В настоящее время системы воздушного отопления получают все большее распространение. Данные системы имеют ряд преимуществ по сравнению с обычными системами водяного отопления. Особенно это касается производственных, складских помещений, гаражей, кинотеатров и т.д.
Основными преимуществами являются:
- Экономичность системы: стоимость 1Гкалл тепла при работе системы воздушного отопления в два раза меньше, чем при центральном теплоснабжении.
- Гибкость системы: систему воздушного отопления помещений можно совместить с системой вентиляции. Монтируя одну систему, заказчик получает одновременно системы вентиляции и отопления. При этом без значительного увеличения капитальных затрат.
- Малая инерционность системы: для того, чтобы прогреть систему воздушного отопления требуется гораздо меньшее количество тепловой энергии и времени по сравнению с водяной системой отопления, т.к. передача тепла от воздуха к воздуху происходит практически мгновенно и отапливаемое помещение прогревается очень быстро. В системах водяного отопление первоначально передача тепла происходит от источника тепла к промежуточному теплоносителю воде, а от воды к воздуху. При это воздушное отопление обладает скоростными и низко инерционными показателями.
- Простота и скорость монтажа систем: в зависимости от выбранного способа отопления проблему отопления помещений можно решить минимум в течение одного дня (если использовать воздухонагреватели без системы воздуховодов). Но даже с системой воздуховодов стоимость и время монтажа системы воздушного отопления в 2-3 раза меньше в сравнении с водяной системой (данные цифры относятся для производственных, складских, ремонтных мастерских, торговых и т.п. зданий).
- Возможность отключения отопления на продолжительный период в нерабочее время. Возможность понижения температуры в помещении ниже 0 0 С без опасности заморозить систему отопления. Эти свойства позволяют использовать воздухонагреватели в дежурном режиме (повышение температуры внутреннего воздуха до необходимых параметров в рабочее время и максимально возможное понижение в нерабочее время). Это позволяет экономить от 5% до 25% тепловой энергии, затрачиваемой на отопление.
1.1. Основные принципы работы системы воздушного отопления
В системе 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:
1) нагретый воздух, попадая в обогреваемое помещение, смешивается с окружающим воздухом и нагревая его, тем самым восполняя теплопотери помещения;
2) нагретый воздух не попадает в обогреваемое помещение, а отдает тепло в окружающие помещение через стенки воздухоканалов.
В настоящее время распространен первый способ. Второй способ после натурной проверки в жилых зданиях в начале второй половины ХХ в. не получил широкого распространения. Эксперименты показали, что в процессе эксплуатации системы нарушается плотность каналов. В стенках и стыках каналов, расширяющихся при нагревании и сжимающихся при охлаждении, появляются трещины, в результате чего искажается необходимое воздухораспределение. Это, в свою очередь, приводит к перегреванию одних и к недогреванию других помещений.
1.2. Основные типы систем воздушного отопления
По принципу работы системы воздушного отопления делятся на три типа:рециркуляционная система, система с частичной рециркуляцией и прямоточная система.
Рециркуляционная система воздушного отопления отличается меньшими первоначальными вложениями и эксплуатационными затратами. Система может применяться, если в помещении допускается рециркуляция воздуха, а температура поверхности воздухонагревателя соответствует требованиям гигиены, пожаро- и взрывобезопасности этого помещения.
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 могут осуществляться полная замена, а также полная рециркуляция воздуха. При этих трех режимах система работает как отопительно-вентиляционная, чисто вентиляционная и чисто отопительная. Все зависит от того, забирается ли и в каком количестве воздух снаружи и до какой температуры нагревается воздух в воздухонагревателе.
Прямоточная система воздушного отопления отличается самыми высокими эксплуатационными и первоначальными затратами. Ее применяют тогда, когда требуется вентиляция помещений в объеме не меньшем, чем объем воздуха для отопления (например, в помещениях категорий А и Б, где выделяются вещества, взрывоопасные и пожароопасные, а также вредные для здоровья людей, обладающие неприятным запахом). Для уменьшения теплозатрат в прямоточной системе при сохранении ее основного преимущества – полной вентиляции помещений – используют систему с рекуперацией, где дополнительно применяется воздухо-воздушный теплообменник, позволяющий утилизировать часть теплоты уходящего воздуха для нагревания приточного наружного воздуха.
Все системы воздушного отопления можно разделить на два основных вида:центральная и местная системы.
Центральная система воздушного отопления – канальная. Воздух нагревается до необходимой температуры в тепловом центре здания, подается в помещения по воздуховодам через воздухораспределители.
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 ее от системы водяного отопления 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 в том случае, если в помещении отсутствует центральная система приточной вентиляции, а также при незначительном объеме приточного воздуха, подаваемого в течение 1 ч (менее половины объема помещения).
Для воздушного отопления характерно повышение санитарно-гигиенических 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 времени и материалов.
Свойство системы воздушного отопления – быстро изменять температуру в помещении – используется при осуществлении периодического или дежурного отопления.
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 решении данных проблем.
В настоящее время системы воздушного отопления устраивают в производственных, гражданских и сельскохозяйственных зданиях, применяя рециркуляцию воздуха или совмещая отопление с общеобменной приточной вентиляцией.
