Ogrzewanie promieniami podczerwonymi

Ogrzewanie budynków mieszkalnych i obiektów przemysłowych w związku z sytuacją na rynku paliw jest coraz kosztowniejsze. Aby koszty te ograniczyć producenci urządzeń grzewczych sięgają do coraz nowszych technologii. Jedną z takich nowości są grzejniki, które oddają ciepło w postaci promieniowania podczerwonego. Ponieważ stosunkowo rzadko ten rodzaj ogrzewania stosuje się w budynkach jednorodzinnych lub mieszkaniach poniżej przedstawimy tylko ogólny zarys tematu.

Zasada działania promienników

Promienniki, bo taką nazwę mają grzejniki emitujące promieniowanie podczerwone, najpierw ogrzewają ściany, sufit oraz przedmioty w pomieszczeniu, a potem od nich ogrzewa się powietrze.

Każdy przedmiot o temperaturze wyższej od zera absolutnego emituje takie promienie. Promienie podczerwone są niczym innym jak ciepłem.

Zasada działania promienników jest podobna: element grzewczy jest podgrzewany, po czym ciepło odbija się od ekranu promieniującego i jest kierowane na ogrzewaną powierzchnię. Charakterystyczna cechą tego systemu jest możliwość ogrzewania punktowego określonego stanowiska lub miejsca.


Ogrzewanie takie stosuje się głównie w halach produkcyjnych, sklepach, szklarniach oraz w obiektach sakralnych.

Dodatkową zaletą takich systemów grzewczych jest fakt, że są bardzo wydajne i ekonomiczne oraz mają korzystny wpływ na zdrowie i samopoczucie człowieka.
Budowa i rodzaje promienników

W obudowie grzejnika znajduje się element grzewczy oraz ekran promieniujący. Ponadto zabudowane są tam też urządzenia służące do sterowania pracą grzejnika. W zależności od zastosowanego elementu grzewczego promienniki mogą być elektryczne, gazowe, olejowe lub wodne.

Ponadto występują promienniki wysoko lub nisko temperaturowe. Zależy to od temperatury, jaką może uzyskać element grzewczy.
Ogrzewanie podłogowe

Coraz częściej stosuje się do ogrzewania pomieszczeń mieszkalnych elektryczne kable grzewcze wtopione w wylewkę betonową.

Prąd elektryczny przepływając przez element oporowy rozgrzewa go. Wytworzone ciepło w postaci promieniowania podczerwonego promieniuje do podłogi, a ta z kolei promieniuje do pomieszczenia.
Takie ogrzewanie stosuje się też na zewnątrz budynków, do ogrzewania schodów i podjazdów.

źródło:http://www.info-ogrzewanie.pl/art,id_m-46,t-Ogrzewanie-promieniami-podczerwonymi.html

Ogrzewanie konwekcyjne

Zasada działania

Konwektory elektryczne są grzejnikami, które oddają wytworzone ciepło bezpośrednio lub z krótkim opóźnieniem. Ten rodzaj ogrzewania wykorzystuje różnego rodzaju grzejniki konwektorowe, które podłączone są do istniejącej lub specjalnie wzmocnionej domowej instalacji elektrycznej. Grzejniki takie mogą być stacjonarne (zawieszane na ścianie) lub przenośne (stojące).

W wielu rozwiązaniach konstrukcyjnych są one wyposażone w nawiew powietrza usytuowany z przodu lub od dołu, co gwarantuje cichą pracę i pozwala osiagnąć optymalne krążenie powietrza w pomieszczeniu (warunkiem jest umieszczenie konwektora pod oknem). Instalując ten system ogrzewania jako podstawowy należy się liczyć z koniecznością zwiększenia możliwości przesyłowych instalacji elektrycznej.

Najczęściej występuje konieczność wykonania oddzielnej instalacji do zasilania ogrzewania i zwiększenia mocy przyłączeniowej w umowie z dostawcą energii. Możliwość sterowania kosztami zakupu energii elektrycznej jest ograniczona i uzależniona od możliwości akumulacji ciepła w powietrzu - zdarza się, że odbiorca często musi wykorzystywać energię, poza strefą gdy jest energia tania. Konwektory są dobrym rozwiązaniem do dogrzewania pomieszczeń. Moc urządzeń nie przekracza wówczas 2 kW i mogą być podłączane jako urządzenia przenośne do standardowej instalacji elektrycznej.
Elementem grzewczym są druty grzejne, umieszczone swobodnie na ceramicznym podkładzie nośnym lub obudowane specjalnym materiałem, np. masą ceramiczną. Zewnętrzną powierzchnią oddającą ciepło jest obudowa grzejnika, wykonana najczęściej z blachy stalowej i kształcie zbliżonym do prostokąta. Dla pełnego wykorzystania zjawiska konwekcji grzejniki te powinny być instalowane pod oknami, nad podłogą - tam gdzie występują naturalne ruchy konwekcyjne powietrza w pomieszczeniach. Grzejniki konwekcyjne mają stosunkowo niską temperaturę powierzchni i oddają ciepło na zasadzie konwekcji (ogrzewania powietrza opływającego grzejnik). W prostych rozwiązaniach konwekcja jest naturalna (wykorzystująca naturalny ruch powietrza w pomieszczeniach wymuszany przez różnicę temperatur mas powietrza). Grzejniki z konwekcją wymuszoną mają wbudowany wentylator, osiowy, lub poprzeczny, który wymusza nadmuch powietrza kierując go poziomo nad podłogę. Uzyskuje się wtedy lepszy efekt grzejny, ponieważ ciepłe i zimne powietrze szybciej się miesza w pomieszczeniu. Konwektory mogą być sterowane regulatorami w postaci termostatu pokojowego, czasami także zegara sterującego, gdy służą do ogrzewania pomieszczeń użytkowanych tylko w określonych okresach doby. Efekt regulacyjny uzyskuje się poprzez zmianę wydajności grzejnej w przypadku konwekcji naturalnej i zmianę ilości wydmuchiwanego powietrza - obrotów wentylatora w grzejnikach z konwekcją wymuszoną.

Koszty zakupu urządzeń

Koszt zakupu grzejników konwektorowych wynosi 130 ÷ 600 zł/kW mocy zainstalowanej. Modele droższe posiadają wbudowany regulator temperatury i zegar sterujący (często mają także możliwość regulacji mocy).


ZALETY

* niski koszt zakupu urządzeń i wykonania instalacji. Przy prawidłowym zaprojektowaniu ogrzewania umożliwia szybkie uzyskanie zadanej temperatury w pomieszczeniu (szczególnie, jeżeli stosuje się grzejniki z konwekcją wymuszoną),
* ogrzewanie szczególnie polecane do pomieszczeń, w których ciepło wykorzystywane jest okresowo i gdzie konieczne jest czasowe ogrzewanie (np. łazienki, sypialnie, gabinety lekarskie),
* możliwość regulacji mocy w przyjętych zakresach (także na zasadzie regulacji temperatury w pomieszczeniu), co jest szczególnie korzystne w okresach przejściowych: wiosną i jesienią,
* niezawodne w eksploatacji i łatwe w obsłudze,
* posiadają estetyczny wygląd i można je łatwo wkomponować w wystrój pomieszczeń mieszkalnych,
* możliwość stosowania tego systemu grzewczego jako dodatkowego np. uzupełniającego w godzinach nocnych ogrzewanie węglowe lub inny rodzaj ogrzewania (np. elektryczne ogrzewanie podłogowe).


WADY

* koszt eksploatacyjny, wyższy niż koszt eksploatacji systemów akumulacyjnych,konieczność dostosowania miejsca instalacji grzejników dla zapewnienia właściwych warunków konwekcji i równomiernego rozkładu temperatury w pomieszczeniu.

źródło: http://www.dom.cieply.pl/index.php?pid=13

Ogrzewanie nadmuchowe

W tradycyjnych, wodnych, systemach centralnego ogrzewania podgrzewane jest medium pośrednie, czyli woda, która rozprowadzana jest do grzejników.
Następnie grzejniki poprzez konwekcję bądź radiację oddają ciepło do pomieszczenia. O ile w nowoczesnych systemach wodnych czas nagrzania małej ilości wody w obiegu jest o wiele krótszy, to sam proces przekazania energii do pomieszczenia jest wciąż bardzo długi. Decyduje to o dużej bezwładności systemów wodnych, gdzie czas rozruchu wynosi od kilku do kilkunastu godzin, a w obiektach o dużej kubaturze musi ono praktycznie działać non stop.

Rysunek: Krzysztof Rodak / Ładny Dom
1 - gazowy lub olejowy piec nadmuchowy;
2 - włókninowy i elektrostatyczny filtr powietrza;
3 - klimatyzator (część wewnętrzna - chłodnica) [opcjonalnie]
4 - nawilżacz powietrza;
5 - przepustnica czerpni zewnętrznej;
6 - czerpnia zewnętrzna;
7 - klimatyzator (część zewnętrzna) [opcjonalnie]
8 - termoregulator;
9 - komin odprowadzający spaliny;
10 - kanały doprowadzające powietrze do pomieszczeń;
11 - czerpnia wewnętrzna;
12 - kanał "zetowy";
13 - kratki nadmuchowe z przepustnicami;
14 - kanał wentylacji grawitacyjnej

W ogrzewaniu nadmuchowym rozprowadzamy, za pomocą kanałów, to na czym nam najbardziej zależy, tj. ciepłe powietrze. Czas rozruchu wynosi w praktyce od kilkunastu do kilkudziesięciu minut. Pozwala to na skrócenie czasu ogrzewania obiektu i utrzymywanie w okresie przestoju temperatury dyżurnej, bądź całkowite wyłączenie ogrzewania. Ze względu na fakt, że kratki nadmuchowe zlokalizowane są na całej powierzchni obiektu oraz że nadmuchiwane powietrze miesza się i cyrkuluje, nie występują lokalne różnice w temperaturze, co z kolei polepsza komfort.

Ogrzewanie powietrzne eliminuje wszelkie awarie, typu: przecieki, korozję, zamarzanie, osadzanie się kamienia w przewodach. Ponadto nie ogranicza powierzchni użytkowej i nie szpeci pomieszczenia obecnością grzejników.

O ile wszystkie pozostałe systemy ogrzewań centralnych spełniają jedynie funkcję grzewczą, to ogrzewanie powietrzne umożliwia całoroczną, całkowitą kontrolę nad klimatem bez powielania kosztów dla osobnych instalacji.


OGRZEWANIE NADMUCHOWE GWARANTUJE NAM:


WIELE FUNKCJI W JEDNYM SYSTEMIE:
* ogrzewanie
* klimatyzacja (chłodzenie)
* wentylacja (nadmuch świeżego powietrza)
* nawilżanie
* jonizacja
* filtrowanie


OSZCZĘDNOŚĆ:
Urządzenia posiadają dużą sprawność 80 ÷ 105 % ze względu na fakt, iż temperatura powietrza chłodzącego wymiennik ciepła jest dużo niższa niż analogiczna temperatura medium chłodzącego w systemach wodnych

Oszczędności w eksploatacji wynikają z:
- małego gradientu temperatury
- dużej dynamiki działania - możliwość dobowych manipulacji i chwilowego obniżenia temperatury w krótkich przedziałach czasowych
- dużej sprawności urządzeń
- niskiego zużycia paliwa

TRWAŁOŚĆ
- urządzenia nie są narażone na korozję
- nie spada sprawność w wyniku odkładania się kamienia z upływem czasu


KOMFORT
- równomierna temperatura
- system odpowiada natychmiast na wymagania użytkownika

ESTETYKA
- eliminuje występowanie grzejników

System wyposażony we wszystkie elementy dodatkowe sterowany jest jednym lub kilkoma termostatami umieszczonym w pomieszczeniu najbardziej oddającym komfort w budynku. Elementy dodatkowe można zainstalować w późniejszym okresie czasu bez przerabiania instalacji ponieważ dodatkowe urządzenia są montowane modułowo do wcześniej przygotowanego systemu którym może być na wstępie tylko instalacja grzewcza.

źródło: http://www.heatszczecin.pl/ogrzewanie_nadmuchowe/ogrzewanie_info.html

Kolektory słoneczne

Budowa i zasada działania

Na słoneczną instalację grzewczą składa się kilka elementów. Najważniejszym z nich jest kolektor słoneczny. Jest to wymiennik, w którym następuje zamiana energii słonecznej na ciepło. W Polsce najczęściej stosuje się kolektory płaskie.

Zasadniczym elementem kolektora jest absorber, wykonany najczęściej z miedzi lub aluminium, a więc z metali dobrze przewodzących ciepło. Aby absorber dobrze pochłaniał promieniowanie słoneczne jest on pokryty od strony czołowej np. niklem, czarną miedzią lub innymi związkami chemicznymi charakteryzującymi się dużym współczynnikiem pochłaniania tego promieniowania, jednocześnie ograniczającymi ucieczkę ciepła z absorbera. Do absorbera przylegają rurki, które stanowią kanały przepływowe czynnika grzewczego. Czynnikiem tym może być woda lub płyn niezamarzający. Zaletą układu z wodą jako czynnikiem grzewczym jest mały koszt jego napełnienia, a wadą możliwość zamarznięcia wody.

Układy napełnione płynem niezamarzającym są lepsze. Instalacja taka musi być odporna na działanie płynu, w związku z tym jej cena jest wyższa. Całość znajduje się w szczelnej obudowie, najczęściej aluminiowej i jest izolowana najczęściej wełną mineralną lub pianką poliuretanową. Z góry obudowa zamknięta jest szybą z hartowanego szkła i oddzielona od absorbera szczeliną powietrzną lub próżniową.

Kolejnym elementem instalacji grzewczej jest zbiornik na wodę. Zamontowany jest tam wymiennik ciepła. Jest to spiralnie zwinięta rura najczęściej miedziana.

Jeżeli kolektor słoneczny będzie współpracował z innym piecem co to najlepiej zastosować zbiornik wykonany specjalnie dla słonecznych instalacji grzewczych, gdzie będą zabudowane dwa wymienniki ciepła.

Ponadto w układzie słonecznej instalacji grzewczej znajduje się pompa obiegowa, która wymusza obieg czynnika grzewczego. Pracą pompy steruje regulator elektroniczny.

Promienie słoneczne ogrzewają absorber w kolektorze słonecznym, który z kolei oddaje ciepło czynnikowi grzewczemu znajdującemu się w rurkach tworzących zamknięty układ grzewczy kolektora. W układzie tym zamontowana jest pompa obiegowa, która tłoczy czynnik grzewczy do wymiennika ciepła, gdzie zostaje ogrzana woda układu co lub/i cwu. Oziębiony czynnik grzewczy powraca z powrotem do kolektora słonecznego i tam ponownie zostaje ogrzany –tym samym zostaje zamknięty cykl pracy. Pompa obiegowa jest sterowana przez regulator elektroniczny i w zależności od potrzeb steruje pracą instalacji kolektora słonecznego.

W przypadku, gdy kolektor nie jest w stanie dać odpowiedniej temperatury np. z powodu zachmurzenia z instalacją tą może współpracować grzałka elektryczna lub inne urządzenie grzewcze np. piec gazowy.
Zasady doboru i montażu kolektorów

Kolektory słoneczne głównie stosuje się do uzyskania ciepłej wody użytkowej. Wielkość kolektora można w przybliżeniu dobrać przyjmując na jedną osobę od 1 do 1,5 m2 powierzchni.

Jeżeli kolektor będzie również stosowany do ogrzewania domu, wtedy należy wziąć pod uwagę stan ocieplenia budynku i inne czynniki wpływające na zapotrzebowanie cieplne. Kolektory najlepiej współpracują z niskotemperaturowymi systemami ogrzewania (ogrzewanie podłogowe, ścienne).

Od ustawienia kolektorów zależy praktycznie ich działanie. Powinny być usytuowane w kierunku południowym. Muszą być ustawione pod odpowiednim kątem. Na terenie naszego kraju w lecie najlepsze efekty uzyskuje się, gdy kąt ten wynosi 30°, w zimie 60°, natomiast dla kolektora pracującego w ciągu całego roku 45°.

Średnie nasłonecznienie w Polsce pozwala w roku zabezpieczyć w ok. 60-70% zapotrzebowanie na ciepłą wodę. Daje to od ok.220 do 250 dni, kiedy energia słoneczna ogrzewa wodę do ok.50°C. Najlepsze efekty uzyskuje się w okresie od kwietnia do września.

źródło: http://www.info-ogrzewanie.pl/art,id_m-28,t-Kolektory-sloneczne.html

Ogrzewanie akumulacyjne

Ogrzewanie akumulacyjne wiąże się nierozerwalnie z dwutaryfową instalacją elektryczną. Sensem jego istnienia jest bowiem produkcja ciepła w taryfie nocnej, tańszej a wykorzystanie w ciągu całego dnia.

Sercem takiego ogrzewania jest piec akumulacyjny, podłączony do instalacji w taki sposób, by zasilany był jedynie w czasie taryfy nocnej. Niektóre urządzenia mają wbudowane programatory czasowe, przez co można je podłączyć do dowolnego punktu instalacji elektrycznej.

Oszczędności biorą się stąd, że w ciągu nocy piec akumulacyjny pobiera tanią energię elektryczną, produkując ciepło. Ciepło z kolei magazynowane jest we wnętrzu pieca i oddawane stopniowo, w ciągu całej doby. Piec akumulacyjny aby sprostać dziennemu zapotrzebowaniu na ciepło musi mieć mniej więcej dwukrotnie większą moc niż taki sam piec elektryczny, który pracowałby non-stop. Oprócz tego urządzenie jest znacznie większe i cięższe, bo w jego wnętrzu muszą znaleźć się elementy magazynujące ciepło.

Ale ogrzewanie akumulacyjne to nie tylko oszczędności. To również niewygoda. Jak już wspomniałem, piec akumulacyjny jest duży i ciężki, większy niż zwykły piec elektryczny. Dodatkowo, każde ogrzewane pomieszczenie wymaga zakupu i instalacji osobnego urządzenia. No i jeszcze jedna, ważna i niezbyt przyjemna w trakcie eksploatacji sprawa. Otóż piec akumulacyjny dość długo się nagrzewa. Z tego względu przyjeżdżając do zimnego mieszkania czy domu (gdy ogrzewanie było wyłączone przez kilka dni) dopiero po dłuższym czasie odczuwamy odpowiednią temperaturę. I być może okaże się, że wtedy będziemy musieli włączyć piec w ciągu taryfy dziennej, droższej.

Niektóre źródła podają, że ogrzewanie akumulacyjne może być tańsze od ogrzewania gazowego czy olejowego.

źródło: http://ogrzewanie.drewnozamiastbenzyny.pl/ogrzewanie-akumulacyjne.php

Centralne ogrzewanie

Centralne ogrzewanie jest dziś jedną z podstawowych metod na ogrzewanie budynków. Jego centralność polega na tym, że ciepło wytwarzane jest w jednym miejscu a następnie rozprowadzane po budynku za pomocą specjalnej instalacji do odbiorników ciepła w pomieszczeniach.

Odwrotnością centralnego ogrzewania byłoby zamontowanie w każdym pomieszczeniu osobnego źródła ciepła, na przykład elektrycznego grzejnika lub kominka.

Z początku nośnikiem ciepła było po prostu gorące powietrze. Już w czasach antycznego Rzymu (w II w.n.e.) powietrze ogrzane w piecu przepływało przez rury umieszczone ścianach i podłodze (było to więc ogrzewanie podłogowe). Wodę do przenoszenia ciepła wykorzystano po raz pierwszy do ogrzewania szklarni w 1716 w Anglii.

W dzisiejszych instalacjach nośnikiem ciepła najczęściej jest woda. Niekiedy stosowane są niezamarzające płyny w rodzaju borygo -- to w instalacjach, które nie są używane przez całą zimę.

Centralne ogrzewanie składa się z trzech podstawowych elementów: kotła, pompy cyrkulacyjnej i grzejników.

Kocioł służy do podgrzania wody płynącej w instalacji. Niekiedy połączony jest on z zasobnikiem gorącej wody. Pompa cyrkulacyjna wymusza obieg czynnika przez instalację. Grzejniki z kolei instalowane są w poszczególnych pomieszczeniach i tam oddają ciepło do powietrza. Zamiast grzejników stosuje się czasem ogrzewanie podłogowe -- rurki umieszczone pod podłogą.

Dziś dość często w instalacjach centralnego ogrzewania montuje się kotły dwufunkcyjne, służące jednocześnie do produkcji ciepłej wody użytkowej.

Nowoczesne kotły najczęściej opalane są gazem ziemnym lub olejem opałowym. Starsze urządzenia, jeszcze często w Polsce spotykane, pracują na paliwa stałe -- drewno i węgiel. Dziś, wskutek niskiej ceny drewna w porównaniu do innych paliw, kotły na drewno (np. kotły zgazowujące) instalowane są coraz częściej.

Źródła: Artykuł "Central Heating" z serwisu Wikipedia.

Ogrzewanie

Ogrzewanie jest to proces dostarczania energii termicznej do ciała, pomieszczenia, w celu podniesienia lub utrzymania jego temperatury.

Ogrzewanie poza najczęściej omawianym ogrzewaniem pomieszczeń/mieszkań/domów/budynków może dotyczyć również:

* samochodu (grzejniki nadmuchowe)
* tafli boiska (ogrzewanie podłogowe)
* i inne.

Ogrzewanie jest szeroko rozumianym pojęciem, związanym z zapewnieniem odpowiednich warunków temperaturowych, zależnie od charakteru pomieszczenia i z uwzględnieniem zmian potrzeb klimatycznych w różnych okresach (czasowych lub funkcjonalnych).

Na podstawie: http://pl.wikipedia.org/wiki/Ogrzewanie

Wstęp

Ciągle słyszymy o efekcie cieplarnianym, jednak gdy przychodzą chłodniejsze dni, za oknem mocno wieje lub nawet jest mróz myślimy tylko o tym, co zrobić aby się rozgrzać? Ostatnio bardzo modne stało sie ocieplanie domów styropianem z zewnątrz, jednak mój wujek-murarz zawsze był temu przeciwny, więc ja - żeby nie marznąć ani nie niepokoić wujka - postanowiłem zamontować w swoim domu takie ogrzewanie, żebym nigdy tego nie żałował. Od jakiegoś czasu szukam informacji na ten temat i tutaj chcę je wszystkie zamieścić, aby bez problemu znaleźć gdy mury mojego domu już staną. Przy okazji mam nadzieję że osoby odwiedzające tego bloga podzielą się cennymi uwagami, które pomogą mi podjąć decyzje, której nie będę żałował.