Ogrzewane konwekcyjne i ogrzewanie na podczerwień

Ogrzewanie pomieszczeń realizowane przez źródła ciepła jak grzejniki, promienniki ciepła, płaszczyzny grzewcze może przebiegać na dwa sposoby: Poprzez konwekcję, czyli nagrzewanie powietrza w bliskim sąsiedztwie źródła ciepła i transport energii cieplnej za pośrednictwem ruchu powietrza. Drugim sposobem ogrzewanie pomieszczeń jest wymiana ciepła poprzez promieniowanie podczerwone, które nie wymaga ruchu powietrza do transportu energii cieplnej, czyli nie powoduje ruchu powietrza w ogrzewanym pomieszczeniu. Każde ciało posiadające temperaturę wyższą od zera bezwzględnego emituje promieniowanie podczerwone, co można zaobserwować za pomocą kamery termowizyjnej.

Każde źródło ciepła zawsze wymienia swoją energię za pośrednictwem konwekcji powietrza oraz promieniowania podczerwonego! Jednak proporcje udziału poszczególnych sposobów wymiany ciepła mogą być bardzo różne.

Wymianę ciepła w głównej mierze za pośrednictwem konwekcji realizują tradycyjne grzejniki konwekcyjne, do których zaliczamy:

• płytowe i płytowo konwertorowe
• konwentowy
• członowe, stalowe, żeliwne i aluminiowe

Wymianę ciepła w głównej mierze za pośrednictwem promieniowania cieplnego realizują

• ogrzewanie płaszczyznowe (np. podłogowe)
• taśmy promieniujące
• promienniki ciepła gazowe i elektryczne (w tym indukcyjne)

W najpopularniejszych grzejnikach stalowo płytowych w zależności od ich budowy udział promieniowania podczerwonego w oddawaniu ciepła do otoczenia waha się od 10% dla typu 33 do 45% dla typu 10. W przypadku ogrzewania podłogowego udział promieniowania podczerwonego dominuje nad konwekcją w przekazywaniu ciepła z uwagi na małą różnicę temperatur między powierzchnią grzewczą (podłogą, ścianą) a powietrzem w pomieszczeniu. Największym udziałem wymiany ciepła przez promieniowanie charakteryzują się promienniki ciepła, które można podzielić na elektryczne oraz gazowe. W obu typach promienników nagrzane do wysokich temperatur źródło ciepła emituje promieniowanie podczerwone.

Który typ wymiany charakteryzuje się najwyższym komfortem?

Komfort cieplny to stan, w którym organizm ludzki ma poczucie zrównoważonego bilansu energetycznego. Ze stanem tym wiąże się nieodczuwanie chłodu, ani ciepła. Odczucie komfortu cieplnego ściśle zależy od temperatury pomieszczenia, w którym przebywa człowiek. Nie tylko jest ona jednak istotna. Bardzo ważna też jest temperatura ścian tego pomieszczenia. Zależność tę przedstawia wykres Königa.




W celu poprawy komfortu cieplnego należy doprowadzić do stanu, w którym pionowy rozkład temperatur odczuwalnych będzie jak najbardziej zbliżony do profilu idealnego.




Rysunek powyżej przedstawia idealny rozkład pionowy temperatur oraz przybliżone pionowe rozkłady temperatur osiągane przez różne systemy grzewcze. Jak widać najbardziej zbliżony do profilu idealnego jest profil osiągany przez system ogrzewania podłogowego. Niewłaściwy rozkład temperatur wpływa na zwiększenie zużycia energii, a co za tym idzie, na zwiększenie kosztów ogrzewania.

Źródło: Solaris Odnawialne Źródła Energii 
Autor: mgr inż.Bogdan Szymański specjalista z zakresu odnawialnych źródeł energii.