Tu jesteś:
| System termicznego uaktywnienia elementów betonowych budynku |
Ogrzewanie powierzchniowe dużych budynkówWzrastające ciągle wymagania komfortu ogrzewania i klimatyzacji pomieszczeń i coraz większa świadomość oszczędnego wykorzystywania malejących rezerw naturalnych źródeł energii pociągają za sobą konieczność wprowadzania nowych technik.Jedną z możliwości spełnienia tych wymagań, przy jednoczesnej oszczędności energii, jest system termicznego uaktywnienia elementów betonowych budynku, znany i stosowany już w krajach o wysokiej świadomości oszczędności energii jak np. Szwajcaria czy Szwecja. Stropy betonowe, z fizycznego punktu widzenia, nadają się znakomicie do magazynowania ciepła. Dzięki ułożonym w nich rurach, w których przepływa woda, stają się one powierzchniami aktywnymi termicznie. W lecie energia cieplna kumulowana jest w dzień i oddawana w nocy i odwrotnie, energia chłodnicza kumulowana jest w nocy i oddawana w dzień. System umożliwia więc łagodną i wolną od przeciągów klimatyzację. W zimie masa betonowa służy do oddawania ciepła. System ten nie nadaje się jednak do modernizacji budynków, a jedynie do budynków nowo projektowanych, gdyż nieodzowna jest ścisła współpraca architekta, projektanta konstrukcji i projektanta ogrzewania i klimatyzacji już w fazie koncepcji. Dzięki temu systemowi osiąga się komfortową klimatyzację budynku w ciągu całego roku. Technologia ta jest bardzo oszczędna energetycznie. Stosowanie jej jest możliwe w budynkach przemysłowych, halach targowych i magazynowych, w domach jednorodzinnych i blokach mieszkalnych, praktycznie we wszystkich typach budynków przy uwzględnieniu konkretnych warunków budowlanych i funkcjonalnych. Podstawą systemu ogrzewania i chłodzenia elementami betonowymi budynków są prefabrykowane kolektory z rur wodnych zabetonowane bezpośrednio w stropy poszczególnych kondygnacji lub ściany zewnętrzne. Kolektorami tymi chłodzone lub ogrzewane są betonowe przegrody budowlane budynków. Podstawowym elementem kolektorów jest uniwersalna rura wielowarstwowa. Rura ta, stosowana także w systemach ogrzewania podłogowego, zawiera optymalne właściwości do zastosowania jej w systemie termicznie aktywnych elementów budowlanych. Jej zalety wypływają z przemyślanej konstrukcji z dokładnie pasującymi wzajemnie warstwami. Jest to aluminiowa rura pokryta wewnątrz i z zewnątrz warstwą sztucznego tworzywa. Aby osiągnąć absolutną szczelność dyfuzyjną, rura ta jest warstwowo wzdłużnie spawana. Ta metoda spawania gwarantuje jej wysoką wytrzymałość mechaniczną i niewielki współczynnik wydłużenia cieplnego. Są to właściwości, które, szczególnie w systemie termicznie aktywnych elementów budowlanych, mają bardzo duże znaczenie. Betonowe stropy pomiędzy kondygnacjami budynku nadają się idealnie do wykorzystania jako zasobniki ciepła. Poprzez bezpośrednie zabetonowanie kolektorów w stropy lub przegrody zewnętrzne odprowadzone są obciążenia cieplne. Wymagane temperatury wody zasilającej w kolektorach leżą pomiędzy 18°C (chłodzenie) i 25°C (ogrzewanie). A więc alternatywne systemy uzyskiwania energii cieplnej, szczególnie pompy ciepła, mogą tu znaleźć bardzo korzystne ekonomicznie zastosowanie, o wiele korzystniejsze niż w dotychczas rozpowszechnionym konwencjonalnym ogrzewaniu grzejnikowym czy podłogowym. A oto niektóre z zalet tego systemu:
Chłodzenie tym systemem nadaje się szczególnie do budynków o dużym obciążeniu cieplnym i masywnej konstrukcji betonowej, a więc do budynków o wysokiej infrastrukturze technicznej (np. budynki bankowe), budynki biurowe i przemysłowe. System ten łączy w sobie dwa systemy. System ogrzewania podłogowego i mało jeszcze rozpowszechniony w Polsce system chłodzenia sufitowego. Systemy te charakteryzują się dużym komfortem cieplnym, minimalizując jednocześnie konieczność dostarczenia klimatyzowanego powietrza. Dynamiczna klimatyzacja powietrzna niesie ze sobą wiele nie do końca opanowanych problemów jak:
Klimatyzacja „statyczna", jeśli nie całkowicie, to w dużym stopniu eliminuje te problemy. Dowodem na to jest szeroko rozpowszechniony w krajach zachodniej Europy system chłodzenia sufitowego i ogrzewania podłogowego. Systemy te pozwalają na wykorzystanie wody grzewczej i chłodniczej o temperaturach możliwych do osiągnięcia przy stosunkowo niewielkich kosztach eksploatacyjnych. Idealnym połączeniem ogrzewania i klimatyzacji jest system pompy ciepła z sondami ziemnymi, gdzie energię chłodniczą z sond ziemnych w lecie mamy prawie za darmo. Dodatkową zaletą takiego systemu jest to, że w sezonie grzewczym wychładzamy, a w lecie ogrzewamy grunt w okolicy sond. Grunt spełnia więc rolę akumulatora ciepła. W zależności od warunków i wymagań budowlanych, rozróżniamy różne konstrukcje kolektorów. Oto niektóre z nich o najpopularniejszym zastosowaniu:
W przypadku stosowania tego systemu, budynek powinien spełniać w przybliżeniu następujące warunki budowlane:
Kolektor musi być montowany w pierwszej fazie budowy. Dla tego projekt wraz z koncepcją energetyczną powinien być wykonany we wstępnej fazie projektowania, przed rozpoczęciem robót budowlanych. Wczesne i dokładne zaprojektowanie kolektorów jest warunkiem poprawnego działania systemu i wymaga ścisłej koordynacji pomiędzy projektantem i kierownikiem robót budowlanych. Podwieszone sufity, podwójne podłogi, wszelkiego rodzaju zabudowy zmniejszają nieco oddawanie lub przyjmowanie ciepła w przypadku chłodzenia. Kolektory i ich podłączenia mogą być prefabrykowane na podstawie projektu budowlanego i instalacyjnego budynku. Wymiary kolektorów mogą być dowolne, uwarunkowane jedynie możliwościami transportowymi i instalacyjnymi. System ten przyśpiesza też prace budowlane i instalacyjne, pomniejszając tym samym koszt całej inwestycji. Korzyści w oszczędności energii, kosztach inwestycyjnych i podniesieniu komfortu cieplnego budynków z tym systemem grzewczo-klimatyzacyjnym są ewidentne, dlatego można się liczyć z jego rozpowszechnieniem w najbliższej przyszłości.
|
