Tehnologii speciale pentru instalatii interioare

TEHNOLOGII SPECIALE PENTRU INSTALATII INTERIOARE

REALIZAREA SISTEMELOR DE INCALZIRE

PRIN RADIATIE DE JOASA TEMPERATURA

INSTALATII DE INCALZIRE IN PARDOSEALA

► .SISTEMUL

1. Generalitati

La acest sistem de incalzire, corpul de incalzire este reprezentat de intreaga pardoseala a camerei.Paradoxal, desi este cel mai mare corp de incalzire ce s-ar putea imagina pentru o camera, nu ocupa deloc spatiu din aceasta, permitand amenajarea nestingherita a interiorului.

Este de mentionat si faptul ca acest sistem nu provoaca arderea particulelor fine de praf din aer. Astfel, peretii incaperii raman curati timp mai indelungat.

B. Domeniul de aplicare

► Instalatii interioare de incalzire la:

Locuinte uni sau plurifamiliale

Constructii publice (scoli, spitale, birouri, biserici)

Constructii comerciale (magazine, supermarket-uri, restaurante etc.)

Hoteluri

Constructii industriale de productie si depozitare

► Instalatii exterioare pentru topirea ghetii si a zapezii la:

Parcaje de masini

Platforme si scari exterioare la cladiri publice

Piste aeroportuare

Terenuri sportive etc.

C. Scurt istoric

Ideea folosirii pardoselii ca terminal de incalzire nu este deloc noua. Sisteme de acest fel, intr-o varianta primitiva, existau inca din antichitate, in China si Egipt. In aceste sisteme, gazele calde produse intr-un focar erau trecute printr-un canal special executat sub pardoseala incaperii.

Un sistem mai evoluat apare, in aceeasi perioada, in Roma antica. De aceasta data, gazele calde erau dirijate prin canale la mai multe incaperi. Se poate vorbi despre un prim sistem centralizat de incalzire prin pardoseala.

In configuratia actuala, instalatiile de incalzire prin pardoseala apar la inceputul secolului trecut. Profesorul englez Baker este primul care obtine un brevet cu titlul " Sistem de incalzire a localurilor cu apa calda transportata prin tevi sub pardoseala". Drepturile asupra acestui brevet sunt cumparate in 1909 de firma Crittal Co., care realizeaza pe baza lui incalzirea palatului Royal River.

Dezvoltarea efectiva a sistemului are loc imediat dupa al doilea razboi mondial, odata cu campania de reconstructie din Europa.

Tehnica din acea perioada consta in inglobarea de tevi din otel de ' sau ' fara straturi de izolatie termica sub ele. Cu o astfel de tehnologie s-au executat in Europa, numai in perioada 1945 - 1950, instalatiile de incalzire din peste 100.000 de locuinte. Aceasta perioada de pionierat a pus in evidenta nu numai avantajele sistemului, dar si o seama de neajunsuri determinate de lipsa unei cercetari aprofundate a efectelor asupra omului.

D. Neajunsuri. Cauze, remediu.

Instalatiile realizate in perioada mentionata mai sus au produs numeroase tulburari fiziologice oamenilor, cum ar fi: probleme de circulatie a sangelui, cresterea tensiunii arteriale, dureri de cap, transpiratie excesiva.

Cercetarile efectuate au pus in evidenta doua tipuri de probleme care nu erau stapanite corect:

Valoarea temperaturii superficiale a pardoselii

Inertia termica a sistemului

S-a demonstrat ca, pentru a nu se crea senzatii de inconfort, temperatura superficiala a pardoselii nu trebuie sa depaseasca 2829C. Ori, in cazul instalatiilor in cauza, se constatau in mod frecvent valori de 40C sau mai mult.

Pe de alta parte, inglobarea tevilor intr-un masiv de beton, care acumula o cantitate importanta de caldura si avea o inertie termica mare, conducea la accentuarea si prelungirea in timp a supratemperaturii pardoselii. Solutia s-a dovedit a fi intercalarea intre serpentinele de teava si planseul de beton a unui strat puternic izolator termic.

Asadar, principalele masuri de evitare a disconfortului sunt:

Mentinerea temperaturii superficiale a pardoselii la cel mult 2829C (in zone de trecere, zone marginale, bai - se admit 3135C)

Separarea pardoselii incalzitoare de planseul masiv din beton printr-un strat izolator termic

E. Confortul termic

De obicei, notiunea de confort termic este asociata cu temperatura interioara a incaperii in care se gasesc oamenii. De fapt, senzatia de confort termic trebuie inteleasa ca un echilibru termic al corpului uman sub influenta factorilor de natura fizica ai mediului inconjurator.

In acest context, vorbind despre temperatura, trebuie observat ca un factor important de confort il reprezinta si distributia ei cat mai uniforma in incapere. Cum zona inferioara a piciorului este una sensibila, este de dorit ca aici temperatura sa fie mai ridicata decat in zona capului. Este cunoscut de toata lumea ca o pardoseala rece creeaza o senzatie neplacuta, chiar daca temperatura masurata mai sus, in zona torsului si a capului este corespunzatoare( 20 - 22⁰ C).

La sistemele de incalzire conventionale (sobe, seminee radiatoare, convectoare) dezideratul de mai sus este greu, daca nu imposibil, de atins. In imaginile alaturate sunt trasate curbe de variatie pe verticala a temperaturii in cazul ideal si la incalzirea prin pardoseala sau cu radiatoare (dupa REHAU).

Se poate constata ca incalzirea prin pardoseala este cea care asigura distributia temperaturilor foarte apropiata de situatia ideala, deci este cea care confera cel mai inalt grad de confort termic, adica "picioare calde si cap limpede".

Aceleasi considerente ce tin de sensibilitatea picioarelor impun si limitele superioare ale temperaturii pardoselii (nici prea calda nu este confortabila). Astfel, dupa REHAU (Germania) temperatura superficiala a pardoselii nu trebuie sa depaseasca urmatoarele valori:

Incaperi de lucru in care se sta mult in picioare .27⁰ C

Birouri si camere de locuit ...........28⁰ C

Coridoare, spatii de trecere ...........30⁰ C

Bai si hale pt. bazine de inot..........33⁰ C

Zone putin circulate (ex. zone de margine ).....35⁰     C

F. Avantajele sistemului de incalzire prin radiatie de pardoseala

In principal, se pot sintetiza astfel:

Ofera un nivel ridicat al confortului termic (v. cap. F)

Calitatea aerului interior este mai buna fata de alte forme de incalzire

► se evita arderea prafului din atmosfera (elimina senzatiile neplacute la respiratie)

► miscarea aerului in camera este mult redusa (implicit, a prafului)

Conditii igienice superioare

► nu se mai formeaza zone umede pe pardoseala, acolo unde s-ar forma colonii de bacterii

Se foloseste agent termic de joasa temperatura

► compatibilitate perfecta cu echipamentele termice in condensatie, ale caror randamente sunt cu cel putin 15% superioare celor clasice

► posibilitatea de a folosi forme economice de caldura (recuperari de caldura deseu, energie solara, pompe de caldura)

Consum de caldura mai redus fata de sistemele traditionale (cu 10 - 15 %)

► diminuarea pierderilor prin conductele de transport al agentului termic de joasa temperatura

► reducerea pierderilor prin convectie pe suprafetele vitrate

► reducerea pierderilor prin diminuarea temperaturii aerului interior

Sistem traditional Incalzire de pardoseala

G. Limitele si dezavantajele sistemului

Limitele sistemului de incalzire prin pardoseala privesc , in esenta, urmatoarele aspecte:

1. Temperatura suprafetei incalzitoare este redusa, fapt benefic din punct de vedere fiziologic, dar dezavantajos sub raportul cantitatii de caldura cedata in camera. De aici rezulta:

Casele care se echipeaza cu astfel de sisteme trebuie sa aiba pierderi mici de caldura, deci sa fie bine izolate termic;

Daca numai intr-un mic numar de incaperi ale casei caldura asigurata de pardoseala nu acopera necesarul, se poate adopta un sistem mixt, completand cu alta sursa (radiatoare, ventiloconvectoare etc.);

Daca in cea mai mare parte a casei pardoseala nu poate acoperi necesarul de caldura, atunci este recomandat sa se adopte un sistem de incalzire clasic.

2. Inertia termica a sistemului este relativ mare, ceea ce conduce la urmatoarele considerente:

In cladiri cu ocupare permanenta (deci cu functionarea sistemului de incalzire relativ continua) si cu o buna izolare termica sub serpentina, inertia termica nu pune probleme, dar trebuie avute in vedere:

► o buna corelare a functionarii sistemului de incalzire cu temperatura exterioara (automatizare)

► intreruperile de functionare, trecerile pe regim redus sau repunerile in functiune sa fie anticipate cu cca. doua ore.

In cladiri cu ocupare ocazionala (ex. case de vacanta) este recomandabil sa se adopte un sistem de incalzire clasic, cu aer cald.

3. Problemele de proiectare, care implica:

Cunoasterea in detaliu a caracteristicilor arhitectonice si constructive ale casei

Calcule mai complexe si laborioase (problema solutionata in general prin programe de proiectare specializate)

Relativa rigiditate a sistemului care, odata executat, nu mai poate fi corectat prin adaugiri sau diminuari (lucru simplu si usor de facut la un radiator). In plus, finisajul pardoselii trebuie sa ramana cel pentru care s-a elaborat proiectul (daca o pardoseala din gresie va fi ulterior acoperita cu o mocheta groasa, emisia de caldura catre incapere se va injumatati).

H. Sistemele actuale

Odata identificate si solutionate aspectele fiziologice, sistemele de incalzire in pardoseala au cunoscut o evolutie spectaculoasa. In afara avantajelor enumerate mai sus, au mai contribuit la aceasta:

Reglementarile europene privind buna izolare a constructiilor (reducerea pierderilor de caldura), determinate de criza energetica din anii '60;

Aparitia pe piata instalatiilor a noilor materiale (in special tubulatura din materiale plastice, usoara, flexibila, simplu de prelucrat si montat, cu durata de viata mare);

Aparitia noilor echipamente de mare randament, cu functionare in regim de condensatie;

Solutionarea problemelor de proiectare.

Un studiu recent facut de revista Backwoods Home Magazine (S.U.A.) pentru compania americana Uponor Wirsbo (unul din marii producatori de sisteme de incalzire prin pardoseala) arata ca 50% din noile constructii din Europa occidentala sunt echipate cu instalatii de incalzire in pardoseala.

Spre exemplu, firma germana Velta a realizat, din 1976 si pana anul trecut 600.000 locuinte cu un total de peste 61 milioane mp pardoseala incalzitoare. Firma franceza ACOME raporteaza o crestere anuala constanta de 10%.