Välkommen till den här modulen om de grundläggande principerna för hydroniska system såsom strålningskylning och uppvärmning. 

Principerna bakom strålningskylning och uppvärmning är desamma, men i den här modulen kommer vi främst att diskutera strålningskylning. 

I varje byggnad finns det en ständigt pågående utbyte av värmestrålning mellan ytorna på alla kroppar. 

Värmestrålning avges från personer, utrustning, möbler, golv, innertak och väggar. Mängden strålning från en kropp är beroende av sin emissivitet, storlek och kroppens temperatur. Ju högre emissivitet, storlek och temperatur desto högre är strålningen. En stor kropp eller yta med en lägre temperatur än de andra ytorna i ett rum kommer att ta emot mer strålning än den avger. 

Det är vad vi utnyttjar när ett kylt innertak eller golv införs i ett rum. Här cirkuleras kylt vatten i tunna rör och används för att kyla innertaket eller golvet. Den vattenkylda ytan – ett innertak eller ett golv – absorberar så mycket av värmestrålningen som utväxlas i rummet att rumstemperaturen kan hållas under kontroll. 

Dessutom kan ett kylt innertak också absorbera en stor mängd värme med hjälp av konvektion. I ett kylt innertak eller hydroniska kylsystem, används kylt vatten som kylmediet i stället för luft. Men varför är det en fördel? 

Först och främst är vattnets densitet Dessutom är vattnets värmekapacitet 4,2 gånger högre än luftens värmekapacitet. Och det betyder att vatten kan innehålla betydligt mer energi än luft. 

Med andra ord behöver vi mycket mindre vatten än luft för att transportera samma mängd energi. Tänk på den här jämförelsen: En varmluftsballong rymmer 3 500 liter luft. Mängden energi som finns i ballongen är samma mängd energi som kan inneslutas i en liter vatten. Det är kombinationen av vattnets densitet och dess oöverträffade värmekapacitet som används i vattenburna system. 

Och eftersom vatten bär energi i en mycket tätare form, är vattenburna system konstruerade på sätt som är mycket mer utrymmeseffektiva än forcerade luftsystem. Ta en titt på skillnaden i rörstorlekar för hydroniska system jämfört med forcerade luftsystem. 

Till exempel måste cirkulära luftkanaler installerade i ett forcerat luftsystem vara ungefär 400 till 500 mm för att framföra 10 kW kylkapacitet. För att ge exakt samma kylkapacitet, behöver det hydroniska systemet endast 40 mm rör. 

Det innebär att kanalarbetet i ett forcerat luftsystem tar mycket mer plats än rörledningarna i ett hydroniskt system. 

Nu ska vi titta på ett praktiskt exempel på hur principerna för hydronisk kylning appliceras i en hög byggnad och fördelarna som medföljer. 

Den här byggnaden är försedd med ett forcerat luftsystem och har 100 våningar med kontors- och bostadsområden. Om den här byggnaden hade ett hydroniskt system istället, skulle byggnaden haft! Det är 5 extra våningar med hyresinkomster för fastighetsägaren och en mycket effektivare byggnad överlag. 

På så sätt kan vattenburna system minska den golvhöjd som krävs för en byggnad vilket medger fler våningar i samma byggnad, vilket i sin tur möjliggör ökad utnyttjad golvyta och ökade hyresintäkter. 

Vattenburna system sparar inte bara utrymme; de förbättrar också dramatiskt byggnadens effektivitet. Låt oss titta på vårt exempel med skyskrapan ur ett kostnadsjämförelseperspektiv. För det första: Ett forcerat luftsystem använder mycket mer effekt för distribution av luft än ett hydroniskt system gör. Så som visas här, är den effekt som behövs för distribution ungefär 10 gånger högre med det forcerade luftsystemet jämfört med det vattenbaserade hydroniska systemet. 

Detta visar hur hydroniska system inte bara öka den utnyttjade golvytan; de förbättrar dessutom byggnadens effektivitet avsevärt. 

För att sammanfatta har hydroniska system följande egenskaper och fördelar: 

• De utnyttjar vattnets höga energitäthet för mycket effektiv transport och distribution av energi. 
• Det resulterar i smalare rördistributionsnät i byggnaden vilket förbättrar utrymmesprestandan. 
• På grund av vattnets överlägsna energitäthet, förbrukar vattenburna system också mycket mindre energi för energitransport än forcerade luftsystem. 
• Hydroniska system med kylda innertak eller golv kan ta bort byggnadens känsliga värmebelastningar och detta medger betydligt minskade luftvolymer. 
• Och sist men inte minst, hydroniska system garantera en optimal inomhusmiljö för de som vistas i byggnaden.