Stratificarea termică

Laminarea termică este formarea straturilor (straturi) de temperaturi distincte într - un fluid. Majoritatea fluidelor au o densitate ( densitate ) care scade odată cu temperatura și, în prezența gravitației , fluidul fierbinte deasupra fluidului mai rece . Într-o incintă închisă (exemplu: cameră neventilată), dacă peretele superior este fierbinte și peretele inferior rece, poate apărea stratificarea termică a fluidului (dacă peretele superior și cel rece este inversat, ar trebui să apară o mișcare naturală de convecție ).

Astfel, apa de suprafață a lacurilor sau a mării în repaus este mai caldă decât apa cu un metru mai adânc, iar aerul de la tavanul unei camere este mai cald decât la nivelul solului.

Stratificarea aerului

Stratificarea apei

Stratificarea unui lac

Stratificarea lacului este tendința de lacuri pentru a forma straturi separate și distincte prin vreme caldă termic. Lacurile stratificate au în general trei straturi distincte: epilimnionul care cuprinde stratul superior superior, termoclina (sau metalimnion), un strat intermediar care poate schimba adâncimea pe tot parcursul zilei și hipolimnionul , care este mai rece, care se extinde până la fundul lacului.

Stratificarea termică aplicată clădirii

În cazul aerului dintr-o clădire, aerul cald este mai puțin dens decât aerul rece: aerul cald crește și aerul rece stagnează la nivelul solului. Variația temperaturii poate ajunge la 1 ° C per metru de înălțime (astfel, pentru o înălțime de 10 metri între podea și tavan, se poate observa o diferență de temperatură de 10 ° C ).

Această situație este dăunătoare:

confortul oamenilor (mai ales dacă există nivele diferite);
consumul de energie de încălzire necesar pentru a atinge temperatura setată . Supraîncălzirea atmosferei superioare (inutilă) este apoi o sursă de pierdere proporțională cu diferența de temperatură (involuntară).

Instalarea unui sistem de delaminare , care mută aerul din partea superioară în partea inferioară, permite acestui aer cald să coboare cu următoarele consecințe:

o reducere semnificativă a temperaturii ridicate și, prin urmare, a consumului de energie;
o creștere semnificativă a confortului oamenilor (atmosferă mai regulată);
o putere mai bună de uscare a atmosferei (prin creșterea fluxului de aer).

Premise foarte stratificate

Toate spațiile înalte au stratificare semnificativă a temperaturii: săli de sport, săli de sport, lăcașuri de cult, ateliere, amfiteatre, cinematografe ... Pentru a combate aceasta, mai multe tehnici pot coexista pentru a reduce căldura, pe lângă cele menționate mai sus.:

difuzie cu un număr mai mare de radiatoare pentru a reduce temperatura de emisie;
regularitatea emisiilor de căldură (temperatura inițială de convecție mai mică);
sisteme de radiații concentrate direcționate în jos de reflectoare;
sistem de radiații distribuite;
sistem de radiații blând prin sol;
sistem de colectare a recuperării fluxului de aer proaspăt (sistem de convecție forțată sau canalizată).

Soluții

Astăzi există un număr mare de sisteme diferite pe piață pentru combaterea stratificării temperaturii. Cu toate acestea, există puține sisteme care combină economia și confortul.

Cele mai comune sisteme sunt:

circulație inteligentă și reglementată a ventilatorului;
incalzitoare unitare ;
arme cu aer;
destratificator (recuperarea aerului cald din tavan prin readucerea sa permanentă pe podea)

Caz de stratificări benefice

Rezervoarele de stocare a căldurii profită de acest fenomen (exemplu: încălzitoare de apă menajere). Deoarece straturile fierbinți nu își transmit caloriile către straturile inferioare, utilizatorul poate goli rezervorul (balonul) scăzând ușor temperatura de ieșire. De asemenea, este necesar ca apa de umplere să fie introdusă de jos și, în plus, să fie introdusă fără a provoca agitare.