Повітряне опалення, правильний підходу до організації автономної

06.10.2015

КОРИСНІ СТАТТІ
Сучасне повітряне опалення – переваги і недоліки

На сьогоднішній день існує як мінімум три різних підходи до організації автономної системи опалення для нежитлових приміщень (склади, спортивні об’єкти, виробничі приміщення і сільськогосподарські споруди): класична система водяного опалення, система повітряного опалення і променисте (інфрачервоне) опалення. Останнім часом все більшу популярність набувають системи повітряного опалення. Викликано це тим, що як показує практика, система повітряного опалення має ряд переваг класичної водяної системи опалення і має набагато менше обмежень по застосуванню порівняно з системою променистого опалення.

Часто капітальні витрати на придбання обладнання для організації системи повітряного опалення і її монтаж, так само як і вартість експлуатації такої системи, значно нижче вартості організації і експлуатації системи водяного опалення. Це є наслідком відсутності необхідності застосування в системі повітряного опалення агрегатів, які забезпечують підготовку і циркуляцію теплоносія, складної системи теплопроводів і опалювальних приладів, ну і, відповідно, самого теплоносія, роль якого, для забезпечення безпеки експлуатації в зимовий період, найчастіше виконує дорогий і канцерогенний (у випадку застосування гліколя) антифриз. Система повітряного опалення, як правило, складається або з одного або двох потужних теплогенераторів і системи повітророзподільних каналів, або з безлічі окремо стоять підвісних або підлогових повітронагрівачів свободнорассеивающего дії.

Важливо відзначити, що в літній час, на відміну від простоювання системи водяного опалення, система повітряного опалення легко справляється з функцією вентиляції приміщення. Всі повітронагрівачі Benson Heating мають функцію «Vent» або «Fan», яка дозволяє при вимкненому пальнику забезпечувати рух повітря через повітронагрівач. У разі застосування свободнорассеивающих моделей, за рахунок роботи повітронагрівачів в даному режимі, забезпечується циркуляція повітря всередині приміщення, у разі застосування канальних теплогенераторів в цьому режимі — можлива організація притоку свіжого повітря в приміщення.

За рахунок відсутності проміжного теплоносія при використанні нагрівачів повітря підвищується коефіцієнт корисної дії системи опалення в цілому, крім цього, системи повітряного опалення можуть похвалитися дуже низькою, у порівнянні з водяними системами, інерційністю. Це дозволяє практично моментально прогрівати приміщення до робочої температури після тривалого простою (наприклад, після виходу з «чергового» режиму). На відміну від класичної системи водяного опалення, системи повітряного опалення не загрожує ризик «розморожування», а висока швидкість повітрообміну та постійний рух повітря всередині приміщення, що обігрівається забезпечують швидкий і рівномірний прогрів всього опалювального об’єму. Важливо відзначити, що системи водяного і парового опалення вимагають значно більших витрат на поточну експлуатацію в порівнянні з будь-якими системами повітряного опалення. Також системи водяного опалення не можуть забезпечити роботу в периодичном тепловому режимі. При необхідності корекції робочої температури повітря в приміщенні, системи водяного опалення показують схильність до сильно сповільненій реакції, а після зниження температури і подальшому розігріві підвищується ризик появи течі та знижується ресурс системи в цілому. Приблизно ті ж проблеми переслідують системи водяного опалення при холодних пусках. При цьому системи повітряного опалення цих бід позбавлені, що дозволяє запускати їх без спеціальної підготовки і подібні режими не впливають на їх ресурс.

Система повітряного опалення відрізняється набагато більш простим і менш трудомістким монтажем порівняно з традиційною системою водяного опалення, що дозволяє істота скоротити час монтажу системи і, як наслідок, його вартість, навіть у разі організації централізованої системи на основі канальних повітронагрівачів. Як правило, монтаж системи повітряного опалення займає в 2-3 рази менше часу, ніж монтаж системи водяного опалення. Якщо ж говорити про системах на основі свободнорассеивающих повітронагрівачів, монтаж, як правило, займає всього кілька днів.

З об’єктивних недоліків систем повітряного опалення варто відзначити великий діаметр або перетин повітроводів при організації автономних канальних систем, що обумовлює необхідність організації досить великих технологічних отворів в стінах та інших огороджувальних конструкціях, і часто робить неможливим застосування системи повітряного опалення у вже побудованих житлових, офісних та громадських будівлях. У зв’язку з вищесказаним системи повітряного опалення є найбільш прийнятними для однооб’ємних приміщень або для інтеграції у знову споруджувані будівлі.

Як ви вже напевно зрозуміли, системи повітряного опалення бувають двох типів: централізовані – на базі генераторів теплого повітря канального типу та децентралізовані – на базі свободнорассеивающих моделей повітронагрівачів.

Для першого типу характерно розташування генераторів теплого повітря в спеціально відведеному окремому приміщенні (як і у випадку з традиційними системами водяного опалення). Поширення теплого повітря в таких системах відбувається через розгалужену систему повітроводів, а повернення повітря для нагрівання – через систему зворотних повітроводів, яка традиційно значно простіше і коротше розподільної системи. При відключенні пальникового пристрою канали будуть виконувати роль системи вентиляції, а самі нагрівачі виконувати функцію вентиляторної установки.

Децентралізовані системи частіше застосовуються для організації опалення великих однооб’ємних об’єктів. Система складається з декількох незалежних один від одного повітронагрівачів. Нагрівачі в таких системах можуть бути розташовані на підлозі (вертикальні і горизонтальні підлогові повітронагрівачі), на стінах (повітронагрівачі консольного розміщення, наприклад VRA) або навіть можуть бути підвішені під стелею (нагрівачі з низхідним напрямком теплової струменя VRE і унікальні для Російського ринку двонаправлені моделі серії VRBD).

Застосування децентралізованої системи автоматики в таких випадках дозволяє організувати зональний контроль температури обігрівається повітря в зоні, раціоналізуючи таким чином експлуатаційні витрати. У цьому випадку кожен повітронагрівач може бути забезпечений електронним блоком управління, який контролює температуру в безпосередній близькості від нагрівача і в зоні навколо нього. Такий підхід дозволяє нагрівачів включатися, в разі пониження температури в контрольованій зоні, або вимикатися, у разі її відповідності заданому показнику.

Найпростіший приклад – складське однообъемное приміщення. Уявімо собі таку ситуацію, відбувається навантаження або вивантаження товару – в’їзні ворота відкриті, температура повітря в зоні воріт починає стрімко падати, тим не менш, в іншій частині складу повітря все ще має комфортну температуру. Внаслідок зниження температури в зоні воріт включатися тільки ті нагрівачі, в контрольованій зоні яких відбулося падіння температури нижче встановленої позначки, тоді як інші нагрівачі буде залишатися вимкненими. Така система дозволяє забезпечити максимальну гнучкість системи, адже подача гарячого повітря відбувається коли це потрібно і в тому місці, де це дійсно необхідно

Якщо порівнювати розглянуті типи систем повітряного опалення на предмет зіставлення їх вартості, необхідно відзначити, що категорично неможливо заявити, що та чи інша система є більш дешевою, а як наслідок і більш вигідною. Дуже багато залежить від специфіки кожного окремо взятого об’єкта, тому основне питання, яке необхідно вирішити при виборі типу системи повітряного опалення, — це співвідношення вартості виробництва і монтажу повітроводів та системи автоматики для канальної системи, і вартості організації підведення газу, електроживлення та димоходу до кожного з свободнорассеивающих повітронагрівачів, застосовуваним в альтернативу централізованій системі.

Крім наведеної вище класифікації існує ще одна важлива класифікація систем повітряного опалення – за характером організації повітрообміну. Мова йде про три типи систем:

Рециркуляційні – в таких системах відбувається постійна циркуляція і нагрівання внутрішнього повітря приміщення, при цьому система вентиляції може бути організована або за принципом природної вентиляції, або примусово з використанням відповідного додаткового обладнання. Як правило, такі системи побудовані на основі свободнорассеивающих повітронагрівачів, при цьому системи опалення і вентиляції є абсолютно незалежними. Також існує можливість організації рециркуляційної системи на базі канальних теплогенераторів;

Системи з частковим припливом – в основі таких систем лежить використання виключно канальних повітронагрівачів. Основною відмінністю від рециркуляційних систем є поєднання системи повітряного опалення із системою припливної вентиляції. У таких системах на гілці зворотних (витяжних) повітроводів організується відгалуження за межі будівлі для забору свіжого повітря. Співвідношення рециркуляційного і припливного повітря в системі може варіюватися в широкому діапазоні. Залежно від компонування системи змішання рециркуляційного і свіжого повітря може відбуватися до або після (у разі застосування додаткового вентилятора) нагрівача. Перший варіант на наш погляд є кращим, оскільки дозволяє уникнути застосування додаткових вентиляторів в системі, і істотно знижує навантаження на основний. Тим не менш, існують системи, в яких точка змішування повітря знаходиться за нагрівачем. У цьому випадку нагріте до більшої температури внутрішній повітря змішується з холодним вуличним, утворюючи суміш необхідної температури, якщо ж підмішування здійснюється до нагрівача, свіже повітря нагрівається безпосередньо в повітронагрівачі. У літній час такі системи легко справляються з функцією системи припливної вентиляції. Крім того, можуть бути додатково передбачені секції охолодження і зволоження повітря, які дозволяють перетворити систему в повноцінне засіб кліматичного контролю будівлі;

Припливні системи – системи, в яких відбувається нагрів тільки свіжого зовнішнього повітря. Вони характерні для приміщень з високими вимогами до вентиляції. При організації таких систем необхідно також передбачити потужну систему витяжної вентиляції.

Звісно, найпростішою і найдешевшою є система, побудована за принципом рециркуляції внутрішнього повітря, однак застосування такої системи не завжди є можливим у зв’язку з вимогою санітарних норм, будівельних нормативів і правил. У будь-якому випадку при проектуванні системи важливо враховувати не тільки теплові втрати від огороджувальних конструкцій будівлі, але і теплові втрати, пов’язані з організацією активної вентиляції будівлі, а також динамічні переохолодження викликаються, наприклад, відкриттям в’їзних воріт.

незалежно від способу і типу організації системи повітряного опалення обігрів приміщення відбувається за принципом циркуляції повітряних мас в приміщенні. І тут важливим фактором є висота приміщення і кратність повітрообміну в ньому. Пропонуємо розглянути наступний приклад: в традиційних системах повітряного опалення повітря після нагріву в теплогенераторі потрапляє в приміщення з більш високою температурою, порівняно з середньою в робочій обігрівається зоні. Потрапляючи в приміщення, більш теплий і легкий повітря за рахунок гравітації спрямовується вгору. При цьому всім відомо, що перегрів стельової зони викликає підвищені теплові втрати в зоні покрівлі та верхньої частини стін, і в результаті відбувається нераціональне витрачання тепла. Саме тому гаряче повітря слід подавати в нижню або середню область приміщення, в іншому випадку гаряче повітря буде накопичуватися в стельової зоні, і прогрів приміщення буде нерівномірним. Ці проблеми традиційно властиві системам водяного опалення, так як вони не забезпечують достатньої циркуляції повітряних мас усередині приміщення, що обігрівається і працюють виключно в конвекційному режимі. Для систем повітряного опалення ці проблеми не страшні. Навіть при сумарному воздухоизмещении в один розрахунковий обсяг парильного приміщення в годину і висоті стелі не більше 5 метрів різниця температур між робочою зоною і стелею не буде вище 3*С. Для вирішення проблеми перегріву стельової зони в приміщеннях з висотою від 5 до 8 метрів достатньо збільшити показник воздухоизмещения до 3 разів від опалюваного об’єму. На жаль, подальше збільшення обсягу циркуляції не призведе до підвищення енергоефективності, і при висоті 8 метрів і кратності циркуляції 3 різниця температур між робочою зоною і стелею буде приблизно 5-8*С. Для більш високих приміщень (від 8 до 24 метрів) підвищувати обсяг циркуляції також не ефективно. Краще додатково застосувати стельові вентилятори розсіюють (дистратификаторы), які компанія BENSON Heating широко представляє на російському ринку. Також слід зазначити, що подібні пристрої можуть успішно застосовуватися додатково до будь-якої системи опалення. Позитивний ефект при правильному розміщенні та налаштування може дозволити зменшити різницю температур між робочою зоною і стелею на 45%, що в свою чергу створить реальну економію коштів, що витрачаються на теплопостачання.

Короткий опис статті: повітряне опалення

Джерело: Повітряне опалення — правильний підходу до організації автономної системи опалення

Також ви можете прочитати