Connect with us
Energetska efikasnost

Da li se rashladni plafoni mogu koristiti za grejanje?

Rashladni plafoni su se dokazali kao pogodno sredstvo za hla─Ĺenje prostorija. ─îesto se postavlja pitanje da li se oni mogu koristiti i za grejanje u zimskom periodu. Nesumnjivo je da bi se na takav na─Źin smanjili i tro┼íkovi i fizi─Źki prostor u sobi, a dobila bi se stabilna instalacija grejanja. Prilikom grejanja pojavljuje se neki problem ugodnosti, kao npr. asimetri─Źno zra─Źenje, vertikalna temperaturna raslojenost vazduha, spu┼ítanja hladnog vazduha du┼ż spolja┼ínjeg zida itd. Zbog toga su ─Źeste nedoumice o zna─Źaju ovakvih pojava kada se rashladni plafon koristi za grejanje.

Naj─Źe┼í─çe postavljena pitanja su:

  1. O kojim kriterijumima treba voditi ra─Źuna kada se rashladni plafoni koriste za grejanje?
  2. Definicija grani─Źnih vrednosti za konstrukciju fasada i za specifi─Źno toplotno optere─çenje sa kojima se mo┼że posti─çi prihatljiva ugodnost prilikom grejanja rashladnim plafonom
  3. Koji su sistemi rashladnog plafona pogodni za grejanje?
  4. ┬áKakav je uticaj kombinovanih sistema za razvo─Ĺenje vazduha?
  5. Koji vodeni sistemi imaju prednost (dvocevni, ─Źetvorocevni)?

Za ocenu da li se rashladni plafon mo┼że koristiti i za grejanje, treba prvo proveriti gra─Ĺevinsko-fizi─Źke karakteristike objekta, u smislu toplotne za┼ítite. Za novogradnje, koje su gra─Ĺene prema danas va┼że─çim standardima toplotne za┼ítite, normalno ne bi trebalo da bude problema da se rashladnim plafonima obezbedi takvo grejanje koje ─çe zadovoljiti kriterijume toplotne ugodnosti. Jedino za prostorije na uglu, koje su zastakljene po celoj visini, iz razloga asimetrije zra─Źenja, treba obezbediti dodatne grejne povr┼íine u neposrednoj blizini samog ugla. Prilikom adaptacije starih zgrada, naj─Źe┼í─çe nije mogu─çe obezbediti ovaj uslov, zbog lo┼íeg koeficijenta prolaza toplote zidova i prozora. Kod rashladnog plafona temperatura povr┼íine ograni─Źena je temperaturom kondenzacije (tj. stvaranjem rose na rashladnoj povr┼íini), dok ─çe temperature grejnog plafona biti ograni─Źene na 30-35 ┬░ iz razloga ugodnosti. Prava vrednost zavisi od hidrauli─Źkog sistema i od regulacione tehnike.

Podru─Źje optere─çenja i ograni─Źavaju─çi uslovi su:
– hla─Ĺenje, prete┼żno zra─Źenjem: 60-100 W/m2 pri tp ÔÇô tv = 10 K; ograni─Źavaju─çi uslov je opasnost od pojave kondenzacije na plafonu;
– grejanje, prete┼żno zra─Źenjem; 87-136 W/m2 pri tv ÔÇô tp = 10-15 K; ograni─Źavaju─çi uslov je odre─Ĺen uslovima ugodnosti, tp = temperatura prostorije; tv = srednja temperatura vode

Ukoliko se toplotno optere─çenje kompenzuje unutra┼ínjim izvorima toplote, ─Źesto mo┼że do─çi do neprijatnog kretanja vazduha koji se spu┼íta du┼ż spolja┼ínje fasade, u kombinaciji sa unutra┼ínjim toplotnim izvorom mo┼że da stvori vrtlo┼żno kretanje sa osetnim brzinama i niskom temperaturom u zoni nogu.

Kod rashladnih plafona razlikujemo ravne i profilisane sisteme. Oba su primenjiva i za grejanje, s tim ┼íto profilisani sistemi imaju prednost zbog ve─çeg specifi─Źnog toplotnog optere─çenja. Zato aktivna plafonska povr┼íina mo┼że da bude manja i mo┼że se koncentrisati na deo prostorije uz fasadu, po┼íto se tu pojavljuju zna─Źajnija optere─çenja i pri grejanju i pri hla─Ĺenju.

Foto: ETEX BUILDING PERFORMANCE

Razumljivo je da se plafonski rashladni konvektori, koji rade na principu gravitacije, ne mogu koristiti za grejanje.

Plafonsko grejanje prostorija obavlja se sistemima koji odaju toplotu prete┼żno zra─Źenjem. Zagrevanje se posti┼że razmenom toplote zra─Źenjem sa unutra┼ínjim povr┼íinama: zidovima, podom, name┼ítajem itd., od kojih se onda zagreva vazduh u prostoriji. Tako se na vrlo pogodan na─Źin posti┼że potrebna temperatura bez opasnosti od pregrevanja. Rezultat je vrlo malo kru┼żenje pra┼íine u prostoriji i vrlo dobar kvalitet vazduha. Kao materijal za grejni plafon mogu poslu┼żiti plo─Źe od ─Źeli─Źnog ili aluminijumskog lima ili gipsa.

Konvektivni rashladni plafonski sistemi daju prihvatljive rezultate u grejanju, uglavnom ako su u kombinaciji sa nekim sistemom mehani─Źke ventilacije.

Ako se po┼ítuju periferni uslovi (npr. uz fasadne zidove), svi plafonski rashladni sistemi su upotrebljivi za grejanje. Rashladni plafoni sa velikim u─Źe┼í─çem konvekcije malo su efikasni za grejanje, uglavnom su neekonomi─Źni, tako da bi u principu za grejanje trebalo koristiti rashladne plafone sa dominiraju─çim zra─Źenjem.

Vrlo ─Źesto se rashladni plafon kombinovao sa ventilacionim strujnim organima. Pri tome se radi gotovo isklju─Źivo o turbulentnim me┼íaju─çim sistemima. U re┼żimu grejanja sre─çemo se sa dve prednosti. Jedna se sastoji u tome ┼íto se pove─çava konvektivni prelaz toplote, a druga ┼íto se smanjuje temperaturni gradijent, ┼íto ─Źini da se pove─çano toplotno optere─çenje mo┼że podneti bez uticaja na ugodnost. Optere─çenja do cca 80 W/m2 mogu se ─Źak i udvostru─Źiti.

Ukoliko se rashladni plafon kombinuje sa potiskuju─çom ventilacijom, temperatura povr┼íine poda bi─çe po pravilu ni┼ża od srednje temeprature vazduha u prostoriji. Stoga u re┼żimu grejanja tako─Ĺe raste optere─çenje zahvaljuju─çi uticaju zra─Źenja. Me─Ĺutim, ovde se pojavljuje i jedan negativan efekat, potiskuju─çom ventilacijom poja─Źava se vertikalni temperaturni gradijent, po┼íto je u ovom slu─Źaju obi─Źno potrebno da temperatura ubacivanja bude ni┼ża od temperature prostorije. Mehani─Źka ventilacija, uklju─Źuju─çi potiskivanje podrazumeva ugradnju perforiranih ili indukcionih ubacnih elemenata. Uvo─Ĺenje funkcije grejanja zahteva istrujne otvore u zoni fasade uz plafon. Istrujni otvori u dubini prostorija, kao i perforirani otvori ne doprinose pobolj┼íanju efekta grejanja.

Mo┼że li se hladiti podnim grejanjem?

Kad se pomene podno grejanje mnogima se ─Źelo namr┼íti. ÔÇ×Podno hla─Ĺenje – to ne ideÔÇŁ. Onaj koji se za vrelih dana na┼íao u kancelariji u potkrovlju poslovne zgrade, hla─Ĺene preko poda, morao se nasmejati ovakvim negativnim predrasudama. Pogotovo ┼íto u toku dana temperatura u prostoriji nije prelazila 26 ┬░C, dok su se njegove kolege u prizemnim zasen─Źenim kancelarijama gu┼íile na termperaturi od 28,5 ┬░C.

Treba re─çi da je optere─çenje instalacije limitirano i da se u svakom slu─Źaju mora voditi ra─Źuna o nekoliko stvari. U pomenutom primeru, ostaje pitanje kolika bi temperatura bila u prostoriji da nije bilo podnog hla─Ĺenja. Oblast primene: do sada realizovani projekti odnog hla─Ĺenja pokazuju dve oblasti primene, od kojih se jedna mo┼że nazvati ÔÇ×komforno hla─ĹenjeÔÇŁ, a druga ÔÇ×osnovno hla─ĹenjeÔÇŁ.

Komforno hla─Ĺenje. Pod ovim podrazumevamo podno hla─Ĺenje bez dodate vazdu┼íne instalacije, pri ─Źemu se podrazumeva da je postignut zadovoljavaju─çi komfor. Ono se primenjuje tamo gde postoji podno grejanje, ali bez neke dodatne rashladne instalacije. To je na ┼żalost korisnika, za sada slu─Źaj u ve─çini stambenih zgrada i ve─çini kancelarija.
Podno hla─Ĺenje ne slu┼żi kao zamena za rashladni ventilacioni sistem, to je sistem hla─Ĺenja poda. Pojednostavljeno mo┼żemo govoriti da podno grejanje ima samo dodatnu rashladnu funkciju.

Foto: TOT PROMET

Osnovno hla─Ĺenje. Pri osnovnom hla─Ĺenju, samo je jedan deo rashladnog optere─çenja pokriven sistemom podnog grejanja ili drugim termi─Źki aktivnim povr┼íinama, kao ┼íto su plafoni, zidovi ili ulazi. Preostalo rashladno optere─çenje pokriva se preko jedne, na odgovaraju─çi na─Źin dimenzionisane vazdu┼íne instalacije.

Postoje interesantne kombinacije povezivanja pojedina─Źnih instalacija ventilacije, hla─Ĺenja i grejanja.
Optere─çenje: ako se neka instalacija podnog grejanja koristi za hla─Ĺenje, treba realizovati rashladno optere─çenje od 30 do 40 W/m2. U ivi─Źnim zonama u brlizini prozora, gde se ina─Źe zbog grejanja pola┼żu cevi sa smanjenjim razmakom, ako jo┼í postoji direktno sun─Źevo zra─Źenje, treba ra─Źunati na 100 W/m2.

Evo primera iz prakse na jednom objektu na nehla─Ĺenom osun─Źanom podu od granita, u blizinu prozora, jednog sun─Źanog dana izmerena je temperatura povr┼íine od 65 ┬░C. To bi zahtevalo rashladnu snagu od 150 W/m2.

U svakom slu─Źaju prilikom projektovanja treba voditi ra─Źuna o vi┼íe stvari

Parametri, uslovi u ivi─Źnim zonama. Prilikom polaganja grejne/rashladne cevne zmije u pod, treba realizovati po mogu─çnosti smanjeni razmak cevi. Postoje─çe instalacije sa razmakom od 32 cm i vi┼íe ne dolaze u obzir za hla─Ĺenje, zbog suvi┼íe niskog specifi─Źnog optere─çenja. Od velikog je zna─Źaja i vrsta gornje pokrivke poda. U ekstremnom slu─Źaju, ukoliko je toplotni otpor podne pokrivke R = 0,15 m2K/W (ina─Źe maksimalno prihvatljiv u slu─Źaju podnog grejanja), rashladno optere─çenje mo┼że da padne i za 40 %.
Ranija shvatanja o ugodnosti, u odnosu na temperaturu povr┼íine poda i na asimetriju zra─Źenja, na proveri su i nisu potvr─Ĺeni u praksi.
Od zna─Źaja je i regulacija temperature razvodne vode. U slu─Źaju kombinovanog grejanja i hla─Ĺenja ona mora da zadovolji odr┼żavanje zimske temperature poda u zavisnosti od spolja┼ínjih uslova, a leti da prati uslove ta─Źke rose na povr┼íini, kako ne bi do┼ílo do ro┼íenja poda.

Koji vodeni sistemi imaju prednost (dvocevni, ─Źetvorocevni)?

Trebalo bi primenjivati samo ─Źetvorocevne sisteme. Samo na taj na─Źin mogu─çe je prostorije razli─Źite namene, koje se nalaze na jednoj eta┼żi ili na jednoj fasadi, na odgovaraju─çi na─Źin podmiriti u skladu sa stvarnim potrebama. ─îak i zimi, a posebno u prelaznom periodu, nisu u svim prostorijama istovremeno ta─Źke promene re┼żima (grejanje-hla─Ĺenje). Tako, na primer, prazne ili malo upotrebljene kancelarije zahtevaju celodnevno grejanje, dok istovremeno neke druge zahtevaju hla─Ĺenje. U kontekstu ovoga treba se podsetiti na lo┼ía iskustva sa dvocevnim sistemima u indukcionim instalacijama.

Veoma su ─Źesti slu─Źajevi istovremeno potreba za grejanjem ili hla─Ĺenjem pojedinih prostorija u jednoj zgradi. Takav je slu─Źaj kada spolja┼ínje prostorije treba grejati, dok unutra┼ínje prostorije, zbog unutra┼ínjih izvora zahtevaju hla─Ĺenje. Zato je ─Źetvorocevni sistem bezuslovno u prednosti. Mada moderne zgrade raspola┼żu dobrim termi─Źkim osobinama, stati─Źna grejna tela ispod prozora ipak bolje kompenzuju uticaj fasade od plafonskog grejanja.

Foto: TOT PROMET

Definicija grani─Źnih vrednosti za konstrukciju fasada

Postoje grani─Źne vrednosti za uticaj asimetrije zra─Źenja na ugodnost i grani─Źne vrednosti za koeficijent prolaza toplote fasade, kako bi spu┼ítanje hladnog vazduha du┼ż spolja┼ínjeg zida i vertikalni porast temperature u prostoriji bili u prihvatljivim granicama. Grani─Źne vrednosti zavise od geometrije prostorije (visina plafona, visina prozora, name┼ítaja).

Fasada ima odlu─Źuju─çi uticaj na ugodnost osoba u prostoriji. Ako je asimetrija zra─Źenja suvi┼íe velika, izazva─çe izvesnu neugodnost. Uticaj hladne fasade ne mo┼że se kompenzovati nikakvom zagrejanom povr┼íinom. Mora se ra─Źunati i sa spu┼ítanjem hladnog vazduha i, sledstveno sa neprijatnom promajom. Ne bi trebalo da bude problema ako je za prozore visine do 1,5 m, koeficijent Uw ÔëĄ 1,8 W/m2K a za one do 3 m visine koeficijent Uw ÔëĄ 1,3 W/m2K, ve─ç postao standard, tada je kori┼í─çenje rashladnog plafona za grejanje mogu─çe bez problema. Pri sanaciji starih objekata mora se izvr┼íiti provera ovih parametara uz obaveznu kontrolu zaptivenosti fasade.

Nemogu─çe je dati op┼íteva┼że─çe vrednosti za konstrukciju fasade i specifi─Źno toplotno optere─çenje. Za svaki projekat treba proveriti da li predvi─Ĺeni rashladni plafon mo┼że da poslu┼żi i za grejanje.

Ako se ceo plafon koristi za zagrevanje, temperatura površine plafona ne treba da prelazi 27 °C, na temperaturi prostorije od 22 °C.