Система воздушного отопления дома

Система воздушного отопления

Система воздушного отопления – распространенный способ отопления помещений крупного объема – производственных цехов, торговых центров, складов, спортивных объектов. Все чаще воздушное отопление стало применяться и для обогрева частных домов. Материал публикации рассматривает виды, устройство, достоинства и недостатки системы отопления воздушного типа.

Виды воздушного отопления 

Принцип работы системы воздушного отопления реализован на прямом нагреве воздуха отапливаемого помещения. Кроме функции отопления комплекс может выполнять еще целый ряд функций – кондиционирование, вентиляция, очистка и увлажнение воздуха.

Воздушное отопление имеет различные конфигурации и классифицируется по нескольким признакам. По способу прокладки сети распределения воздуха система делится на 2 типа:

  1. Подвесная;
  2. Напольная.

Подвесная система воздушного отопления

Подвесная (потолочная) прокладка воздуховодов осуществляется по потолку помещений, подача воздуха производится сверху вниз. Напольная система монтируется по периметру помещения в плинтусной зоне или непосредственно в конструкции пола.

Напольная конфигурация является более выгодной, потому что объем теплого воздуха поступает непосредственно в зону пребывания человека. Преимуществом потолочной системы является экономия пространства в помещении – сеть проложена в верхней части помещения.

По типу циркуляции воздуха система также имеет два подвида:

  1. Естественная циркуляция;
  2. Принудительная (напорная) циркуляция.

В основу естественной циркуляции положен принцип конвективного движения воздуха. Нагретый воздух стремится в верхнюю часть помещения, его место занимает более тяжелый холодный воздух. Единственным достоинством конвективной циркуляции является полная энергонезависимость. Недостатки циркуляции этого вида – нестабильность, низкая температура в зоне пребывания человека – практически исключили ее из реализации.

Основной вид циркуляции системы воздушного отопления – принудительная. Она реализуется посредством использования вентилятора. В зависимости от размеров системы давление нагнетания воздуха вентилятором находится в диапазоне от 100 до 2000 Па. Достоинством напорной циркуляции является скоростной нагрев, стабильная работа, маневренность комплекса. Отопление в этом случае полностью зависит от постоянного наличия стабильной подачи электроэнергии.

По качественному признаку – способу теплообмена – воздушное отопление имеет 3 конфигурации:

  1. Прямоточная;
  2. Рециркуляционная;
  3. Комбинированная (смешанная).

Прямоточная система сочетает в себе функции отопления и вентиляции. Забор воздуха осуществляется снаружи помещения, после нагрева он поступает в отапливаемую зону. При этом достигаются высокие показатели микроклимата в отапливаемом помещении, но расход топлива является максимальным среди всех конфигураций системы.

Рециркуляционная система работает по замкнутому циклу – воздух забирается из помещения, нагревается и вновь подается в него. Данный вид воздушного обогрева является не самым лучшим по показателям качества воздуха, но при этом расходуется минимальное количество воздуха.

Смешанная система включает в себя принципы работы двух главных видов — прямоточного и рециркуляционного комплексов. В рециркулируемый объем в определенной пропорции постоянно подмешивается некоторое количество свежего подогретого воздуха.

По назначения системы воздушного отопления делятся на автономные (индивидуальные) и централизованные. Индивидуальные системы предназначены для отопления частных домов, централизованные – для обогрева крупных объектов.

Системы управления и регулирования воздушного отопления имеют различные степени сложности, варьируются от ручного управления до полностью автоматизированной работы.

Устройство воздушного отопления

В состав системы воздушного отопления входят следующие основные элементы:

  1. Теплогенератор;
  2. Сеть воздуховодов;
  3. Вентилятор;
  4. Решетки, диффузоры, воздухораспределители;
  5. Устройства регулирования;
  6. Воздушный фильтр.

В воздушном отоплении применяются воздухонагреватели прямого и косвенного нагрева. Воздухонагреватели прямого действия – теплогенераторы.

Газовый теплогенератор воздушного отопления

В их конструкцию входит камера сгорания закрытого типа с воздушным теплообменником. Воздух нагнетается вентилятором, проходит через теплообменник (чугунный или стальной), нагревается до температуры 20 – 600С (в зависимости от типа системы) и поступает в сеть распределения.

Теплогенераторы выпускаются в настенном и напольном вариантах размещения, некоторые модели могут размещаться вне помещений.

Наружное размещение теплогенератора

Устройства мощностью до 400 кВт производятся в моноблочном исполнении, от 400 до 1000 кВт – в секционном (секции отопления и вентиляции).

Теплогенераторы работают на следующих видах топлива:

  • Природный газ;
  • Жидкое топливо – керосин, дизтопливо, сжиженный газ, отработанное масло;
  • Твердые типы топлива – уголь, древесина и так далее.

Тепловую мощность теплогенератора можно определить укрупненным методом по формуле:

Q = Vп х ∆t х M / 860

где Vп – внутренний объем помещения;

t – разница между низшей наружной температурой для конкретного региона (справочные данные) и требуемой температурой воздуха в помещении;

M – показатель качества тепловой изоляции строения;

M = 3 – 4 (очень слабая изоляция); 2 – 2,9 (слабая изоляция); 1 – 2 (средняя изоляция); 0,5 – 0,9 (высококачественная изоляция)

860 – коэффициент перевода тепловой мощности из ккал в кВт.

Формула дает тепловую мощность для прямоточной системы. В соответствии с выбранным типом воздушного отопления (прямоточным, рециркуляционным, комбинированным) в тепловую мощность вносятся поправки. Для этого требуется точный расчет, провести который может только опытный специалист.

Воздухонагреватели косвенного нагрева – калориферы.

Электрический калорифер воздушного отопления

Калориферы получают тепло от горячей воды систем водяного отопления, пара, электрических ТЭНов и отдают его нагреваемому воздуху. По КПД системы воздушного отопления с калориферами уступают комплексам с собственными теплогенераторами.

Сети воздуховодов обычно монтируются из оцинкованной стали различного профиля – прямоугольного и круглого. В большинстве случаев воздуховоды утепляют для предотвращения образования конденсата и снижения скорости коррозии материала.

Виды воздуховодов воздушного отопления

Важным моментом при разработке проекта сети является расчет сечения воздуховодов. Для проведения качественного аэродинамического расчета необходимо привлечь специалистов. Самостоятельный подбор размеров воздуховодов может негативно сказаться на эффективности последующей работы отопления.

Решетки, диффузоры, воздухораспределители предназначены для подачи, забора, распределения и придания необходимого направления теплому воздуху сети.

Воздухораспределители

Устройства регулирования – заслонки, клапана – выполняют регулирование величины потоков по различным веткам системы.

Воздушный фильтр устанавливается на входе в напорный вентилятор, производит первичную очистку воздуха от пыли, небольших частиц и так далее.

Кроме основных элементов системы воздушного отопления могут оснащаться дополнительными блоками – кондиционирования, увлажнения воздуха, тонкой очистки, ионизации и другими.

Преимущества и недостатки воздушного отопления

Настенный и напольный теплогенераторы

Воздушное отопление обладает следующими достоинствами:

  1. Экономичность. Экономия топлива достигается за счет высокого КПД (до 90%) и отсутствия промежуточного теплоносителя, снижающего качество теплопередачи.
  2. Многофункциональность. Система может выполнять задачи отопления, кондиционирования и вентиляции помещений.
  3. Отсутствие жидких теплоносителей с присущими им недостатками.
  4. Высокая скорость нагрева воздуха в отапливаемых помещениях, маневренность системы.
  5. Создание комфортного микроклимата.
  6. Экономия пространства при подвесном монтаже воздуховодов.
  7. Возможность самостоятельного монтажа.

Наряду с этими преимуществами системы воздушного отопления имеют и некоторые недостатки:

  1. Энергозависимость – при отсутствии электроэнергии отопление перестает функционировать, желательно иметь собственный резервный электрогенератор;
  2. Осушение воздуха – при нагреве влажность воздуха снижается и требуется установка блока увлажнения нагретого воздуха;
  3. Сложность расчета основных элементов – теплогенератора, воздуховодов, мощности вентилятора;
  4. Невозможность модернизации сети – при изменении схемы меняются аэродинамические характеристики и качество работы комплекса может значительно снизиться;
  5. Возможное наличие шума при работе вентилятора.

Система воздушного отопления в силу своих весомых достоинств эффективно конкурирует с классической водяной конфигурацией обогрева помещений. Происходит это благодаря экономичности и многофункциональности комплекса. В последние годы воздушное отопление приобретает все большую популярность не только для отопления крупных объектов, но и для обогрева квартир и частных домов.

(Просмотров 106 , 1 сегодня)