Résultats d'une analyse par éléments finis (MOCHE) étude ci-dessous comparant l'efficacité des ailettes utilisant des plaques d'aluminium extrudées épaisses par rapport à des plaques d'aluminium embouties minces. Les paramètres de l'étude sont;

120ºF d'eau dans des tubes, 70ºF d'air au-dessus et au-dessous de l'assemblage du plancher, 8" o.c. espace des tubes, 1/2" PEX, coefficient de transfert de chaleur de 2.0 Btu/h/pi2/ºF, 8" X 1/32" plaque estampée et 4" X 1/16" plaque extrudée, contact non perturbateur entre l'aileron et le sous-plancher.

Note sur les études FEA: les résultats ne reflètent que la combinaison des paramètres indiqués ci-dessus et il est conseillé aux lecteurs de ne pas tirer de conclusions sur la base de paramètres non étudiés. Les résultats ne doivent pas non plus être indicatifs de conditions transitoires telles que le démarrage et ne doivent pas tenir compte d'un contact perturbateur (c'est à dire. entrefers dus à la torsion et au flambage de l'ailette (caractéristique inhérente aux systèmes à plaques minces). en outre, le modèle ne prend pas en compte le transfert 3D le long du tuyau, c'est à dire. combien d'énergie est extraite du tuyau le long de sa longueur.

Message: N'importe quel nombre de combinaisons de paramètres non étudiés donnera des résultats différents de ce qui est montré ci-dessous. Aussi, étant donné le choix entre des plaques et des lecteurs sans plaque sont informés qu'un système sans plaque, en particulier les systèmes où les tuyaux sont montés sur les côtés de la solive ou suspendus dans l'air entre les solive est la méthode la plus inefficace pour chauffer un plancher. Dans le cas de ce dernier, cela reviendrait à chauffer une casserole d'eau en la retenant hors du brûleur. Dans tous les climats sauf les plus chauds et/ou les maisons les plus efficaces telles que R2000 ou PassiveHaus, le système à montage latéral ou suspendu ou sans plaque détruira littéralement l'efficacité d'une chaudière en raison de la température nécessairement plus élevée requise en raison de la méthode d'installation inefficace.

En plus d'évaluer l'utilisation de plaques pour le transfert de chaleur, les utilisateurs doivent également évaluer le potentiel d'amplification sonore des plaques en raison de l'expansion et de la contraction des tuyaux. Méthodes d'installation propres au tuyau fabricant d'aluminium doivent être suivies pour assurer un sol climatisé silencieux et efficace.

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Chiffre 1. Profil de l'extrudé (Haut) et estampillé (bas) plaques de transfert de chaleur en aluminium utilisées pour les systèmes de refroidissement et de chauffage radiants sous le plancher.

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Chiffre 2. Résultats graphiques de l'étude. En raison de la zone de contact et de la conductivité accrues, la plaque extrudée a fourni des températures de surface plus élevées sur les points b à b' par rapport à l'ailette mince. Cela représente une largeur approximative de 2.5". Approche du bord de la plaque extrudée en c et c', noter la dégradation thermique des points b à c et de c à d et b' à c' et c' à d'. Cela est dû au profil plus étroit 4" (c à c') par rapport au profil estampé 8" (e à e') où c à d et c' à d' représentent la température de surface sur le sous-plancher non plaqué.

Remarque avec tous les autres facteurs égaux, la température de pointe plus élevée délivrée par la plaque extrudée implique également une température de fluide de retour plus basse qui améliore le rendement de la chaudière. A partir de cette étude utilisant les paramètres indiqués, la plaque extrudée serait un bon choix pour les travées de solives plus étroites avec un revêtement de sol plus résistant et où il existe une valeur pour une température de fluide de retour inférieure. Une étude plus détaillée avec différentes combinaisons fournirait d'autres résultats comparatifs.

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Chiffre 3. Détails d'assemblage pour extrudé 1/16" X 4" plaque d'aluminium. Notez la ligne médiane de la chaîne de conductance du tube, plaque et bois. Avec ce profil, la plaque facilite la conductance du tuyau dans le bois plus efficacement que la plaque estampée illustrée à la figure 5 et chiffre 6.

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Chiffre 4. Isothermes peints en couleur à partir de l'analyse par éléments finis (MOCHE) pour l'extrudé 1/16" X 4" plaque d'aluminium. Notez l'intensité thermique autour de la plaque extrudée par rapport à la plaque estampée illustrée ci-dessous dans la figure 6. Ce type de plaque est plus efficace pour extraire la chaleur du tuyau, ce qui entraîne des températures de retour plus basses, ce qui améliore l'efficacité de la chaudière.

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Chiffre 5. Détails d'assemblage pour extrudé 1/32" X 8" plaque d'aluminium. Notez la zone et la conductivité réduites au niveau de la ligne centrale pour cette plaque estampée spécifique, cela se traduit par une température de surface inférieure (b à b') montré dans la figure 2 en comparaison de pointer vers les températures indiquées de a à b et de a à b'.

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Chiffre 6. Isothermes peints en couleur à partir de l'analyse par éléments finis (MOCHE) pour le tamponné 1/32" X 8" plaque d'aluminium. En raison du profil plus large du 8" plaque la distribution de la chaleur s'étend toujours plus vers l'extérieur mais avec moins d'intensité sur l'ensemble de la plaque, comme le montre la figure 2 de e à e' par rapport à c à c' de la plaque extrudée.

commentaires: pour cette étude spécifique, il peut être démontré que les deux plaques sont efficaces pour extraire la chaleur du tuyau PEX et la distribuer par conduction dans le sous-plancher en bois. Comme pour de nombreux composants, il ne s'agit pas que l'un soit meilleur qu'un autre, il faut plutôt regarder l'application et choisir celui qui convient le mieux à la tâche.. La plaque extrudée plus épaisse serait efficace dans les baies de solives plus étroites avec des assemblages de revêtement de sol plus résistants et partout où des températures de retour plus basses sont utiles, alors que la plaque emboutie plus mince serait efficace dans des cavités de poutrelles plus larges avec un revêtement de sol moins résistant et partout où des températures de retour inférieures ne sont pas utiles par rapport aux capacités du type extrudé.

Indépendamment du mince estampé ou épais extrudé, nous ne recommandons pas les types d'ailettes ventilées qui sont fixées autour du tuyau pour les systèmes de tubes suspendus. Les systèmes de tubes suspendus sont les moins efficaces de toutes les options disponibles et ne parviennent pas à renvoyer les températures les plus basses vers les systèmes de chauffage.