Воздушная система отопления — раздел 10

10.1.Системы воздушного отопления

Вс

В системах воздушного отопления используется окружающий атмосферный воздух. Воздушное отопление имеет много общих черт с другими типами централизованного отопления. И воздушное, и водяное отопление основаны на передаче тепла в отапливаемые помещения от охлаждающегося теплоносителя.

Примечание: Если вас интересует воздушная система отопления, мы готовы предоставить дополнительные сведения и информацию.

В центральных системах воздушного отопления, как и в системах водяного и парового отопления, имеются теплогенератор (центральная установка для нагревания воздуха)

итеплопроводы (каналы или воздуховоды для перемещения теплоносителя). Воздух для отопления обычно является вторичным теплоносителем, так

как нагревается в калориферах другим, первичным теплоносителем – горячей водой или паром. Таким образом, системы воздушного отопления фактически становятся комбинированными – водовоздушными или паровоздушными. Для нагревания воздуха используют также другие отопительные приборы и иные теплоисточники. В системах воздушного отопления воздух, нагретый до температуры более высокой, чем температура воздуха в помещениях, отдает избыток теплоты и, охладившись, возвращается для повторного нагревания. Этот процесс может осуществляться двумя способами:

−нагретый воздух, попадая в обогреваемое помещение, смешивается с окружающим воздухом и охлаждается до температуры этого воздуха;

−нагретый воздух не попадает в обогреваемое помещение, а перемещается в окружающих помещение каналах, нагревая их стенки.

В настоящее время распространен первый способ (рассматриваемый в данной главе).

Известно одно из достоинств применяемой центральной системы воздушного отопления – отсутствие отопительных приборов в обогреваемых помещениях. Однако если радиус действия системы воздушного отопления сужается до одного помещения, то воздухонагреватель может устанавливаться непосредственно в этом помещении, и тогда система становится местной. Отличие от системы водяного отопления в этом случае будет в том, что тепловая мощность воздухонагревателя значительно больше мощности одного обычного отопительного прибора, и в помещении создается интенсивная циркуляция воздуха.

Местной делают систему воздушного отопления, если в помещении отсутствует центральная система приточной вентиляции, а также при незначительном объеме приточного воздуха, подаваемого в течение часа (менее половины объема помещения).

Для воздушного отопления характерно повышение санитарногигиенических показателей воздушной среды помещения. Могут быть обеспечены подвижность воздуха, благоприятная для нормального самочувствия людей, равномерность температуры помещения, а также смена, очистка и увлажнение воздуха. Кроме того, при устройстве местной системы воздушного отопления достигается экономия металла.

Вместе с тем воздушное отопление не лишено существенных недостатков. Как известно, площади поперечных сечений и поверхности воздуховодов из-за малой теплоаккумулирующей способности воздуха во много раз превышают сечения и поверхности водяных и паровых теплопроводов. В сети значительной протяженности воздух заметно охлаждается, несмотря на то, что воздуховоды покрывают тепловой изоляцией. По этим причинам применение центральных систем воздушного отопления в сравнении с другими системами может оказываться экономически нецелесообразным.

Возможность совмещения воздушного отопления с приточной вентиляцией в холодный период, с охлаждением помещений в летний период сближает воздушное отопление с вентиляцией и кондиционированием воздуха, и предопределяет дополнительное рассмотрение общих вопросов при изучении соответствующих дисциплин.

10.2. Схемы систем воздушного отопления

На рисунке 10.1 даны принципиальные схемы местных систем воздушного отопления. Чисто отопительные системы с полной рециркуляцией теплоносителя воздуха могут быть бесканальными (рис. 10.1, а) и канальными (рис. 10.1, б). При бесканальной системе внутренний воздух, имеющий температуру tв, нагревается первичным теплоносителем в калорифере до температуры tг и перемещается вентилятором в обогреваемое помещение. Наличие вертикального канала для горячего воздуха обусловливает возникновение естественного давления, обеспечивающего циркуляцию внутреннего воздуха через калорифер и подачу его в помещение. Эти две схемы применяют для местного воздушного отопления помещений, не нуждающихся в искусственной приточной вентиляции.

Рис. 10.1. Принципиальные схемы местных систем воздушного отопления: а, б – полностью рециркуляционные; в – частично рециркуляционная; г – прямоточная; 1 – отопительный агрегат; 2 – рабочая (обслуживаемая) зона; 3 – канал с нагретым воздухом; 4 – теплообменник (калорифер); 5 — наружный воздухозабор; 6 – рециркулирующий воздух; 7 – вытяжная вентиляция

Для местного воздушного отопления помещения одновременно с его при- точно-вытяжной вентиляцией используют две другие схемы (рис. 10.1, в, г). По схеме на рисунке 10.1, в часть воздуха забирается снаружи, другая часть внутреннего воздуха подмешивается к наружному (осуществляется частичная рециркуляция воздуха). Смешанный воздух догревается в калорифере и подается вентилятором в помещение. Помещение обогревается всем поступающим в него воздухом, а вентилируется только той его частью, которая забирается снаружи. Эта часть воздуха удаляется из помещения в таком же количестве в атмосферу с помощью системы вытяжной вентиляции.

Схема на рисунке 10.1, г – прямоточная. Наружный воздух в количестве, необходимом для вентиляции помещения, дополнительно нагревается для отопления, а после охлаждения до температуры помещения удаляется в таком же количестве в атмосферу.

Центральная система воздушного отопления – канальная. Воздух нагревается до необходимой температуры в тепловом центре здания и подается в помещения через воздухораспределители. Принципиальные схемы центральной системы приведены на рисунке 10.2.

Рис. 10.2. Принципиальные схемы центральных систем воздушного отопления: а – полностью рециркуляционная; б – частично рециркуляционная; в – прямоточная; г – рекуперативная; 1 – теплообменник (калорифер); 2 – канал (воздуховод) с нагретым воздухом и воздухораспределителем на конце; 3 – канал (воздуховод) системы вытяжной вентиляции; 4 – вентилятор; 5 – наружный воздухозабор с каналом (воздуховодом); 6 – воздухо-воздушный теплообменник; 7 – рабочая (обслуживаемая) зона

В схеме на рисунке 10.2, а нагретый воздух по специальным каналам распределяется по помещениям, а охладившийся воздух по другим каналам возвращается для повторного нагревания в теплообменнике – калорифере. Совер-

шается, как и в схеме на рисунке 10.1, а, полная рециркуляция воздуха без вентиляции помещений. Теплопередача в калорифере соответствует теплопотерям помещений, т.е. схема является чисто отопительной.

Схема на рисунке 10.2, б с частичной рециркуляцией по действию не отличается от схемы на рисунке 10.1, в. На рисунке 10.2, в изображена прямоточная схема центральной системы воздушного отопления, аналогичная схеме на ри-

сунке 10.1, г.

В схемах на рисунках 10.1, а, б и 10.2, а теплозатраты на нагревание воздуха определяются только теплопотерями помещений. В схемах на рисунках 10.1,

ви 10.2, б они возрастают в результате предварительного нагревания части воз-

духа от температуры наружного воздуха tн до температуры tв. В схемах на рисунках 10.1, г и 10.2, в теплозатраты наибольшие, так как весь воздух необхо-

димо нагреть сначала от температуры tн до tв, а потом перегреть до температуры tг (тепловая энергия расходуется и на отопление, и на полную вентиляцию помещений).

Рециркуляционная система воздушного отопления отличается меньшими первоначальными вложениями и эксплуатационными затратами. Система может применяться, если в помещении допускается рециркуляция воздуха, а температура поверхности нагревательных элементов соответствует требованиям гигиены, пожаро- и взрывобезопасности этого помещения. Радиус действия центральной системы с естественной циркуляцией (без вентилятора) ограничен 8…10 м, считая по горизонтальному пути от теплового пункта до наиболее удаленного вертикального канала. Объясняется это незначительностью действующего естественного циркуляционного давления, составляющего даже при значительной температуре нагретого воздуха всего лишь около 2 Па на каждый метр высоты канала.

Система воздушного отопления с частичной рециркуляцией устраивается с механическим побуждением движения воздуха и является наиболее гибкой. Она может действовать в различных режимах: в помещениях, помимо частичной, может осуществляться полная замена или полная рециркуляция воздуха. При этих трех режимах система работает как отопительно-вентиляционная, чисто вентиляционная и чисто отопительная. Все зависит от того, забирается ли

вкаком количестве воздух снаружи и до какой температуры нагревается воздух

вкалорифере.

Прямоточная система воздушного отопления отличается самыми высокими эксплуатационными затратами. Ее применяют, когда требуется вентиляция помещений в объеме не меньшем, чем объем воздуха для отопления (например, в помещениях категории А и Б, где выделяются взрывоопасные и пожароопасные вещества, а также вредные для здоровья людей или обладающие неприятным запахом). Для уменьшения теплозатрат в прямоточной системе при сохранении ее основного преимущества – полной вентиляции помещений – используют схему с рекуперацией (рис. 10.2, г), где применен дополнительный воздуховоздушный теплообменник, позволяющий использовать (утилизировать) часть теплоты удаляемого из помещения воздуха для предварительного нагревания наружного воздуха.

Можно ли использовать насос в открытой системе отопления?

Да, можно использовать насос в открытой системе отопления. Однако, перед установкой насоса необходимо убедиться, что он соответствует требованиям системы отопления и не вызовет проблем с ее работой.

Открытая система отопления представляет собой систему, в которой вода циркулирует внутри системы с постоянным контактом с воздухом. Насосы используются для ускорения циркуляции воды в системе и увеличения скорости потока воды через отопительные приборы.

При использовании насоса в открытой системе отопления необходимо учитывать следующие факторы:

1. Работа насоса может привести к возникновению пузырьков воздуха в системе, что может привести к уменьшению эффективности отопления. Поэтому насос должен быть правильно установлен и настроен, чтобы избежать образования пузырьков воздуха.

2. Насос должен быть выбран в соответствии с потребностями системы отопления и ее параметрами, такими как диаметр трубопроводов, скорость потока воды и давление в системе.

3. Насос должен быть совместим с материалами трубопроводов и отопительных приборов, чтобы избежать коррозии и других проблем.

4. Насос должен быть правильно подключен к системе, чтобы избежать утечек и других проблем.

В целом, использование насоса в открытой системе отопления возможно, но необходимо учитывать требования системы и правильно выбрать и установить насос.

Видео. ВЕЧНАЯ СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ!