайн 2006 Германия Есть ИСКУССТВО Транссолнечный Термически активируемые строительные системы
Klarchek Information Commons, Университет Лойолы, Чикаго 2007 Соединенные Штаты Чикаго , Иллинойс Соломон Кордвелл Буэнц Транссолнечный Термически активируемые строительные системы
Центр Лавина-Берника, Университет Тулейн 2007 Соединенные Штаты Новый Орлеан , Луизиана ВАДЖ Транссолнечный Излучающие панели
Центр Дэвида Брауэра 2009 Соединенные Штаты Беркли , Калифорния Дэниел Соломон Дизайн Партнеры Интегральная группа Термически активируемые строительные системы
Манитоба Гидро 2009 Канада Виннипег , МБ КПМБ Архитекторы Транссолнечный Термически активируемые строительные системы
Купер Юнион 2009 Соединенные Штаты Нью-Йорк , Нью-Йорк Морфозис Архитекторы IBE / Syska Hennessy Group Излучающие панели
Эксплораториум (пирс 15–17) 2013 Соединенные Штаты Сан-Франциско , Калифорния ЭГДД Интегральная группа Встраиваемые поверхностные системы
Федеральный центр Юг 2012 Соединенные Штаты Сиэтл, Вашингтон ЗГФ Архитекторы WSP Флэк+Курц Излучающие Панели
Крыло здания живой науки школы Берчи 2010 Соединенные Штаты Сиэтл, Вашингтон КМД Архитекторы Спешка Термически активируемые строительные системы
Здание молекулярной инженерии UW 2012 Соединенные Штаты Сиэтл, Вашингтон ЗГФ Архитекторы Аффилированные инженеры Встраиваемые поверхностные системы
Работа трамвая First Hill 2014 Соединенные Штаты Сиэтл, Вашингтон Архитектура Ватерлифа ЛТК Инжиниринг Термически активируемые строительные системы
Буллит Центр 2013 Соединенные Штаты Сиэтл, Вашингтон Партнерство Миллера Халла ПАЭ Инжиниринг Встраиваемые поверхностные системы
Операционный центр Джона Прейри 2011 Соединенные Штаты Шелтон, Вашингтон Архитектура TCF Интерфейс Встраиваемые поверхностные системы
Исследовательский центр озера Нона Университета Флориды 2012 Соединенные Штаты Орландо, Флорида КЛЕТКА Аффилированные инженеры Излучающие Панели
Президентская библиотека Уильяма Джефферсона Клинтона 2004 Соединенные Штаты Литл-Рок, Арканзас Polshek Partnership WSP Флэк+Курц/Кромвель Термически активируемые строительные системы
Художественный музей Хантера 2006 Соединенные Штаты Чаттануга, Теннесси Рэндалл Стаут ГОРЬКИЙ Встраиваемые поверхностные системы
Офис HOK в Сент-Луисе 2015 Соединенные Штаты Сент-Луис, Миссури КЛЕТКА КЛЕТКА Излучающие панели
Лаборатория углеродно-нейтральных энергетических решений, Технологический институт Джорджии 2012 Соединенные Штаты Атланта, Джорджия HDR-архитектура HDR-архитектура Термически активируемые строительные системы
Мэрия, Лондон (Ньюхэм), Кристалл. 2012 Великобритания Лондон УилкинсонЭйр Аруп

Физика

[ редактировать ]

Тепловое излучение — это энергия в форме электромагнитных волн, излучаемая твердым телом, жидкостью или газом в результате его температуры. [31] В зданиях на лучистый тепловой поток между двумя внутренними поверхностями (или поверхностью и человеком) влияют излучательная способность теплоизлучающей поверхности и коэффициент обзора между этой поверхностью и воспринимающей поверхностью (предметом или человеком) в помещении. [32] Тепловое (длинноволновое) излучение распространяется со скоростью света по прямым линиям. [5] Это может быть отражено. Люди, оборудование и поверхности в зданиях нагреваются, если поглощают тепловое излучение, но излучение не нагревает заметно воздух, через который проходит. [5] Это означает, что тепло будет перетекать от объектов, людей, оборудования и источников света в помещении к охлаждаемой поверхности, если их температура выше, чем у охлаждаемой поверхности, и они находятся в пределах прямой или непрямой видимости охлаждаемой поверхности. Некоторая часть тепла также отводится за счет конвекции , поскольку температура воздуха снижается при контакте воздуха с охлаждаемой поверхностью.

Передача тепла излучением пропорциональна четвёртой степени абсолютной температуры поверхности.

Коэффициент излучения материала (обычно обозначаемый ε или e) — это относительная способность его поверхности излучать энергию посредством излучения. Черное тело имеет коэффициент излучения 1, а идеальный отражатель имеет коэффициент излучения 0. [31]

При радиационной теплопередаче коэффициент обзора количественно определяет относительную важность излучения, которое покидает объект (человека или поверхность) и поражает другой объект, учитывая другие окружающие объекты. В ограждениях сохраняется выходящее с поверхности излучение, поэтому сумма всех коэффициентов обзора, связанных с данным объектом, равна 1.В случае с комнатой коэффициент обзора излучающей поверхности и человека зависит от их взаимного расположения. Поскольку человек часто меняет положение и поскольку в комнате одновременно может находиться множество людей, можно использовать диаграммы для всенаправленного человека. [33]

Время термического отклика

[ редактировать ]

Время отклика (τ95), также известное как постоянная времени , используется для анализа динамических тепловых характеристик излучающих систем. Время реакции излучающей системы определяется как время, необходимое для того, чтобы температура поверхности излучающей системы достигла 95% разницы между ее конечным и начальным значениями, когда в качестве входных данных применяется ступенчатое изменение в управлении системой. [34] На него в основном влияют толщина бетона, расстояние между трубами и, в меньшей степени, тип бетона. На него не влияют диаметр трубы, рабочая температура в помещении, температура приточной воды и режим протока воды. Используя время отклика, излучающие системы можно разделить на быстродействующие (τ95<10 мин, как RCP), средние (1 ч<τ95<9 ч, как тип A, B, D, G) и медленные отклики (9 ч). < τ95<19 ч, как у типа E и типа F). [34] Кроме того, напольные и потолочные излучающие системы имеют разное время отклика из-за разных коэффициентов теплопередачи в зависимости от тепловой среды помещения и положения в трубе.

Другие системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, в которых тепло обменивается излучением.

[ редактировать ]

Камины и дровяные печи

Камин обеспечивает лучистое отопление, но также притягивает холодный воздух. A: Воздух для горения в сквозняках забирается снаружи. B: Горячие выхлопные газы нагревают здание за счет конвекции , выходя через дымоход. C: Лучистое тепло, в основном от высокотемпературного пламени, нагревается по мере поглощения .

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Jump up to: а б с ИСО. (2012). ISO 11855:2012 — Проектирование строительной среды. Проектирование, определение размеров, установка и контроль встроенных систем лучистого отопления и охлаждения . Международная организация по стандартизации.
  2. ^ Справочник ASHRAE. Системы и оборудование HVAC. Глава 6. Панельное отопление и охлаждение , Американское общество отопления и охлаждения, 2012 г.
  3. ^ История систем лучистого отопления и охлаждения - Часть 2, Роберт Бин, Бьярн В. Олесен, Кван Ву Ким. Журнал ASHRAE, вып. 52, нет. 2 февраля 2010 г.
  4. ^ Бин, Роберт; Олесен, Бьярне; Ким, Кван У (февраль 2010 г.). «История систем лучистого отопления и охлаждения - Часть 2» (PDF) . Журнал ASHRAE . Атланта, Джорджия (США): ASHRAE . Проверено 8 ноября 2017 г.
  5. ^ Jump up to: а б с д и Справочник ASHRAE. Системы и оборудование HVAC. Глава 6. Проектирование панельного отопления и охлаждения . АШРАЭ. 2016.
  6. ^ Jump up to: а б с Стетиу, Корина (июнь 1999 г.). «Потенциал экономии энергии и пиковой мощности систем лучистого охлаждения в коммерческих зданиях США» . Энергия и здания . 30 (2): 127–138. дои : 10.1016/S0378-7788(98)00080-2 .
  7. ^ Хиггинс С., Карбонье К. (июнь 2017 г.). Энергетическая эффективность коммерческих зданий с лучистым отоплением и охлаждением (Отчет). стр. 9–12 . Проверено 8 ноября 2017 г.
  8. ^ Карманн, Кэролайн; Скьявон, Стефано; Бауман, Фред (январь 2017 г.). «Тепловой комфорт в зданиях с использованием излучающих и полностью воздушных систем: критический обзор литературы» . Строительство и окружающая среда . 111 : 123–131. дои : 10.1016/j.buildenv.2016.10.020 .
  9. ^ Jump up to: а б с д Олесен, Бьерн В. (сентябрь 2008 г.). «Гидравлические системы напольного охлаждения». Журнал ASHRAE .
  10. ^ Раман, Аасват П.; Анома, Марк Абу; Чжу, Линьсяо; Рефаэли, Иден; Фань, Шаньхуэй (ноябрь 2014 г.). «Пассивное радиационное охлаждение ниже температуры окружающего воздуха под прямыми солнечными лучами». Природа . 515 (7528): 540–544. Бибкод : 2014Natur.515..540R . дои : 10.1038/nature13883 . ISSN   1476-4687 . ПМИД   25428501 . S2CID   4382732 .
  11. ^ Бернетт, Майкл (25 ноября 2015 г.). «Пассивное радиационное охлаждение» . big.stanford.edu .
  12. ^ Бердал, Пол; Чен, Шэрон С.; Десталья, Хьюго; Кирхштеттер, Томас В.; Левинсон, Роннен М.; Залич, Майкл А. (декабрь 2016 г.). «Флуоресцентное охлаждение объектов, подвергающихся воздействию солнечного света – пример рубина» . Материалы для солнечной энергии и солнечные элементы . 157 : 312–317. дои : 10.1016/j.solmat.2016.05.058 .
  13. ^ Гизеке, Фредерик Э. (1947). «Глава 24 – Лучистое охлаждение» . Водяное отопление, лучистое отопление и лучистое охлаждение . Остин, Техас: Компания технической книги. 24-6. Первым большим зданием в Цюрихе, оснащенным комбинированной системой лучистого отопления и охлаждения, является универмаг Jelmoli (рис. 24-1). Первые секции этого хранилища были возведены в период с 1899 по 1932 год и оборудованы стандартной системой радиаторного отопления паром низкого давления; последняя секция была построена в 1933-37 годах и оборудована комбинированной системой лучистого отопления и охлаждения... Административное здание компании Saurer в Арбоне и муниципальная больница в Базеле относятся к числу наиболее важных зданий, недавно оснащенных системами лучистого охлаждения.
  14. ^ Мэнли, Джон К., изд. (1954). «Ладиационное охлаждение и кондиционирование воздуха». Лучистое отопление, Лучистое охлаждение . Бюллетень № 1. Архитектурная школа Института Пратта. стр. 24–25. ОСЛК   11520430 . Этот тип системы доказал свою эффективность в нескольких установках. Впервые это было предпринято в нескольких комнатах для образцов в Радио-Сити около пяти лет назад. С тех пор он появился в 30-этажном здании Alcoa Building, а также в другом многоэтажном здании в Канаде. Обе последние конструкции обогреваются зимой и охлаждаются летом с помощью одних и тех же змеевиков труб в металлических потолках.
  15. ^ Олесен, Бьерн В. (февраль 2012 г.). «Термоактивные строительные системы, использующие строительную массу для обогрева и охлаждения» (PDF) . Журнал ASHRAE . Том. 54, нет. 2. Атланта, Джорджия (США): ASHRAE . Проверено 20 ноября 2017 г.
  16. ^ Jump up to: а б Мумма, Ю.А. (2002). «Охлаждающие потолки параллельно со специальными системами наружного воздуха: решение проблем конденсации, мощности и стоимости». Операции ASHRAE . 108 (2): 220–231.
  17. ^ Штейн, Джефф; Стивен Т. Тейлор (2013). «Прогрев VAV по сравнению с активными охлаждающими балками и DOAS». Журнал ASHRAE . 55 (5): 18–32.
  18. ^ Гвердер, М.; Б. Леманн; Й. Тёдтли; В. Дорер; Ф. Ренггли (июль 2008 г.). «Управление термоактивируемыми системами здания (ТАБС)». Прикладная энергетика . 85 (7): 565–581. doi : 10.1016/j.apenergy.2007.08.001 .
  19. ^ ИСО 11855-1. Проектирование строительной среды. Проектирование, строительство и эксплуатация систем лучистого отопления и охлаждения. Часть 1 , ISO, 2012 г.
  20. ^ Карманн, Кэролайн; Скьявон, Стефано; Грэм, Линдси Т.; Рафтери, Пол; Бауман, Фред (декабрь 2017 г.). «Сравнение температуры и акустической удовлетворенности в 60 излучающих и полностью воздушных зданиях» . Строительство и окружающая среда . 126 : 431–441. дои : 10.1016/j.buildenv.2017.10.024 . ISSN   0360-1323 .
  21. ^ Jump up to: а б Карманн, Кэролайн; Бауман, Фред С.; Рафтери, Пол; Скьявон, Стефано; Франц, Уильям Х.; Рой, Кеннет П. (март 2017 г.). «Охлаждающая способность и акустические характеристики систем излучающих плит со свободно висящими акустическими облаками» . Энергия и здания . 138 : 676–686. дои : 10.1016/j.enbuild.2017.01.002 . ISSN   0378-7788 .
  22. ^ Карманн, Кэролайн; Бауман, Фред; Рафтери, Пол; Скьявон, Стефано; Куприянов, Майк (январь 2018 г.). «Влияние акустических облаков и движения воздуха на охлаждающую способность лучистого потолка» . Энергия и здания . 158 : 939–949. дои : 10.1016/j.enbuild.2017.10.046 . ISSN   0378-7788 .
  23. ^ Бабяк, Ян; Олесен, Бьерн В.; Пятрас, Душан (2007), Низкотемпературное отопление и высокотемпературное охлаждение: РУКОВОДСТВО REHVA № 7 , REHVA
  24. ^ ИСО 11855-2. Проектирование строительной среды. Проектирование, строительство и эксплуатация систем лучистого отопления и охлаждения. Часть 2 , ISO, 2012 г.
  25. ^ Нильсен, Ларс Сёндерби (2012), «Проектирование интегрированных систем для устойчивого отопления и охлаждения» (PDF) , Журнал REHVA : 24–27
  26. ^ Симмондс, П.; Холст, С.; Ройсс, С.; Го, В. (1 июня 2000 г.). «Использование охлаждаемых полов для кондиционирования больших помещений и поддержания комфортных условий». ASHRAE Сделки: Симпозиумы . Зимняя встреча ASHRAE. Даллас, Техас (США): Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха. стр. 695–701. CiteSeerX   10.1.1.258.6616 . ОСТИ   20104826 .
  27. ^ Шастри, Гурупракаш; Рамси, Питер (май 2014 г.). «VAV против Radiant — параллельное сравнение» . Журнал ASHRAE . Атланта, Джорджия (США): ASHRAE. Архивировано из оригинала 9 ноября 2017 года . Проверено 8 ноября 2017 г.
  28. ^ Вениш, Джозеф; Гонт, Линдси (весна 2015 г.). «Вдохновляющие исследователи. Практический пример: Эксплораториум» (PDF) . Высокоэффективные здания . Атланта, Джорджия (США): ASHRAE. eISSN   1940-3054 . Проверено 8 ноября 2017 г.
  29. ^ Список зданий с нулевым потреблением энергии за 2016 год (отчет). Институт новостроек. 13 октября 2016 г. с. 8 . Проверено 8 ноября 2017 г.
  30. ^ Маор, Ицхак; Снайдер, Стивен С. (осень 2016 г.). «Оценка факторов, влияющих на EUI, на основе тематических исследований высокоэффективных зданий» . Высокоэффективные здания . Атланта, Джорджия (США): ASHRAE. eISSN   1940-3054 . Проверено 8 ноября 2017 г.
  31. ^ Jump up to: а б Оксфордский справочник , Оксфордский университет
  32. ^ Бабяк, Ян (2007 г.), докторская диссертация, низкотемпературный нагрев и высокотемпературное охлаждение. Термически активируемая строительная система , Департамент строительных услуг, Технический университет Дании
  33. ^ ИСО, ЕН. 7726. Эргономика тепловых сред. Приборы для измерения физических величин . ISO, Женева, Международная организация по стандартизации, 1998.
  34. ^ Jump up to: а б Нин, Байсонг; Скьявон, Стефано; Бауман, Фред С. (2017). «Новая классификационная схема проектирования и управления излучающими системами на основе времени теплового отклика» . Энергия и здания . 137 : 38–45. дои : 10.1016/j.enbuild.2016.12.013 . ISSN   0378-7788 . S2CID   55499335 .

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
  • Справочник ASHRAE. Системы и оборудование HVAC 2012. Глава 13. Гидравлическое отопление и охлаждение.
  • Кесслинг В., Холст С., Шулер М. Инновационная концепция дизайна нового международного аэропорта Бангкока, NBIA.
  • Олесен, BW. Лучистое отопление и охлаждение с помощью систем на водной основе. Технический университет Дании, Международный центр внутренней среды и энергетики.
[ редактировать ]
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Radiant_heating_and_cooling&oldid=1231896118"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: f782eef7b054a49b7d3d41e9c044816f__1719772140
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/f7/6f/f782eef7b054a49b7d3d41e9c044816f.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Radiant heating and cooling - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)