Ogrevanje prostora poteka s prenosom toplote iz hladilne tekočine v zrak ali predmete v prostoru. Ker je neposreden stik vira toplote ali hladilne tekočine z zrakom izključen, grelne naprave delujejo kot posredniki. Slednji so razvrščeni glede na številne značilnosti.
Vrste ogrevalnih naprav
Zasnova in učinkovitost grelnika določata, kako se toplota prenaša. To je glavna klasifikacija naprav.
- Konvektivni - prenašajo vsaj 75% toplote s konvekcijo - curki. Primer – konvektorji, rebraste cevi. Vir, običajno grelno telo, segreva zrak, ta se prenaša v prostor, tople zračne mase pa segrevajo površine, pohištvo in ljudi. Naprave so lahko zelo učinkovite zaradi hitrosti segrevanja zraka, a porabijo veliko električne energije.
- Konvektivno-sevalni - prenos od 50 do 75% toplote s konvekcijsko metodo.To so najbolj tradicionalni grelci: radiatorji, talni grelci, gladkocevni grelniki.
- Sevanje – 50 % toplote je sevanje. To vključuje IR grelnike, stropne in panelne naprave. Grelec ustvarja infrardeče sevanje, v tem primeru se najprej segrejejo površine, predmeti in ljudje v prostoru, šele nato zrak. Odstranitev zraka iz verige prenosa toplote zmanjša stroške ogrevanja.
Najpogosteje se vgrajujejo grelniki s konvekcijskim sevanjem. Naprave imajo visoko učinkovitost, so poceni in praktične.
Po vrsti hladilne tekočine
Tradicionalni ogrevalni sistem izvaja naslednjo shemo. Vir toplote je kotel - plinski, električni, vratno gorivo. Ogreva določeno količino hladilne tekočine, ki vstopa v sistem in oddaja toploto skozi površino cevi in grelnih naprav.
Hladilna tekočina mora izpolnjevati številne zahteve: absorbirati in oddajati zadostno količino toplote, ne povzročati korozije in segreti na zahtevano temperaturo.
- Voda je edina možnost za centralno ogrevanje. Razlog so velike razdalje med virom toplote in porabnikom. Zamenjava s katerokoli drugo opcijo poviša ceno ogrevanja za desetkrat.
- Para je tako imenovana suha para. Uporablja se v vakuumsko-parnih sistemih, nizkotlačnih in visokotlačnih sistemih. Plus - prostor se segreje 3-krat hitreje, ni nevarnosti zmrzovanja cevi. Pomanjkljivost je velika poraba goriva.
- Antifriz - "proti zmrzovanju". Raztopina glicerina, raztopina etilenglikola, propilenglikola in druge. Tekočine preprečujejo zmrzovanje tudi v ceveh najmanjšega premera.Priporočljivo je, da v vodno ogrevana tla vlijete antifriz. Hladilna tekočina med kroženjem deluje kot mazivo, kar podaljša življenjsko dobo cevi in radiatorjev. Pomanjkljivost je potreba po izbiri antifriza glede na vrsto kotla.
- Transformatorsko ali mineralno olje je hladilno sredstvo v oljnih grelnikih. To je viskozna, toplotno intenzivna tekočina, ki lahko dolgo časa prenaša toploto v zrak v prostoru.
Hladilno sredstvo in ustrezno grelno napravo lahko izberete samo pri organizaciji avtonomnega ogrevalnega sistema.
Glede na tehnične lastnosti
Za oceno učinkovitosti določenega modela je treba analizirati tehnične kazalnike.
- Prenos toplote je glavno merilo. Zaradi tega je sevalni aparat boljši od konvektivnega. Med radiatorji ima litoželezni najvišjo toplotno vztrajnost, medtem ko aluminijasti radiatorji najbolje prenašajo toploto.
- Delovna površina - pomembno je upoštevati skupno površino baterije in ne število odsekov. Dimenzije grelnika se izračunajo ob upoštevanju prostornine prostora.
- Odpornost proti koroziji – najbolj odporni so keramični grelci. Od kovinskih modelov so najboljši aluminij.
- Odpornost na pritisk - konvektorji so najbolj odporni, saj nimajo takšne obremenitve. Najboljši radiatorji so litoželezni in bimetalni.
- Enostavno vzdrževanje – konvektorje in aluminijaste plošče je treba le občasno obrisati. Lito železo in jeklo morata biti pobarvana.
- Življenjska doba – litoželezni akumulatorji zdržijo najdlje – 50 let. Bimetalni zdržijo 30–40 let. Jekleni so najmanj trpežni - ne več kot 10–15 let.
Toplotne lastnosti niso edini parameter izbire.Radiatorji morajo ustrezati zahtevam izbranega ogrevalnega sistema.
Materiali za radiatorje za ogrevanje vode
Najbolj priljubljen način ogrevanja je ogrevanje vode. Vir toplote je lahko plinski, električni kotel, kotel na premog, hladilno sredstvo - voda ali antifriz, baterije - cevni ali panelni grelci iz različnih materialov.
Litoželezne baterije
To je najbolj znana vrsta naprave za ogrevanje vode, prilagojena za pogoje centralnega ogrevanja. Baterije iz litega železa so poceni, vzdržljive in lahko prenesejo spremembe tlaka. Z nizkim prenosom toplote - le 40%, imajo veliko delovno površino. Lito železo akumulira toploto, zato se baterije počasi ohlajajo tudi po izklopu ogrevanja.
Sodobni dizajnerski modeli so zelo zanimivi in lepi. Vendar pa je zanje težko skrbeti.
Jeklo
Pogosteje se uporablja pri vgradnji avtonomnih ogrevalnih sistemov, kjer sta izključena visok tlak ali vodno kladivo, saj je jeklo občutljivo nanje. Prenos toplote zlitine je višji; segreje se veliko hitreje od litega železa. Lažje je regulirati ogrevanje zaradi nizke toplotne vztrajnosti. Toda iz istega razloga se jeklene baterije ohladijo takoj po izklopu.
Slabost: dovzetnost za korozijo. Morate skrbeti za grelec, uporabiti čisto vodo z dodatki za polnjenje in barvati površino.
Aluminij
Največja stopnja prenosa toplote je nad 70%. Teža radiatorja je majhna, njegova montaža je izredno enostavna, namestimo ga lahko tudi na mavčnokartonsko steno.Bonus je velika delovna površina: kanali, skozi katere se premika hladilna tekočina, se nahajajo v odsekih z veliko večjo površino. Ker aluminij dobro prevaja toploto, se profil zelo hitro in močno segreje.
Aluminij je nagnjen k koroziji. Za podaljšanje življenjske dobe so radiatorji, tako kot drugi aluminijasti grelniki, prevlečeni s polimerno barvo.
Bimetalne baterije
Kanali, po katerih kroži hladilna tekočina, so izdelani iz jekla: je močnejše in vzdržljivejše od aluminija. Delovno območje odseka je izdelano iz aluminija za izboljšanje prenosa toplote v zrak. Bimetalna naprava združuje prednosti jekla in aluminija, vendar nima njihovih pomanjkljivosti, kot je kratka življenjska doba ali nagnjenost k koroziji.
Obstajajo tudi omejitve. Vodi, ki se uporablja v bimetalnih baterijah, se ne sme dodajati sredstva proti zmrzovanju.
Cena bimetalnih grelnikov je najvišja in je na drugem mestu za bakrenimi radiatorji.
Električni tipi grelnikov
Električne grelne naprave delujejo po drugačnem principu. Hladilno tekočino nadomestijo grelni elementi, ki delujejo ob dovodu električnega toka. Z redkimi izjemami ima grelni element majhno površino. Za učinkovitejšo oskrbo s toploto se uporabljata 2 rešitvi:
- prehajajo zračni tokovi skozi grelno napravo - katera koli vrsta konvektorja;
- ustvarite ohišje z veliko delovno površino - panelni grelniki.
Električni grelci vključujejo naprave, ki delujejo kot grelni element. Električna grelna naprava, kot je kotel Evan, ni ena.To je vir toplote, ne pa ogrevalna struktura.
Glavna pomanjkljivost električnih grelnikov je njihova zahteva glede kakovosti električnega toka. Če skupna moč grelnikov presega 12 kW, boste morali namestiti omrežje z napetostjo 380 V.
Konvekcijske naprave
Grelni elementi - grelni elementi, so nameščeni znotraj ravnega ohišja. Površina ohišja se segreva in prenaša toploto na zrak. Vendar ta mehanizem zagotavlja le 20% prenosa toplote. Na dnu naprave so vstopne luknje. Skozi njih zrak prodre v napravo, se segreje in izstopa skozi luknjice v zgornjem delu. Konvekcija zagotavlja 80% prenosa toplote.
Konvektorji hitro segrejejo prostor, vendar ne porabijo toliko kisika kot grelniki z ventilatorji. Pri minimalnih temperaturah lahko napravo pustite vklopljeno čez noč. Moč se giblje od 0,25 do 2,5 kW. Izračun indikatorja se izvede s kubično prostornino, saj konvektor ogreva zrak. Slabost: ugodna temperatura se v prostoru vzdržuje le med delovanjem konvektorja.
Oljne naprave
Grelni element je grelni element, vendar je prisotna tudi hladilna tekočina, olje. Topla, viskozna snov napolni dele in prenaša toploto na površino. Večja kot je delovna površina, večja je učinkovitost naprave. Oljne električne grelne naprave so po učinkovitosti blizu sevalnim.
Plus – visoka toplotna vztrajnost. Naprava se segreva počasi, vendar tudi dolgo časa po izklopu oddaja toploto. Ta način delovanja je bolj ekonomičen. Naprave proizvajajo moč do 4,5 kW, vendar oljni radiatorji porabijo manj električne energije. Pomanjkljivost je velika masa in prostornina.
Infrardeče ogrevanje
Učinkovitost IR grelnika je blizu 100%. Osnova naprave je film z uporovnimi vodniki, ogljikovimi spiralami in ploščami, ki ob prehodu električnega toka ustvarjajo toplotno sevanje. V tem primeru se ne segreva zrak, temveč površine, predmeti in ljudje v prostoru. Tudi pri nižji temperaturi zraka ljudje v prostoru to že zaznavajo kot udobno.
IR grelniki porabijo 30% manj električne energije. Ogrevanje poteka hitreje kot s konvekcijo. Zrak ne postane presuh in ne izgublja kisika.
Ogrevanje na plin
Učinkovit in poceni grelec, ki pa ga je težko vzdrževati. Plinski grelnik ali konvektor deluje na principu plinske peči. Plin se dovaja v gorilnik. Produkti izgorevanja se skozi dimnik odvajajo navzven. Zrak, ki vstopa skozi luknje, se segreje v izmenjevalniku toplote in teče nazaj v prostor.
Moč grelnika doseže 8 kW. Ker je plin dostopno in poceni gorivo, so stroški ogrevanja minimalni. Obstaja veliko pomanjkljivosti: v hiši morate namestiti dobro prezračevanje, namestiti dimnik in občasno očistiti šobe. Če naprava ne deluje pravilno, obstaja velika nevarnost zastrupitve z ogljikovim dioksidom.
Zahteve za namestitev grelnih naprav
Varnost delovanja je zagotovljena s pravilno vgradnjo sistema. Priporočila za namestitev so odvisna od vrste radiatorja in materiala:
- Baterije katere koli vrste so nameščene na razdalji najmanj 6 cm od tal, 5 cm od okenskih polic in 2,5 cm od stene. V prostorih kategorije A.B, C, razdalja do stene mora biti najmanj 10 cm.
- Grelnike je bolje namestiti pod okenske odprtine, kjer so dostopni za pregled in popravilo.
- Površinska temperatura odprtega radiatorja ne sme preseči +70 C. V nasprotnem primeru so baterije zaščitene z rešetko.
- Pri povezovanju cevi, delov in radiatorjev iz različnih kovin se uporabljajo navojni adapterji iz brona ali nerjavečega jekla.
- Baterije morajo biti ves čas napolnjene z vodo. Tekočina se izčrpa samo v primeru nesreč.
- Kurilne naprave so opremljene z zapornimi in regulacijskimi ventili, razen nekaterih izjem. Okovje je izbrano glede na vrsto sistema: enocevni, dvocevni, ventilator.
Zahteve za vgradnjo plinskih grelnikov sovpadajo s priporočili za vgradnjo vseh plinskih naprav. Sestavijo in zaženejo ga samo posebne službe. Konvektorji in oljni radiatorji so nameščeni v zaprtih prostorih ob upoštevanju običajnih požarnovarnostnih zahtev.
