Почему отопление воздухом больших помещений — не выгодно?

Почему отопление высоких цехов, спортивных павильонов, складов, ангаров  — тепловентиляторами. И офисов, магазинов, конференц залов — кассетными кондиционерами. Это худший выбор?

Оптимальный вариант отопления — длинноволновые потолочные обогреватели «Билюкс».

В зданиях большого объема с высотой потолка 10 +/- 5 м огромную роль играет распределение тепла по вертикали. Так, при воздушном отоплении мы имеем ряд минусов, которые отсутствуют у длинноволновых потолочных обогревателей «Билюкс». 

Минусы воздушного отопления Тепловентиляторами: 

• Влияние наружной стены в рабочей зоне 2 метра от пола сказывается сильнее, чем в верхних зонах. Так как горячий воздух поднимается вверх и разница может составить 7С и более градусов. А один лишний градус тепла — это + 5% затрат энергии. В отличие от длинноволновых обогревателей «Билюкс», где разница от 1С до 4С градусов, в сравнении со средней температурой внутри. И эта разница лишь в месте подвеса обогревателей непосредственно над ними. В этом пункте энергосбережение с Билюкс составит от 15% до 30%
• Данные исследований показывают, что при воздушном отоплении в рабочей зоне компенсировать внешние воздействия удается в наименьшей степени, хотя там это требуется более всего. В отличие от тепловентиляторов длинноволновые и средневолновые «Билюкс» играют важную роль в теплоаккумуляции здания, особенно пола. Что нивелирует теплопотери от холодных наружных стен. А теплопотери потолка сказываются в гораздо более низшей степени, чем при воздушном отоплении. Потолок здания с отоплением “Билюкс” может быть не утеплен и иметь зенитные фонари в крыше. Что уменьшает капитальные затраты на ремонт или строительство здания до 20-40%
• Немаловажно упомянуть про отличительное свойство лучистого длинноволнового отопления в долгосрочном сохранении внутренней температуры в здании. При полном отключении системы отопления “Билюкс”  на 32-40 часов температура не опускается менее 10С градусов. Исследования показывают, что при колебании наружной температуры от  -10 до -18С на улице, внутри здания температура измениться всего лишь на 1С и не опустится ниже 10С. Для справедливости стоит заметить, что помещения с меньшим объемом (большим удельным охлаждением) будут остывать быстрее и тепловентиляторы могут быть выгоднее лучистого отопления для быстрого нагрева всего здания. Но это только помещения небольшой площади и относительно низкими потолками. Если такое помещение надо отапливать не постоянно и не полностью, а зонально — то выигрывают опять длинноволновые лучистые инфракрасные систем “Билюкс”. 
• Значение всех этих показателей подтверждает неблагоприятное и не экономичное распределение температуры при воздушном отоплении. В то же время экономия энергии с Билюкс может составить от 40%. 

Источник  Мачкаши А., Банхиди Л. Лучистое отопление/ Пер. с венг. В. М. Беляева; Под ред. В. Н. Богословского и Л. М. Махова. — М.: Стройиздат, 1985. http://engineeringsystems.ru/luchistoye-otopleniye/  [1] 

Минусы отопления большого помещения кондиционером

 

• Кондиционеры имеют все те же негативные свойства воздушного отопления для зданий с большим объемом. Но могут быть и чрезвычайно эффективными при использовании теплового насоса. Однако эта эффективность работаете только для плюсовой температуры на улице от 5С. Все, что ниже + 5С делает воздушный тепловой насос или кассетный кондиционер неэффективным с точки зрения обогрева — он становится обычным конвекторным электрообогревателем. А при -15С половина энергии идет на обогрев внешнего блока то есть греет себя больше, чем воздух в помещении. КПД — ниже 50%. Как показано на графике зависимости  тепловой производительности и потребляемой мощности.
• Вы можете поставить «зимний комплект» стоимостью от $50, который включает: датчик с блоком регулятора вращения вентилятора, подогреватель масла компрессора и систему обогрева наружного блока. Но, дело в том, что использовать такой кондиционер в режиме обогрева можно будет при температуре на улице не ниже +5°C.
  Система кондиционирования базируется на циркуляции хладагента с удалением конденсата, и при более низкой температуре может нарушиться физический процесс испарения и конденсации, что приводит к преждевременному износу и поломке самого кондиционера.
  Обычного кондиционера с «зимним комплектом» хватит для обогрева осенью и весной, но зиму он «не переживет».
  Источник: https://axiomplus.com.ua/news/obogrev-kondicionerom/ 

Как эти минусы компенсирует альтернативное отопление «Билюкс»

В конце можно добавить, что при отоплении обогревателями «Билюкс» при лучистом теплопоступлении теплообмен и теплоутилизация могут осуществляться более эффективно с точки зрения потребления энергии. 

Научно это объясняется сопоставлением двух коэффициентов теплообмена. Значение коэффициента теплового излучения С = 5,0 — 5,3 Вт/(м2-К4) для установок лучистого длинноволнового инфракрасного отопления достижимо сравнительно простыми средствами [хотя значение для абсолютно черного тела, равное 5,78 Вт/(м2-К ), в реальных условиях недостижимо]. В то же время величина коэффициента конвективного теплообмена колеблется от 0,5 до 2,8. Потенциал экономии длинноволновыми инфракрасными/лучистыми обогревателями от (5,3-0,5)/5,3 до ( 5,3-2,8)/5,3 от 47% до 90%.

 

Если учесть, что электроэнергия почти не имеет потерь на передаче от источника к потребителю. А в радиаторных и котельных системах отопления большие потери на передачу тепла через трубы и теплоноситель. То во многих случаях более дорогая стоимость электроэнергии для получения кВт*ч лучистого инфракрасного тепла выгоднее, чем стоимость получение конвекционного или воздушного тепла от более дешевого газа. Из-за потерь на теплопередаче в системе труб, теплоносителей и менее эффективном конвективно — воздушном теплообмене.