hidronik radyant isıtma ve soğutma sistemleri

Bir hidronik (su-bazlı) radyant ısıtma ve soğutma sistemi, suyun ısı taşıyıcı olarak kullanıldığı (enerji dağıtım aracı) ve koşullandırılan mahale yapılan ısı transferinin yarısından fazlasının yayınımla yapıldığı sistemlere karşılık gelmektedir [3 ]. Radyant ısıtma ve soğutma sistemlerini üç gruba bölmek mümkündür: Radyant ısıtma ve soğutma panelleri, borulama sistemi ana bina yapısından izole olan radyant sistemler (radyant yüzey sistemleri) ve borulama sistemi ana bina yapısına gömülü sistemler (Thermally Active Building Systems – TABS (Isıl Aktif Bina Sistemleri)). Borulama sistemi içerisinde dolaşan ısı taşıyıcısı (su) ısıtmada düşük sıcaklığa, soğutmada yüksek sıcaklığa sahiptir. Bazı TABS kullanılan yapılarda, ayrıca hava da ısı taşıyıcısı olarak kullanılırken, yine ayrıca elektrik de ısıtma uygulamalarında kullanılabilir.

Zemin, duvar ve tavanlar mahale ısıtma veya soğutma sağlayan yüzeyler olarak kullanılabilir. Hidronik radyant yüzey sistemleri, gizli ısıyı karşılayabilmek ve iç hava kalitesini sağlayabilmek için havalandırma sistemine gereksinim duymaktadır. Radyant ısıtma ve soğutma sistemleri, mahal içerisindeki tüm soğutma ve ısıtma yüklerinin havalandırma ile karşılandığı tümü-havalı sistemlerden daha düşük hava debilerine ulaşmayı mümkün kılar.

Mahale ısı verilmesi veya mahalden ısı uzaklaştırılması, ısı yayınımı ve taşınımının kombinasyonuna dayanmaktadır. Toplam ısı transfer katsayıları (taşınım ve yayınım kombinasyonu); zeminden, duvardan ve tavandan ısıtma için sırası ile 11, 8 ve 6 W/m2K’ken, zeminden, duvardan ve tavandan soğutma için yine sırasıyla 7, 8 ve 11 W/m2K’dir [3 ]. Radyant ısı transfer katsayısı olarak, % 4 hata oranı ile 5,5 W/m2K değeri sabit olarak alınabilir. Toplam ısı transfer katsayılarındaki farklılığa doğal taşınım neden olmaktadır. [6 ] numaralı kaynakta doğal taşınım katsayılarına genel bir bakış bulunmaktadır.

Kabul edilebilir yüzey sıcaklıkları göz önüne alındığında (konfor ve çiğ noktası kaygıları) ve ısıtma için 20°C, soğutma içinse 26°C’lik işletim sıcaklıkları varsayımı yapılarak maksimum ısıtma soğutma kapasitelerine ulaşılabilir. Zeminden maksimum ısıtma ve soğutma kapasiteleri sırası ile 99 W/m2 ve 42 W/m2; duvardan maksimum ısıtma ve soğutma kapasiteleri sırasıyla 160 W/m2 ve 72 W/m2; tavandan maksimum ısıtma ve soğutma kapasiteleri sırasıyla 42 W/m2 ve 99 W/m2’dir. Zeminin çevresel bölümlerinde 165 W/m2’ye kadar maksimum soğutma kapasitesine ulaşmak mümkündür. Farklı çalışmalar, bir zeminden soğutma sisteminin maksimum soğutma kapasitesi olan 42 W/m2; zemin üzerine direkt güneş ışığı geldiğinde 100 W/m2’yi bile geçebilir.