Потолочные панели водяного лучистого отопления Zehnder ZIP Basic –

в ногу со временем

Потолочные панели водяного лучистого отопления Zehnder – простая и в то же время очень эффективная система отопления помещений большого объема. Удобство проектирования и монтажа, высокий потенциал энергосбережения, низкие затраты на эксплуатацию и комфорт – вот лишь некоторые из преимуществ панелей Zehnder, которые уже давно завоевали доверие российских специалистов.

Первые объекты с потолочными панелями Zehnder стали появляться в России в начале 2000-х годов. Сначала это были производственные здания с особыми запросами, связанными с особенностями технологии или необходимостью работы с низкотемпературной системой отопления, с которой водяные лучистые панели очень хорошо сочетаются.

Затем, когда системы потолочного отопления Zehnder становились все более известными, этой технологией заинтересовались архитекторы автосалонов, которым потолочные панели предоставляли определенную свободу творчества. Потом была волна спортивных объектов по всей стране, ключевыми факторами в выборе прибора отопления для которых стали освобождение пространства по периметру спортивной площадки, комфортный климат и энергоэффективность.

За прошедшие 15 лет объекты с водяными потолочными панелями Zehnder появились во всех регионах России. Опыт применения потолочных отопительных систем Zehnder поистине уникален – от больших городов до маленьких деревень, от самых западных границ нашей страны до Дальнего Востока и от Крайнего Севера до Северного Кавказа и Крыма, всего уже более 250 объектов.

Из всего многообразия моделей потолочных панелей Zehnder самым востребованным в России продуктом является Zehnder ZIP. Эта модель была разработана в 2000 году, и ее отличительными особенностями стали малый вес, значительно облегчавший транспортировку и монтаж панелей, полностью оцинкованная поверхность, позволившая применять ее в помещениях с повышенной влажностью, а также модульная конструкция, давшая возможность оперативно реагировать на изменения проекта.

Целью появления нового продукта, которым стал Zehnder ZIP, было создание более доступной по цене альтернативы классической модели Zehnder ZBN, производившейся с 1980 года.

Одним из параметров, которым компания Zehnder, в отличие от некоторых производителей, не стала поступаться в угоду удешевления своего продукта, стала ширина панели. Ширина модуля Zehnder ZIP составляет 320 мм.

Согласно европейским нормам EN 14037 ширина водяной потолочной панели лучистого отопления с температурой поверхности до 120 °C должна составлять не менее 300 мм.

При ширине прибора отопления менее 300 мм лучистая составляющая его тепловой мощности будет ниже 60 %, и такой прибор уже не будет соответствовать определению панели лучистого отопления.

Востребованность модели Zehnder ZIP на российском рынке стала одним из определяющих факторов, когда встал вопрос о разработке решения, отвечающего реалиям экономического кризиса, сильно сократившего бюджеты многих проектов. Таким решением стала специальная версия Zehnder ZIP, получившая название ZIP Basic. В этом продукте были сохранены все основные (базовые – Basic) элементы конструкции. Поэтому Zehnder ZIP Basic по всем своим техническим параметрам, таким как рабочая температура теплоносителя до 120 °С и рабочее давление до 6 бар, гидравлическое сопротивление и тепловая мощность, полностью соответствует стандартной модели Zehnder ZIP. Она изготавливается из тех же материалов и на том же заводе компании Zehnder в городе Лар региона Шварцвальд в Германии.

Что также немаловажно, сохранены и типоразмеры отдельных модулей, включая его ширину 320 мм, что позволило сохранить лучистую составляющую тепловой мощности панелей ZIP Basic без изменений.

При этом специалистам компании Zehnder удалось значительно снизить стоимость продукта за счет отказа от некоторых декоративных элементов, сокращения количества вариантов исполнений и унификации крепежных элементов.

Таким образом, на рынке России был представлен продукт традиционного для Zehnder высокого качества и с ценой, позволяющей вписаться в ограниченные бюджеты проектов.

Потолочные излучающие панели Zehnder ZBN

Водяные потолочные ик-панели серии ZBN, компании Zehnder, применяются для лучистого отопления сооружений и зданий большого объема, с высотой потолков до 30 м. Это могут быть спортивные сооружения, производственные цеха, складские терминалы, промышленные корпуса, торговые центры и выставочные павильоны, экспоцентры, ангары для авиации или техники.

Потолочные панели ZBN, могут работать как на отопление, так и на охлаждение. Источником температурного градиента является нагретая или охлажденная вода. Она циркулирует по трубам плотно уложенным в специальные пазы панели, вдоль ее продольной оси. Максимальное рабочее давление составляет 10 бар, а макимально допустимая температура +120°С.

Излучающие панели ZBN компания Zehnder изготавливает из стального оцинкованного листа толщиной 1,25 мм, который профилируется (зигуется) продольными радиусными углублениями под последующюю запрессовку в них водопроводящих труб из прецизионной стали (диаметром 28 мм с толщиной стенок 1,5 мм). После заделки труб в панели, они сверху закрываются слоем теплоизоляционного материала.

Лицевой лист для серии ZBN может быть гладким, но предусмотрено исполнение и с перфорированным листом. Эта разновидность предлагается при необходимости дополнительного снижения уровня шума или повышенного требования к внешнему виду потолочных панелей. Звуковые волны проходят через перфорированную поверхность излучающей панели и попадают в теплоизоляцию, где и абсорируются (затухают).

По ширине инфракрасные панели водяного отопления ZBN выпускаются в семи вариантах — 300 мм, 450, 600, 750, 900, 1050 или 1200 мм. Для каждой ширины разное количество рядов труб, соответственно — 2, 3, 4, 5, 6, 7 или 8. Расстояние между осями труб — 150 мм.

Общая высота панели — 69 мм (она складывется из высоты короба — 50 мм и высоты выступающей под трубу зиговки — 19 мм).

Монтажная длина модуля (панели) может быть от 2000 мм до 7500 мм. Панели можно соединять последовательно в линию длиной до 120 метров.

Панели окрашиваются качественной порошковой лакокраской горячей сушки. Стандартный цвет — белый (RAL 9016). Под заказ возможно исполнение потолочной панели практически любого цвета.

Характеристики и параметры потолочных панелей ZBN

Параметры	Базовые модели панелей ZBN
	300 / 2	450 / 3	600 / 4	750 / 5	900 / 6	1050 / 7	1200 / 8
Монтажная ширина	300 мм	450 мм	600 мм	750 мм	900 мм	1050 мм	1200 мм
Мин. / макс. длина одной панели (отдельного модуля)	2000 / 7500 мм
Количество рядов труб	2	3	4	5	6	7	8
Расстояние между рядами	150 мм
Внешний диаметр труб	28 мм
Количество точек подвеса на ось	2
Расстояние между точками подвеса	200 мм	350 мм	500 мм	650 мм	800 мм	950 мм	1100 мм
Максимальная рабочая температура жидкости	+ 120 °С
Максимальное рабочее давление	10 бар
Масса панели без воды с изоляцией	6,95 кг/м	9,67 кг/м	12,42 кг/м	15,14 кг/м	17,86 кг/м	22,08 кг/м	24,83 кг/м
Масса коллектора без воды	1 кг	1,5 кг	2 кг	2,5 кг	3 кг	3,5 кг	4 кг
Масса панели с водой и изоляцией	7,94 кг/м	11,4 кг/м	14,38 кг/м	17,59 кг/м	20,8 кг/м	25,52 кг/м	28,76 кг/м
Масса коллектора с водой	1,5 кг	2,2 кг	3 кг	3,7 кг	4,5 кг	5,2 кг	6 кг
Содержание воды	0,982 кг/м	1,473 кг/м	1,964 кг/м	2,455 кг/м	2,946 кг/м	3,437 кг/м	3,928 кг/м
Отопительная мощность при Δt = 55 K с изоляцией (согласно EN 14037)	199 Вт/м	270 Вт/м	342 Вт/м	425 Вт/м	507 Вт/м	590 Вт/м	672 Вт/м
Константа нагревательной мощности (K)	1,787	2,421	3,055	3,798	4,54	5,283	6,029
Экспонента нагревательной мощности (n)	1,176
Охлаждающая мощность при Δt = 10 K с изоляцией (согласно EN 14240)	32 Вт/м	45 Вт/м	57 Вт/м	73 Вт/м	90 Вт/м	106 Вт/м	122 Вт/м
Константа охлаждающей мощности (K)	2,683	3,695	4,707	6,056	7,405	8,753	10,102
Экспонента охлаждающей мощности (n)	1,083

Купить/заказать потолочные панели Zehnder ZBN buro@zehnder-radiator.ru

Специальные исполнения ик-панелей Zehnder серии ZBN и дополнительные возможности их оснащения:

• при необходимости вставки в панель различных устройств – осветительных приборов, датчиков пожарной сигнализации, динамиков и т.п. – производитель, в панелях ZBN, может выполнить эти технологические отверстия по техзаданию заказчика;
• при использовании излучающих панелей в спортивных сооружениях, возможна установка на их тыльной стороне выпуклой стальной оцинкованной сетки «анти-мяч».
• для применения в помещениях с повышенным содержанием пыли, возможно исполнение с пылезащитной тыльной листовой панелью, которую удобно и легко очищать;
• места соединений панелей, а именно труб и коллекторов, могут закрываться с применением декоративных панелей аналогичных самой поверхности основной излучаюшей панели;
• угловая стыковка панелей. Для создания особого дизайна потолочной зоны сооружения или в целях ее интересного визуального восприятия предприятие Zehnder предлагает возможность углового исполнения соединений панелей ZBN с декорированием их специальными планками.
• при наличии в кровле окон или фонарей верхнего света, можно использовать так называемое прерывистое исполнение, прерывистый вариант соединения панелей. При таком решении потолочные тепловые конструкции не будут закрывать дневной естественный свет и он будет беспрепятственно проникать во внутрь сооружения.

Основные критерии выбора отопительного оборудования Zehnder в производственных помещениях

Принцип действия потолочного отопления Zehnder

Потолочные излучающие панели Zehnder работают благодаря естественному принципу, идентичному принципу теплового воздействия солнца: прямые солнечные лучи холодным зимним днем вызывают у нас комфортное чувство тепла несмотря на холодный окружающий воздух.

Монтируемые на потолке инфракрасные панели дают вам ощущение теплового комфорта тем же самым способом, каким дает его вам солнце. Инфракрасные панели Zehnder излучают длинноволновую лучистую тепловую составляющую солнечного спектра. Это тепловые лучи. Они нагревают пол, стены, оборудование и людей находящихся в этом помещении. Такое тепло находит аккумуляцию в предметах обстановки, в полу и стенах, которые в свою очередь отдают в окружающую среду вторичное тепло. Другими словами, чтобы получить комфортную температуру в помещении, воздух в нем нагревать не обязательно.

Как известно, тепловая энергия солнца передается нам в виде электромагнитных волн, которые проходят через воздух без потерь. При контакте с твердыми телами эта энергия превращается в тепло. Потолочные излучающие панели Zehnder действуют в соответствии с этим естественным принципом.

Электромагнитный спектр

Исследования ученых показали, что наиболее полезное воздействие (при умеренной мощности) на организм человека оказывает именно инфракрасное излучение, особенно та его часть, которая примыкает к среднему поддиапазону. Ее называют «Vital Rays» или «Лучи Жизни». Именно в этом диапазоне находится излучение водяных потолочных панелей. Самое главное заключается в том, что собственное тепловое излучение человека тоже имеет эту частоту!

Солнце — источник электромагнитного излучения, которое, в зависимости от длины волны, делят на три части. Первая — видимый свет, который может быть при помощи обычной призмы расщеплен на семь цветов от фиолетового до красного (в порядке возрастания длины волны). Более короткие волны неразличимы невооруженным глазом и находятся за фиолетовой областью спектра. Отсюда и название — ультрафиолетовые волны. Наша атмосфера хорошо их поглощает. Защитной реакцией организма человека на воздействие ультрафиолета является потемнение кожи, которое мы называем загаром.

Длинные волны

Длинные волны — это инфракрасное излучение (тепловое излучение), которое также невидимо и располагается с противоположной стороны солнечного спектра за красной областью. Нашими органами чувств оно воспринимается как обычное тепло. Диапазон инфракрасного излучения достаточно велик и ученые его разбили на три поддиапазона — ближний, примыкающий к видимому свету, средний и дальний (или длинноволновый). Чем горячее предмет, тем более короткие волны он излучает, вплоть до видимого света (яркий пример — раскаленный стальной прут).

Инфракрасное отопление можно сравнить со световыми лучами. Правильно распределив в комнате источники света можно добиться комфортабельного, равномерного освещения. Точно так же распределяются и инфракрасные излучатели. Вычислив сначала суммарную мощность необходимую для обогрева помещения в целом, можно, затем, найти количество метров панелей, необходимых для равномерного распределения тепла в помещении. Рассчитывая систему лучистого обогрева, необходимо исходить из высоты потолков, суммарной требуемой мощности, а так же типа помещения, в котором лучистая система обогрева будет применяться.

Отопление с помощью потолочных излучающих панелей

Принцип действия излучающих панелей прост и эффективен: панели получают тепловую энергию от горячей воды и передают её в помещение посредством инфракрасного излучения.

Благодаря тому, что излучаемая панелями энергия проходит через воздух, не нагревая его в отличие от обычных конвекционных систем, и доходит до человека без потерь, для работы излучающей системы можно использовать теплоноситель более низкой температуры.

Потолочные излучающие панели отличаются гораздо более высокой энергоэффективностью по сравнению с обычными системами воздушного отопления. Использование панелей позволяет сократить расход энергии более чем на 40%. Наиболее наглядно эта экономия видна при отоплении помещений большого объёма. Еще одним преимуществом потолочных излучающих панелей является то, что излучаемое тепло равномерно распределяется по всему помещению и воспринимается человеком, как естественное тепло.

Отопление помещений

Традиционное (конвективное) отопление.

В первую очередь прогревается воздух, который поднимается вверх; т. е. тепловая энергия тратится на очевидно бесполезный для человека нагрев воздуха под потолком.

Инфракрасные потолочные панели.

Температура поверхности панели, обращенная к полу, нагревается до 120С. При такой температуре до 80% энергии преобразуется в поток тепловых лучей, а 20% уходит на прямой нагрев воздуха, соприкасающегося с панелью. Тепловые лучи беспрепятственно проходят сквозь воздух, не нагревая его, и нагревают непосредственно пол и предметы, от которых в свою очередь нагревается воздух. Поднимаясь к потолку, он немного остывает, при этом на уровне головы стоящего человека температура воздуха оказывается на 1-2С ниже, чем у пола.

Отопление крупногабаритных помещений

Задача теплоснабжения производственных помещений (цехов) — всегда считалась неординарной. И дело здесь не только в том, что, в отличие от жилых и административных зданий, производственные здания всегда создаются под определенную и часто уникальную технологию, требующую создания в производственном помещении особых условий по температуре, комфортности, влажности и запыленности внутреннего воздуха.

Не назовешь исключительным и такой случай, когда в границах одного производственного помещения необходимо создать несколько рабочих зон с разными условиями климатического комфорта. И, само собой разумеется, что практически каждое производство связано с жёстким исполнением нормативных требований по промышленной санитарии, взрыво- и пожароопасности.

Площадь здания на плане редко можно обозначить трёхзначным числом. Тысячи, а то и десятки тысяч квадратных метров пола под одной крышей. Вся эта площадь заставлена оборудованием, пронизана транспортными, электросиловыми и технологическими коммуникациями. Не может не впечатлять и высота производственных помещений. Она, как правило, составляет, как минимум, 6-7, а средняя — 14-18 метров. Не являются редкостью высоты в 20 и даже 30 метров. И это при высоте рабочей зоны всего в 2 метра, которую и надо обогревать.

Проблема отопления крупногабаритных помещений

Отопить даже среднее по размерам производственное помещение с помощью водяной или паровой системы отопления практически невозможно. Десятки километров распределительных трубопроводов упрутся в фундаменты технологического оборудования, перекроют проходы, пересекутся с силовыми сетями и сетями управления, расположенными ниже отметки пола. Именно эти, описанные выше сложности, объясняют то, что до недавнего времени практически единственным способом отопления производственных помещений являлось воздушное отопление.

Воздушное отопление

Воздух из отапливаемого помещения забирается вентилятором, подается на водяной или паровой калорифер и по воздуховодам направляется в рабочую зону. Распределение воздуха в рабочей зоне осуществляется с помощью распределительных головок или в виде направленных струй. Это несколько разгружает рабочую зону от систем разводки тепла и позволяет достичь достаточно равномерного его распределения на больших площадях цеха. К преимуществам воздушной системы можно отнести и то, что она легко совмещается с приточными системами вентиляции.

Недостатки воздушного отопления

Но этими, не всегда очевидными достоинствами, преимущества воздушных систем отопления исчерпываются. А вот перечень недостатков мог бы занять не один лист нашего описания. И, прежде всего, к этим недостаткам следует отнести теплофизические свойства воздуха, как теплоносителя. Воздух обладает крайне низкой теплоемкостью (в четыре раза меньшей, чем у воды). Следовательно, для переноса значительных тепловых нагрузок (а тепловая нагрузка только одного среднего цеха может сравниться с потребностью в тепле нескольких жилых многоэтажных зданий) требуется перемещать весьма внушительные массы воздуха. И, если объемы, занимаемые вентиляционными камерами и воздуховодами, исключающие из полезного использования до 5% объемов производственных помещений, можно отнести к малым бедам, то затраты на электроэнергию, приводящую в действие вентиляторы воздушных систем отопления к малым бедам отнести никак не удается. Ведь эти затраты даже в расчетном режиме работы не уступают затратам на тепловую энергию, потребляемую системами воздушного отопления. А в режимах с температурой наружного воздуха выше расчетной (а эти режимы составляют не менее 80% продолжительности отопительного периода) превосходят их.

Но и это еще не все. Рабочая, обитаемая зона производственных зданий и требует всего 20-30% их общего объема. Именно эти 20-30% объема здания и требуют поддержания комфортных условий, необходимых для работы персонала. Нагрев 70-80% воздуха, находящегося над рабочей зоной, следует отнести к прямым потерям. Но ведь всем известно, что удержать теплый воздух внизу еще никому не удавалось. Он неизбежно будет стремиться вверх, под крышу здания. Поэтому рост температуры воздуха от пола к потолку в производственных зданиях, оборудованных воздушными системами отопления составляет 1,5-2°С на метр высоты. Это означает, что в здании высотой 12 м при средней ощущаемой температуре в рабочей зоне 18°С воздух под крышей оказывается нагретым более 30° С. Такой перегрев внутреннего воздуха зданий приводит к резкому возрастанию тепловых потерь через наружные ограждения, верхние перекрытия, стены, световые проёмы и фонари.

И на этом беды системы воздушного отопления не заканчиваются.

Распределение приточного воздуха в рабочей зоне осуществляется при достаточно высокой скорости воздуха. Это приводит к сквознякам и снижению комфортности за счет увеличения выделения тепла телом человека. Эксплуатация системы воздушного отопления в нормальном режиме (без недотопа) вынуждает поддерживать в помещении завышенную на 1-2°С температуру и сопровождается, как следствие, увеличением тепловых потерь через наружные ограждения здания. Но, в настоящее время, многие предприятия с целью снижения затрат на отопление сознательно идут на «недотоп» производственных помещений. В этом случае снижается температура воздуха, подаваемого в рабочую зону, и повышенная скорость воздуха при пониженной его температуре приводит к прямому переохлаждению работников. Для поддержания хотя бы приемлемых условии труда, струйные аппараты воздухораспределения, повсеместно, либо разворачиваются вверх, выше рабочей зоны, либо вообще снимаются.

Таким образом, система переходит к затратному режиму работы без какого-либо положительного эффекта, кроме сохранения этой системы от размораживания и окончательного выхода её из строя.

Управление системой воздушного отопления

Нельзя сказать «доброго слова» и об управляемости систем воздушного отопления. При изменении скорости работы вентилятора (достижение заданной температуры воздуха), уменьшается «пробивная» способность струи теплого воздуха, в следствии мы получаем не равномерный температурный профиль по периметру помещения.

Инфракрасное отопление Zehnder

Главной отличительной особенностью инфракрасного отопления Zehnder является обогрев помещения с помощью потока лучистой энергии теплового спектра. Поток лучистой энергии, направляемый расположенными непосредственно над обогреваемой зоной лучистыми обогревателями, не нагревая окружающий воздух, нагревает поверхности пола, установленного в обслуживаемой зоне оборудования и находящихся в этой зоне людей. В свою очередь, пол и оборудование, нагреваясь, конвекцией отдают аккумулированное тепло окружающему воздуху. Что же касается находящихся в обогреваемой зоне людей, то их комфортное состояние, соответствующее степени интенсивности труда, поддерживается не только за счет температуры окружающего воздуха, как при воздушном отоплении, но еще и отраженной на них со стороны обогревателей, нагретого пола и оборудования лучистой энергии. Это принципиальное отличие систем инфракрасного отопления от традиционных систем отопления позволяет достигать наиболее полного для работников состояния комфорта.

Преимущества инфракрасного отопления

Не вызывает сомнения факт, что системы воздушного отопления перегревают верхнюю часть помещения. Вернемся к зданию с высотой перекрытий 12 м, где при средней температуре в рабочей зоне 15°С, воздух под крышей оказывается нагретым до 30° С. В том же самом здании, но оборудованном потолочными панелями Zehnder, при той же температуре в рабочей зоне, температура под кровлей составит 19 С. Таким образом прирост температуры по высоте 0,3 С/м. Эта разница температуры воздуха под крышей (11°С) приводит к снижению расчетных тепловых потерь через кровлю производственного помещения и верхний пояс стен по периметру здания. Это, в свою очередь, приведет к снижению годовых затрат тепла на систему отопления помещения до 40%. И это без учета снижения тепловых потерь с воздухом, удаляемым системами общеобменной вентиляции, ведь вытяжные устройства этих систем располагаются, как правило, именно на кровле производственных зданий. Трудно переоценить работу потолочных панелей Zehnder в многоярусных складских помещениях, где хранение продукции подвержено строгим температурным допускам или людям приходится работать выше расчетной точки.

Другим следствием, вытекающим из специфики инфракрасного отопления является то, что заданные комфортные условия пребывания человека в рабочей зоне достигаются при меньшей температуре окружающего воздуха. Объясняется это тем, что в отличие от традиционных систем отопления, где в энергетический баланс с телом человека вступает только окружающий его воздух, в системах лучистого отопления состояние комфорта складывается из поверхности тела человека и падающего на него лучистого потока. Чем выше интенсивность лучистого потока, тем ниже комфортная температура окружающего воздуха. Эта особенность хорошо известна горнолыжникам, не упускающим случая позагорать под солнечными лучами среди заснеженных горных вершин, не взирая на то, что температура окружающего воздуха значительно ниже нулевой отметки. Поэтому для того, чтобы передвигаясь из теневой зоны цеха в зону лучистого потока, человек не почувствовал даже мимолетного ощущения холода, допускается снижение поддерживаемой в помещении температуры воздуха не более чем на 4°С. Но и этого снижения температуры вполне достаточно, чтобы расчетные тепловые потери здания снизились на 10%. А это влечет за собой годовую экономию тепла на обогрев здания еще на 20% сверх той, что указана выше.

Потолочные панели Zehnder

При использовании потолочных панелей Zehnder система общеобменной вентиляции, совмещенная с системой воздушного отопления, освобождается от громадных расходов рециркулируемого воздуха, обслуживающего собственно систему отопления. Снижается и температура приточного воздуха. Все это вместе взятое позволяет, не меняя существующих воздуховодов, снизить в несколько раз скорость движения приточного воздуха в распределительных каналах. В свою очередь, пропорциональная квадрату скорости потеря напора в воздуховодах, напрямую ведет к снижению затрат на привод вентиляторов как минимум в два-три раза.

Локальный обогрев. При использовании систем лучистого отопления возможно обогревать отдельные зоны помещения или рабочие места. Также можно регулировать температуру в каждой зоне помещения.

Большие производства организованы по функциональному принципу: администрация, производственные площади, склады, проходы. Каждый из этих блоков органически связан со всей системой в целом, но в то же время отличается от других, в том числе и в вопросах потребности в энергии. Например, в производственных цехах требуется постоянная комфортабельная температура, которая не нужна в проходах. Различные климатические требования могут не соответствовать физической организации помещений в случае, когда различные производственные процессы выполняются в одном и том же неразделенном помещении. В данной ситуации, традиционная система отопления будет неэкономичной и неэффективной: слишком много тепла, там, где это не нужно и слишком мало там, где необходимо. На сегодняшний день система лучистого обогрева позволяет преодолеть эти проблемы.