ВИДЫ СИСТЕМ ВОЗДУШНОГО ОТОПЛЕНИЯ

В системах воздушного отопления в качестве теплоносителя применяют нагретый воздух. Воздух, подогретый до температуры, более высокой, чем температура помещений, поступая в них и охлаждаясь, отдает помещениям необходимое для возмещения теплопотерь количество тепла.

Системы воздушного отопления подразделяют:

1) по виду первичного теплоносителя, согревающего воздух, — на паровоздушные, водовоздушные и т. д.;

2) по способу подачи воздуха — на центральные (рис. 7. 1) с подачей воздуха из общего центра и местные (рис. 7.2) с подачей воздуха местными отопительными агрегатами;

3) по характеру перемещения нагретого воздуха — на системы с естественной циркуляцией (перемещение воздуха вследствие, разности плотностей холодного и нагретого воздуха) и системы с механическим побуждением (перемещение воздуха при помощи вентилятора);

4) по качеству подаваемого воздуха — на рециркуляционные (рис. 7. 1, а, 7.2, а и б) с перемещением одного и того же внутреннего воздуха, с частичной рециркуляцией (рис. 7.1, б и 7.2, в) и прямоточные (рис. 7.1, в и 7.2, г). При применении систем воздушного отопления с частичной рециркуляцией и прямоточных наряду с отоплением осуществляется и приточная вентиляция.

Системы воздушного отопления обеспечивают быстрый нагрев помещений. В летнее время системы воздушного отопления с механическим побуждением могут быть использованы для охлаждения помещений при пропуске через воздухонагреватель того или иного хладагента.

Недостатки системы

— низкая относительная влажность воздуха, поступающего в помещение, если он не увлажняется,

— возможность возникновения токов воздуха, беспокоящих людей, находящихся в помещении;

— затруднения, связанные с увязкой воздуховодов значительных размеров со строительными конструкциями здания.

Центральные системы воздушного отопления с естественной циркуляцией применяют при радиусе действия не более 8 м, с механическим побуждением — при радиусе действия более 8 м.

Местные системы с агрегатами большой тепловой мощности и сосредоточенной подачей воздуха применяют в помещениях большого объема промышленных и гражданских зданий. Воздух подают в помещение горизонтальными компактными (рис. 7.3) или веерными (рис. 7.4) струями, обладающими большими скоростями (6—12 м/с). Выпускать воздух рекомендуется над уровнем пола помещения на высоте от 3,5 до 6 м при высоте помещения до 8 м и от 5 до 7 м при высоте помещения более 8 м. При выборе места выпуска воздуха следует предусматривать, чтобы приточные струи на своем пути не встречали препятствий в виде массивных строительных конструкций и оборудования. Вследствие интенсивного перемешивания воздуха воздушными струями температура в помещении выравнивается как по площади, так и по высоте. В связи с этим теплопотери в его верхней зоне уменьшаются, в результате уменьшается расход топлива. Применение укрупненных агрегатов уменьшает первоначальные затраты на устройство систем отопления, и эксплуатация систем несколько упрощается.

Агрегаты небольшой тепловой мощности с децентрализованной подачей воздуха применяют для помещений с перегородками высотой более 2 м или с оборудованием, мешающим сосредоточенному выпуску воздуха ( рис. 7.5).

Системы воздушного отопления с полной рециркуляцией могут быть применены в помещениях, в которых воздух не загрязнен вредными веществами, а с частичной рециркуляцией (совмещение с приточной вентиляцией) — в помещениях, когда количество приточного воздуха для компенсации теплопотерь превышает количество воздуха, необходимого для компенсации воздуха, удаляемого местными отсосами. Если рециркуляция воздуха недопустима, следует применять прямоточные системы воздушного отопления, совмещенные с приточной вентиляцией. Эти системы могут быть применены для жилых зданий и в производственных помещениях, в воздухе которых имеются болезнетворные микроорганизмы, ядовитые вещества, неприятные запахи производства и др.

Дата добавления: 2016-12-26 ; просмотров: 1059 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Электронная библиотека

Классификацию систем отопления проводят по ряду признаков:

1) по взаимному расположению основных элементов;

2) по виду теплоносителя;

3) по способу циркуляции теплоносителя;

4) по параметрам теплоносителя;

5) по продолжительности работы системы отопления.

1. По взаимному расположению основных элементов системы отопления подразделяются на центральные, локальные и местные.

Центральными называют системы отопления, предназначенные для отопления нескольких зданий, микрорайона или целого населенного пункта из одного теплогенератора (центральной или районной котельной, ТЭЦ). В таких системах теплота вырабатывается за пределами отапливаемых зданий, передается высокотемпературными теплоносителями, а у потребителя устанавливается узел регулирования температуры теплоносителя.

Локальными – называют системы отопления, предназначенные для отопления нескольких помещений из одного теплового пункта, где находится теплогенератор помещений, а затем с помощью теплоносителя по теплопроводам транспортируется в отдельные помещения здания. Теплота при этом через отопительные приборы передается воздуху отапливаемых помещений, а теплоноситель возвращается в тепловой пункт. Примером локальной системы отопления может служить система водяного отопления здания или группы зданий с собственной (местной) котельной.

Местными системами отопления называют такой вид отопления, при котором все три основных элемента конструктивно объединены в одном устройстве, установленном в обогреваемом или смежном помещении. Примером местной системы отопления является отопительная печь, имеющая теплогенератор (топливник), теплопроводы (газоходы внутри печи) и отопительные приборы (стенки печи). Кроме того, к местным системам отопления относят камины, газовые и электрические приборы, а также воздушно-отопительные агрегаты.

2. По виду теплоносителя центральные системы отопления подразделяются на водяные, паровые, воздушные и комбинированные (например, пароводяные, паро-воздушные и др.).

3. По способу циркуляции теплоносителя системы водяного и воздушного отопления подразделяются на системы с естественной циркуляцией за счет разности плотностей холодного и горячего теплоносителя и системы с искусственной циркуляцией за счет работы насоса или вентилятора.

Центральные паровые системы имеют искусственную циркуляцию за счет давления пара.

4. По параметрам теплоносителя центральные водяные и паровые системы подразделяются на водяные низкотемпературные (локальные) с водой, нагретой до 100 °С и высокотемпературные с температурой воды более 100 С; на паровые системы низкого (р = 0,1…0,17 МПа), высокого (p = 0,17…0,3 МПа) давления и вакуум—паровые с давлением р Срочно?
Закажи у профессионала, через форму заявки
8 (800) 100-77-13 с 7.00 до 22.00

§ 25. Воздушное отопление

Преимущества воздушного отопления: возможность повысить санитарно-гигиенические показатели воздушной среды помещения, а также обеспечить динамический (переменный) режим отопления в силу малой инерционности системы; снижение расхода металла при устройстве системы; в некоторых случаях — отсутствие отопительных приборов. Недостатки систем воздушного отопления связаны в основном с низкой теплоаккумулирующей способностью воздуха и малой его плотностью, что вынуждает применять воздуховоды большого сечения, в которых трудно обеспечить подвод нагретого воздуха без заметных теплопотерь, а также расходовать значительное количество электроэнергии на перемещение воздуха вентиляторами.

Системы воздушного отопления подразделяют:

• по виду первичного теплоносителя, нагревающего воздух, на водо- и паровоздушные;
• по способу подачи воздуха — на центральные (с подачей воздуха из общего центра), местные (с подачей воздуха местными отопительными агрегатами) и децентрализованные (с нагревом воздуха в центральной приточной камере до температуры 6—12°С и подачей его по воздуховодам к децентрализованным нагревателям, размещенным в помещениях и подключенным к водяной системе отопления, которые нагревают воздух до требуемой температуры);
• по характеру перемещения нагретого воздуха — с естественным (гравитационные) и с механическим побуждением;
• по качеству подаваемого воздуха — на рециркуляционные (с перемещением одного и того же воздуха от воздухонагревателя в помещение и обратно), с частичной рециркуляцией, прямоточные (с полной заменой подаваемого воздуха) и рекуперативные (разновидность систем прямоточных или с частичной рециркуляцией, которые оборудованы рекуператором для утилизации части теплоты удаляемого из помещения воздуха).

Воздух в системах воздушного отопления нагревается обычно до температуры не более 70°С. Центральные гравитационные системы воздушного отопления применяют при радиусе действия не более 8 м; системы с механическим побуждением — при радиусе действия более 8 м.

ВОЗДУШНОЕ ОТОПЛЕНИЕ.

В начале максимально простым языком немного теории для понимания предмета статьи. В общем случае нет идеального решения для всех задач, как с точки зрения эффективности, так с точки зрения норм безопасности. В данное время в России нет чёткой устоявшейся терминологии и классификации систем отопления. Попытаемся восполнить информационный беспорядок хотя бы для воздушного отопления, по возможности не пересекаясь со смежными системами.

Большая советская энциклопедия определяет воздушное отопление как систему отопления помещений горячим воздухом.

В первую очередь хотелось бы разделить области применения воздушного отопления:

Б) коммерческие, промышленные объекты.

При этом смежными областями, которые оказывают решающее влияние на выбор системы отопления, является вентиляция и кондиционирование. Если вентиляция, как и отопление – это регулируемая строительными нормами и правилами область, то кондиционирование в жилом секторе — это чисто вопрос желания и материальной возможности поддержания комфортной среды круглый год (хотя бы по одному параметру – температуре воздуха). В промышленности же кондиционирование может обуславливаться особенностями технологии производства.

Вентиляция бывает естественной и механической.

Естественная вентиляция- это обустройство только вытяжки. Считается, что теплый воздух через вытяжку вылетит сам, а приточный воздух обеспечивается за счёт инфильтрации от ворот, дверей, окон (форточек) и т.д.

Механическая же вентиляция это, как правило, контролируемая приточная и вытяжная вентиляция, предусматривающая перемещение воздуха с помощью вентиляторов с электроприводом.

Для начала так же поясним, что воздушное отопление по работе с приточным (уличным) и/или рециркулируемым воздухом (теплым воздухом из помещения) может быть:

Вариант 1: используется только рециркулируемый воздух. Т.е. решается только задача

отопления. Такой вариант реализуется, когда объём вентиляции мал и/или используется естественная вентиляция. Как правило, это какие- либо большие промышленные или коммерческие объекты..

Вариант 2: используется только приточный воздух. В этом случае воздухонагреватель (приточная установка) либо решает только задачи вентиляции, либо при подаче перегретого воздуха в помещение — это вариант вентиляции совмещенной с воздушным отоплением. Такое воздушное отопление используется достаточно редко, как правило, в промышленных объектах, когда запрещено использование рециркулируемого воздуха. Т.к. понятно, сколько мы подали (выбросили) воздуха, столько же воздуха мы должны выбросить (подать) в помещение.

Вариант:3: используется рециркулируемый и приточный воздух. В этом случае целесообразно совместить систему воздушного отопления с вентиляцией и кондиционированием. Собственно только воздушное отопление можно совместить с вентиляцией и кондиционированием, т.к. они имеют общий предмет – воздух. При возможности реализовать такую систему, воздушное отопление — это наиболее экономичный вариант системы отопления, как по капитальным, так и по эксплуатационным расходам. В этом случае нет необходимости отдельно делать две (три) различные системы и металлоёмкость всей системы отопления, вентиляции и кондиционирования является наименьшей. Данный вариант применяется как в жилом секторе, так и для промышленных/ коммерческих объектов.

Принципиально разделить воздушное отопление можно на воздушное отопление с использованием промежуточного теплоносителя для нагрева воздуха и без использования промежуточного теплоносителя.

Система воздушного отопления с использованием промежуточного теплоносителя.

В качестве теплоносителя, как правило, используется вода, иногда вода с гликолем. В этом случае возможно два варианта: это децентрализованная система и централизованная система воздушного отопления, которая при этом часто совмещается с вентиляций и иногда с кондиционированием.

— Децентрализованная система- это когда вода, нагретая от какого-то источника, подаётся к воздухонагревателям (воздушным отопительным агрегатам, тепловентиляторам, калориферам) расположенным локально внутри здания. Источник отопления это в подавляющем большинстве случаев котельная, энергоносителем которой является природный/сжиженный газ, мазут, уголь, электричество и т.д. и т.п. В качестве, пока экзотического, источника отопления может быть тепловой насос.

Водяной воздухонагреватель представляет собой теплообменник «вода-воздух», снабженный осевым вентилятором. Воздух подаётся в помещение вертикальными и/или горизонтальными струями с помощью направляющих жалюзи.

Децентрализованное воздушное отопление, как правило, применяется для отопления высоких монообъёмных помещений (производственных цехов, торговых комплексов, складов, спортивных залов и т.п.), когда объём вентиляции мал, т.е. совмещение системы воздушного отопления с вентиляцией не целесообразно, или когда используется естественная вентиляция.

Почему целесообразно такое отопление? Потому, что стоит задача работы с большими объёмами воздуха, в высоких помещениях, теплый воздух в которых стремится расположиться вверху здания.

Воздухонагреватели с вентиляторами не только нагревают воздух, но и перемешивают его внутри помещения, как по площади, так и по высоте помещений.

— Централизованная система воздушного отопления с промежуточным теплоносителем.

Используется когда невозможно, согласно нормам, расположить воздухонагреватели внутри отапливаемого помещения, и/или есть значительный объём приточного воздуха для вентиляции помещения, или кроме вентиляции нужно обеспечить кондиционирование. Воздух в помещения подается с помощью воздуховодов. При этом возможно дополнительное энергосбережение за счёт установки утилизаторов (рекуператоров) между приточным воздухом и воздухом вытяжки. К рекуператорам в России пока противоречивое отношение. При нашей дешевизне на природный газ срок окупаемости рекуператора в зависимости от типа, режима использования составит от 2-х и чаще до 10 лет. Реальное энергосбережение в России, начнётся, когда 1 м3 природного газа будет дороже, чем нынешние € 0,4, против € 0,47 в Западной Европе. Например, в Швейцарии законодательством запрещена вентиляция без рекуперации тепла. Данный тип воздушного отопления, как правило (но в любом правиле есть исключения), применяется для коммерческих, промышленных объектов, в высококлассных бизнес-центрах и гостиницах, больницах.

Системы воздушного отопления с использованием промежуточного теплоносителя, системы воздушного отопления, когда используется децентрализованный и централизованный нагрев воздуха электричеством — это хорошо известные системы не только за рубежом, но и в России, поэтому не хотелось бы особенно долго на них останавливаться в данной статье.

В СССР воздушное отопление с промежуточным теплоносителем имело применение только в промышленности, так как в жилом секторе властвовала централизованная система отопления с естественной вентиляцией. Большинство же советских людей, что такое кондиционер и вовсе не знало. Современных стеклопакетов с хорошей тепло (звуко) изоляцией не было. Об энергосбережении при применении утилизации теплоты воздуха не думали.

С децентрализацией системы отопления в Россию пришли решения автономного отопления, которые давно и успешно применяются за рубежом.

Итак, о воздушном отоплении без использования промежуточного теплоносителя как частном случае автономного отопления.

Известно, что дешевле организовать доставку энергоносителя, чем делать разводку теплоносителя. Хотя в этом вопросе тоже есть разные подходы. Но, безусловно, что системы автономного отопления имеющего конкретного хозяина более экономично эксплуатируются.

Воздушное отопление без использования промежуточного теплоносителя — это системы отопления, когда воздух нагревается за счёт природного (сжиженного) газа, дизельного топлива, электричества, а иногда отработанного машинного масла или даже дерева (биотоплива).

Воздухонагреватели, работающие на дизеле и газу (так называемые тепловые пушки), почти не имеют конкурентов при отоплении строительных площадок, различных тентовых сооружений. Но хотелось бы больше остановиться на стационарных зданиях.

Электричество дорого, отработанное машинное масло кроме дешевизны топлива имеет свои отрицательные моменты. Дерево (биотопливо) может пока применяться только в малых объёмах.

Дизельное топливо тоже не самый дешевый энергоноситель, но может использоваться как временный вариант, а также в случаях, когда нет других источников энергии.

Итак — природный газ. На данный момент и в ближайшие десятилетия это самый дешевый и удобный энергоноситель в мире. В том числе в Европе, где он «немного» дороже, чем в России.

Соответственно, когда идёт новое строительство с установкой автономного отопления, реконструкцией старых систем, и есть природный газ, воздушное отопление с использование газовых воздухонагревателей (газовых воздушных теплогенераторов, газовых печей, воздушных пушек) это в подавляющем большинстве самый экономичный вид воздушного отопления и для многих типов помещений это самое экономичное отопление в принципе.

По способу нагрева воздуха есть воздухонагреватели с применением непрямого нагрева воздуха (их иногда называют рекуперативными воздухонагревателями) и воздухонагреватели прямого нагрева (так называемого смесительного типа).

Непрямой нагрев — это когда воздух (рециркуляционный и/или приточный) при помощи вентилятора подаётся внутрь агрегата, после чего он нагревается, проходя вокруг камеры сгорания и через теплообменник, продукты же сгорания выводятся через дымоход. Затем нагретый воздух, полученный таким образом, выпускается либо непосредственно в помещение или через систему воздуховодов.

КПД обычных газовых воздухонагревателей непрямого нагрева находиться в диапазоне 75 – 94 %. Как и в котлах есть конденсирующие воздухонагреватели с КПД по низшей теплотворности до 105 %.

Прямой нагрев воздуха это когда нет камеры сгорания и теплообменника. Пламя горелки напрямую нагревает воздух. Т.е. это или газовый камин или газовая приточная установка. За счёт меньшей металлоёмкости газовые воздухонагреватели прямого нагрева самые дешевые. Если по воздухонагревателям непрямого нагрева, разрозненная. противоречивая нормативная база присутствует, то, к сожалению, пока у нас нет чётких норм использования воздухонагревателей прямого нагрева.

Современные системы горения позволяют высокоэффективно сжигать природный газ, но считается, что использование воздухонагревателей прямого нагрева с рециркулируемым воздухом не допускается. Такое оборудование может использоваться только для варианта 2, т.е. нагрев только приточного воздуха. Данные агрегаты используются при больших кратностях воздухообмена, когда уровень вредностей выделяемых внутри помещения значительно превышает уровень продуктов сгорания от газовых воздухонагревателей прямого нагрева: литейное производство, сварочные цеха и т.д.

Данные воздухонагреватели могут обеспечить значительно большую степень нагрева воздуха, чем воздухонагреватели непрямого нагрева. Их КПД = 100 %. Нет сложностей с большими отрицательными температурами уличного воздуха.

Система отопления, вентиляции и кондиционирования на основе газовых воздухонагревателей непрямого нагрева также может быть децентрализованной и централизованной системой.

При этом системы отопления, вентиляции и кондиционирования на основе газовых воздухонагревателей более экономичны:

А. По капитальным затратам:

1. Для обогрева монообъёмных помещений, где нужно отопить объём помещения, а не условную строительную площадь.

2. Если на объекте предусматривается разветвлённая система вентиляции. Совмещенная система вентиляции и воздушного отопления будет эффективней, дешевле (на 20 – 40 %), чем раздельное исполнение вентиляции и, допустим, установка котельной.

Б. По расходам при эксплуатации:

1. При наличии временного графика по необходимой температуре в помещениях.

2. При необходимости отопить большие и/или разветвленные объекты, за счёт локального размещения теплогенераторов. Известно, что рационально делать разводку энергоносителя, а не теплоносителя.

Если обобщить все преимущества воздушного отопления на основе газовых воздухонагревателей по сравнению с традиционным, то можно отметить следующие:

– возможность объединения отопления, вентиляции и кондиционирования в одной системе, за счёт чего можно добиться малой металлоемкости;

– большая эффективность и экономичность за счет отсутствия промежуточного теплоносителя – воды, а следовательно, возможности “разморозки“ и протечек;

– малая инерционность системы (нагрев воздуха происходит за 20–40 минут) и, как следствие, быстрое изменение температуры в течение суток;

– возможность размещения внутри отапливаемого объёма, без подготовки отдельного помещения (котельной).

С девяностых годов в России есть уже десятки промышленных, коммерческих объектов с применением газовых воздухонагревателей. Они понемногу завоёвывают всю большую долю на рынке.

В жилищном секторе ситуация другая.

Для многоквартирных домов конечно водяное отопление более применимо, так как вода это лучший теплоноситель, централизованно распределить воздух по, например 10 этажному дому сложно. Механическая вентиляция это более дорогая вещь, чем естественная и пока нет примеров систем центрального кондиционирования в многоквартирном доме. Вариант децентрализованного воздушного отопления на основе газовых конвекторов (так называют газовые воздухонагреватели малой мощности) проблематичен разводкой газа по жилым помещениям и организацией дымоходов (газоходов для вывода продуктов сгорания).

В частном малоэтажном строительстве ситуация более благоприятная для воздушного отопления. Очень интересно такое решение – газовые конвектора. Они тоже могут быть с закрытой и с открытой камерой сгорания, могут работать как на природном так и на сжиженном (баллонном) газе. Более дорогие модели оснащены вентилятором (диапазон мощностей от 1,5 до 11 кВт) для более интенсивного охлаждения теплообменника и иногда дутьевой горелкой, что позволяет раздельно монтировать дымоход и воздуховод для воздуха на горение, т.е. размещать газовые конвектора не только на внешних стенах. Есть модели со встроенным кондиционером.

В данное время большее хождение получили более дешевые модели, использующие атмосферные горелки с пьезозажиганием и естественную конвекцию (диапазон мощностей от 1,5 до 5 кВт), т.е. конвекцию без охлаждения теплообменника вентилятором. Неоспоримым достоинством таких моделей является отсутствие потребности в электричестве для работы автоматики и вентилятора. Они будут обогревать вас при отключении электричества, в местах где электричества нет в принципе. Они позволят быстро и просто отопить небольшую дачу, строительный вагончик и т.д. и т.п. Из недостатков, при локальном размещении в более или менее многокомнатном доме необходимо делать разводку газопровода и устраивать дымоход от каждого конвектора.

В США и Канаде наибольшее распространения для отопления малоэтажных частных домов получили системы воздушного отопления совмещенного с вентиляцией и кондиционированием на основе газовых и дизельных воздухонагревателей. Так называемые централизованные системы.

Такое воздушное отопление занимает примерно 80 % рынка в малоэтажном строительстве за океаном. Почему? Потому, что американцы любят комфорт, они не представляют себе жилой дом не только без отопления зимой, но и без кондиционирования летом. Вентилировать помещение они так же привыкли автоматически, а не с помощью форточек, как делаем это мы.

В 90-х такие системы отопления частных домов стали появляться и в России. Пока такое решение новинка, хотя есть уже примеры целых посёлков под Москвой, в Ростовской области, Якутии и т.д.

Основным моментом применения воздушного отопления в частном домостроении является реализация её на стадии проектирования дома. В этом случае можно заранее предусмотреть систему воздуховодов в стенах, в перекрытиях, в полу или над навесным потолком. Реализация воздушного отопления в уже построенном доме зачастую проблематична.

Вот вкратце о воздушном отоплении. Заинтересовавшиеся легко найдут более подробную информацию в сети Интернет, могут лично пообщаться со специалистами, посетив профильные выставки.

Добавлено: 24.04.2018 18:36:34

Еще статьи в рубрике Статьи на тему: Вентиляция, кондиционирование, отопление:

• Сауна г. Москва: сауна как путь к здоровью и ее особенности.

В последнее время общество все более щепетильно относится к собственному здоровью, что с каждым годом делает сауну г. Москва все более .

Печи-камины дачи.

В холодные зимние дни и ночи как нельзя острее становится проблема обогрева жилища. Но всегда можно найти миллион способов для решения .

Водозапорная арматура: краны в ванной комнате и не только.

Водозапорную арматуру для раковин, ванн, смывных бачков и ванн гордо именуют водяными кранами или подающими вентилями. .

Защита трубопроводов водопровода от коррозии металла.

Защита трубопроводов водопровода от коррозии металла составляет одну из важнейших задач при эксплуатации водопроводов, созданных с помощью металлических труб. Металлические трубы .

Контроль изоляции: тепло в трубах отопления и водопровода.

Как сохранить тепло в трубах отопления и водопровода? Воспользуйтесь советами от профессионалов. .

Контроль изоляции: как сохранить тепло для труб отопления и водопровода.

Чтобы сохранить тепло для правильного функционирования труб отопления и водопровода, важен постоянный контроль изоляции. .