Ogrzewanie budynków
Tym wpisem rozpoczynam cykl artykułów poświęcony ogrzewaniu matami kapilarnymi.
Ogrzewanie matami kapilarnymi to rodzaj ogrzewania radiacyjnego, powierzchniowego.
Zanim jednak przybliżymy, czym są maty kapilarne i jak funkcjonują, wyjaśnijmy i uporządkujmy podstawowe informacje czym jest ogrzewanie budynków i jak ono działa.
W otaczającym nas świecie wymiana ciepła odbywa się trzema drogami
- przewodzeniem
- konwekcją
- promieniowaniem
Przewodzenie – to wymiana ciepła pomiędzy ciałami o różnej temperaturze, które pozostają ze sobą w bezpośrednim kontakcie. Polega on na wymianie energii kinetycznej pomiędzy cząsteczkami, które są w bezładnym ruchu na drodze zderzeń między nimi.
Przykład: gdy dotkniemy dłonią ciepły kubek z herbatą, dochodzi do wymiany ciepła na drodze przewodzenia między kubkiem o wyższej temperaturze (np. 60*C) a dłonią (36-37*C).
Konwekcja – to naturalny proces zachodzący w przyrodzie. Ogrzane płyny (gazy lub ciecze) rozrzedzają się, przez co migrują w górę ośrodka. Konwekcja to wydajny sposób przekazywania ciepła, ale jednocześnie silnie zależny od substancji i warunków w jakich zachodzi.
Promieniowanie cieplne jest promieniowaniem o szerokim zakresie długości fal i różnym rozkładzie natężenia promieniowania, które zależy od temperatury ciała.
Promieniują wszystkie ciała, których temperatura jest wyższa od 0K – zera bezwzględnego, czyli -273,15°C.
Promieniowanie cieplne jest wydzielane przez przez istoty żywe tak ale przez przedmioty.
Współczynnik czerni. Ciała szare, pochłanianie i promieniowanie – pr Kirchhoffa.
W systemach ogrzewania budynków w zasadzie wykorzystujemy tylko dwa spośród wszystkich trzech sposobów: konwekcję i promieniowanie.
Jednak, aby do wymiany ciepła doszło, ciała, które wymieniają ciepło muszą pozostawać w różnych temperaturach. Jeśli temperatury są identyczne, do wymiany ciepła nie dochodzi.
Im większa różnica, tym większy jest strumień wymiany ciepła, czyli proces jest szybszy.
Zatem motorem wymiany ciepłą jest różnica temperatur.