Некоммерческое
партнерство
инженеров
Инженеры по отоплению, вентиляции, кондиционированию воздуха, теплоснабжению и строительной теплофизике
(495) 984-99-72 НП "АВОК"

(495) 621-80-48 Секретарь (тел./факс) ООО ИИП "АВОК-ПРЕСС"
(495) 107-91-50

АВОК ассоциированный
член
Summary:

Thermoactive building cooling and heating systems

Keywords: heat accumulating heating and cooling systems, thermally active heating and cooling systems, panel heating and cooling systems

The article describes Thermo Active Building Systems, (TABS). Application examples are presented.

Описание:

В статье рассмотрены термоактивные системы отопления и охлаждения зданий (Thermo Active Building Systems, TABS). Приведены примеры их использования.

Термоактивные системы отопления и охлаждения зданий

В современных общественных зданиях величина внутренних тепловыделений достигает больших значений, и даже в условиях нашей страны в отопительный период может превышать трансмиссионные теплопотери. Традиционные системы кондиционирования отличаются высоким энергопотреблением и капитальными затратами, занимают значительную площадь для размещения оборудования, требуют больших пространств для прокладки воздуховодов и тщательной прорабатки схем воздухораспределения. В связи с этим большой интерес вызывают системы, реализующие новые подходы к климатизации помещений, такие как термоактивные системы (Thermo Active Building Systems, TABS), позволяющие как охлаждать, так и обогревать помещение за счет захолаживания или нагрева массивных бетонных конструкций самого здания.

В этом номере журнала редакция предлагает читателям статью, которая продолжает тему, поднятую в журнале «АВОК» № 2, 2012 [1] – использование теплоаккумуляционных систем отопления и охлаждения зданий. В комментарии научного редактора отмечалось, что в нашей стране в 1950–60-е годы предполагалось широкое опытное использование конструкции перекрытия в качестве теплоаккумуляционных систем охлаждения для многоэтажных жилых зданий в районах Средней Азии [1]. Несмотря на высокую эффективность теплоаккумуляционных систем для охлаждения помещений в летнее время, в 1960-е годы они не получили широкого распространения из-за низкого качества выполнения строительно-монтажных работ и образования частых протечек в период эксплуатации системы. Публикуемая статья свидетельствует, что с подобной проблемой столкнулись и зарубежные специалисты. По этой причине, а также из-за нерешенной проблемы обеспечения невыпадения конденсата на охлаждаемой поверхности, теплоаккумуляционные системы отопления и охлаждения, появившиеся за рубежом в 1930-х годах, широкое распространение стали получать только со второй половины 1990-х.

В качестве дополнения к настоящей статье мы публикуем отрывок из монографии Алексея Владимировича Нестеренко «Основы термодинамических расчетов вентиляции и кондиционирования воздуха» [2], посвященный использованию систем лучистого потолочного отопления для охлаждения помещений в летнее время.

Начало широкому использованию теплоаккумулирующей способности массивных бетонных плит межэтажных перекрытий для отопления и охлаждения было положено в Швейцарии в первой половине 1990-х годов [3, 4]. При этом способе климатизации помещений трубы, по которым циркулирует теплоноситель или охоложенная вода, замоноличиваются в центр бетонной плиты. Со второй половины 1990-х годов такие системы устанавливались во многих новых офисных зданиях Центральной Европы в таких странах, как Германия, Австрия, Нидерланды и т. д. Эта тенденция постепенно охватывает и другие страны Европы, Северной Америки и Азии.

В зарубежной практике для рассматриваемых систем отопления и охлаждения зданий встречаются два понятия – термо- и теплоактивные системы, которые равнозначны по своему значению. В нашей стране есть понятие активной теплоемкости ограждающих конструкций, под которой понимается теплоаккумуляционная способность. Теория активной теплоемкости ограждающих конструкций разработана В.Д. Мачинским и опубликована в работе «Теория активной теплоемкости жилых зданий» [5].

Системы TABS используются преимущественно для охлаждения многоэтажных зданий, но могут использоваться и для их обогрева. Нагревание или захолаживание конструкций здания обеспечивает непосредственный обогрев или охлаждение помещений. Кроме того, теплоемкость конструкций здания позволяет уменьшить пиковые нагрузки. При охлаждении помещений часть холодильной нагрузки сдвигается на время, когда здание не используется (нерабочее время, обычно это ночные часы). Поскольку в режиме охлаждения в рассматриваемых системах используется вода с температурой, близкой к комнатной, их использование позволяет повысить эффективность тепловых насосов, грунтовых теплообменников и других систем, использующих возобновляемые источники энергии.

Концепция термоактивной системы зданий

Термоактивная система зданий (TABS) – это система водяного панельно-лучистого отопления и охлаждения, в которой трубы замоноличены в массивные бетонные конструкции здания (рис. 1).

Пример конструкции термоактивной системы TABS

Рисунок 1.

Пример конструкции термоактивной системы TABS

Для охлаждения массивных бетонных конструкций здания могут использоваться грунтовые воды, ночной воздух, охлажденная в грунтовом теплообменнике вода или хладоноситель из системы холодоснабжения.

Основные преимущества систем TABS:

  • Потребность в охлаждении распределяется на более длительный период в дневное время и частично сдвигается с дневного времени на ночное. Это позволяет уменьшить пиковые нагрузки и использовать установки кондиционирования воздуха меньшей мощности.
  • Отказ от подвесных потолков позволяет уменьшить высоту здания, обеспечивая существенную экономию строительных материалов.
  • Можно использовать системы отопления/охлаждения с температурами, близкими к комнатной. Это повышает энергоэффективность тепловых насосов, конденсационных котлов, солнечных коллекторов, грунтовых теплообменников.
  • Для охлаждения можно использовать ночное проветривание.
  • Низкая стоимость монтажа, эксплуатации и технического обслуживания.

Термоактивные системы здания используют высокую тепловую инерцию бетонных плит для сглаживания пиковых нагрузок, то есть снижения пиковой холодильной мощности, что позволяет захолаживать конструкции здания в периоды отсутствия пользователей (например, в офисах – в ночное время). Это позволяет снизить расходы на электроэнергию, поскольку в ночное время действуют, как правило, более низкие тарифы. Одновременно возможно уменьшение размеров и мощности компонентов системы отопления/охлаждения. Поскольку в режиме охлаждения в системе используется вода с температурой, близкой к комнатной, КПД охладителей и тепловых насосов повышается, а энергопотребление уменьшается.

В летний период в дневное время, когда температура приточного воздуха ниже, чем вытяжного, теплота частично отбирается из используемых помещений вентиляционной системой, а большая часть теплоты аккумулируется в бетонных плитах перекрытия. Затем, в ночное время, интенсивность вентиляционного воздухообмена понижается, а холодная вода, циркулирующая в замоноличенных в плитах перекрытия трубах, ассимилирует аккумулированную теплоту.

Систему TABS можно использовать вместе с естественной или механической дневной или ночной вентиляцией, с осушением или без, в зависимости от показателей наружного климата и величины внутренних влаговыделений.

Такой подход к панельно-лучистому отоплению/охлаждению здания, при котором используются трубы, замоноличенные в бетонных плитах, берет свое начало в 1930-х годах. В 1937 году в Швейцарии была установлена панельно-лучистая система (под названием Crittall), состоящая из стальных сварных труб, замоноличенных в бетонную плиту.

Большинство тех первых систем оказались неэффективными из-за конденсата, который часто образуется на охлаждающей поверхности при работе в режиме охлаждения. Эта проблема подверглась дальнейшему изучению, и результаты исследований показали, что выпадения конденсата можно избежать, если панельно-лучистая система использовалась совместно с системой контроля температуры подачи воды или вентиляционной системой, обеспечивающей низкое влагосодержание внутреннего воздуха. Еще одна проблема заключалась в использовании стальных труб и риске утечек. Популярность системы TABS начала расти в ранних 1990-х годах. В 1993 году в Швейцарии была сконструирована система, в которой использовались трубы из сшитого полиэтилена (PEX).

Систему TABS можно использовать как для отопления, так и для охлаждения, однако основная причина использования TABS – потребность в охлаждении, так как большая часть теплообмена происходит в верхней части помещения под потолком, коэффициент теплоотдачи которого выше, чем у других поверхностей [6].

Система TABS часто применяется в многоэтажных зданиях и частично заменяет полноценные системы кондиционирования воздуха. Они позволяют уменьшить производительность системы кондиционирования по воздуху и в ряде случаев отказаться от использования подвесных потолков, за которыми располагаются приточные воздуховоды. Это позволит уменьшить высоту каждого этажа примерно на 0,6 м, что экономит строительные материалы и т. д. Поскольку трубы замоноличены в конструкциях здания, система практически не требует обслуживания.

Требования для зданий, в которых применяются термоактивные системы TABS:

Термоактивные системы TABS используются преимущественно в многоэтажных зданиях.

Отсутствие подвесных потолков вызывает необходимость использования альтернативных конструктивных решений для борьбы с шумом.

Системы предъявляют высокие требования к конструкции здания: необходима хорошая солнцезащита, а также высокая теплозащита ограждающих конструкций здания для того, чтобы суммарные наружные теплопоступления не превышали 1 Вт/(м2·°C).

Проектирование термоактивных систем

Существует необходимость в разработке международного руководства по проектированию TABS. Некоторые материалы содержатся в стандарте ISO 11855–4 [7] и работе [8].

При использовании TABS температура помещения в течение дня меняется в относительно небольшом диапазоне, и цель качественного проектирования TABS заключается в создании системы, обеспечивающей поддержание комфортных условий в течение дня (т. е. индекс комфортности по Фангеру PMV должен лежать в диапазоне от –0,5 до 0,5), как указано в стандарте ISO EN 7730 [9] или ASHRAE 55–2010 «Thermal Environmental Conditions for Human Occupancy»1.

Системы TABS позволяют разделять вентиляцию (обеспечение требуемого воздухообмена) и охлаждение (обеспечение требуемой температуры) помещений. Вентиляционные системы предназначены для подачи требуемого количества приточного воздуха для ассимиляции вредностей, для ассимиляции скрытых тепловыделений и содействия охлаждению помещения по явным теплоизбыткам в пиковые часы. Во многих случаях необходимость регулирования уровня влажности в сторону уменьшения обусловлена биологическими соображениями (риск размножения бактерий, вирусов и образования плесени), но одновременно при этом понижается точка росы и риск образования конденсата на охлаждаемых поверхностях системы TABS.

TABS часто проектируются с шагом труб от 150 до 200 мм. Расход воды в системе TABS часто обусловлен достаточно высокой температурой воды (разница между температурой подающей и обратной воды от 3 до 5 °C). Это необходимо для повышения холодильной мощности, предотвращения слишком низких температур подачи воды (риск образования конденсата) и поддержания относительно малой разницы температуры между водой и помещением.

Микроклимат помещения и термоактивные системы

Благодаря высокой инерционности систем TABS температура помещения будет изменяться в пределах, не нарушающих комфортное состояние теплового режима помещения. В работах [10] и [11] показано, что люди воспринимают температурный дрейф внутри комфортного диапазона как приемлемый, если его уровень не превышает 4 °C/ч. В обычных случаях в зданиях с системой TABS величина температурного дрейфа составляет 0,5–1,0 °C/ч.

TABS не оказывает прямого воздействия на качество внутреннего воздуха, однако преимущество данных систем заключается в том, что в зданиях с TABS вентиляционная система рассчитывается из условий ассимиляции вредностей (в том числе влажности, но не теплоизбытков), а температурный режим помещений обеспечивается системой TABS, за счет чего требуемая производительность системы вентиляции может быть снижена. Поскольку требуемая температура воды, циркулирующей в системе TABS, в большинстве случаев превышает +19 °C, во многих случаях для охлаждения помещений также можно использовать проветривание путем открывания окон и естественную вентиляцию, особенно в ночное время.

Оптимальная производительность TABS достигается при наличии свободного теплообмена между помещением и бетонными плитами перекрытия. Для этого может потребоваться решить проблемы акустического комфорта без использования подвесных потолочных панелей. Для звукопоглощения можно использовать другие поверхности. Частично покрытые потолки или вертикально расположенные звукопоглощающие устройства можно устанавливать без ограничения теплопередачи.

Охлаждающая способность термоактивных систем

Несколько подробных моделей расчета систем здания были разработаны для определения теплообменов в нестационарных условиях в одиночном помещении, определения теплового и влажностного режима внутреннего воздуха, прогнозирования комфортных условий, проверки условий образования конденсата на поверхностях, возможностей систем управления и расчета теплопоступлений с солнечной радиацией [12]. Использование таких подробных моделей расчетов ограниченно из-за времени, которое занимает моделирование. Разработка более простого в использовании инструмента предусмотрена стандартом ISO 11855–3 [13].

Графики на рис. 2 (ISO 11855–3) показывают пример взаимосвязи между внутренними тепловыделениями, температурой воды и временем работы системы циркуляции воды. Диаграммы приведены для бетонной плиты с фальшполом (R = 0,45 м2·°C/Вт) и допустимым диапазоном температуры помещения от +21 до +26 °C. В этом примере допустимый диапазон температуры помещения шире, чем обычно, потому что было принято решение поддерживать утром более низкую температуру помещения из-за немного более высокого уровня активности в то время, когда люди прибывают на работу.

Принципы работы системы TABS

Рисунок 2.

Принципы работы системы TABS

На верхнем графике показаны максимально допустимые полные теплопоступления в помещение (внутренние тепловыделения и теплопоступления с солнечной радиацией), Вт/м2, на оси Y и требуемая температура подаваемой воды, °C, на оси X. Кривые на графике соответствуют периоду использования (рабочему дню) в 8 часов, разным периодам работы TABS (8, 12, 16 и 24 часа) и разной величине в течение суток (Вт·ч/[м2·сутки]).

Нижний график показывает холодильную мощность (Вт/м2), необходимую для расчета мощности охлаждения термоактивных бетонных плит, как функцию от температуры подаваемой воды и времени работы. Кроме этого, указано количество теплоты, отводимой в течение суток (Вт·ч/[м2·сутки]). Пример показывает, что для величины максимальных внутренних теплопоступлений в 38 Вт/м2 и 8 часов захолаживания плиты необходима температура подачи воды +18,2 °C. И наоборот, если система захолаживания плиты работает в течение 12 часов, необходима температура подачи воды +19,3 °C. В общей сложности количество энергии, отводимой из помещения, составляет приблизительно 335 Вт·ч/(м2·сутки). При тех же условиях требуемая холодильная мощность составляет 37 Вт/м2 при 8-часовой работе и 25 Вт/м2 при 12-часовой работе. Следовательно, при 12-часовом графике работы можно использовать чиллер меньшей мощности.

Важные факторы, определяющие отопительную и охлаждающую способность панельно-лучистых систем, – это коэффициент теплообмена между поверхностью и помещением, приемлемая минимальная и максимальная температура поверхности, основанная на требованиях комфорта, а также температура точки росы в помещении и теплопередача между трубами и материалом плиты. Коэффициент теплообмена зависит от расположения поверхности и температуры активной поверхности относительно температуры помещения (отопление или охлаждение). Коэффициент лучистого теплообмена в большинстве случаев составляет приблизительно 5,5 Вт/м2·°C, коэффициент конвективного теплообмена будет меняться.

Монтаж системы

Система TABS монтируется во время строительства здания или при изготовлении бетонных конструкций. Трубы обычно монтируются между верхней и нижней арматурой внутри бетонных плит. Для ускорения монтажа часто используются сборные модули. Необходимо проводить гидравлические испытания труб под давлением как до, так и после монтажа системы.

Регулирование температуры

Несмотря на то, что системы панельно-лучистого отопления и охлаждения часто характеризуются более высокой теплоемкостью, чем другие системы отопления/охлаждения, они хорошо регулируются. Частично это вызвано малой разницей температур между помещением и самой системой («вода – поверхность») и обусловленной этим высокой способностью саморегулирования. Во избежание образования конденсата на охлаждаемой поверхности необходимо, исходя из температуры точки росы в помещении, предусмотреть ограничения температуры воды.

В этом случае индивидуальный контроль температуры отдельного помещения необоснован и рекомендуется использовать зонный контроль (юг – север), где температура подачи воды, средняя температура воды или расход контролируются по зонам. При зонировании следует учитывать внешние и внутренние тепловые нагрузки. Для TABS характерна относительно малая разница температур между нагреваемой или охлаждаемой поверхностью и помещением. Это обеспечивает довольно высокий уровень саморегулирования. В некоторых случаях, когда система спроектирована правильно и нагрузки по отоплению/охлаждению малы, можно поддерживать постоянную температуру внутри плиты на протяжении всего года.

Например, если температура внутри плиты поддерживается на отметке +22 °C, это обеспечит отопление, когда температура помещения опускается ниже +22 °C, и охлаждение, когда температура помещения поднимается выше +22 °C. Во избежание выпадения конденсата на поверхности или внутри конструкции необходимо контролировать температуру поверхности и влагосодержание. Один из методов – это установить нижний предел температуры приточной воды равным температуре точки росы. Производительность системы лучистого охлаждения также можно увеличить, если система вентиляции обеспечивает осушение воздуха.

Интеллектуальное управление режимами работы системы TABS позволяет уменьшить пиковые нагрузки за счет аккумуляции энергии в ночное время и ее использования в дневное время или только за счет прерывистой работы насоса в дневное время. Теплопоступления в рабочее время (во время использования помещения) аккумулируются компонентами активных конструкций (плиты перекрытий, стены), а в ночное время они ассимилируются посредством циркулирующей охоложенной воды или за счет естественного ночного охлаждения. Таким образом, существенного сглаживания пиков можно добиться за счет частичного смещения нагрузок на ночное время, а это позволяет уменьшить мощность источника теплоты или холодоснабжения (теплового насоса, чиллера) до 60–70%, в зависимости от конкретной области применения.

В более ранних исследованиях [12, 14] использовалась динамическая компьютерная модель для исследования производительности системы в летнее время в зависимости от нескольких рабочих параметров (время работы системы, прерывистая работа циркуляционного насоса и контроль температуры приточной воды). Было установлено, что использования системы в ночное время было достаточно, прерывистая работа насоса возможна, а температуру воды следует контролировать в течение сезона, исходя из температуры наружного воздуха.

Источник холодоснабжения

Система TABS представляет собой высокотемпературную систему охлаждения и низкотемпературную систему отопления. Это обуславливает высокую эффективность использования систем с тепловыми насосами. Такие системы могут использовать в качестве источника низкопотенциальной тепловой энергии наружный воздух, воду, грунт. Могут использоваться абсорбционные тепловые насосы.

Поскольку температура грунтовых вод часто составляет +10…+14 °C, также можно непосредственно подавать воду с температурой +18…+20 °C из грунтового теплообменника и охлаждать здание без использования теплового насоса.

Система TABS часто используется вместе с системой механической вентиляции. Система TABS позволяет ассимилировать большую часть явных тепловыделений, а система вентиляции или кондиционирования (воздушная система) ассимилирует скрытые тепловыделения. При этом уменьшается температура точки росы в помещении и предотвращается выпадение конденсата. Еще одно преимущество заключается в высокой температуре обратной воды в системе TABS, она равна обычно +22…+24 °C, что повышает эффективность чиллера, рассчитанного на более высокую температуру испарителя.

Примеры использования

Системы TABS используются преимущественно в многоэтажных зданиях, таких как офисные здания, музеи, больницы и т. д. Один из примеров использования показан на рис. 3. Четырехэтажный дом искусств австрийского города Брегенц – Kunsthaus Bregenz (KUB) – оборудован двойным вентилируемым фасадом с внешней открытой стеклянной стеной. В первоначальном проекте планировалась использовать для климатизации систему кондиционирования воздуха производительностью 25 000 м3/ч. Из-за сложностей с выделением пространства под воздуховоды и из-за заметности воздуховодов, располагавшихся в пространстве между стеклянным потолком и бетонной плитой, необходимо было найти другое решение.

Рисунок 3.

Kunsthaus Bregenz (KUB) – дом искусств города Брегенц (Австрия) (1997 год, архитектор Петер Цумтор). Системы ОВК с термоактивными системами TABS в стенах и бетонных плитах перекрытия для обогрева и охлаждения

Основной целью системы климатизации было поддержание заданного уровня относительной влажности, а также предотвращение шума и образования пыли. В результате было принято решение использовать в здании охлаждающую способность внутренних бетонных конструкций. Смещение пика нагрузки по охлаждению на ночное время не являлось главной целью данного проекта. Наоборот, поскольку охлаждающий потенциал грунтовых вод доступен всегда и смещение охлаждения на ночное время вызовет достаточно большую амплитуду колебания температур, охлаждение работает на протяжении всего дня.

Хладоноситель системы охлаждения – это водяной контур, встроенный в 24 сваи глубиной 18 м, расположенные в грунте с высоким содержанием грунтовых вод. Во все наружные стены здания замоноличены пластиковые трубы. Стены оснащены наружной теплоизоляцией и отличаются очень высокими показателями теплозащиты.

Расход приточного воздуха составляет 750 м3/ч. Воздух подается в помещение при постоянной температуре и влажности через щелевые приточные устройства в полу по принципу вытесняющей вентиляции.

Другие примеры реализации системы TABS приведены в статьях в журнале ASHRAE и в книге [15].

Использование систем лучистого потолочного отопления для охлаждения помещений в летнее время

Отрывок из монографии А.В. Нестеренко «Основы термодинамических расчетов вентиляции и кондиционирования воздуха» (М. : Высшая школа, 1971)

Мероприятия по борьбе с перегревом зданий в летнее время можно осуществлять как в процессе строительства, так и в эксплуатационных условиях. К этим мероприятиям относятся: обводнение, озеленение территории застройки, выбор оптимальной ориентации окон по странам света, применение для ограждающих конструкций материалов с большой теплоемкостью, устройство жалюзи, козырьков, зашторивание окон и т. п. Однако перечисленные мероприятия не всегда обеспечивают необходимое снижение температуры воздуха.

Использование нагревательных приборов систем отопления, в частности радиаторов или ребристых труб в качестве охлаждающих устройств, при пропуске через них холодной воды или рассола приводит к значительной неравномерности температур в объеме помещения и сопровождается конденсацией влаги на поверхности приборов.

Развитие систем лучистого отопления открывает большие возможности для использования этих систем в летнее время для охлаждения помещения. В этот период через змеевики панелей пропускается холодная вода (артезианская или охлаждаемая с помощью холодильной установки). Система панельного охлаждения имеет то преимущество, что она обеспечивает комфортные условия в помещении при более высокой температуре воздуха.

Одним из гигиенических показателей панельного охлаждения может являться разница между температурой воздуха в помещении и средней радиационной температурой. Исследования, проведенные К.В. Тихомировым в помещении, оборудованном потолочными панелями, показали, что при средней температуре поверхности охлаждаемого потолка, равной +20…+21 °C, и температуре воздуха на уровне головы человека +25…+26 °C средняя радиационная температура составляла +24,6 °С.

При таких температурных условиях, относительной влажности воздуха 50–60% и подвижности воздуха порядка 0,1–0,2 м/с климатические условия в помещении становились комфортными.

Интересны данные тех же исследований по физиологической реакции организма человека при переходе его из неохлаждаемого помещения в помещение, охлаждаемое потолочными панелями, и наоборот. В момент наблюдений средняя температура кожи и одежды человека при переходе его из помещений с температурой +30…+32 °C в охлаждаемое помещение с температурой +25…+26 °C при температуре поверхности потолка +20…+21 °С снижалась на 2 °С, а самочувствие человека становилось значительно лучше, чем во время пребывания его в неохлаждаемом помещении. Хорошее самочувствие человека можно объяснить влиянием на него эффекта отрицательной радиации. При переходе человека из охлаждаемого помещения в неохлаждаемое его самочувствие значительно ухудшалось.

На рис. 4 показана конструкция бетонного перекрытия потолочной системы лучистого отопления. Трубчатые змеевики монтируют в опалубке таким образом, чтобы между нижним краем труб и опалубкой было бы достаточно места для размещения металлической арматуры. Под трубами размещают бетонные вкладыши, имеющие в сечении трапецеидальную форму, высотой от 2 до 4 см. Длина этих вкладышей всего несколько сантиметров. Стальная арматура может быть уложена до или после монтажа змеевиков. После укладки бетона его следует слегка утрамбовать. Над той частью железобетонного перекрытия, которая содержит в себе нагревательные змеевики, наносят тепловую изоляцию. Змеевики, укладываемые в перекрытия, обычно изготовляют из труб диаметром от 12 до 50 мм.

Конструкция бетонного перекрытия потолочной системы лучистого отопления

Рисунок 4.

Конструкция бетонного перекрытия потолочной системы лучистого отопления

Прокладку змеевиков следует производить таким образом, чтобы трубы располагались без пересечений в одной плоскости и по возможности глубоко залегали в потолке. В этом случае присоединения участвуют в общем теплообмене потолка.

Системы панельно-лучистого отопления для охлаждения жилых зданий в ряде случаев применяются за рубежом. Отличительной особенностью зарубежного опыта является охлаждение циркулирующей воды с помощью градирен, что является, несомненно, экономически выгодным. Однако такой способ охлаждения циркулирующей воды может быть использован только в районах с невысокой относительной влажностью наружного воздуха.

Результаты наблюдения за работой панельной системы охлаждения показали, что при изменении наружной температуры на 11 °C температура воздуха внутри помещений изменялась только на 0,5 °С. При температуре наружного воздуха +41 °C температура воздуха внутри помещения не превышала +28 °C. Относительная влажность воздуха внутри помещения изменялась в зависимости от изменения влажности наружного воздуха. При высокой влажности наружного воздуха влажность его внутри помещения достигала 70%. При таких условиях наблюдалось ухудшение самочувствия людей, которое улучшалось при увеличении подвижности воздуха с помощью потолочного вентилятора.

Статья подготовлена по материалам журнала ASHRAE.
Научное редактирование выполнил Н.В. Шилкин, доцент МАрхИ, otvet@abok.ru.

Литература

  1. Olesen B.W. Теплоаккумуляционные системы отопления и охлаждения помещений офисных зданий // АВОК.– 2012.– № 2.
  2. Нестеренко А.В. Основы термодинамических расчетов вентиляции и кондиционирования воздуха. М. : Высшая школа, 1971.
  3. Meierhans, R.A. Slab cooling and earth coupling. ASHRAE Transactions 99 (2), 1993.
  4. Meierhans, R.A. Room air conditioning by means of overnight cooling of the concrete ceiling. ASHRAE Transactions 102 (2), 1996.
  5. Мачинский В.Д. Теория активной теплоемкости жилых зданий. М. : Изд. Гл. упр. коммун. хозяйства НКВД, 1925.
  6. ISO 11855–2. Building environment design. Design, dimensioning, installation and control of embedded radiant heating and cooling systems. Part 2: Determination of the design heating and cooling capacity.
  7. ISO 11855–4. Building environment design. Design, dimensioning, installation and control of embedded radiant heating and cooling systems. Part 4: Dimensioning and calculation of the dynamic heating and cooling capacity of Thermo Active Building Systems (TABS).
  8. Olesen, B. W., et al. Dynamic evaluation of the cooling capacity of thermo active building systems. ASHRAE Transactions 112 (1), 2006.
  9. EN ISO 7730 (2005): Moderate thermal environments – determination of the PMV and PPD indices and specification of the conditions for thermal comfort.
  10. Kolarik, J. 2011. Simulation of energy use, human thermal comfort and office work performance in buildings with moderately drifting operative temperatures. Energy and Buildings 43 (11):2988–2997.
  11. Toftum, J. Occupant Responses and energy use in buildings with moderately drifting temperatures, p. 145. Atlanta : ASHRAE, 2008.
  12. Olesen, B. W., K. Sommer, B. Düchting. Control of slab heating and cooling systems studied by dynamic computer simulations. ASHRAE Transactions 108 (2), 2000.
  13. ISO 11855–3 (2012): Building Environment Design – Standards for the Design, Construction and Operation of Radiant Heating and Cooling Systems – Part 3: Design and dimensioning.
  14. Olesen, B. W., F. C. CurroDossi. Operation and control of activated slab heating and cooling systems. CIB World Building Congress, 2004.
  15. Kiel, M. Therm, 2010.
  16. Olesen B.W. Using Building Mass To Heat and Cool // ASHRAE Journal – 2012. – Февраль.

 

1 См. статью «Критерии теплового комфорта при проектировании систем отопления», АВОК № 5, 2009.

купить online журнал подписаться на журнал
Поделиться статьей в социальных сетях:

Статья опубликована в журнале “АВОК” за №5'2012

распечатать статью распечатать статью


Реклама
Реклама на нашем сайте
Яндекс цитирования

Подписка на журналы

АВОК
АВОК
Энергосбережение
Энергосбережение
Сантехника
Сантехника
Онлайн-словарь АВОК!


Реклама на нашем сайте