Метод лучистого охлаждения основан на возможности охлаждать поверхности в помещении с помощью воды регулируемой температуры, ведь 50% теплоотдачи происходит посредством теплового излучения. В процессе конвекции температура воздуха понижается благодаря контакту с охлажденной поверхностью. В свою очередь охлаждаются и окружающие объекты: тепловая энергия, исходящая от них, поглощается прохладным воздухом и охлаждающими поверхностями.
В таких системах наиболее часто применяется охлаждение с помощью воды, циркулирующей по трубам, при ее тепловом контакте с поверхностью. Как правило, температура воды должна быть хотя бы на 2-4oC ниже желательной температуры воздуха в помещении. Активно поглощаемое охлажденной поверхностью тепло удаляется водой с помощью гидравлического контура, а теплая вода заменяется на прохладную.
Поскольку большая часть процесса охлаждения происходит в результате удаления тепла посредством теплового излучения и теплообмена с людьми и предметами, а не через воздух, тепловой комфорт может быть достигнут быстрее, чем с использованием воздушных систем охлаждения. Вследствие высокой мощности лучистая система водяного охлаждения помогает существенно сократить расходы на потребление энергии для охлаждения. Лучистое охлаждение может также быть взаимосвязанным с другими энергосберегающими технологиями и дополнять их (к ним относятся, например, система косвенного испарительного охлаждения или геотермальные тепловые насосы).
Разновидности
Хотя существует широкий спектр технологий лучистого охлаждения, обычно они подразделяются на два основных вида. К первому типу систем, которые обеспечивают охлаждение благодаря конструкции здания, относятся железобетонные охлаждающие плиты. Второй тип систем обеспечивает охлаждение с использованием специальных панелей. Если первые, как правило, дешевле, то панельные системы выгодно отличаются быстротой охлаждения, возможностью контроля температуры и гибкостью.
Охлаждающие плиты
Плиты лучистого охлаждения могут быть встроены в потолочное пространство или пол. Если в вашем доме уже имеется система отопления «теплый пол», то очевидным решением будет использование той же системы для циркуляции охлажденной воды. Однако потолочное охлаждение все же имеет ряд преимуществ. Во-первых, излучение при этом осуществляется беспрепятственно, что повышает эффективность системы. Во-вторых, ускорению конвективного теплообмена помогает то, что теплый воздух поднимается вверх, к охлаждающему потолку. Охлаждение, осуществляемое через пол, имеет смысл, когда в помещение проникает большое количество солнечной энергии – прохладный пол уберет ее излишки легче, нежели потолок.
Охлаждающие плиты по сравнению с панелями рассчитаны на значительную тепловую массу и наилучшим образом используют суточные перепады температур. Они менее затратны в расчете на единицу поверхности и лучше интегрированы структурно.
Потолочные панели
Панели лучистого охлаждения, как правило, крепятся к потолку, но могут быть прикреплены к стенам. Чаще всего они подвешены к потолку, однако некоторые встраиваются непосредственно в потолки. Модульная конструкция обеспечивает максимальную гибкость размещения и возможность совмещать с осветительными и другими электрическими системами. Снижение тепловой массы по сравнению с охлаждающими плитами означает, что они не могут легко использовать пассивное охлаждение, зато могут быстрее приспособиться к изменениям температуры наружного воздуха. Перфорированные панели могут обеспечить лучшее шумопоглощение, чем охлаждающие плиты. Они позволяют производить любую модернизацию помещений, так как могут быть присоединены к любому потолку. Возможно совмещенное устройство таких панелей и потолочной вентиляции. Однако охлаждающие панели в расчете на единицу поверхности стоят больше, чем охлаждающие плиты.
Преимущества
Главным достоинством системы лучистого охлаждения является минимальный расход энергии по сравнению с обычными системами охлаждения. Экономия энергии при этом будет зависеть от климатических условий, и наиболее очевидны преимущества лучистого охлаждения в горячем, сухом климате, в котором они имеют наибольший удельный вес охлаждения. Экономия энергии также объясняется меньшим количеством энергии, необходимым для перекачки воды, чем при воздушном теплообмене. По сравнению с обычными системы лучистого охлаждения отличаются более низкими затратами как на начальном этапе эксплуатации, так и в дальнейшем, так как они прекрасно вписываются в конструкцию и дизайн помещения, а впоследствии нуждаются в минимальном обслуживании.
Ограничивающие факторы
Из-за возможности образования конденсата на холодных излучающих поверхностях (и как результат – повреждение водой, плесень и т.п.) системы лучистого охлаждения до сих пор не были широко применимы. Конденсация, вызванная влажностью, является сдерживающим фактором для интенсивного охлаждения. Температура поверхности не должна быть равна или ниже температуры точки росы в помещении. Некоторые стандарты предполагают ограничение по относительной влажности – 60% или 70%. Температура воздуха 26 градусов будет означать точку росы от 17оC до 20оC. Существуют, однако, доказательства того, что снижение температуры поверхности до температуры ниже точки росы в течение короткого периода времени не может вызвать конденсации. Кроме того, использование дополнительной системы, такой как осушитель воздуха, может ограничить влажность и позволит увеличить интенсивность охлаждения.
С уважением info@klimatok.com.ua
