Водяные потолочные тепловые панели

Водяная потолочная панель – это модульный климатический прибор, преимущественно потолочного монтажа, предназначенный для обогрева или охлаждения различных помещений, рабочих зон, цехов, складов и шоурумов, принцип работы которого основан на лучистом теплообмене с окружающими ограждениями и предметами.

Тепловая энергия от прибора передается за счет теплового излучения в инфракрасном спектре и воспринимается непосредственно поверхностью ограждений и предметов без промежуточной среды в виде воздуха.

Теплоносителем может быть вода или водные растворы незамерзающих жидкостей: этиленгликоль, пропиленгликоль.

Конструкция

Рис.1. Конструкция водяной панели.

1 – Излучающая панель,
2 – Коллектор,
3 – Стальные трубы, ø18мм ,
4 – Соединение коллектора (резьба выпуска коллектора 3/4″),
5 – Утеплитель из фльгированной минеральной ваты,
6 – Цепи подвеса панели,
7 – Подводящая муфта коллектора 1″,
8 – Соединение для воздухоотводчика 1/2″.

Водяная потолочная панель имеет модульную конструкцию и состоит из излучающего экрана, выполненного из стального профилированного листа толщиной 0,5мм, с уложенными в него четырьмя стальными оцинкованными трубами диаметром 18мм. На верхней стороне панели укладывается теплоизоляция толщиной 40мм. В стандартном исполнении панели окрашены способом порошкового окрашивания в белый цвет (RAL 9003).

Соединение отдельных модулей между собой выполняется специальными пресс-муфтами, гарантирующими качество соединения. Путём последовательного соединения модулей, итоговая длина панели может достигать 60м. Соединительные стыки между модулями закрываются декоративной стыковой накладкой.

Соединение модулей с распределительными или проходными коллекторами происходит через переходные пресс-муфты с резьбой 3/4″.

Рис.2. Поперечный разрез панели.

Модули могут иметь длину 2000, 3000, 4000, 5000 и 6000мм. Возможно изготовление модулей других размеров. Длина модуля соответствует длине вложенных в излучающий экран труб. Трубы выступают за профиль экрана на расстояние 60 мм. Так, модуль длиной 5000 мм имеет общую длину излучающего экрана — 4880 мм, модуль длиной 4000мм имеет длину экрана – 3880мм. Для предания модулю прочности поперек излучающего профиля с внутренней стороны с определенным шагом вставлены стальные ребра жесткости.

Рис.3 Общий вид панелей.

Панели, в зависимости от конфигурации и типа потолка, крепятся к нему за счет подвесов различной конструкции. Каждая панель имеет специальный монтажные отверстия диаметром 10мм для крепления подвесов. Максимальное расстояние между осями подвеса – 3000 мм. В случае если панели набираются в сборки, то в комплектацию панелей добавляются специальные крепежные штанги. Панели штатным комплектом крепятся к штангам, а штанги в свою очередь крепятся к несущему основанию потолка. Использование крепежных штанг позволяют сократить расходы на монтаж и повысить скорость монтажа за счет уменьшения точек крепления панелей к основанию.

Принцип работы

Нагретый теплоноситель, с температурой до 95⁰С в стандартном исполнении панели, циркулирует по внутренним трубам панели. Тепловая энергия от теплоносителя передается через стенку трубы излучающему экрану. За счет специального исполнения прессованного соединения теплонесущей трубы и стального листа излучающего экрана, достигается высокая эффективность передачи тепла и минимальное термическое сопротивление соединения.

Рис.4. Принцип передачи тепловой энергии.

1 – Излучающий экран, 2 – теплонесущая труба, 3 – теплоизоляция панели, 4 – теплоноситель, 5 – соединение трубы и экрана, 6 – тепловой поток излучением, 7 – тепловой поток конвекцией, 8 – тепловой поток теплопроводностью.

За счет передачи тепловой энергии от теплоносителя происходит нагрев излучающего экрана.

Далее нагретый излучающий экран передает тепловую энергию в окружающее его пространство следующими способами:

1. Основной тепловой поток передается с поверхности излучающего экрана тепловым излучением и воспринимается поверхностью ограждений и предметов, находящихся на пути распространения электромагнитных волн теплового излучения.
2. Часть теплового потока от излучающего экрана за счет конвективного переноса передается воздуху «омывающему» поверхность экрана.
3. И третья составляющая общего теплового потока посредствам теплопроводности передается фольгированному теплоизоляционному слою, размещенному в верхней части панели.

Инновационные конструктивные решения, применение современных методов расчета и моделирования при создании панели, а также выбор качественных материалов и комплектующих, позволяет свести к минимуму конвективный тепловой поток и тепловой поток, передаваемый теплопроводностью, обеспечив высокую эффективность и конкурентоспособность водяных потолочных панелей по сравнению с традиционными видами отопительных приборов.

Исключительной особенностью тепловых панелей по сравнению с традиционными отопительными приборами является преобладающая доля теплообмена излучением по отношению к конвективному или кондуктивному(теплопроводностью) теплообмену.

Особенности физического процесса передачи тепловой энергии излучением позволяют значительно повысить эффективность систем отопления, построенных на водяных потолочных панелях и сократить тепловые потери обслуживаемых объектов.

Сфера применения

Основной сферой применения панелей является отопление объектов с большой высотой потолков 4-40м.

Благодаря тому, что тепловое излучения является разновидностью электромагнитного излучения и распространяется даже в безвоздушной среде (вакууме), тепловая энергия от панелей в виде излучения проходит сквозь воздушную среду помещения не прогревая воздух и воспринимается только объектами и ограждениями рабочей зоны, создавая в ней комфортную температурную обстановку, без дополнительных потерь на подогрев всего объема воздуха в помещении.

Данная особенность эффективно реализуется в следующих направлениях и объектах:

1. Производственные цеха.
2. Машиностроительные и другие цеховые комплексы.
3. Покрасочные цеха.
4. Логистические терминалы и складские комплексы.
5. Учебные учреждения: аудитории, актовые залы.
6. Депо и железнодорожные станции.
7. СТО, авторемонтные мастерские, боксы.
8. Торговые центры и крытые рынки.
9. Автосалоны и шоурумы.
10. Мебельные салоны и выставочные залы.
11. Спортзалы и теннисные корты, бассейны.
12. Офисные помещения (open space).
13. Мастерские.
14. Кафе, рестораны, клубы, кинозалы.
15. Конференц-залы.
16. Автосалоны и шоурумы.
17. Аэропорты.
18. Помещения с опасностью утечки газа, пожаровзрывоопасные производственные объекты.

Преимущества

Применение водяных потолочных панелей в качестве основного отопительного оборудования способно решить следующие приоритетные задачи:

1. Сократить тепловые потери объекта.

Применение панелей исключает формирование «теплой подушки» в верхней зоне помещения, а также обеспечивает равномерность распределения температуры воздуха по высоте обслуживаемого помещения. Так как тепловое излучение проходит сквозь воздушные массы не прогревая их, температурный перепад по высоте помещения сводится к минимуму до 2-3⁰С, что значительно сокращает тепловые потери через верхнюю зону помещения.

Так же наличие возможности понизить на 3-4⁰С температуру воздуха в помещении, при сохранении нормируемого значения результирующей температуры и выполнении требований действующих норм и правил позволяет значительно сократить расходы на подогрев приточного воздуха для обслуживаемого помещения. При больших кратностях воздухообмена удельная экономия за счет этого фактора может быть сравнима или даже превышать абсолютные значения экономии, полученные при сокращении тепловых потерь через ограждающие конструкции.

2. Достигнуть высокого уровня комфорта на рабочем месте.

При применении панелей создается более благоприятная для человека температурная обстановка в помещении. Это связано с тем, что самочувствие человека значительно улучшается при повышении доли конвективного теплопереноса в общей теплоотдаче его тела и уменьшении излучения на холодные поверхности (радиационного охлаждения). При применении водяных панелей происходит увеличение температуры всех поверхностей окружающих человека ограждений при этом теплоотдача человека путем излучения. Также несколько понижают против обычной температуры температуру воздуха в помещении, в связи с чем происходит дальнейшее увеличение конвективного теплообмена человека, что пять-таки способствует улучшению его самочувствия.

При температуре излучающего экрана до 95 ⁰С излучение происходит в длинноволновом спектре инфракрасного излучения, являющимся наиболее естественным излучением для человека, что благоприятно сказывается на здоровье и самочувствие.

Кроме этого, панели не создают дополнительного аэродинамического или механического шума, свойственного при применении тепловых пушек, тепловентиляторов и подобного оборудования с вентиляторами.

Также при работе панелей обеспечивается равномерный прогрев рабочей зоны без вредного для человека эффекта «костра», свойственного для средневолновых инфракрасных обогревателей.

В связи с уменьшением конвективного теплообмена в обслуживаемой зоне значительно сокращается градиент (перепад) температур по помещению, что приводит к уменьшению подвижности воздуха и сокращению переноса пыли и вредных выделений в помещении.

Нет необходимость размещения дополнительного электрооборудования или прокладки электрических сетей и коммуникаций для обеспечения работы панелей, что уменьшает плотность электрооборудования и увеличивает общую электробезопасность объекта.

3. Эффективно организовать рабочее пространство.

В связи с размещением панелей под потолком освобождается полезная площадь помещений для размещения стеллажей, оборудования или рабочих мест.

При организации рабочего пространства не требуется учитывать размещение отопительных приборов в рабочей зоне. Сокращаются риски появления дискомфорта у работников при близком размещении отопительных приборов. Сводится к минимуму вероятность локализации теплового потока размещенным оборудованием или стеллажами и появлению холодных, перегретых зон.

4. Повысить безопасность в рабочей зоне.

Отсутствие дополнительных объектов в рабочей зоне, таких как радиаторы, регистры, трубы уменьшает вероятность травмы работников, а также вероятность возникновения аварийной ситуации при проведении погрузочно-разгрузочных работ.

5. Уменьшить влияние на окружающую среду (экологию).

На объекте происходит сокращение вредных выбросов в атмосферу в связи с уменьшением расхода первичных энергоресурсов.

6. Обеспечить выполнение высоких санитарно-гигиенических требований.

Конфигурация панелей исключает появление пыли на излучающем экране, что позволяет сохранять расчетные параметры тепловой мощности панелей во время эксплуатации и сократить расходы на техническое обслуживание. Кроме этого, поверхность панелей легко очищает и панели могут быть размещены в помещениях с повышенными санитарно-гигиеническими требованиями к системам отопления.

7. Исключить конденсат на окнах.

Панели хорошо зарекомендовали себя в качестве систем «антиконденсат», в помещениях с большой площадью остекления, где существует риск запотевания. Тепловое излучение от панелей непрозрачно для оконных стекол. Обычное оконное стекло является прозрачным, т.е. пропускает через себя, излучение инфракрасного спектра с длиной волны 0,4-2,5мкм. При средней температуре панели в 70⁰С, исходя из закона Вина, максимум спектральной плотности потока приходится на длину волны 8,4мкм. Соответственно основная часть теплового потока отражается от поверхности окон, при этом часть потока поглощается, обеспечивая повышение температуры поверхности выше температуры точки росы, исключая при этом появления «испарины» и конденсата.

Водяные потолочные панели могу применяться даже в низкотемпературных системах отопления при температуре теплоносителя свойственной для систем «теплого пола» 40-55⁰С, что только усиливает

Кроме этого, применение водяных потолочных панелей является одним из энергосберегающих мероприятий при проведении капитального ремонта или строительства объекта и может быть использовано как современное решение проблем повышенного потребления энергоресурсов на предприятии.

Если у Вас остались вопросы, Вы можете связаться с нами.