Калориферная система отопления

Системы воздушного отопления, плюсы и минусы, проектирование, схема

На американском континенте и в Европе уже долгое время системы воздушного отопления пользуются популярностью. В России же традиционно используют газовое отопление. Однако заметим, что водяная система обычно дает относительно низкий КПД, в то время как воздушная – 90%. Чем же еще хороша система воздушного отопления и как ее обустроить?

Система воздушного отопления частного дома

Преимущества воздушной отопительной системы

• Полная безопасность. Современная система автоматического контроля проверяет полную исправность всех элементов перед тем, как будет запущен процесс отопления. В случае обнаружения неисправности работа всего оборудования блокируется. Это дает возможность избежать любой проблемы. Кроме того, схема воздушного отопления является более безопасной, поскольку не имеет труб, заполненных теплоносителем – соответственно, исключается возможность прорыва, протекания и так далее.
• Более высокая скорость обогрева. Большинство систем, работающих на каком-либо типе теплоносителя, тратят львиную долю времени на его нагрев. Например, в водной системе отопление начинается лишь после того, как вода (выступающая теплоносителем) нагреется до определенного уровня и распространится по всем радиаторам – и только после этого начинается прогрев помещения. В воздушной системе отопления прогрев помещения происходит всего за 20-40 минут – это зависит от мощности оборудования и, конечно же, от размера самого помещения.
• Экономичность. Обладая высоким КПД, воздушная система использует достаточно мало ресурсов. А тот факт, что данная система не имеет промежуточных узлов (которые способствуют увеличению теплопотери), делает ее еще более выгодной.

Сравнение воздушной и водяной систем отопления

• Большой срок службы. Правильно произведенные проектирование воздушного отопления и монтаж системы, а также регулярное ее сервисное обслуживание позволят вам наслаждаться ее качественной работой на протяжении минимум 17-20 лет.
• Легкость управления. Поскольку вся работа системы контролируется автоматикой, у вас не возникнет сложностей с ее эксплуатацией. Вы с легкостью сможете менять уровень температуры обогрева, повышая или понижая его в зависимости от необходимости.
• Доступность. Система воздушного отопления имеет вполне доступную стоимость. Также следует отметить, что окупается она за довольно короткий промежуток времени – от 7 месяцев до 1,5 года – в зависимости от интенсивности и частоты использования.
• Внешняя привлекательность. Особенностью системы, выгодно выделяющей ее среди остальных, является еще и то, что для нее не требуются батареи и трубы. Это позволит вам устанавливать любого размера окна, делать современный ремонт и не бояться, что из-за отопительных приборов его привлекательность будет снижена.

Горячий воздух поднимается через такие отверстия в полу и обогревает помещение

Строение и принцип работы системы

Для полноценной работы современной воздушной системы отопления необходимо использование теплогенератора. В теплообменник нагнетается воздух. Оптимальная температура нагрева 50-60 градусов. Далее по воздуховоду горячий воздух перемещается в помещение, где равномерно распределяется, нагревая комнату. Далее через специальные отверстия (решетки, вмонтированные в пол, или стены) остывший воздух вновь возвращается к теплогенератору. Нередко для подачи остывшего воздуха используются воздуховоды обрата.

Принцип работы теплогенератора

При рассмотрении схемы становится понятно, что основными элементами теплогенератора выступают вентилятор, обеспечивающий перемещение воздуха, и теплообменник. Сегодня существует много видов воздушных отопительных систем. Одним из отличий можно выделить метод нагрева воздуха. Это возможно несколькими способами, которые показывает такая классификация систем воздушного отопления:

• посредством применения теплового насоса;
• использование газовой горелки. При этом допустимо как подключение к основной газовой магистрали, так и использование газового баллона.
• горячей водой из централизованной системы;
• использованием дизельной горелки, или воздушное отопление на отработанном масле.

В зависимости от размера отапливаемых помещений, расход воздуха в системе может варьироваться от 1000 до 4 000 м3/час. При этом средний показатель давления в системе – 150 Па.

Следует учитывать, что если воздуховод имеет достаточно большую протяженность (в больших помещениях), то это может вызвать некоторую теплопотерю. Чтоб ее избежать, можно внедрить в систему несколько вспомогательных теплогенераторов. Важно помнить, оптимальная длина воздуховода (при которой уровень теплопотери минимален) составляет 30 м, а продолжительность ответвлений воздуховода не должна превышать 15 м.

Группа воздуховодов системы воздушного отопления

Для получения максимального эффекта от эксплуатации системы рациональным является решение дополнить ее блоком кондиционирования. Таким образом, в прохладное время года с ее помощью вы будете совершать обогрев дома, а в жаркое – производить некоторое охлаждение. Это позволит круглый год поддерживать в доме наиболее комфортную температуру. Кроме того, вы сможете дополнить воздушное отопление на твердом топливе такими полезными устройствами, как, допустим, увлажнитель или стерилизатор воздуха.

Вентиляция системы может быть двух типов:

• естественная. Горячий воздух в системе просто поднимается вверх и произвольно перемещается по воздуховоду, нагревая его. Весомые минусы воздушного отопления в таком случае – то, что в случае попадания холодного воздуха в помещение (через окна, двери) он оседает в нижней части комнаты, создавая существенный дискомфорт. А в это время горячий воздух согревает потолок.
• принудительная. Более эффективная модель работы системы, поскольку циркуляция воздуха значительно ускоряется посредством применения мощных вентиляторов. Система работает прекрасно, но шум вентилятора, доносящийся из воздуховода, может создавать определенный дискомфорт.

Естественная и принудительная системы вентиляции частного дома

Требования к выбору оборудования

При выборе воздушной отопительной системы для дома важно учесть тип топлива, которое будет использовано для нагрева воздуха. Для максимального удобства отдельными производителями были предложены модели систем, в которых допускается переход с одного типа топлива на другой. Например – с природного газа на сжиженное топливо. В таком случае вам необходимо будет лишь сменить горелку и насадку, подающую топливо.

В случае если вы остановили свой выбор на приобретении системы, работающей на жидком топливе, то необходимо предварительно позаботиться о наличии бака для хранения топлива, трубопровода для его подачи.

Такое воздушное отопление совмещенное с вентиляцией должно быть оснащено дополнительными фильтрами. Точно также некоторое вспомогательное оборудование необходимо будет приобрести для систем на жидком газе. А в случае использовании баллонов с газом возникает необходимость создания помещения для их хранения. Единственный тип топлива, не требующий дополнительного оборудования – природный газ.

Рекуперативный воздухонагреватель

Система предусматривает обязательное наличие воздуховодов. Оно могут быть:

• круглые – для их создания используются трубы диаметром 100-200 мм, которые скрепляются при помощи хомутов. Использование такого типа труб дает небольшое преимущество – они обладают небольшим аэродинамическим сопротивлением. А это, в свою очередь, положительно сказывается на КПД системы.
• квадратные (прямоугольные) – в силу большей эстетичности именно такой тип труб применяется для создания отопительной системы жилых домов.
• совмещенные – в системе используются как прямоугольные, так и круглые трубы. Важно учесть – если необходимо провести трубу через неотапливаемое помещение – обязательно наличие защитного термоизолирующего чехла, который предотвращает теплопотерю.

Воздуховоды системы воздушного отопления

Предварительный расчет

Процесс планирования воздушной отопительной системы предполагает учет многих нюансов. Поэтому наиболее правильным является решение предоставить провести такой расчет воздушного отопления специалистам. Что они учитывают:

• теплопотерю в каждом помещении;
• тип и мощность нагревательного элемента;
• какое необходимо оптимальное количество нагретого воздуха;
• сечение трубопровода;
• снижение давления в системе.

В случае если вы закажете проект отопительной системы у специалистов, вам на рассмотрение будет представлено несколько проектов. И только учтя воздушное отопление плюсы и минусы каждого, можно принимать решение относительно того, как именно устраивать отопительную систему.

Не следует пытаться смонтировать воздушное отопление на дровах или газу самостоятельно, не зная всех требований и правил. Нередки случаи, когда неправильное планирование приводит к тому, что в помещении постоянно стоит шум от вентиляторов и присутствует сквозняк. Воздушная отопительная система прекрасно способна отапливать дом – но только в том случае, если она спланирована и смонтирована специалистами.

Помогите нам стать лучше! Оцените качество подачи материала Загрузка… Расскажите друзьям и коллегам в социальных сетях

Источник: https://otoplenie-doma.org/sistemy-vozdushnogo-otopleniya.html

Калориферная система отопления — Инженерные системы

Системы приточно-вытяжной вентиляции, обеспечивающие воздухообмен в здании, при работе зимой перекачивают внутрь помещения холодный воздух, который необходимо как-то нагревать. Наиболее простым в монтаже и доступным по цене, но при этом эффективным нагревательным элементом является калорифер, о котором мы поговорим в данной статье.

Калорифер для вентиляции

В публикации рассмотрены типы калориферов, приведен алгоритм их расчета и инструкция по монтажу, а также представлены наиболее популярные модели оборудования и даны рекомендации по их выбору.

Типы калориферов для вентиляции

Калорифер — нагревательный прибор, устанавливаемый внутрь вентиляционного канала.  Основная его функция — подогрев поступающего в помещение воздуха в холодное время года. В зависимости от принципа работы выделяют два типа калориферов:

В небольших по размеру зданиях площадью до 100 квадратов имеет смысл использовать электрическое оборудование, так как оно не требует регулярного обслуживания в процессе работы и отличается более простым монтажом. Помещения площадью от 150 м2 — офисы, коттеджи, общественные здания, рационально оснащать водяными калориферами, поскольку затраты электроэнергии на нагрев большого количества воздуха будут чрезмерно высокими

Водяной калорифер

Водяные отопительные калориферы состоят из ряда трубок в металлической раме, по которым циркулирует нагретая вода (в редких случаях — масло либо этиленгликоль). Такие агрегаты подключаются к системе централизованного отопления либо к котлу через входные патрубки, расположенные на торцевой части корпуса. Сам корпус, как правило, имеет прямоугольное сечение, однако встречаются модели и для круглых вентиляционных каналов.

Электрический калорифер — прибор, в котором нагрев воздуха осуществляется за счет ТЭНов, на которые напрессовано алюминиевое либо медное оребрение (необходимо для увеличение площади теплообмена). Мощность электрических агрегатов может доходить до сотен киловат, при этом все оборудование мощностью свыше 3.5 кВт нужно запитывать напрямую от щитка, а калориферы мощностью 7 кВт и более требуют питания от трехфазной электросети 380 В.

Электрический калорифер в вентиляционном канале

Отопительные калориферы электрического типа выигрывают у водяных в плане простоты монтажа — гораздо проще подвести к установленному в вентиляционный канал оборудованию провод электропитания, чем трубу от центральной отопительной системы.

  Дополнительным фактором, влияющим на трудоемкость установки, является отсутствие необходимости теплоизоляции, которую нужно выполнять при подводке труб во избежание охлаждения циркулирующей по ним воды.

Электрический калорифер более прост в эксплуатации — контроль температуры приточного воздуха выполняется посредством вынесенного термодатчика, регулирующего температуру нагрева ТЭНов. В то время как водяной агрегат не имеет прямых механизмов регулировки — чтобы изменить температуру воздуха нужно будет регулировать мощность работы теплообменника и количество подающейся в калорифер воды.

Смонтированный водяной калорифер

Однако водяное оборудование более доступно, для сравнения — электрический калорифер на 40 кВт обойдется вам в 12-13 тысяч, водяной же можно купить за 7-8 тыс. рублей. Также важным является фактор экономии, затраты на эксплуатацию водяного калорифера значительно меньше, чем электрического.

к меню ↑

Особенности расчета оборудования

Выбор калорифера для системы приточной вентиляции необходимо осуществлять на основании расчетов, в процессе которых определяется требуемая мощность и производительность оборудования. Чтобы выполнить такой расчет нужно иметь следующие исходные данные:

• производительность системы (объем воздуха, циркулирующего по вентиляции за час работы) — V;
• исходная температура воздуха за окном — t1;
• требуемая температура воздуха внутри помещения — t2;
• табличная информация о плотности и теплоемкости воздуха.

Первоначально нужно выполнить расчет воздуха по массе, делается это по формуле M = R*D, в которой:

• R — расход воздуха по обьему;
• D — средняя плотность воздуха

Чтобы узнать плотность воздуха необходимо определить его среднюю температуру и посмотреть ее удельную плотность в приведенной таблице. К примеру, если с улицы поступает воздух температурой -8 градусов, а помещении температура должна быть поднята до 21 градуса, то среднее значение будет 14.50, которому по таблице соответствует плотность 1,23.

Плотность воздуха при различной температуре

Теперь мы может рассчитать расход воздуха по массе. Его расход по объему должен быть указан в технической документации к конкретной вентиляционной системе. В качестве примера возьмем производительность в 1500 м3/час, итого расход составит 1500*1,23 = 1845 кг/ч.

Далее производится расчет количества тепловой энергии, которая нужна для нагрева приточного воздуха до заданной температуры. Формула — M*C*(t2-t1), где:

• М — расход воздуха по массе за секунду
• С — удельная теплоемкость приточного воздуха (берется из таблицы);
• t1 и t2 — температура воздуха снаружи и внутри соответственно.

Пример такого расчета — (1845/3600)*1007*(21- (-9))= 15482, 62 Вт. В итоге мы узнаем, что требуемая мощность калорифера в конкретном случае составляет 15,5 кВт. Однако приобретать оборудование нужно с учетом запаса мощности, который должен составлять не менее 10-15% от рассчитанной величины.

к меню ↑

Газовые калориферы — назначение, сфера использования

Также существует такое оборудование как газовый калорифер, которое принципиально отличается от рассмотренной выше техники.

Данные агрегаты в обиходе более известные как «тепловые пушки» — это мобильные обогреватели, широко используемые на строительных площадках при проведении ремонтных работ (для сушки лакокрасочных и штукатурных покрытий).

Также газовые калориферы используются для обогрева промышленных и производственных помещений — цехов, ангаров, складских зданий. В сельском хозяйстве тепловые пушки используются для отопления теплиц и оранжерей, ферм, кормовых хранилищ.

Схема конструкции тепловой пушки

1. Металлический корпус.
2. Горелка.
3. Вентилятор.
4. Блок управления.
5. Впускная форсунка.
6. Термостат.

Газовые агрегаты, в зависимости от типа потребляемого топлива, классифицируются на две разновидности — оборудование работающее на сжиженном газе и на природном (магистральном) газе.

К преимуществам использования данного оборудования относится высокий КПД его работы, достигающий 97% (тепловые пушки гораздо эффективнее обогревателей другого типа, особенно при работе на больших площадях).

Также газовый калорифер обойдется значительно дешевле, чем любой другой обогреватель соизмеримой мощности.

Серьезным недостатком таких агрегатов является необходимость использования вспомогательного оборудования для отвода наружу продуктов сгорания газа, без которых применять тепловые пушки внутри жилого дома нельзя.

Портал об отоплении » Альтернативное отопление

Источник: http://StroyPotencial.ru/alternativnoe-otoplenie/kalorifer-dlia-ventiliatsii.html

Калорифер водяной для приточной вентиляции: выбор и монтаж

Нагрев приточного воздуха для систем вентиляции или отопления позволяет обеспечить необходимый микроклимат, соответствующий санитарным требованиям.

Без этой процедуры свежая струя будет постоянно заменять собой теплый отработанный воздух, выводя наружу тепловую энергию, снижая тем самым эффективность системы отопления здания.

Одним из основных устройств, используемых для подготовки приточного воздуха к подаче в систему вентиляции, является калорифер — обогреватель воздушного потока, использующий энергию носителя или преобразующий один вид в другой.

Принцип работы и конструкция водяного калорифера

Калорифер — это устройство, служащее для нагрева воздуха. По принципу работы он является теплообменником, передающим энергию от теплоносителя к потоку приточной струи. Состоит из рамки, внутри которой плотными рядами расположены трубки, соединенные в одну или несколько линий.

Источник: https://in-service47.com/kalorifernaya-sistema-otopleniya/

5.5. Расчет системы воздушного отопления

В качестве приборов дополнительногообогрева шатра теплицы, позволяющихсоздать более равномерное температурноеполе, снизить металлоемкость и уменьшитьинерционность системы отопления,применяются: калориферные установки,размещаемые в торцевой части теплиц иподающие нагретый воздух в виде струиили через распределительные перфорированныевоздуховоды; отопительно-вентиляционныеагрегаты, монтируемые равномерно вобъеме сооружения; теплогенераторы,устанавливаемые в специальных постройкахснаружи торцевой части теплицы.

Отопительно-вентиляционный агрегатвключает калорифер (теплоноситель водаили пар), вентилятор, приводимыйэлектродвигателем, и подвижные жалюзидля изменения направления воздушногопотока с сосредоточенным выпуском.Наибольшее применение получилиотопительно-вентиляционные агрегатыс пластинчатыми пароводяными калориферами(АПВС и СТД-ЗООМ), технико-эксплуатационныепоказатели которых приведены в табл.5.5.

Кроме того, выпускаются тепловентиляторытипа ТВ-6, ТВ-9, ТВ-12, ТВ-18, ТВ-24, ТВ-36теплопроизводительностью69, 84, 127, 186, 208, 266 кВт и расходом воздуха3/6; 4,5/90; 6,0/12; 9,0/18; 12/24; 18/36 тыс.м3/ч(со ступенчатым регулированием)соответственно.

Таблица5.5

Технико-эксплутационные показатели отопительно-вентиляционных агрегатов

Тип отопительно-вентиляционного агрегата	Тепловая мощность при обогреве, кВт	Подача по воз-духу, тыс. м3/ч	Размеры, мм	Мас-са, кг
паром (Ризб ==196 кПа)	водой (tг=130 ºС,tо = 70 ºС)	вы-сота	ши-рина	глу-бина
АПВС 50-30	58,2	35	3,3	532	540	635	100
АПВС 70-40	79,7	45,4	3,9	682	696	735	163
АПВС110-80	128	93,2	6,9	852	852	737	220
АПВ 200/140	233	163	13,9	904	1080	1190	600
АПВ280/190	326	221	18,8	1100	1230	1430	813
СТД-ЗООМ	298	356	28,8	3035	1171	1766	846

В системах воздушного обогрева сооруженийзащищенного грунта широко применяютсятеплогенераторы, работающие, как правило,на жидком топливе (керосин, дизельное,печное бытовое топливо). Нагрев воздухав теплогенераторе осуществляетсяпродуктами сгорания топлива в поверхностномтеплообменнике. Их располагают рядомс теплицами в специальных пристройках.Технические параметры выпускаемыхпромышленностью теплогенераторовпредставлены в табл. 5.6.

Таблица 5.6

Технические параметры теплогенераторов

Наименование, марка и назначение машины, оборудования, агрегата	Производительность в час чистого времени
по теплоте, МДж/ч	по воздуху, тыс. м3/ч
Теплогенератор ТГ-1, ОА для отопления и вентиляции помещений	420	6…8
Теплогенератор ТГ-1,5 для отопления и вентиляции	630	10…14
Теплогенератор ТГ-2,5 для отопления и вентиляции помещений	1050	14…18
Теплогенератор ТГ-3,5	1470	25
Теплогенератор ТГ-500	2100	27,5

В случае применения в комбинированнойсистеме отопления культивационныхсооружений отопительно-вентиляционныхагрегатов или теплогенераторов их типвыбирают по таблицам, а количествоопределяют исходя изтепловой мощности воздушной системыотопления Qвзи одного агрегата q:

n= . (5.15)

Отопительно-вентиляционные агрегаты,как правило, устанавливают внутритеплицы около торцовых стен с обеихсторон.

Если в системе комбинированного обогревакультивационных сооружений применяюткалориферы, то их размещают, как правило,внутри теплиц со стороны торцовых стенс обеих сторон.

Подача нагретого воздухав объем сооружения осуществляется какбез распределительных трубопроводов,так и пленочными перфорированнымивоздуховодами.

Воздуховоды с боковымиотверстиями (один конец пленочноговоздуховода соединен с калорифернойустановкой, а второй заглушен) размещаютв верхней части теплицы путем крепленияк натянутому проволочному каркасу.Основные типы калориферов и эксплутационныехарактеристики приведены в таблицах4.3…46.

Общее число калориферных установок nустанавливают исходя из равномерногораспределения нагретого воздуха вобъеме культивационного сооружения: вблоке ангарных теплиц – две установкина каждую теплицу; в блочной теплице –ориентировочно одна калорифернаяустановка на одно звено с шириной пролета6,4 м.

Средняя теплопроизводительность(тепловой поток) одной калорифернойустановки определяется по формуле, Вт:

. (5.16)

Порядокподбора калориферов и вентиляторов,аэродинамического расчета воздуховодовприведен в разделе 3. Диаметры подающихи обратных трубопроводов калориферныхустановок и отопительно-вентиляционныхагрегатов определяют путем гидравлическогорасчета трубопроводов (см. п.п. 2.6)

Источник: https://studfile.net/preview/4614109/page:25/