Yüksek tavanlı bir binayı ısıtmanın en etkili yolu nedir?

Büyük bir oditoryumu, bir kiliseyi veya çok büyük, esasen yüksek tavanlı bir odayı düşünün. Binanın soğuk hava giriş / sıcak hava çıkışını sağlayan birçok girişe sahip olduğunu ve binanın içine ve dışından gelen trafiğin kaçınılmaz olarak büyük olduğunu varsayalım.

Böyle büyük bir binanın sıcaklığını kontrol etmeye yönelik her türlü girişimin, özellikle sıcak hava yükseldiğinden, enerji ve maliyet açısından çok verimsiz olacağını hayal ediyorum.

Dışarıda çok soğuk olduğunu ve öncelikle binayı zemin seviyesinde sıcak tutmakla ilgilendiğimizi varsayarsak, insanların çalışması ve etkileşimi rahattır, bu kadar büyük, esasen tek odalı bir binayı açık hava soğuk hava maruziyeti sık ve kaçınılmaz olduğunda yüksek tavan sıcak?

"En iyi" dediğimde, binanın ömrü boyunca enerji, bakım ve parasal maliyetleri dengelemekle ilgileniyorum.

Sorunuz iki bölümden oluşuyor: Isı nasıl sağlanır ve nasıl saklanır.

Yüksek tavanlı geniş açık odalar, radyant tavan ısısıyla en verimli şekilde ısıtılır. Sıcak hava yükselir, bu da basınçlı hava sistemlerini verimsiz hale getirir, çünkü pompalanan ısı tavanda sona erer ve odanın en soğuk kısmı ısıyı gerçekten istediğiniz yere yakındır. Radyant zemin sistemleri yaklaşık 87F ile sınırlıdır, çünkü yolcularla temas halindedirler ve bu nedenle tepe çıkışları alanı rahat tutmak için yeterli olmayabilir. Ayrıca konveksiyona radyant tavanlardan daha fazla ısı kaybederler. ( Bu referansa bakın .)

Sıcak tutmak için, katı yalıtım / bariyerlerin yanı sıra: hava kapıları (hava perdeleri olarak da bilinir) yüksek trafik geçişlerinde standart çözümdür.

Yukarıdaki radyant çözelti için başka bir seçenek yer değiştirme havalandırması kullanan yer altı hava dağıtım sistemleri (UFAD) olacaktır. Bu sistemler, çoğu zaman buna sahip olduğunuz tiyatro tarzı oditoryumlarda iyi çalışan yükseltilmiş bir zemin plenumu gerektirir. Plenum aslında tedarik kanalınız haline gelir.

Sistemler, yalnızca işgal altındaki bölgeyi konduracak şekilde boyutlandırılmıştır, örneğin prizin üzerindeki ilk 2m. Böylece tavanınız ne kadar yüksek olursa olsun, sadece 2m yüksekliğindeki bir hacmi ısıtabilirsiniz.

İnsanları doğrudan ısıtan ve hava sıcaklığını değiştirmeyen radyan sistemlerin aksine, dış hava bileşeni işlenir. Bunun bir avantaj olup olmadığı, gerekli dış hava hacimlerine bağlıdır, bu hacimler yolculara göre verilir (yani birisine soğuk hava üflensin mi?) Ve beklenen konfor seviyeleri.

UFAD sistemlerinde enerji tasarrufu fırsatları

• Isıtma sırasında daha düşük besleme sıcaklıkları, soğutma sırasında daha yüksek besleme sıcaklıkları
• Koşullu hacim, tavan yüksekliği ne olursa olsun işgal altındaki alanla sınırlıdır
• Arz hızı daha düşük olmakla birlikte arz hacmi artar; Burada optimizasyonda ve çevre ölçülerini ve iç bölgelemeyi düşünmede bir miktar değer olabilir.
• Beslemede daha düşük basınç düşüşü
• Dönüş havasındaki ısıyı yakalamak için bazı ısı eşanjörlerine atın

Unutulmaması gereken birkaç nokta:

• Daha düşük hız ve daha yüksek hacimler birlikte alındığında, çıkış sayısının artabileceği ve bu sistemlerin geleneksel sistemlerle aynı tepe yüklerini kaldıramayacağı anlamına gelir; bu çevre bölgeler için önemli olacaktır. Bina kumaşı, pik yükleri (camdan kaynaklanan kayıplar / kazançlar) sınırlayacak şekilde optimize edilmelidir.
• Düşük hızlar aynı zamanda taslakta daha az problem anlamına gelir (en azından teoride)
• Akustik imar mekanik imarla eşleşmezse, işler biraz zorlaşır; akustik ayrılma duvarların plenuma inmesini gerektirebilir
• Karo döşeme sisteminiz varsa, çıkış difüzörleri etrafında birçok avantajı olan takas edilebilir: biri için, herhangi bir zamanda değiştirilebilen çok esnek bir oda düzeni sağlar; Buna ek olarak, sistemler, difüzör karolarının yerini değiştirerek yolcuların kendilerini rahat hissetmeleri için biraz esneklik sağlar
• Wikipedia'da UFAD sistemlerine genel bir bakış ve deplasmanlı havalandırma için bir makale bulunmaktadır.

"En verimli" olan şey, alan yüksekliklerinin yanı sıra diğer birçok şeye de bağlıdır. UFAD'ler belirli durumlarda iyi bir çözüm olabilir, ancak radyan sistemler için de geçerlidir. Kesinlikle kaçınmak istediğiniz şey, 4m yüksekliğindeki havanın koşullandırılmasıdır.

Size bir tıklama kaydetmek için wiki sayfasından birkaç UFAD görüntüsü:

Sıcak havanın kaçmasını önlemenin bazı yolları:

• Döner kapılar içeride ve dışarıda sürekli bir hava değişimini önler.
• Hava kilidi alanları - çift set sürgülü kapı da sürekli hava değişimini önleyebilir.
• Genellikle iç giriş kapısının üzerindeki bir fan ısıtıcı tarafından sağlanan girişteki pozitif basınç , ana hava hacminin içeride kalmasını ve fan ısıtıcısından gelen havanın kaçmasını sağlar.

Alt alanları sıcak tutmak için, binanın tepesindeki sıcak hava, çok düşük bir hızda zemin havalandırmalarına üflenebilir. Doğrudan veya bir ısı eşanjörü vasıtasıyla, eski havadan gelen ısı dışarıdan taze bir hava akımına aktarılır. Bu aynı zamanda havayı ilk etapta ısıtmanın nispeten etkili bir yoludur. Bir ısı pompası, yerden ısıtma boruları kullanarak zemini ısıtmak için de kullanılabilir. Bu, sıcak havadan zemine ısı kaybını önlemeye yardımcı olur ve alt bölgedeki fiziksel kütleyi nazikçe sıcak tutar.