Ważne od marca 2015 r.: norma DIN EN 16430 reguluje pomiar mocy konwektorów podłogowych wspomaganych wentylatorem i tym samym zapewnia porównywalność tych urządzeń. Możliwe są również pomiary mocy chłodniczej.
W nowoczesnej architekturze w pełni przeszklone elewacje są popularnym narzędziem stylizacji. Szczególnie w wieżowcach, budynkach reprezentacyjnych i ogrodach zimowych szkło często jest postrzegane jako wyraz otwartości i przejrzystości. Aby nie zasłaniać widoczności klasycznymi grzejnikami ani jednostkami parapetowymi, za szklanym frontem są zazwyczaj umieszczane konwektory podłogowe. W ramach standardowej funkcji powietrze ogrzewane przez konwektor – czy to na skutek konwekcji naturalnej, czy z pomocą wentylatora – wznosi się od frontu okna i umożliwia przepływ chłodniejszego powietrza w pomieszczeniu w dół. Powstaje obieg powietrza i całe pomieszczenie jest ogrzewane.
Tyle o znanej i stosowanej tysiące razy zasadzie działania konwektora podłogowego. Zaskakuje fakt, że nie istniała żadna europejska norma dotycząca pomiaru mocy, zwłaszcza jeśli urządzenie mogło również chłodzić. Projektanci, inwestorzy i architekci nigdy nie mogli być pewni faktycznej mocy konwektorów. Do teraz – od marca 2015 r. norma DIN EN 16430 obwiązuje bowiem dla „grzejników wspomaganych wentylatorem, konwektorów i konwektorów podłogowych”.
Porównywanie podobnych produktów różnych producentów jest naturalnym procesem w gospodarce rynkowej. Aby dokonać rzetelnego porównania, potrzebne są jednak wiarygodne dane – jednak w przypadku konwektorów podłogowych do tej pory nie było to możliwe z powodu braku jednoznacznej normy. Niektórzy producenci dokonują pomiarów zgodnie z normą DIN EN 442, co nie jest najgorszym wyborem, ponieważ przewiduje ona pomiar mocy grzejników i konwektorów. Norma ta nie jest jednak przewidziana dla grzejników podłogowych i nie zawiera żadnych informacji na temat chłodzenia. Ponadto często stosowano również normę DIN 4704-4. Ta z kolei – choć rzeczywiście ma zastosowanie do konwektorów podłogowych – nie reguluje mocy chłodniczej i nie jest już aktualna z punktu widzenia konfiguracji testowej.
Aby ostatecznie móc zmierzyć moc chłodniczą, niektórzy skorzystali z DIN EN 14518 – normy dotyczącej pomiaru mocy belek chłodzących, które są naturalnie montowane na suficie. Inni natomiast mierzyli temperaturę powietrza na wlocie, aby wyliczyć z niej moc chłodniczą. To również nieodpowiednia i dająca nieprawdziwe wyniki metoda, ponieważ właściwa dla danej konfiguracji referencyjna temperatura powietrza i temperatura powietrza na wlocie zwykle znacznie się różnią. Najmniej wiarygodne są kompletnie wyliczone parametry bez pomiaru. A jednak tymi abstrakcyjnymi danymi są wypełnione całe katalogi producentów.
DIN EN 442 tworzy podstawę
DIN EN 16430 to norma, która ma na celu uporządkowanie plątaniny procedur i zapewnienie projektantom i architektom niezbędnej pewności przy opracowywaniu rozwiązań w zakresie ogrzewania i chłodzenia. Wraz z publikacją normy kończy się długotrwały proces. Od przydzielenia zadań Europejskiemu Komitetowi Normalizacyjnemu (CEN) w 2008 r., poprzez pierwszy projekt, krajowe i europejskie posiedzenia w sprawie sprzeciwu, aż po zatwierdzenie przez wszystkie państwa CEN upłynęło niemal siedem lat.
Nowa norma ma trzy części:
- część 1: wymagania i warunki techniczne
- część 2: metody kontroli i oceny mocy cieplnej
- część 3: metody kontroli i oceny mocy chłodniczej
Norma DIN EN 16430 zasadniczo nie jest nowa – za podstawę przyjęto normę DIN EN 442, zmieniono i rozszerzono jednak kilka jej decydujących punktów:
Układ w kabinie testowej bardziej odpowiada teraz rzeczywistym warunkom. I tak temperatura tylnej ściany (symulująca front okna) w trybie ogrzewania jest ustawiana na 16°C +/- 0,5 K, co odpowiada zwykłej temperaturze powierzchni nowoczesnych okien. Ponadto kanał testowy jest umieszczony przed tylną ścianą w odpowiadającej praktyce odległości 50 mm zamiast dotychczasowych 200 mm. Referencyjna temperatura powietrza jest mierzona w odległości 2 metrów od fasady i na wysokości 0,75 metra. W trybie chłodzenia temperaturę powierzchni pomieszczenia testowego, w szczególności temperaturę tylnej ściany, należy ustawić na 28°C +/- 0,5 K.
Uwaga na „zwarcie”
Szczególnie dla konwektorów podłogowych z funkcją chłodzenia norma DIN EN 16430 powstała za późno. Skuteczne chłodzenie z poziomu podłogi jest bowiem prawdziwą sztuką. Ciepłe powietrze unosi się do góry, a chłodne powietrze opada w dół – wie o tym każde dziecko. Dla konwektora podłogowego oznacza to, że w trybie chłodzenia musi on pracować wbrew prawom fizyki. Zasysa on powietrze w pobliżu podłogi, schładza je i wydmuchuje przy fasadzie. Jeśli powietrze to z powrotem opadnie zbyt szybko, nastąpi „zwarcie”: klimatyzowane powietrze jest ponownie zasysane, a wynikająca z tego niepożądana cyrkulacja sprawia, że chłodne powietrze koncentruje się nad kanałem i jest stamtąd rozprowadzane po pomieszczeniu na małej wysokości w niskiej temperaturze. Wskutek tego pożądana moc chłodnicza nie jest osiągana, mogą występować przeciągi i po prostu zimne stopy. Zwarcie to można znacznie zredukować dzięki specjalnej geometrii konwektora. Tak zoptymalizowany przepływ pozwala na wznoszenie się powietrza wysoko przy froncie okna, gdzie miesza się ono i w komfortowej temperaturze wnika głęboko do wnętrza pomieszczenia. Konfiguracja testowa normy DIN EN 16430 wskazuje, czy konwektor jest zdolny do efektywnego chłodzenia.
Punktem odniesienia dla mocy chłodniczej jest referencyjna temperatura powietrza, która jest mierzona w środku pomieszczenia badawczego w odległości 2 metrów od fasady i na wysokości 0,75 metra. W zależności od proporcji zwarcia może ona nawet w znacznym stopniu odbiegać od temperatury powietrza na wlocie. Ostatecznie dla użytkownika najważniejsza jest temperatura w strefie przebywania. Jeśli temperatura pomieszczenia (referencyjna temperatura powietrza) i temperatura powietrza na wlocie zostaną teraz błędnie ustawione na tę samą wartość, spowoduje to bardzo duże różnice w mocy chłodniczej. W praktyce zmierzono już powstałe z tego powodu różnice w mocy na poziomie ponad 50 procent.
Poziom ciśnienia akustycznego decydujący dla wymiarowania
W przypadku konwektorów podłogowych z wentylatorem oprócz mocy grzewczej i chłodniczej decydującym punktem oceny jest moc akustyczna. Wymiarowanie konwektorów zawsze powinno odbywać się na podstawie poziomu ciśnienia akustycznego. Tylko w ten sposób można zagwarantować, że wymagana moc cieplna lub chłodnicza będzie dostarczana przy zachowaniu dopuszczalnej mocy akustycznej. W większości przypadków w arkuszach danych podaje się urządzenia o średnim poziomie ciśnienia akustycznego od 30 do 35 dB(A). Jednak w praktyce wiele konwektorów do uzyskania swojej mocy cieplnej czasami osiąga ponad 50 dB(A) – dla pomieszczeń wrażliwych pod względem akustyki to o wiele za dużo. Przyczyną różnicy między wynikiem pomiaru a rzeczywistą mocą może być stosowanie niewłaściwej normy lub nieprawidłowa referencyjna temperatura powietrza podczas obliczania mocy. Dla projektanta może to oznaczać reklamację, która w najgorszym przypadku kończy się tym, że już zainstalowane konwektory, które początkowo mogą wydawać się ekonomiczne, muszą zostać wyrwane i wymienione na konwektory, które zostały poddane wiarygodnym pomiarom. Norma DIN EN 16430 dla emisji hałasu zakłada zresztą pomiary konwektorów każdorazowo przy najwyższej, średniej i najniższej prędkości obrotowej. Oprócz mocy akustycznej producent może określić poziom ciśnienia akustycznego o stałym poziomie tłumienia pomieszczenia wynoszącym 8 dB(A).
Podsumowanie
DIN EN 16430 stanowi tym samym jedyną normę, zgodnie z którą można dokonywać niezawodnych i ukierunkowanych na praktykę pomiarów konwektorów podłogowych. Dzięki temu zapewnia ona pewność planowania i możliwość porównywania urządzeń różnych producentów – oczywiście pod warunkiem, że odtąd wszyscy producenci będą dokonywać pomiarów zgodnie z normą DIN EN 16430 i podawać swoje dane.