ЧТО ТАКОЕ ХОЛОДНЫЙ ПОТОЛОК?

Холодный потолок — это технология, которая использует процесс лучистого охлаждения для достижения наиболее комфортных условий пребывания человека в помещении. Холодный потолок использует для охлаждения воду, которая циркулирует по тонким трубкам, расположенным на потолке.

В последние годы в мире всё большую популярность набирает такой способ охлаждения помещений как холодные потолки. Это популярное название для систем поверхностного охлаждения. В основе лежит процесс лучистого охлаждения, но пока не будем залезать в технические дебри. С аналогичной системой, но работающей на обогрев, сталкивался каждый из нас – это поверхностное отопление, или же по-простому – "теплые полы" и "теплые стены".

ДЛЯ ЧЕГО НУЖНА ЭТА СТАТЬЯ О ХОЛОДНЫХ ПОТОЛКАХ?

Наша компания, является проектно-монтажной организацией и нацелена на внедрение современных технологий в системах поддержания микроклимата, которые повышают комфорт, надежность и экономию денег для наших клиентов.

Так как с холодными потолками знакомы не так много людей, то постоянно возникает потребность объяснять, как работает эта система. Ведь она значительно отличается от знакомых нам кондиционеров, но исполняет функции как и обычная сплит система.

В данной статье, в 5-ти пунктах, мы объясним, как работают холодные потолки, в чём их преимущества и особенности. Другое название - лучистая климатическая система.

1. Отчего нам становится жарко?

Человек получает тепло двумя основными способами:

• Излучение (или лучевая теплопередача). Передача тепла окружающий предметам посредством излучения (без нагревания воздуха).

Пример: Наглядным примером лучевой теплопередачи является солнечный свет. Представьте, что находитесь на открытом воздухе в июне месяце, на улице +24^оС, но начало сильно светить солнце. Вам станет довольно жарко, хотя температура воздуха в этот момент всё еще +24 ^оС. Как только вы зайдете в тенёк, где температура воздуха точно такая же +24 ^оС, то вам снова станет комфортно. Так происходит потому что солнце НЕ нагревает воздух, оно непосредственно нагревает предметы на которые светит.

• Конвекция. Передача тепла через нагревание воздуха.

Пример: Поднесите руку над любым нагретым предметом (например, радиатором отопления) – вы почувствуете поток теплого воздуха, это и есть конвективная передача тепла. В обратную сторону это работает с обычным кондиционером – он выдает холодный воздух, который обдувает наше тело и отбирает тепло.

Откуда же в нашем доме или квартире появляются эти тепловые излучения?

• Все электрические приборы, находящиеся в доме, излучают тепло: компьютер, телевизор, холодильник, приборы освещения – всё это источники тепла. Они передают свое тепло как конвекцией, так и излучением.
• Если температура на улице выше, температуры в помещении, то это тепло стремиться передаться через наружные стены и окна, которые нагревают воздух внутри помещения.
• Также к нам через окна поступает солнечный свет: если солнечные лучи попадают внутрь помещения, то они нагревают поверхности (пол, стены, подоконник) и эти поверхности начинают работать как большие радиаторы отопления, отдавая тепло через воздух.

С таким мощным источником тепла, как солнечный свет, невозможно справиться бытовыми системами кондиционирования. И для достижения хоть малейшего комфорта придется задавать температуру охлаждения +18..20 ^оС, что не хорошо для человеческого организма. Поэтому для квартиры или дома обязательно нужно использовать систему затенения (применение наружных или внутренних роллет, штор), это является первоочередным действием для организации комфортного микроклимата.

В затененном помещении (без прямого попадания солнечных лучей) достаточно поддерживать температуру воздуха на отметке +24..25 ^оС для достижении комфорта.

2. Как холодные потолки борются с жарой?

Наш организм, имеет температуру на поверхности кожи 30..32 ^оС и, как нагретый предмет, сам выделяет тепло. В случае человеческого тела это 4 основных способа теплопередачи, эффективность которых делиться таким образом:

• 45% излучение
• 30% конвекция
• 20% испарение
• 5% прикосновение

Обратите внимание, что с помощью излучения собственного тела мы передаем почти половину своего тепла. Но куда мы его передаем, ведь лучевое тепло передается от предмета к предмету не нагревая воздух? Как мы помним из школьного курса физики, тепло передается от более нагретого тела к менее нагретому. Так и с лучевой передачей тепла. Чем холоднее вокруг нас тела (поверхности), тем сильнее человеческий организм теряет тепло с помощью излучения. И тем меньше нам нужно использовать другие виды теплообмена (например, конвекцию), чтобы достичь комфорта.

Эффективность системы "холодных потолков" распределяется следующим образом:

• 70% охлаждения мы получаем за счет поглощения потолком нашего теплового излучения;
• 30% охлаждения мы получаем за счет конвекции (потолок охлаждает воздух).

По предыдущему пункту мы узнали, что если полностью убрать тепло от солнечного света, то комфортная температура воздуха для нас будет на уровне +24..25 ^оС.

Но если дать возможность нашему телу эффективно отдавать лучевое тепло более холодным поверхностям (например, "холодному потолку" или "холодным стенам"), то комфортная температура воздуха для нас повыситься до +26..28 оС. Поддержание такого температурного режима имеет следующие преимущества:

• безопасность для здоровья (нету больших перепадов температур с окружающей средой);
• экономия энергоресурсов, так как нет необходимости в переохлаждении воздуха.

Поэтому "холодные потолки" не охлаждают воздух в привычном для нас смысле, как это делают кондиционеры (которые 100% холода передают конвекцией), но они понижают «ощутимую» температуру в помещении которая как раз и отвечает за наш комфорт.

3. Будет ли в моём случае достаточно "холодных потолков" для получения комфорта в жару?

Сразу оговоримся, что ситуация на каждом объекте отличается и для однозначного ответа по каждому случаю необходимо делать хотя бы минимальный тепловой расчёт. Заказать этот расчет вы можете обратившись в нашу компанию.

Тем не менее, давайте вспомним, что для достижения комфорта в жару, человеческому организму нужно отдавать окружающей среде тепло 4-мя способами. Поэтому подробно разберем каждый пункт.

45% излучение
Чтобы человеческое тело эффективно отдавало тепло с помощью излучения мы делаем "холодной" одну из самых больших открытых проворностей в доме – потолок. Чем больше поверхностей мы сделаем "холодными", тем лучше. Поэтому, по возможности, мы можем также обустраивать "холодные стены" и "холодный пол". Интересно то, что все эти поверхности можно также использовать для эффективного обогрева. Но об этом подробного поговорим в другой статье.

30% конвекция
Так как "холодные" поверхности всё же отбирают часть тепла через воздух, то при их достаточном количестве нет необходимости в других источниках охлаждения. Но, случается, что конфигурация помещений не позволяет этого. Например, если в комнате большие панорамные окна и маленькая площадь открытых поверхностей, которые можно сделать "холодными". Чем меньше "холодных" поверхностей в нашем доме, тем больше холода нам придется получать конвекцией. В таких случаях систему дополняют обычными системами кондиционирования.

20% испарение
Такое количество тепла уходит из нашего организма вместе с выделяемой влагой. Чтобы убрать эту влагу из помещения применяется приточно-вытяжная вентиляция. Помимо этого, механическая система вентиляции имеет еще ряд неоспоримых плюсов, но, в данном случае, мы рассматриваем её способность удалять испарения, исходящие от человека.

5% прикосновение
Данный пункт совсем не значительный, так как постоянное прикосновение человек имеет только с полом. При этом, опускать температуру пола ниже +25 ^оС не желательно, чтобы не навредить здоровью.

4. Какие ограничения есть при использовании холодных потолков?

Вот несколько основных пунктов, о которых нужно помнить при внедрении данной системы:

1. Холодные потолки могут дать только 25-35 Вт холода с 1 кв.м. своей поверхности, что ощутимо меньше, чем мы обычно получаем от обычной системы кондиционирования. Поэтому необходимо по максимуму использовать доступные в помещении поверхности для охлаждения.
2. Для корректной работы системы необходимо поддерживать влажность в помещений с помощью системы вентиляции (т.е. не допускать повышенной влажности).
3. Если мощении слишком жарко, то желательно дублировать холодные потолки также воздушным охлаждением (насколько это необходимо - покажет тепловой расчет).
4. Для внедрение системы поверхностного охлаждения необходимо обеспечить размещение в доме таких основных элементов:

• Тепловой насос (наружный блок) – размер зависит от мощности системы, но, обычно, его размер соответствует аналогичному наружному блоку кондиционера.
• Распределительный пункт – это гидравлическая обвязка теплового насоса и распределительные гребенки холодных потолков. Обычно эту обвязку можно уместить в шкафу в техническом помещении (вроде постирочной или кладовой).
• Сами холодные потолки могут быть выполнены в качестве гипсокартонных панелей, либо же уложенных на потолок и стены труб под штукатурку.

5. Вывод. Какие преимущества и недостатки мы получаем от использования холодных потолков?

Если говорить об основных преимуществах, то, по сравнению с классическими системами кондиционирования, это:

И несколько недостатков:

Послесловие

Надеемся данная статья помогла ответить на большинство ваших вопросов.

Обратите внимание, что выбрать самую оптимальную систему охлаждения именно для вашего случая могут только узкопрофильные специалисты. Такие есть в нашей компании. Поэтому обращайтесь, будет рады сотрудничать.