Отопление, теплоснабжение, вентиляция / Расчет воздушного отопления совмещенного с приточной вентиляцией?


Евгений Г, нет не многовато) эта температура ощущается как лёгкое тепло) Горение пыли происходит при температурах свыше 200 градусов. горение кислорода и выжигание влаги невозможно впринципе. Эти фразы общие и придуманы не специалистами. Горение это есть процесс соединения с кислородом) кислород с кислородом в реакцию не вступает) как и вода)

То что принято называть выгоранием влаги или кислорода объясняется ощущением сухости воздуха. За это отвечает такой показатель как относительная влажность воздуха. А она зависит как от массы влаги в воздухе (при отоплении масса влаги неизменна) так и от температуры воздуха. Воздух заходя при вентиляции с улицы имеет влажность 80-90%, но при нагреве ЛЮБЫМ нагревательным прибором будь то радиатор или теплообменник печи воздушного отопления. его влажность падает до 5-15%, хотя масса влаги не изменилась, и кислорода там осталось столько же. Можете почитать побольше в википедии по запросу относительная влажность воздуха.


Дельты по разному считать можно. (Сразу оговариваюсь я далеко не спец.)

Для справки, речь идет о среднелогарифмической разности температур

LMDT= (dT1 — dT2) / ln (dT1 / dT2),

 где dT1 и dT2 разность температур между теплоносителем и фреоном (хладоном) на входе и выходе из теплообменника. 

Например: фреон кипит при -10, теплоноситель на входе имеет температуру +4, а на выходе из теплообменника -5 градусов. Тогда dT1=(4-(-10))=14, dT2=(-5-(-10))=5. 
LMDT=7.8
TD=dT1=14
упрощенная средняя температура теплоносителя (+4+(-5))/2=-0.5 отсюда упрощенная разность (упрощенный тепловой напор) -0.5-(-10)=9.5 градусов.

   Вывод мы видим, что упрощенный подсчет приводит к завышению теплового напора и дает завешенное значение коэффициента теплообмена. LMDT=7.8, TD=14, а «наше упрощение»=9.5 градусов. Для расчетов нужно использовать LMDT — чем меньше значение LMDT тем качественнее теплообменник. 
  При покупке теплообменников требуйте указать мощность теплообменника и также указать для каких температур измерялось и какая дельта температур использовалась.

Например надо 10 кВт.
Вода на 10 кВт при потоке 1 куб. м в час будет иметь дельту в 10 / 1 / 1,18 = 8,47 градуса, при 2 куб. м в час дельта 10 / 2 / 1,18 = 4,23 градуса. Эта дельта контура охлаждения или нагрева кому как угодно.


Есть еще так называемая средняя температура.
Пусть, входной поток воды 10 градусов при дельте охлаждения 4 градуса выходной поток будет 6 градусов. Средняя температура воды (10 + 6) / 2 = 8 градусов, но это грубая оценка на самом деле считают по другому по сложнее, но для нас сгодиться.

Дельта между водой и фреоном определяется разностью между средней температурой воды и температурой кипения фреона, кажись она называется тепловой напор.
Пусть температура кипения у нас 3 градуса, тогда из предыдущих условий получим.
Вода приходит 10 градусов уходит 6 градусов средняя 8 градусов, кипение 3 градуса, следовательно тепловой напор у нас получается 8-3=5 градусов.

Что будет если увеличить циркуляцию воды в 2 раза, получиться вода приходит 10 уходит 8 средняя станет 9 градусов, если тепловой напор в 5 градусов сохраниться то получим температуру кипения в 4 градуса (было 3). Увеличение Ткип на 1 градус.

Что будет если уменьшит тепловой напор в 2 раза, получиться вода приходит 10 градусов уходит 6, средняя 8 градусов Ткип= 8-2,5= 5,5 градусов (было 3). Увеличение на 2.5 градуса. Но потребуется теплообменник более чем в 2 раза больше. А КОП измениться с 4,017 до 4,39 (при Тконд 40), выигрыш в 4,39 / 4,017 = 1,09 раз около 9%.

Грабли улучшений. Если будет маленькой дельта воды и маленький тепловой напор то,

вода приходит 10 градусов уходит 8 градусов средняя 9 градусов. Ткип=9-2,5=6,5 градусов. Вроде неплохо получилось. Но для работы ТРВ надо чтобы фреон перегрелся на 2-5 (а лучше побольше) градусов. 6,5 градусов + 5 градусов перегрева получим 11.5 градусов необходимой температуры, а откуда ее взять, вода-то имеет только 10 градусов, да еще дельта теплообмена 5 градусов получается, что нужно иметь подогреватель с температурой не менее 6,5 + 5 +5 = 16,5 градусов. Вот здесь то и пригодиться РТО.


РТО нужен где маленькие тепловые напоры и маленькие дельты воды.

Если не ошибаюсь на R407C будет похуже с дельтами там температурный «глайд» около 5 градусов и попытка уменьшить тепловой напор не так успешно наверно решиться. Если я все верно понял то R407C кипит в интервале 5 градусов, отсюда сделать тепловой напор менее 5 градусов скорее всего будет проблемно. Тут точно РТО нужен.

Теплообменник наверно можно рассчитать с минимальным перегревом, но догреть с помощью РТО — это даст возможность использовать теплообменник поменьше (подешевле), если R22.

СИСТЕМЫ ВОЗДУШНОГО ОТОПЛЕНИЯ

Системы воздушного отопления следует предусматривать для помещений, указанных в табл. 1.

Таблица 1. Рекомендации по выбору систем отопления


Здания и помещения
Рекомендуемые системы отопления
Жилые, общественные и административно-бытовые Водяное с радиаторами и конвекторами при температуре теплоносителя для двухтрубных систем 95 °С, для однотрубных — 105 °С. Водяное со встроенными в перекрытия и полы нагревательными элементами. Воздушное. Местное (квартирное) водяное с радиаторами или конвекторами при температуре теплоносителя 95 °С
Производственные категорий:
А, Б без выделений пыли и аэрозолей Воздушное, водяное или паровое при температуре теплоносителя: воды 150 °С; пара 130°С
А, Б и В с выделением пыли и аэрозолей Воздушное, водяное или паровое при температуре теплоносителя: 110 °С; в помещениях категорий А и Б; 130 °С в помещениях категории В
Г и Д без выделений пыли и аэрозолей Воздушное. Водяное или паровое с ребристыми трубами, радиаторами и конвекторами при температуре теплоносителя: воды 15 0 °С; пара 130 °С. Водяное со встроенными в перекрытия и полы нагревательными элементами и стояками
Г и Д с повышенными требованиями к чистоте воздуха Воздушное. Водяное с радиаторами (без оребрения), панелями и гладкими трубами при температуре теплоносителя 150 °С. Водяное со встроенными в перекрытия и полы нагревательными элементами
Г и Д с выделением негорючих пыли и аэрозолей Воздушное. Водяное или паровое с радиаторами при температуре теплоносителя: воды 150 °С; пара 130 °С. Водяное со встроенными в строительные конструкции нагревательными элементами
Г и Д с выделением горючих пыли и аэрозолей Воздушное. Водяное или паровое с радиаторами и гладкими трубами при температуре теплоносителя: воды 130°С; пара 110°С. Водяное со встроенными в перекрытия и полы нагревательными элементами
Г и Д со значительным влаговыделением Воздушное. Водяное или паровое с радиаторами и ребристыми трубами при температуре теплоносителя: воды 150 °С; пара 130°С

Воздушное отопление, воздушное душирование и воздушно-тепловые завесы проектируют для обеспечения допустимых параметров воздуха в обслуживаемой или рабочей зоне помещений (на постоянных и непостоянных рабочих местах).

В качестве теплоносителя для обогрева помещений используют наружный воздух. Это позволяет в одной системе объединить функции отопления и вентиляции, что приводит к существенной экономии топливно-энергетических ресурсов. Системы воздушного отопления при возможности конструируют с рециркуляцией, когда воздух частично или полностью забирается не снаружи, а из отапливаемого помещения.


Рециркуляция воздуха не допускается:

— в помещениях, в которых максимальный расход наружного воздуха определяется массой выделяющихся вредных веществ 1-го и 2-го классов опасности;

— помещениях, в воздухе которых имеются болезнетворные бактерии или грибки в опасных концентрациях, устанавливаемых Минздравом России, либо резко выраженные неприятные запахи;

— помещениях, в которых имеются вредные вещества, возгоняющиеся при соприкосновении с нагретыми поверхностями воздухонагревателей, если перед воздухонагревателем не предусмотрена очистка воздуха;

— помещениях категорий А и Б (кроме воздушных или воздушно-тепловых завес у наружных ворот и дверей);

— пятиметровых зонах вокруг оборудования, расположенного в помещениях категорий В, Г и Д, если в этих зонах могут образовываться взрывоопасные смеси из горючих газов, паров, аэрозолей с воздухом;

— системах местных отсосов вредных веществ и взрывоопасных смесей с воздухом;

— тамбурах-шлюзах;

— лабораторных помещениях научно-исследовательского назначения, в которых могут производиться работы с вредными или горючими газами, парами и аэрозолями.

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

Расход воздуха LB, м3/ч, для воздушного отопления, не совмещенного с вентиляцией, определяют по формуле

(1)

где Qnp — тепловой поток для отопления помещения, Вт; с — теплоемкость воздуха, равная 1,2 кДж/(м3·°С); tпр — температура приточного воздуха, подаваемого в помещение, °С, определяемая расчетом; tв — температура воздуха в помещении, °С.

Температуру приточного воздуха, подаваемого в помещение аппаратами воздушного отопления и предварительно нагреваемого в воздухонагревателе, определяют по формуле

(2)

где tH — температура наружного воздуха, °С; ?t — изменение температуры воздуха в воздухонагревателе, °С; р — полное давление воздуха после вентилятора, Па.

При проектировании воздушного отопления для надежности его работы нужно предусматривать резервный вентилятор или устанавливать не менее двух отопительных агрегатов.

При выходе из строя вентилятора допускается снижение температуры воздуха в помещении ниже нормируемой, но не более чем на 5 °С при обеспечении подачи наружного воздуха.


Температура подаваемого в помещение подогретого воздуха должна быть не менее чем на 20 % ниже температуры самовоспламенения газов, паров, аэрозолей и пыли, выделяющихся в помещении.

При нагревании воздуха в приточных и рециркуляционных установках следует принимать температуру теплоносителя (воды, пара и др.) воздухонагревателей и теплоотдающих поверхностей электровоздухонагревателей, а также газовоздухонагревателей в соответствии с категорией помещений для вентиляционного оборудования или назначением помещения, в котором размещены указанные установки, но не выше 150 °С.

Системы воздушного отопления классифицируют по следующим признакам:

— по роду энергоносителя — системы с водяными, паровыми, электрическими, газовыми калориферами;

— характеру перемещения нагреваемого воздуха — с естественным и механическим побуждением, создаваемым вентилятором;

— схеме вентилирования отапливаемых помещений — прямоточные (рис. 1, а), с частичной (рис. 1, б) и полной (рис. 1, в) рециркуляцией;

— месту нагревания воздуха — местные (нагревание воздуха местными отопительными агрегатами) и центральные (нагревание воздуха в общем центральном агрегате с последующей транспортировкой его по отапливаемым помещениям).

Схемы систем воздушного отопления


Рисунок 1. Схемы систем воздушного отопления: а — прямоточная; б — с частичной рециркуляцией; в — полностью рециркуляционная; 1 — воздухозаборная шахта; 2, 4, 10 — решетки; 3 — выбросная шахта; 5 — приточный воздуховод; 6 — калорифер; 7 — вентилятор; 8 — рабочая зона; 9 – клапан

Для нагревания воздуха в системах воздушного отопления применяют калориферы различных конструкций, ими также комплектуют отопительные агрегаты и приточные вентиляционные камеры. В калориферах воздух нагревается за счет энергии теплоносителя (горячая вода, пар, дымовые газы) или электроэнергии.

Отопительные агрегаты (рис. 2) используют для нагревания рециркуляционного воздуха. Они состоят из калорифера, вентилятора с электродвигателем и направляющего аппарата, который формирует струю горячего воздуха, подаваемого в отапливаемое помещение. Отопительные агрегаты применяют для воздушного отопления крупных производственных помещений (например, вагоносборочных цехов и т.п.), в которых по санитарно-гигиеническим и технологическим требованиям в рабочее время допускается рециркуляция воздуха, а также в качестве дежурного отопления в нерабочее время. Основные технические характеристики отопительных агрегатов приведены в табл. 2.

Подвесные и напольные воздушные отопительные агрегаты


Рисунок 2. Подвесные и напольные воздушные отопительные агрегаты: а — типа АПВС; б — типа СТД-300М (напольный); 1 — калорифер; 2 — жалюзийная направляющая решетка; 3 — вентилятор; 4 — петли для подвешивания агрегата АПВС; 5 — подводящие и отводящие патрубки для теплоносителя
Таблица 2. Основные технические характеристики воздушных отопительных агрегатов
Марка
Подача воздуха, м3
Теплопроизводительность, тыс. Вт
Поверхность нагрева, м2
Мощность электродвигателя, кВт
при давлении пара 0,2 МПа
при температуре воды 130°С
АПВС-50-30 3300 58,1 34,9 10,80 1,0
АПВ-200-140 13900 233 163 85,2 2,8
СТД-100 8770 116 113 22,6 1,6
СТД-300М 28800 298 356 91,0 4,0

Для уменьшения объема проникающего в помещение холодного воздуха при открывании наружных дверей и ворот в холодное время года применяют специальные устройства — воздушные тепловые завесы (рис. 3), которые в остальное время могут использоваться как рециркуляционные установки.

Воздушные тепловые завесы целесообразно применять:

— у постоянно открытых проемов в наружных стенах помещений, а также у ворот и проемов в наружных стенах, не имеющих тамбуров и открывающихся более пяти раз или не менее чем на 40 мин в смену в районах с расчетной температурой наружного воздуха -15 °С и ниже;

— наружных дверей вестибюлей общественных и административно-бытовых зданий;

— наружных дверей, ворот и проемов помещений с мокрым режимом;

— наружных дверей зданий, если к вестибюлю примыкают помещения без тамбура, оборудованные системами кондиционирования;

— проемов во внутренних стенах и перегородках производственных помещений для предотвращения перетекания воздуха из одного помещения в другое;

— ворот, дверей и проемов помещений с кондиционированием воздуха или по специальным технологическим требованиям.

В последних трех указанных случаях использование воздушных тепловых завес требует соответствующего технико-экономического обоснования.

Способы размещения оборудования тепловых воздушных завес

Рисунок 3. Способы размещения оборудования тепловых воздушных завес: а — в промышленных зданиях; б — в общественных зданиях; 1 — воздухораспределительная щель; 2 — конфузор; 3 — вентилятор; 4 — мягкая вставка; 5 — калорифер; 6 — подставка; 7 — ворота; 8 — секция обслуживания

В воздушном и тепловом балансах здания теплоту, подаваемую воздушными завесами периодического действия, не учитывают.

Температуру воздуха, подаваемого воздушными тепловыми завесами, принимают не выше 50 °С у наружных дверей и не выше 70 °С у наружных ворот и проемов.

Температуру, °С, смеси воздуха, поступающего в помещение через наружные двери, ворота и проемы, при расчетах принимают не менее:

14 — для производственных помещений при легкой работе;

12 — для производственных помещений при работе средней тяжести и для вестибюлей общественных и административно-бытовых зданий;

8 — для производственных помещений при тяжелой работе;

5 — для производственных помещений при тяжелой работе и отсутствии постоянных рабочих мест на расстоянии 3 м и менее от наружных стен и 6 м и менее от дверей, ворот и проемов.

Воздушные тепловые завесы у наружных проемов, ворот и дверей рассчитывают с учетом ветрового давления. Расход воздуха определяют, принимая температуру наружного воздуха и скорость ветра при параметрах Б (но скорость не более 5 м/с).

Если скорость ветра при параметрах Б меньше, чем при параметрах А, то воздухонагреватели следует проверять при параметрах А.

Скорость выпуска воздуха из щелей или отверстий воздушных тепловых завес принимают не более 8 м/с у наружных дверей и 25 м/с у ворот и технологических проемов.

При расчете систем воздушного отопления за расчетные параметры наружного воздуха принимают параметры Б. Одна из систем в нерабочее время может функционировать как дежурная.

К достоинствам систем воздушного отопления можно отнести:

— снижение первоначальных затрат за счет сокращения расходов на отопительные приборы и трубопроводы;

— обеспечение высоких санитарно-гигиенических условий воздушной среды в помещениях благодаря более равномерному распределению температуры воздуха в объеме помещения, предварительному обеспыливанию и увлажнению воздуха.

Недостатками систем воздушного отопления являются: значительные размеры воздуховодов; большие потери теплоты при движении воздуха по протяженным воздуховодам.

Большая советская энциклопедия (БСЭ) определяет воздушное отопление как систему отопления помещений горячим воздухом. В первую очередь хотелось бы разделить области применения воздушного отопления: а) жилой сектор; б) коммерческие, промышленные объекты. При этом смежными областями, которые оказывают решающее влияние на выбор системы отопления, являются вентиляция и кондиционирование.

Если вентиляция, как и отопление, — это регулируемая строительными нормами и правилами область, то кондиционирование в жилом секторе — исключительно 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 счет 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 также 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. То есть, решается только задача отопления. Такой вариант реализуется, когда объем 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. Так как 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, так как они имеют общий предмет — воздух. При возможности реализовать такую систему, воздушное отопление — это наиболее экономичный вариант системы отопления, как по капитальным, так и по эксплутационным расходам.

В этом случае нет необходимости отдельно делать две-три различные системы, и металлоемкость всей системы отопления, вентиляции и кондиционирования является наименьшей. Данный вариант применятся 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 возможны два варианта: децентрализованная система и централизованная система воздушного отопления, которая при этом часто совмещается с вентиляций и иногда с кондиционированием.

Децентрализованная система — вода, нагретая от какого-то источника, подается 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.п. В качестве пока экзотического источника отопления может быть тепловой насос (чиллер с тепловым насосом, когенераторная установка; последнюю как правило на лето используют с абсорбционным чиллером, есть абсорбционные чиллеры с газовым нагревом). Водяной воздухонагреватель представляет из себя теплообменник «вода–воздух», снабженный осевым вентилятором.

Воздух подается в помещение вертикальными и/ или горизонтальными струями с помощью направляющих жалюзи. Децентрализованное воздушное отопление как правило применяется для отопления высоких монообъемных помещений (производственных цехов, торговых комплексов, складов, спортивных залов и т.п.), когда объем вентиляции мал, то есть совмещение системы воздушного отопления с вентиляцией не целесообразно, или когда используется естественная вентиляция.

Почему целесообразно такое отопление? Потому, что стоит задача работы с большими объемами воздуха, с высокими помещениями, теплый воздух в которых стремится расположиться вверху здания. Воздухонагреватели с осевыми 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 объем приточного воздуха для вентиляции помещения, или кроме вентиляции нужно обеспечить кондиционирование. Воздух в помещения подается с помощью воздуховодов. При этом возможно дополнительное энергосбережение за счет 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 двух до 10 лет. 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. 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-, звукоизоляцией не было. Об энергосбережении при использовании 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, системы автономного отопления, имеющие конкретного хозяина, более экономично эксплуатируются. Воздушное отопление без использования промежуточного теплоносителя — это системы отопления, когда воздух нагревается за счет 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 строительный площадок, различных тентовых сооружений. Но хотелось подробнее о стационарных зданиях. Электричество дорогостояще, отработанное машинное масло, кроме дешевизны топлива, имеет свои отрицательный моменты. Дерево (биотопливо) может пока применяться только в малых объемах.

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 идет 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 отопления 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 подается 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 либо через систему воздуховодов. КПД обычных газовых воздухонагревателей непрямого нагрева находится 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. То есть, это или газовый камин, или газовая приточная установка.

За счет меньшей металлоемкости газовые воздухонагреватели прямого нагрева самые дешевые. Если по воздухонагревателям непрямого нагрева разрозненная противоречивая нормативная база присутствует, то к сожалению, у нас нет норм использования воздухонагревателей прямого нагрева. Современные системы горения позволяют высокоэффективно сжигать природный газ, но использование воздухонагревателей прямого нагрева с рециркулируемым воздухом не допускается.

Такое оборудование может использоваться только для второго варианта, то есть 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. 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 монообъемных помещений, где нужно отопить объем помещения, а не условную строительную площадь; 2) если на объекте предусматривается разветвленная 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 счет 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 счет 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 мин.) и, как следствие, быстрое изменение температуры в течение суток; возможность размещения внутри отапливаемого объема, без подготовки отдельного помещения (котельной).

С 1990-x годов в России есть уже десятки промышленных, коммерческих объектов с применением газовых воздухонагревателей. Они понемногу завоевывают долю рынка. В жилищном секторе ситуация другая. Для многоквартирных домов, конечно, водяное отопление более применимо, так как вода — лучший теплоноситель, централизованно распределить воздух по, например 10-этажному дому сложно.

Механическая вентиляция — более дорогостоящая, 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 конвекторы. Они тоже могут быть с закрытой и 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, то есть размещать газовые конвектора не только на внешних стенах.

Есть модели со встроенным кондиционером. В данное время большее распространение получили более дешевые модели, использующие атмосферные горелки с пьезозажиганием и естественную конвекцию (диапазон мощностей от 1,5 до 5 кВт), то есть 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.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 распространение для отопления малоэтажных частных домов получили системы воздушного отопления, совмещенные с вентиляцией и кондиционированием, на основе газовых и дизельных воздухонагревателей (печей). 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 также привыкли автоматически, а не с помощью форточек, как делаем это мы. Высокая степень автоматизации позволяет вырабатывать ровно то количество те?


Использованные источники

  1. forumhouse.ru/threads/224890/
  2. ruslan-g.blogspot.com/2012/11/blog-post_27.html
  3. proekt.by/otoplenie_teplosnabzhenie_ventilyaciya_kondicionirovanie-b24.0/raschet_vozdushnogo_otopleniya_sovmeshennogo_s_pritochnoiy_ventilyacieiy-t57011.0.html
  4. baurum.ru/_library/?cat=systems_heating&id=1544
  5. c-o-k.ru/articles/vse-o-vozdushnom-otoplenii-1

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.