천장이 높은 건물을 데우는 가장 효율적인 방법은 무엇입니까?


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큰 강당, 교회 또는 다른 매우 크고 본질적으로 천장이 높은 하나의 방이있는 건물을 고려하십시오. 건물에 냉기가 출입 할 수있는 입구가 많고 건물 출입이 불가피하다고 가정 해 봅시다.

이러한 큰 건물의 온도를 제어하려는 시도는 특히 따뜻한 공기가 상승하기 때문에 에너지와 비용 측면에서 매우 비효율적이라고 생각합니다.

외부가 매우 차갑고 우리가 주로 건물을지면에서 따뜻하게 유지하는 데 관심이 있다고 가정하면, 사람들이 일하고 상호 작용하기에 편안 할 수 있습니다. 실외 냉기 노출이 빈번하고 피할 수 없을 때 천장이 따뜻합니까?

"최고"라고 말하면 건물 수명 동안 에너지, 유지 보수 및 금전적 비용의 균형을 유지하는 데 관심이 있습니다.

답변:


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귀하의 질문 종류에는 두 가지 부분이 있습니다. 열을 공급하는 방법과 그것을 유지하는 방법.

천장이 높은 넓은 개방형 방은 복사 천장 열로 가장 효율적으로 예열됩니다. 따뜻한 공기가 상승하여 펌핑 된 열이 천장에서 끝나고 방의 가장 차가운 부분이 실제로 열을 원하는 바닥 근처에 있기 때문에 강제 공기 시스템이 비효율적입니다. 복사 플로어 시스템은 탑승자와 접촉하기 때문에 약 87F로 제한되므로 피크 출력이 공간을 편안하게 유지하기에 충분하지 않을 수 있습니다. 또한 복사 천장보다 대류 열이 더 많이 손실됩니다. ( 이 참조 참조 )

단열재 / 장벽 외에도 열을 유지하는 경우 : 공기 통로 (일명 에어 커튼)는 통행량이 많은 통로의 표준 솔루션입니다.


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천장 선풍기 사용에 대한 의견이 있습니까? 나는 눈에 띄게 따뜻한 다운 드래프트를 제공하는 팬이있는 차가운 건물 몇 채에있었습니다.
Dan

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천장 선풍기는 특히 천장이 높은 대류, 특히 잘못 설계된 대류 열원으로 대류를 상쇄하는 좋은 방법입니다. 종종 강제 공기 시스템에는 천정을 따라 덕트가 있으므로 열 사이클 중에 따뜻한 공기가 쌓이는 것을 막을 수 있도록 설계되었습니다.
feetwet

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위의 복사 솔루션에 대한 다른 옵션은 변위 환기를 사용하는 UFAD (floor air distribution systems) 하의 것입니다. 이러한 시스템에는 극장 스타일의 강당에서 잘 작동하는 돌출 형 플레 넘이 필요합니다. 플레 넘은 본질적으로 공급 덕트가됩니다.

이 시스템은 점유 구역 만 조절할 수있는 크기로되어 있습니다 (예 : 콘센트 위의 첫 2m). 따라서 천장이 아무리 높아도 2m의 볼륨 만 가열하게됩니다.

사람을 직접 가열하고 공기 온도를 변경하지 않는 복사 시스템과 달리 외부 공기 성분이 처리됩니다. 이것이 유리한지 아닌지는 필요한 외부 공기량에 따라 달라집니다.이 부피는 탑승자에 대해 소개됩니다 (예 : 누군가에게 차가운 공기를 불어 넣고 있습니까?).

UFAD 시스템의 에너지 절약 기회

  • 가열시 공급 온도 저하, 냉각시 공급 온도 상승
  • 조절 된 볼륨은 천장 높이와 상관없이 점유 영역으로 제한
  • 공급 속도는 느리지 만 공급량은 증가합니다. 여기 최적화와 주변 및 내부 구역 설정에 대한 가치가있을 수 있습니다.
  • 공급 압력 감소
  • 리턴 공기에서 열을 포착하기 위해 일부 열교환기를 던져

몇 가지 참고할 사항 :

  • 더 낮은 속도와 더 큰 부피는 배출구 수가 증가하고 이러한 시스템이 기존 시스템과 동일한 피크 부하를 처리 할 수 ​​없음을 의미합니다. 주변 영역에 중요합니다. 최대 하중 (유리를 통한 손실 / 게인)을 제한하도록 건축 패브릭을 최적화해야합니다.
  • 속도가 낮을수록 드래프트 문제가 줄어 듭니다 (적어도 이론적으로는).
  • 음향 구역 설정이 기계적 구역 설정과 일치하지 않으면 상황이 약간 까다로워집니다. 음향 분리를 위해서는 벽이 플레 넘으로 내려 가야합니다.
  • 타일 ​​바닥 시스템을 사용하는 경우 배출구 디퓨저를 교체하여 여러 가지 이점을 얻을 수 있습니다. 하나는 언제든지 변경할 수있는 매우 유연한 방 레이아웃을 제공합니다. 또한 시스템은 디퓨저 타일을 재배치하여 탑승자가 편안하게 사용할 수있는 유연성을 제공합니다.
  • Wikipedia에는 UFAD 시스템변위 환기에 대한 일반적인 개요를 제공하는 기사가 있습니다.

"가장 효율적인"것은 공간 높이 외에 다른 많은 것들에 달려 있습니다. UFAD는 특정 상황에서 좋은 솔루션이 될 수 있지만 복사 시스템과 같은 경우에도 마찬가지입니다. 확실히 피하고 싶은 것은 4m의 공기량을 조절하는 것입니다.

클릭을 저장하기 위해 위키 페이지의 UFAD 이미지 몇 개 : UFAD 개념 섹션

UFAD 계층화


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따뜻한 공기가 빠져 나가지 못하게하는 방법은 다음과 같습니다.

  • 회전문 은 내부와 외부 사이의 일정한 공기 흐름을 방지합니다.
  • 에어 잠금 영역-이중 도어 세트는 지속적인 공기 교환을 방지 할 수 있습니다.
  • 입구의 양압 은 일반적으로 내부 입구 도어 위의 팬 히터에 의해 공급되며, 대부분의 공기가 내부에 머무르고 팬 히터의 공기가 빠져 나갑니다.

낮은 지역을 따뜻하게 유지하기 위해 건물 상단의 따뜻한 공기를 매우 느린 속도로 바닥 통풍구로 불어 넣을 수 있습니다. 오래된 공기에서 나오는 열이 외부에서 신선한 공기 흐름으로 전달되도록 직접 또는 열 교환기를 통해. 이것은 또한 처음부터 공기를 가열하는 비교적 효율적인 방법입니다. 바닥 난방 파이프를 사용하여 바닥을 가열하기 위해 열 펌프를 사용할 수도 있습니다. 이렇게하면 따뜻한 공기가 바닥으로 유입되는 열 손실을 방지하고 하부의 물리적 질량을 부드럽게 유지합니다.

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