Säteilylämmitys ja -viilennys: yksi järjestelmä, kaksi toimintoa

Säteilylämmityksen ja -viilennyksen järjestelmäkonsepti

Yhdistetyn säteilylämmitys- ja viilennysjärjestelmän rakenne on sama kuin puhtaasti säteilylämmitysjärjestelmän. Sen lisäksi, että pintalämmitys kytketään lämmöntuottajaan, esimerkiksi kondenssikattilaan tai lämpöpumppuun, on kuitenkin oltava käytettävissä myös kylmää vettä viilennystä varten.

Järjestelmiä, joissa on erilliset lämmitys- ja viilennysgeneraattorit, käytetään pääasiassa toimisto- ja liikerakennuksissa. Viilennystoiminnolla varustettuja lämpöpumppuja puolestaan käytetään nykyään yhä useammin pieninä yksikköinä omakotitaloissa ja kerrostaloissa.

Erityisen tehokas viilennysmenetelmä on passiivinen viilennys, jossa käytetään lämpöpumppua, jossa on maakeräin tai maasondi. Tällöin viileä pohjavesi johdetaan lämmönvaihtimen kautta suoraan järjestelmään ja viilennetään näin säteilyviilennyksen käyttövettä. Koska pohjaveden lämpötila on lämpiminä kesäpäivinäkin noin 10-15 °C ja lämpöpumpun kompressoria tarvitaan vain lämpimän käyttöveden lämmitykseen, huoneiden jäähdyttämiseen tarvittava ”kylmä” on käytettävissä lähes ilman kustannuksia.

Aktiivinen viilennys on myös mahdollista kääntyvän lämpöpumpun tai pelkän viilennysgeneraattorin avulla. Tällöin rakennuksesta itsestään tulee energianlähde, kun lämpöpumppu ottaa energiaa rakennuksesta ja luovuttaa sen sitten ympäristöön kääntämällä lämpöpumpun viilennyspiirin.

Viilennys vs. lämmitys

1: maalämpöanturi / 2: primääripumppu / 3: primäärinen 3-tie-kääntöventtiili / 4: lämmönvaihdin / 5: viilennyksen toissijainen pumppu / 6: säteilylämmitys ja -viilennys / 7: toissijainen 3-tie-kääntöventtiili / 8: lämmityksen toissijainen pumppu / 9: puskurisäiliö / 10: lämpöpumppu.

Säteilylämmitys- ja viilennysjärjestelmän säätö

Säteilevän lämmitys- ja viilennysjärjestelmän huonekohtainen säätö tapahtuu yleensä huonetermostaattien ja sähkölämpötoimilaitteiden avulla. Koska näitä käytetään sekä lämmitykseen että viilennykseen, huonelämpötilan säätimissä on oltava mahdollisuus kääntää toimintasuunta. Purmon Unisenza -yksilöllisen huoneohjauksen avulla toimintasuunnan vaihtaminen lämmityksen ja viilennyksen välillä tapahtuu joko suoraan termostaatin kautta tai keskitetyn vaihtosignaalin avulla. Kylpyhuoneet ja tilat, joissa on korkea potentiaalinen kosteuspitoisuus, eivät sovellu lattian viilennykseen, koska korkea kosteuspitoisuus voi johtaa kastepisteen nopeaan alittumiseen esimerkiksi suihkussa käydessä.

Sen vuoksi on tärkeää valvoa huoneen kosteutta tai kastepistelämpötilaa myös pintaviilennysjärjestelmässä sen varmistamiseksi, että lämpötila ei laske kastepisteen alapuolelle eikä kondenssia pääse muodostumaan. Tätä varten Purmo Unisenza -turvareunassa on tulo kastepisteanturille, joka sulkee viilennyspiirit, jos on olemassa vaara, että lämpötila laskee kastepisteen alapuolelle.

Viilennysnesteen lämpötila

On tärkeää, että lämmityspiireissä kiertävä vesi ei laske alle tietyn lämpötilan. Koska kastepistelämpötilat eli lämpötila, jonka yläpuolella muodostuu kondenssia, ovat 9 °C:n ja 24 °C:n välillä huoneilman lämpötilasta ja huoneen suhteellisesta kosteudesta riippuen, alle 9 °C:n menolämpötilat eivät ole käytännöllisiä. Yleisiä ovat 12 °C:n ja 16 °C:n väliset virtauslämpötilat. Lattian pinnan vähimmäislämpötila on kuitenkin ratkaisevan tärkeä, jotta estetään kondenssiveden muodostuminen lattialle. 18-20 °C on osoittautunut vähimmäispintalämpötilaksi.

Viilennysteho

Säteilylämmitys- ja -viilennysjärjestelmän viilennysteho riippuu lattian pinnan ja huonelämpötilan välisestä lämpötilaerosta. Säteilyviilennyksen viilennystehot ovat noin 6, 8 tai 11 W/m2 K (lattia, seinä tai katto). Kun pintalämpötila on vähintään 20 °C ja huoneilman lämpötila 26 °C, viilennys teho on vastaavasti noin 36, 48 tai 66 W/m2 . Suuremmat viilennysarvot voidaan saavuttaa vain suuremmalla vaivalla kondenssiriskin vuoksi. Erikoistapauksissa (esim. Purmo eco savi) ne voivat kuitenkin joskus olla jopa 120 W/m2.

Säteilylämmitys- ja viilennysjärjestelmien suunnittelu

Säteilylämmityksen ja -viilennyksen suunnittelu tehdään samalla tavalla kuin tavanomaisen säteilylämmityksen suunnittelu , koska lämmitys on yleensä ensisijainen käyttökohde. Toisin kuin esimerkiksi ilmastointijärjestelmissä, viilennystä katsotaan suunnittelun kannalta lisähyödyksi. Kun lämmitystapauksessa meno- ja paluulämpötilan välinen lämpötilaero on noin 5-7 K, viilennyksessä se on noin 3 K, jotta saavutetaan riittävä viilennysteho. Siksi pintalämmitys on suunniteltava mahdollisimman alhaisilla järjestelmälämpötiloilla ja siten suurilla vesikiertoisilla vesimäärillä.

Säteilylämmitystä ja -viilennystä koskevat vaatimukset

Säteilylämmitys- ja -viilennysjärjestelmää asennettaessa kaikki huoneilman kanssa kosketuksiin joutuvat putkistot on eristettävä kondenssiveden muodostumista vastaan. Sama koskee lämmityspiirin jakotukkia. Lisäksi yksittäisen huoneenohjauksen on sovelluttava lämmitykseen ja viilennykseen. Jos näin ei ole, on asennettava kosteudenvalvontalaite. Muuten suunnittelu on sama kuin ”tavallisessa” säteilylämmitysjärjestelmässä.

Päätelmät

Unisenza-huonekohtaisen ohjauksen ansiosta ei tarvita lisätoimia, jotta hyväksi havaittu ja laadultaan valvottu Purmon säteilylämmitysjärjestelmä voidaan muuttaa yhdistetyksi säteilylämmitys- ja viilennysjärjestelmäksi. Täydellinen lämmitys- ja viilennystoiminta on jo integroitu. Ainoastaan ylimääräinen kastepistevalvonta on otettava huomioon. Tämä tarkoittaa, että Purmon säteilylämmitysjärjestelmän jo ennestään korkeaa mukavuusarvoa voidaan nostaa entisestään ilman suurta lisävaivaa materiaalien ja kustannusten osalta.

Lue lisää Unisenza-ohjausvalikoimasta.