Классификация систем воздушного отопления

Системы воздушного отопленияв качестве теплоносителя используют воздух, который, нагреваясь в калорифере до заданной температуры за счет первичного теплоносителя – пара, горячей воды или газов, подается в отапливаемое помещение и, остывая, отдает свою теплоту. Количество теплоты, полученное при остывании воздуха, должно быть равно теплопотерям помещения. Основным преимуществом воздушного отопления являются высокие санитарно-гигиенические показатели, основными недостатками – значительные размеры воздуховодов, сложность регулирования и повышенные требования к герметичности здания.

Классификациюсистем воздушного отопления осуществляют по нескольким признакам:

• по способу побуждения движения теплого воздуха – системы с естественной циркуляцией и механическим побуждением за счет вентилятора;
• по месту приготовления воздуха – местные системы, где нагревание и подача воздуха производится непосредственно в отапливаемом помещении с помощью отопительных и отопительно-вентиляционных агрегатов, и центральные системы, где воздух нагревается в воздухонагревательной установке и по каналам подается в одно или несколько помещений;
• по выполняемым функциям – только отопительные, полностью рециркуляционные и системы, совмещенные с вентиляцией, т.е. частичной рециркуляцией, или прямоточные, при этом количество наружного воздуха определяется требованиями вентиляции;
• по качеству подаваемого воздуха – системы с полной рециркуляцией, прямоточные или с частичной рециркуляцией.

В системе с полной рециркуляциейвоздух, нагретый в калорифере, с помощью вентилятора направляется по вентиляционным каналам в помещение, где он, отдавая свою теплоту, компенсирует теплопотери помещения и охлажденный возвращается по каналу в агрегат. Затем воздух вновь нагревается, и описанный процесс повторяется. В циркулирующем воздухе постепенно накапливаются вредности, выделяющиеся в помещении, и гигиена помещения ухудшается. Рециркуляционной системе присущи высокая экономичность и низкие гигиенические качества. Такое отопление широко используется в школах, административных и общественных зданиях, как дежурное, т.е. в нерабочее время, а также в складских, коммунально-бытовых и других помещениях, где нормами не предусматривается вентиляция.
В прямоточной системе наружный воздух из воздухозаборной шахты вентилятором прогоняется через калорифер и по каналам подается в помещение. Там он, отдавая свою теплоту, компенсирует теплопотери помещения, ассимилирует выделяющиеся в помещении вредности и удаляется через вытяжную шахту. Прямоточная система отопления обладает самыми высокими гигиеническими качествами, но характеризуется самыми большими потерями тепловой энергии, уходящей вместе с отработанным воздухом.
В системе с частичной рециркуляцией в калорифере нагревается смесь наружного и рециркуляционного воздуха. Приточный подогретый воздух по каналам подается в помещение. Там он, отдавая свою теплоту, компенсирует теплопотери помещения, ассимилирует вредности и частично удаляется через вытяжную шахту, а оставшаяся часть поступает по каналу на смешение с наружным воздухом. Такая система экономически целесообразнее, так как использует теплоту отработанного воздуха, но применение ее ограничено ( зависит от вида выделяющихся в помещении вредностей). Объем наружного воздуха определяется требованиями вентиляции.

Система воздушного отопления с рекуперацией теплоты отработанного воздуха наиболее совершенна в гигиеническом и технико-экономическом отношении.
Системы воздушного отопления рекомендуется совмещать с вентиляцией, если вентиляция работает две или три смены. При остановке технологического оборудования предусматривается дежурное отопление, работающее при полной рециркуляции.
В центральных системах подача воздуха в помещения может осуществляться: сосредоточенно и с помощью воздуховодов.

Отопление с сосредоточенной подачей воздухаполучило широкое применение в производственных зданиях больших объемов и общественных, таких, как кинотеатры на 300-600 зрителей, плавательные бассейны, гимнастические, торговые и выставочные залы. При этом способе возможно равномерное достижение распределения температур в помещении, а отсутствие воздуховодов делает систему экономически выгодной. Выпуск воздуха при сосредоточенной подаче осуществляется компактными или веерными струями.

Воздушное отопление, совмещенное с вентиляцией, экономично, так как для отопления используется все оборудование механической системы вентиляции – вентилятор, электродвигатели, воздуховоды, и только поверхность нагрева калориферов несколько больше, чем для вентиляционной установки.
До настоящего времени воздушное отопление, совмещенное с вентиляцией, устанавливается в больших производственных и общественных зданиях, но пока практически не нашло применения в строительстве жилых, гостиничных, административных зданиях, но имеется зарубежный опят строительства таких зданий.

Комбинированные системы отопления в последнее время широко применяются в зданиях с кратковременным пребыванием людей. Они состоят из централизованной водяной части упрощенной конструкции с приборами уменьшиной и одинаковой мощности, создающее устойчивое «фоновое» отопление, рассчитанное на температуру 5-10 гр.С, и периодически действующего воздушного отопления для обогрева помещений перед началом работы и во время работы. В настоящее время системами воздушного отопления оборудованы многочисленные здания школ. При введении прерывистого обогревания учебных помещений сократились теплозатраты зданий.

Воздушно-тепловая завесав открытом проеме входа является одним из мероприятий по пресечению холодного воздушного потока извне, который возникает при движении людей или транспорта через входные двери и ворота, когда в здание поступает холодный наружный воздух, переохлаждая прилегающие помещения.
В проемах ворот промышленных зданий создаются высокоскоростные воздушные завесы шиберующего типа, ограничивающие или даже предотвращающие попадание внутрь холодного воздуха.
Во входах гражданских зданий и вспомогательных зданий промышленных предприятий устраивают низкоскоростные (скорость выпуска воздуха не более 5 м/с) воздушно-тепловые завесы смесительного типа, рассчитанные на нагревание холодного воздуха, проникающего снаружи. Завесы предусматриваются также во входах в помещения, оборудованных системами кондиционирования воздуха, в помещения со значительным выделением влаги или с близким к входам расположением постоянных рабочих мест.
Воздушно-тепловые завесы применяют: при tн= -15….-25 гр.С и проходе в течение 1 ч более 400 человек; при tн= — 25….-45 гр.С и проходе в 1 ч более 200 человек; при tн= -45 гр.С и проходе в 1 ч более 100 человек. Воздушно-тепловая завеса создается рециркуляционной установкой местного или централизованного воздушного отопления. Внутренний воздух забирается обычно из верхней зоны помещения и подогревается до температуры не выше 50 гр.С.
Воздухопроницание обычного входа можно сократить на 30% путем замены его обычными двойными дверями с тамбуром, в 2 раза – при замене его входом с тройными дверями – в 7-7,5 раза при установке на входе вращающейся (турникетной) двери.

Классификация систем воздушного отопления

Изучение особенностей центральных и местных систем воздушного отопления. Ознакомление с видами систем отопления по характеру воздухообмена. Определение недостатков систем с частичной рециркуляцией. Рассмотрение назначения воздушно-тепловых завес.

Рубрика	Физика и энергетика
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	23.01.2015
Размер файла	16,5 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Классификация систем воздушного отопления

Классификация систем воздушного отопления

По своему устройству системы воздушного отопления подразделяются на центральные (или канальные) и местные (локальные). В первом случае нагретый воздух от теплогенератора, который может располагаться в вентиляционной камере, подается в помещения объекта по специальным каналам (воздуховодам). Воздуховоды могут использоваться также и для вентиляции.

При локальном обогреве отдельных помещений используют местные системы на основе автономных напольных или подвесных теплогенераторов, каждый из которых подает теплый воздух непосредственно в окружающее его пространство. Воздухонагреватели таких систем характеризуются меньшим расходом воздуха и потребляют меньше электроэнергии для работы вентилятора. Кроме того, организация автоматической системы управления воздухонагревателями в децентрализованных системах позволяет повысить эффективность отопления за счет более рационального зонального обогрева: воздух подогревается именно там, где это необходимо. Там же, где температура уже достигла установленного значения, горелки приборов выключаются.

По характеру воздухообмена различают рециркуляционные системы воздушного отопления, системы с частичной рециркуляцией и приточные. Самые недорогие и простые в устройстве среди них — рециркуляционные. Они работают без притока наружного воздуха, используя для обогрева только внутренний воздух помещения. Такие системы могут быть канальными и бесканальными.

Рециркуляционные системы бывают только отопительными (без функции вентилирования). Область применения таких систем ограничена: их нельзя использовать в помещениях, для внутреннего воздуха которых характерны высокие концентрации вредных примесей, пожаро- и взрывоопасных веществ. Кроме того, помещение должно удовлетворять повышенным гигиеническим требованиям.

Системы с частичной рециркуляцией используют для обогрева помещения как приточный, так и внутренний воздух. Соотношение приточного и рециркуляционного воздуха в системе может меняться в зависимости от технологических или санитарных требований. При этом необходимо предусмотреть систему вытяжной вентиляции, обеспечивающей вывод из помещения излишков воздуха.

К недостаткам систем с частичной рециркуляцией относится неизбежность теплопотерь с уходящим воздухом. Для их снижения применяют специальные рекуператоры тепла, как правило, на основе пластинчатых теплообменников: удаляемый воздух отдает тепло приточному, повышая общую энергоэффективность системы.

Системы с частичной рециркуляцией могут быть отопительными, вентиляционными или отопительно-вентиляционными.

В том случае, когда помещение требует интенсивной вентиляции, используют приточную систему воздушного отопления, которая нагревает подаваемый внутрь уличный воздух. Если для помещения характерна повышенная концентрация вредных или опасных веществ, то может применяться только такой тип воздушного обогрева. Как и в предыдущем случае, для повышения эффективности системы могут использоваться рекуператоры тепла.

Рециркуляция воздуха не допускается:

а) из помещений, в которых максимальный расход наружного воздуха определяется массой выделяемых вредных веществ 1-го и 2-го классов опасности;

б) из помещений, в воздухе которых имеются болезнетворные бактерии и грибки в концентрациях, превышающих установленные Госсанэпиднадзором России, или резко выраженные неприятные запахи;

в) из помещений, в которых имеются вредные вещества, возгоняемые при соприкосновении с нагретыми поверхностями воздухонагревателей, если перед воздухонагревателем не предусмотрена очистка воздуха;

г) из помещений категорий А и Б (кроме воздушных и воздушно-тепловых завес у наружных ворот и дверей);

д) из лабораторных помещений научно-исследовательского и производственного назначения, в которых могут производиться работы с вредными или горючими газами, парами и аэрозолями;

е) из 5-метровых зон вокруг оборудования, расположенного в помещениях категорий В1-В4, Г и Д, если в этих зонах могут образовываться взрывоопасные смеси из горючих газов, паров, аэрозолей с воздухом;

ж) из систем местных отсосов вредных веществ и взрывоопасных смесей с воздухом;

з) из тамбур-шлюзов.

Рециркуляция воздуха допускается из систем местных отсосов пылевоздушных смесей (кроме взрывоопасных пылевоздушных смесей) после их очистки от пыли.

Рециркуляция воздуха ограничивается:

а) пределами одной квартиры, номера в гостинице или одноквартирного дома;

б) пределами одного помещения в общественных зданиях;

в) пределами одного или нескольких помещений, в которых выделяются одинаково вредные вещества 1 -4-го классов опасности, кроме помещений, приведенных выше.

Установка воздушного отопления, предназначенная для локализации и нагревания холодного воздуха, проникающего через наружные проемы здания (двери, ворота, технологические проемы) при их открывании. Различаются воздушно-тепловые завесы блокирующего (шиберирующего) типа, создающие в плоскости проема высокоскоростной поток нагретого воздуха, который ограничивает проникание холодного воздуха, и низкоскоростные воздушно-тепловые завесы смесительного типа, рассчитанного в основном на нагревание проникающего воздуха. Высокоскоростные воздушно-тепловые завесы предусматриваются у ворот и технологических проемов в наружных стенах при отсутствии тамбуров, и открывающихся не менее чем на 40 минут в смену в районах с расчетной наружной температурой -15 С и ниже; низкоскоростные — у наружных дверей вестибюлей общественных и административно-бытовых зданий при пропускной способности свыше 400 чел/ч в районах с температурой наружного воздуха -15. -25°С, 250—400 чел/ч — при -26. -40°С, 100—250 чел/ч — при более низкой температуре. Скорость выпуска нагретого воздуха из щелей или отверстий высокоскоростных воздушно-тепловых завес составляет до 25 м/с при предельной температуре 70 С, низкоскоростных — до 8 м/с и 50 С. Воздушно-тепловые завесы смесительного типа создается обычно рециркуляционной установкой местного или центрального воздушного отопления. Иногда воздух для воздушно-тепловых завес забирается снаружи и предназначается также для вентиляции помещений, прилегающих к входу.

Расход нагретого воздуха с заданной температурой определяется из равенства тепловой мощности воздушно-тепловых завесов необходимым теплозатратам на нагревание проникающего наружного воздуха до 12°С для вестибюлей гражданских зданий и производственных помещений с работой средней тяжести, 14 С — для производственных помещений при легкой работе и 8°С — при тяжелой работе. Количество проникающего холодного воздуха рассчитывается с учетом ветрового давления на поверхности здания в зависимости от температуры наружного воздуха, скорости ветра, высоты здания, аэродинамических особенностей входа и режима его использования. Ограничение количества врывающегося воздуха, а следовательно, снижение тепловой мощности воздушно-тепловых завесов достигается путем конструктивного изменения наружного входа (на 30%) при двойных дверях с тамбуром между ними, в 2 раза — при замене обычного входа тройными дверьми, в 7 раз и более — при установке вращающейся (турникетной) двери. воздушный отопление рециркуляция

Преимущества и недостатки систем воздушного отопления. Воздушное отопление имеет ряд положительных отличий от иных систем обогрева в зимний период года. Если сравнивать его с водяным, то воздушное отопление более: экономично; проще, дешевле, быстрее в монтаже; долговечно; дешевле в эксплуатации; надежная система ввиду отсутствия возможности протечек и разрывов при замерзании; эффективно использует пространство помещения. К тому же воздушное отопление обладает дополнительными возможностями по организации дополнительного кондиционирования, вентилирования, увлажнения и очистки воздуха помещения благодаря использованию общей системы воздуховодов строений.

Экономичность — одна из основных качественных характеристик отопительных систем, на которую стоит смотреть при выборе способа обогрева, поскольку расходы на отопление за один сезон могут составить половину стоимости самой системы отопления. Поэтому вопрос снижения эксплуатационных расходов всегда стоит одним из первых. Система воздушного отопления достигает своей эффективности благодаря таким отличиям: 1) в конструкции системы отсутствуют протяженные теплотрассы, что позволяет исключить потери на транспортировку теплоносителя до потребителя; 2) капиталовложение на установку системы воздушного отопления ниже аналогичной водяной; 3)гарантировано отсутствие затрат на ремонт протечек и размораживание системы; 4) низкая инерционность системы способствует возможности периодического использования режима нагрева или использовать его местно в необходимой зоне, не отапливая все помещения без необходимости, с высокой эффективностью; 5) при правильном размещении воздуховодов можно получить практически одинаковую температуру воздуха по высоте, чем не допускает перегрева воздуха в верхних слоях помещения. Воздух быстро нагревается, но все же строение быстро теряет тепло. Грамотная эксплуатация воздушного отопления может сэкономить дополнительно энергоресурсов до 25%. В дополнение можно сказать, об важной особенности системы — ее просто и удобно совместить с системой вентилирования, кондиционирования и очистки воздуха. Это экономит средства на прокладке теплотрассы, используя одни и те же каналы в здании, а так же легче с помощью такой обогревательной системы обеспечить нужные технологические условия производства и хранения продукции.