Котел воздушного отопления


Твердотопливные котлы воздушного отопления: принцип работы

Из всех существующих на сегодняшний день способов обогрева наиболее редким считается воздушное отопление. Несмотря на то, что еще лет 50-70 назад эти системы отопления были популярным и устанавливались массово, сегодня найти такие объекты довольно трудно. Исключением являются камины и традиционные русские печи, которые не являются полноценными системами воздушного отопления.

Из всего того оборудования и устройств, которые работают по тому же принципу, нам наиболее знакомы тепловые пушки, тепловентиляторы и конвекторы.  Обогрев, где основная ставка делается на твердотопливные котлы, осуществляющие воздушное отопление сегодня используется в редких случаях. Рассмотрим причины, почему воздушное отопление сегодня не является настолько популярным, как другие виды обогрева. Разберемся с принципом работы воздушного нагревательного прибора, работающего на твердом топливе.

Суть воздушного отопления. Основные преимущества

Система воздушного отопления – это комплекс устройств и приспособлений, тесно взаимодействующих друг с другом. Как и в других способах обогрева, здесь осуществляется передача тепловой энергии, получаемой в результате горения, окружающему пространству, предметам. Существенная разница данного способа заключается в отсутствии теплоносителя, который в большинстве отопительных системы играет роль посредника. Обогрев помещений осуществляется за счет циркуляции нагретого до определенной температуры воздуха.

Существует два вида воздухообмена: естественная циркуляция воздуха и принудительная.

Глядя на горящий камин, можно примерно представить то, как работает воздушное отопление. Однако здесь тепло в результате сгорания дров расходуется не рационально, его большая часть уходит впустую. Принципиально важно заставить нагретый воздух двигаться по воздуховоду и отдавать тепло отапливаемым помещениям. Этим и занимается в системе воздушного отопления, твердотопливный котел.

Основные преимущества, которыми обладает воздушное отопление и нагревательный прибор подобного вида, следующие:

  • отсутствие большой инерционности. В сравнении с водяными котлами, воздушный отопительный агрегат  прогревается достаточно быстро и таким же образом, быстрее остывает;
  • простая и неприхотливая в работе конструкция нагревательных приборов. Невысокая стоимость котельного оборудования, работающего на принципе воздушного обогрева;
  • хорошая устойчивость всей системы и нагревательного котла в частности к низким температурам. Отсутствие жидкого теплоносителя позволяет спокойно оставлять отопительное оборудование выключенным на длительное время;
  • быстрый и скрытый монтаж. Отсутствие необходимости прокладки системы трубопроводов и установки радиаторов отопления.

В каждом отдельном случае есть над, чем задуматься. Малая инерционность воздушных отопительных агрегатов один из существенных плюсов. При монтаже такого оборудования вам не придется ставить ни буферную емкость, ни тепловой аккумуляторы. Котел выводится на оптимальный режим работы за считанные минуты. Этот же фактор играет немаловажную роль в плане устойчивости оборудования к низким температурам. При отсутствии жидкого теплоносителя вам не стоит бояться размораживания системы в холодный период.

Если говорить о стоимости оборудования, то воздушные котлы на твердом топливе значительно уступают в цене своим собратьям, работающим с водяными системами отопления. Алюминиевые трубы для каналов воздуховода на порядок дешевле материалов и комплектующих, необходимых для оборудования трубопровода в доме.

Для справки: Обогрев жилых помещений таким способом впервые были использован еще в древнем Риме. В домах знатных вельмож, в общественных помещениях использовались воздушные печи, топить которые приходилось дровами.

Циркуляция нагретой воздушной массы осуществлялась естественным образом, за счет действия законов физики. Воздух при нагреве расширяется, возникают конвекционные процессы, приводящие к возникновению естественной тяги. Горячий воздух распространяется, а его место занимает новая порция свежего, прохладного воздуха. Еще в древности было обнаружено огромное значение вентиляции для достижения большей эффективности отопительных мероприятий. Интенсивность горения и движение нагретых воздушных масс напрямую зависит от возможности притока и оттока. Чем больше тяга, тем выше интенсивность горения и соответственно нагрев воздуха. Тяга уменьшается, интенсивность всех процесс замедляется.

Сегодня вместо примитивных воздушных печей пришли нагревательные приборы, работающие на твердом топливе. Воздушные твердотопливные агрегаты способны эффективнее и качественней осуществлять нагрев воздушной массы для отопления помещений. Современные модели отличаются высоким КПД, экономичны и удобны в эксплуатации. Система воздушного отопления считается незаслуженно забытой.

Важный технический аспект

Основной причиной такого отношения к воздушному отоплению стали технологические требования, с которыми связана организация отопительного процесса. Существует один технический нюанс воздушного отопления, который со временем перерос в явный недостаток.

К примеру:

Ваш отопительный котел находится в котельном помещении и для того, что бы теплый воздух попал в другие помещения, необходимо иметь развитую систему воздуховода. Не всегда есть физическая и конструктивная возможность проложить на ограниченном пространстве достаточно крупные по сечению каналы воздуховода.

Принцип работы воздушного отопления не сложный. Основной процесс протекает простым и нехитрым способом. С системой вентиляции твердотопливного воздушного котла вопрос еще решить как-то можно, расположив основные коммуникации под потолком. Приток горячего воздуха обеспечивается за счет нижнего расположения воздуховода. Благодаря разнице температур теплого и холодного воздуха происходит конвекция, осуществляется замена воздушных масс. Другими словами, при существующем сквозняке в помещении, можно достичь желаемого эффекта. Понравится ли вам дома постоянные сквозняки или нет, решать вам.

Другая, не менее важная деталь, которая вытекает из физического свойства воздухообмена, на которую следует обратить внимание – это нижнее расположение воздуховодов. Обычно для этих целей воздушные каналы укладывают подпол, между лагами, или воздуховод оборудуют непосредственно в стеновых панелях. При переоборудовании помещения или замены коммуникационных линий, необходимо брать во внимание наличие в конструктивных элементах здания воздушных каналов. В этом кроется главный конструктивный недостаток, которым отмечена система воздушного отопления.

Важно! Нижнее расположение воздуховода позволяет использовать естественную циркуляцию. При варианте с верхним расположением воздушных каналов, потребуется установка нагнетателя для принудительной циркуляции и увеличения скорости воздушного потока.

Твердотопливный котел – основной источник тепла. Принцип работы

Каким мы себе представляем твердотопливный котел за счет, которого функционирует домашняя система отопления? Это привычный для многих нас нагревательный прибор пиролизного типа. За счет сжигания, сначала топлива, а потом горючего древесного газа, происходит интенсивное выделение тепла от взаимодействия, с которым нагреваются теплообменник. Точнее сказать воздухообменник. Нагретый до определенной температуры в трубах теплообменника, воздух циркулирует по системе каналов, обогревая внутренние помещения.

Такой нагревательный прибор можно установить практически в любом месте жилого дома или другого помещения.

На заметку: сегодня выпускаются модели твердотопливных агрегатов воздушного отопления, дизайн и внешний вид которых позволяет им удачно вписываться в интерьер жилых помещений.

При желании владельца дома, воздух может распространяться по воздуховоду естественным образом или под действием нагнетателей, что существенно увеличивает скорость и плотность воздушного потока. Котел имеет, как правило, просторную топочную камеру, где сгорает топливо. Топка имеет специальный люк, через который загружаются дрова. На дне камеры сгорания стоит колосниковая решетка, на которой размещается топливо и осуществляется непосредственно само горение. Как и в других твердотопливных агрегатах, в нижней части конструкции размещен подзольник – ящик для сбора золы и крупных остатков недогоревшей древесины.

Устройство воздухогрейного котла

Если предпочтение отдается пиролизному способу сжигания топлива, тогда необходим котел, оснащенный двумя камерами сгорания. В одном отделении в результате тления топливной массы осуществляется интенсивное выделение древесного газа. Во второй топке легколетучие горючие соединения, вступая в реакцию с кислородом, воспламеняются, выделяя огромное количество тепловой энергии. Данный способ отличается экономным расходом топлива. В процессе сжигания дров практически не остается крупных остаточных фрагментов. Система воздушного отопления с твердотопливным котлом пиролизного типа  отличается не только быстрым и качественным нагревом помещений, но и высокими эксплуатационными характеристиками.

Нагреваемый воздух скапливается в пространстве между корпусом нагревательного агрегата и топливником (топочной камерой). Это и есть в данном случае теплообменник.

За счет притока воздуха, стенки топочной камеры постоянно омываются новыми потоками воздуха. И первичный и вторичный воздух используется для нагрева. Благодаря пиролизу в котле основную работу выполняют первичный и вторичный воздух. Первичные воздушные массы являются основным источником тепла. Воздух, поступающий снаружи, т.е. предварительно прогревается, для уменьшения тепловых потерь, а уже потом поступает в топку. Вторичный воздух – это газо-воздушная смесь, состоящая из воздуха и горячих продуктов горения.

На заметку: твердое топливо в большинстве случае сгорает на 90%. Остальные 10% представлены в виде мельчайших частиц, входящие в состав дыма. Основное преимущество вторичного воздуха заключается в том, что он уже обладает высокой температурой. Для достижения необходимой температуры не требуется дополнительный подогрев. За счет такого воздухообмена достигается высокая теплоемкость работающего агрегата, увеличивается КПД отопительной техники.

Отбор вторичных воздушных масс осуществляется из самой верхней части воздуховода. Интенсивность забора регулируется положение заслонки. Интенсивность горения на данном оборудовании определяет объем подачи воздуха в топочное отделение. Больше воздуха, интенсивнее горение. Подача воздуха в простых моделях осуществляется в ручном режиме, за счет естественного притока воздуха. В дорогих моделях для этой цели используется вентилятор, включающийся и выключающийся автоматически. Такие вентиляторы называются дутьевыми. Что бы добиться максимально возможного эффекта работы котла на дымоход устанавливается дымосос, задача которого состоит в улучшении  вывода из топочной камеры остаточных продуктов горения.

На сегодняшний день в продаже представлены воздушные агрегаты на твердом топливе различной степени оснащенности. В состав большинства моделей входят такие системы:

  • розжиг;
  • система регулировки процесса горения (датчики температуры, заслонки, нагнетатели);
  • механизмы и приспособления, осуществляющие подачу топлива.

За счет взаимодействия всех систем котел позволяет регулировать температуру обогрева в помещениях.

Особенности системы воздушного отопления

Система воздушного отопления имеет свои технические особенности и нюансы, которые необходимо учитывать во время монтажа. Ориентировочно берутся следующие значения для расчетов:

  • средний расход воздуха на автономную систему отопления составляет 1000-4000 м3/час;
  • давление в системе должно составлять 150 Па;
  • мощность воздухогрейного котла (в зависимости от модели и типа);
  • величина тепловых потерь в жилых помещениях.

Расчеты осуществляются для того, что бы добиться максимально возможного эффекта от работающей системы отопления. Отсутствие точных расчетов может привести к следующим негативным последствиям:

  • перегрев нагревательного прибора:
  • вибрация воздуховода, дополнительные технические шумы;
  • постоянные сквозняки внутри здания.

Длина основного воздуховода должна быть не более 30 м. Ответвления не должны быть длиннее 15 метров. Для работы домашней системы отопления достаточно твердотопливных воздушных котлов мощностью 10-50 кВт. Большие по площади помещения с обширным внутренним пространством требуют установки агрегатов куда большей мощности (до 1 МВт). Крупные промышленные здания, торговые центры и помещения социально-городской инфраструктуры, как правило, отапливаются воздушными твердотопливными аппаратами большой мощности (до 5-10 МВТ).

Важно! При выборе модели, начиная от простейшей (тип Буллерьян) до самых сложных и мощных агрегатов пиролизного типа, необходимо обеспечить механизм регулировки интенсивности горения топлива.

Существующие автоматические системы передвижения заслонок позволят вам существенно повысить безопасность котельного оборудования, снизят вероятность перерасхода топлива.

Заключение

Котлы, работающие на твердом топливе, сегодня снова становятся интересны широкому кругу потребителей. Основное преимущество, которым они обладают, экономичность и простая эксплуатация, являются главными козырями подобной техники. Для частных и загородных домов сегодня гораздо проще оборудовать систему воздушного отопления. Отсутствие сложных дополнительных механизмов и приборов, удобная регулировка процессами, делает такие агрегаты очень удобными и практичными в эксплуатации.

Воздушные нагревательные агрегаты, в отличие от водогрейных котлов, обладают на порядок большим эксплуатационным ресурсом. В плане безопасности, такая техника выглядит предпочтительнее.

znatoktepla.ru

Как использовать котел воздушного отопления – варианты обогрева теплым воздухом

Содержание:

Воздушная система отопления является одним из вариантов организации обогрева частного дома. О том, как осуществляется воздушный обогрев помещений, и какое оборудование при этом используется, расскажем далее в статье.

Стоит заметить, что можно повысить эффективность воздушного обогрева, если объединить его в одну систему с вентиляцией.

Предназначение вентиляционной системы

Для каких бы целей ни служило помещение, вентиляционные ходы являются его неотъемлемым атрибутом. Особенно это относится к жилым домам и квартирам, поскольку в процессе жизнедеятельности человека скапливается пыль, излишняя влага и неприятные запахи, а также углекислый газ. Все это выводится наружу по вентиляции, а взамен в помещение поступает свежий, насыщенный кислородом воздух. Кроме того, благодаря вытяжке на стенах не скапливается конденсат, и не разрастается грибок.

Таким образом, вентиляционные системы призваны обеспечивать циркуляцию кислорода в помещении. Различают вытяжную и приточно-вытяжную вентиляционную систему. При использовании приточно-вытяжной системы вентиляции предусматривают установку рекуператора. Это значит, что теплый воздух, выходящий из помещения, будет передавать часть тепла входящему потоку. В результате, теплопотери будут заметно ниже.

Нормы оборота воздуха

Согласно СНиП 2.04.05-91 общая норма воздухооборота составляет от 35 % в час, то есть полное замещение отработанного воздуха должно происходить в течение 3 часов. При этом в помещение должно поступать не менее 30 м3/час воздуха на одного человека. Для кухни этот показатель увеличен до 60 м3/час при наличии электроплит, и до 90 м3/час, если используется 4-х конфорочная плита.

Дополнительно в помещении должны быть оборудованы форточки или откидные фрамуги на окнах, чтобы можно было проветрить комнату и впустить не менее 180 м3/час свежего воздуха. Иногда для этих целей служит вытяжка.

В санузлах и ванных комнатах нормы воздухооборота составляют по 25 м3/час на каждое помещение. В совмещенных санузлах норма увеличивается вдвое.

Правила для воздушного отопления

Обогрев теплым воздухом, равно как и любой другой вид отопления, должен обеспечить комфортные условия для проживания в доме. Согласно нормативным документам, в жилых помещениях минимальная температура не должна опускаться ниже 20 ℃, если комната угловая – не ниже 22 ℃, в кухне и туалете – минимум 18 ℃, а в ванной должно быть не меньше 25 ℃. Эти общие нормы касаются как частных домов, так и квартир в многоэтажных зданиях.

Воздушное отопление должно обеспечивать качественный обогрев, чтобы нивелировать теплопотери сквозь стены, кровлю или систему вентиляции. Поэтому важно правильно рассчитать мощность котла воздушного отопления. Точно определить уровень теплопотерь невозможно, поскольку на этот показатель влияет много факторов.

Примерный расчет мощности воздушного отопительного котла можно выполнить с помощью особой методики. На каждый 1 м3 объема помещения в расчет закладывают 40 Вт мощности. К общей сумме нужно добавить по 100 Вт на каждое окно, 200 Вт на входную дверь, если она ведет на улицу. Кроме того, учитываются еще особые коэффициенты: 1,2-1,3 для угловых квартир и 1,5 для частных домов.

Теплопотери зависят еще и от географического расположения жилья. Так, для домов в южных регионах коэффициент составляет 0,7-0,9; для центральных регионов – 1,2-1,3; для Дальнего Востока и Крайнего Севера – 1,5-2,0. Для того чтобы было удобнее регулировать температуру в комнате, на радиаторах можно установить дроссели или термостатическую головку.

Воздушный обогрев, комбинированный с вентиляцией

Как правило, воздушное отопление и система вентиляции функционируют автономно, не взаимодействуя друг с другом. Совмещение двух отдельных контуров в единую систему иногда позволяет повысить эффективность отопления и снизить теплопотери.

Стоит отметить, что такой подход целесообразен для обогрева небольших помещений, например гаражей или мастерских, которые используются лишь время от времени. При этом применяются компактные устройства с вентилятором для воздушного отопления, которые работают от электричества или дизельного топлива. Именно вентилятор нагнетает теплый воздух в помещение.

В больших жилых домах такие установки не применяются, поскольку они неэкономичны и неэффективны.

Отопительные котлы

Намного чаще можно встретить системы, в которых воздушный твердотопливный котел подключен к воздуховодам и работает в комплексе с отопительной печью. При этом тепловая энергия, которая выделяется в процессе сгорания топлива, передается от теплообменника проходящему сквозь него воздуху. Разогретые воздушные массы разносят тепло по всему дому посредством воздуховодов. Чтобы снизить теплопотери, воздушные рукава для отопления, а также вентиляционные ходы прокладывают под чистовым полом, в стенах, над подвесными потолками. При этом трубы для воздушного отопления и вентиляции покрыты слоем теплоизоляции.

Холодные воздушные массы опускаются вниз к полу и выводятся наружу частично или же в полном объеме. Некоторое количество воздуха может снова попадать в помещение и использоваться для обогрева.

Примечательно, что теплый воздух, нагретый в твердотопливном котле воздушного отопления, поступает в комнату сквозь верхние вентиляционные ходы. По мере остывания воздух опускается вниз и эвакуируется наружу сквозь нижние вытяжные решетки.

Применение канальных кондиционеров и тепловых насосов

Зачастую электрическое воздушное отопление дополняют такими элементами, как:

  • многофункциональные кондиционеры, которые могут как охлаждать и подсушивать воздух, так и работать на нагрев;
  • антипылевые фильтры;
  • фильтры ультрафиолетового излучения, которые обеззараживают поступающий воздух;
  • приточно-вытяжные вентиляционные системы.

В таких системах именно электроэнергия используется в качестве источника тепла. Судя по многочисленным отзывам, отопление с кондиционером отличается удобством эксплуатации и может обеспечить комфортные условия для проживания. Управление осуществляется одним блоком, который задает все необходимые параметры.

Если сравнить данную схему с системой, включающей газовый котел для воздушного отопления, целую сеть воздуховодов и вентиляторы на вентиляции, то первая выглядит более современно и продуманно.

Стоит отметить еще одно преимущество применения канальных кондиционеров. Дело в том, что для их работы не нужно создавать никаких запасов топлива, в отличие от воздушного котла на дровах, например. К тому же, такая система является более производительной и экономной по сравнению с котлами на жидком топливе, сжиженном газе или пеллетах. Каждый 1 кВт потребляемой инверторным компрессором электроэнергии позволяет подать в помещение 3,5-4,5 кВт тепловой энергии.

Благодаря тому, что установка видимых нагревательных приборов (батарей и трубопроводов) не требуется, воздушное отопление не создает препятствий для дизайна интерьера. Нигде ничего не будет видно, кроме вентиляционных решеток.

Среди недостатков описываемой схемы воздушного отопления можно назвать высокую стоимость оборудования. Канальные кондиционеры даже небольшой мощности обойдутся достаточно дорого.

Кроме того, существуют некоторые ограничения по условиям работы внешнего блока кондиционера – он не рассчитан на температуру ниже -15 ℃ – -25 ℃, иначе, эффективность оборудования снижается.

Альтернативным решением для применения в особенно холодных регионах может стать геотермальный теплонасос. Какой бы ни была температура окружающего воздуха, ниже уровня промерзания температура грунта всегда остается на уровне 8-12 ℃. Если углубить теплообменник достаточной площади в грунт, то можно получить постоянный источник тепловой энергии и использовать его для обогрева дома.

Техника безопасности

Соблюдение правил противопожарной безопасности является одним из основных требований к проектируемым системам с котлами воздушного отопления и вентиляцией. Полный текст требований можно прочесть в пособии 13.91 СНиПа 2.04.05-91. Для оборудования жилых домов используется только часть нормативов.

В частности, если воздуховоды сделаны из горючих материалов, то их прокладку осуществляют в негорючих гильзах или шахтах. Желательно применять материалы с горючестью не ниже группы Г1, то есть слабогорючие. При этом температура продуктов сгорания не должна превышать 135 ℃.

Оптимальным материалом для воздуховодов является оцинковка. А вот вентиляторы и кожухи к ним могут состоять из горючих материалов. В любом случае, стоит проследить, чтобы температура воздуха, поступающего в помещение, не превышала 60 ℃.

teplospec.com

Воздушное отопление: варианты исполнения

Экология потребления. Наука и техника: Как организовать воздушное отопление коттеджа или склада? Какое оборудование для этого необходимо? Что может послужить источником тепловой энергии и как развести тепло от него?

Как организовать воздушное отопление коттеджа или склада? Какое оборудование для этого необходимо? Что может послужить источником тепловой энергии и как развести тепло от него? Давайте постараемся разобраться. 

Довольно непривычный вид котельной, верно?

ЧТО ЭТО ТАКОЕ

Строго говоря, к этой категории относятся все способы обогрева без посредничества теплоносителя. Сюда относятся и тепловые пушки, и кондиционеры в режиме обогрева, и обычные тепловентиляторы. В устоявшейся терминологии, однако, оборудование для воздушного отопления — это довольно ограниченный список устройств, предназначенных для нагрева воздуха и его подачи в воздуховоды.

Источником тепла может служить и электричество, и сгорание газа, солярки или отработанного масла. Мы не будем ограничивать себя в выборе какими-то рамками и постараемся рассмотреть наиболее практичные схемы реализации воздушного отопления, независимо от того, как позиционируются на рынке соответствующие устройства.

ПЛЮСЫ И МИНУСЫ

Стоит сделать небольшое лирическое отступление. Недостатки и преимущества придется все-таки обсуждать применительно к классической схеме: источник тепла находится в одном помещении; по всем другим теплый воздух разводится воздуховодами. Однако: на практике для помещений большого объема без перегородок (для гаража, теплиц или цеха) используется либо несколько источников тепла, либо один с направленными с помощью заслонок воздушными потоками. Разводка теплого воздуха рукавами просто не требуется.

ДОСТОИНСТВА 

  • Малая инерционность. Помещение после запуска воздушных отопителей прогреется за считанные минуты. Для сравнения: при конвекционном отоплении дома с посредничеством теплоносителя только выход воды в батареях на приемлемую температуру может занять до двух часов.
  • Относительная дешевизна. Котлы воздушного отопления по стоимости не отличаются от предназначенных для водяных отопительных систем; а вот разводка заметно дешевле. Алюминиевый рукав и вентиляционная решетка несопоставимы по стоимости с радиатором, трубой и фитингами к ней.
  • Устойчивость к низким температурам. Воздушное отопление производственных помещений можно смело останавливать на ночь и не бояться разморозки труб и радиаторов.
  • Легкий скрытый монтаж. Водяное отопление подразумевает, что как минимум сами радиаторы или конвектора остаются на виду. Да, существуют и внутрипольные конвекторы отопления; но попробуйте утопить их в бетонное перекрытие в городской квартире. А поднять пол на необходимые несколько сантиметров не всегда позволяет высота потолков, да и объем работы при этом будет весьма немаленьким.
  • Совмещенность с вентиляцией. Больше того: воздушные тепловые насосы для отопления могут при необходимости осуществлять и кондиционирование воздуха.

 Схема демонстрирует направление воздушных потоков при работе климатического комплекса на обогрев.

  • Простота запуска. Отопление воздухом не требует долгой балансировки радиаторов, стравливания воздуха из расширительного бачка и радиаторов, настройки рабочего давления в системе отопления и прочих утомительных процедур. Справедливости ради: балансировка выполняется только при первом запуске, а проблему стравливания воздуха позволит решить автоматический воздушный клапан отопления. Он самостоятельно даст выйти воздуху и перекроет дорогу теплоносителю.

НЕДОСТАТКИ

В сущности, серьезная проблема только одна. Если вытяжную вентиляцию в помещении легко расположить под потолком, где она никому не помешает, то монтаж воздушного отопления выполняется так, чтобы приток теплого воздуха был по возможности ближе к полу. В этом случае можно обеспечить эффективное распределение тепла конвекцией при небольшой скорости воздушного потока.

Да, можно нагнетать воздух из-под потолка мощным потоком, и он тоже эффективно прогреет комнату; но понравится ли вам постоянный сквозняк в спальне или гостиной? А раз приток воздуха расположен внизу — значит, воздуховоды придется либо прятать за декоративное покрытие стен, уменьшая полезный объем помещения, либо укладывать под чистовой пол, между лаг. Полезно: выходом может быть и сравнительно небольшой декоративный короб из гипсокартона. При потолочной разводке теплого воздуха придется обеспечить достаточно большую скорость потока.

ОДНАКО

Отопление кондиционером или тепловым насосом позволяет обойти все проблемы, связанные с разводкой теплого воздуха. Проект воздушного отопления может включать несколько независимых устройств, либо так называемую мультисплитсистему — один внешний блок и несколько внутренних. Магистрали куда тоньше воздуховодов, и их легко расположить под потолком.

ИСТОЧНИКИ ТЕПЛА

Какие источники тепла могут использовать теплогенераторы для воздушного отопления?

КОТЛЫ НА ТВЕРДОМ ТОПЛИВЕ

Самая, пожалуй, популярная печь для воздушного отопления — булерьян. Название изготовителя давно стало нарицательным для всех пиролизных печей с трубами-теплообменниками, обеспечивающими естественную циркуляцию нагретого воздуха. Печь располагается в любой точке дома. Для нее совсем необязательна котельная: в гостиной она не испортит дизайн помещения своим видом и не загрязнит воздух продуктами сгорания. В принципе булерьян способен прогреть дом с достаточно сложной конфигурацией помещений и за счет естественной циркуляции; однако при необходимости горячий воздух от него разводится алюминиевыми воздуховодами с естественной или принудительной циркуляцией по нескольким комнатам или этажам. Смонтировать систему воздушного отопления с булерьяном своими руками совсем не трудно.

Инструкция проста:

  • Устанавливаем печь в любом месте, где она не будет мешать и рядом есть возможность хранить суточный запас дров.
  • Крепим термостойким алюминиевым скотчем алюминиевые же воздуховоды сверху к трубам, опоясывающим топливник.
  • Снизу крепим короткие отрезки тех же воздуховодов с зафиксированными в них канальными вентиляторами.
  • Разводим рукава от печи по комнатам, которые планируется отапливать.

Здесь разводка сделана более дорогой, но и обладающей лучшими теплоизоляционными свойствами сэндвич-трубой. Весьма любопытная альтернатива — камины с воздушным отоплением. Обычный камин бесполезно отдает с продуктами сгорания большую часть тепла, здесь же произведенная при сгорании топлива тепловая энергия используется для нагрева воздуха в чугунном или стальном кожухе. Дальше нам все знакомо: воздух по системе воздуховодов разводится по комнатам.

ГАЗОВЫЕ КОТЛЫ И КЛИМАТИЧЕСКИЕ КОМПЛЕКСЫ НА ИХ ОСНОВЕ

Они используются и как отдельное устройство, обеспечивающее дом теплом, и как часть климатического комплекса. В первом случае схема работы довольно проста: котел, сжигая газ, нагревает теплообменник, через который принудительно прогоняется воздух. Затем он разводится по помещениям. Решения второго типа включают, наряду с котлом, дополнительное оборудование:

  • Систему рекуперации тепла;
  • Систему кондиционирования воздуха (в этом качестве выступает, как правило, канальный кондиционер);
  • Увлажнитель воздуха;
  • Ультрафиолетовый очиститель, который обеззараживает циркулирующий по дому воздух;
  • Фильтр для улавливания пыли.

Проект обойдется, разумеется, недешево. Отечественная климатическая система Антарес Комфорт, к примеру, может похвастаться стоимостью примерно в 3000 рублей на квадратный метр обслуживаемой площади, что для коттеджа площадью в 150 квадратных метров выльется в весьма впечатляющие 10 с лишним тысяч евро. Для сравнения: отопительное оборудование от известнейшего американского производителя Goodman обходится в 1300 — 1500 рублей на квадратный метр. Это тоже стоимость комплекса под ключ, однако он обеспечивает только обогрев. Разумеется, производитель готов предложить и комплексные решения по более высокой цене. Любопытно: Газовые котлы для воздушного отопления Goodman GMS, GDS и GMP имеют очень низкую температуру продуктов сгорания на выходе — всего около 40С, что позволяет использовать в качестве дымохода… пластиковые вентиляционные трубы.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ВОЗДУШНОГО ОТОПЛЕНИЯ

Простейшая и непревзойденная по дешевизне система электрического воздушного отопления — обычный тепловентилятор. Расходуя мощность около 2 киловатт, он быстро нагревает воздух, прогоняя его через раскаленную спираль. Увы — помимо низкой энергоэффективности, такая схема ухудшает состав воздуха в помещении, сжигая кислород. Разнообразные тепловые пушки и электрические конвекторы с обдувом низкотемпературного теплообменника уже более интересны. Они, будучи совмещенными с системами рекуперации тепла, уже могут создать в доме вполне комфортный климат. Затраты энергии будут несколько меньше, чем в случае применения электрического котла. Однако системы прямого обогрева все равно обходятся слишком дорого. К счастью, уже много лет существуют тепловые воздушные насосы для отопления, простейшим из которых является обычный оконный кондиционер. Они тратят тепло не на нагрев воздуха, а на перекачку тепла с более холодной улицы. Как вариант — насосы могут отнимать тепло у воды или грунта. Источник низкопотенциального тепла может быть любым. Принцип работы насоса общий для всех реализаций.

Давайте рассмотрим принципиальные схемы работы воздушных тепловых насосов. Точнее, источники тепла в них.

ГРУНТ-ВОЗДУХ

У почвы ниже уровня промерзания температура постоянна круглый год и растет с увеличением глубины. Достаточно погрузить в грунт несколько глубинных зондов или горизонтальный коллектор — и можно круглогодично извлекать тепло для обогрева воздуха в доме. Геотермальные насосы наиболее универсальны. Их основная проблема — дороговизна как самого устройства, так и его монтажа.

ВОДА-ВОЗДУХ

Если у вас высокий уровень проточных грунтовых вод — задача резко упрощается. Достаточно, упрощенно говоря, вырыть неглубокий колодец и погрузить в него зонд-теплообменник. Та же схема может быть использована, если рядом есть незамерзающий естественный водоем. Ограничение понятно и очевидно: вода есть далеко не везде.

ВОЗДУХ-ВОЗДУХ

Здесь мы видим две основных категории устройств. Мультисплитсистемы применяются для поддержания климата в небольших домах. Ограничение связано с тем, что длина магистрали не может быть бесконечно большой: компрессор ведь должен прокачивать через трубки фреон, а стенки трубы оказывают ему заметное сопротивление. Канальные кондиционеры — это типичная, каноническая система воздушного отопления. От одного внутреннего блока теплового насоса воздух каналами-воздуховодами разводится по всем помещениям. В этом секторе рынка в России предлагают свою продукцию прежде всего японские производители — Daikin и Mitsubishi. Несколько реже можно встретить американские Lennox и Carrier.

Функция внешнего блока — охлаждать окружающий воздух и транспортировать тепловую энергию внутрь дома. Общая проблема устройств — зависимость степени их эффективности от температуры на улице.

КАК РАССЧИТАТЬ ВОЗДУШНУЮ ОТОПИТЕЛЬНУЮ СИСТЕМУ

Стоит оговорить: точный  расчет воздушного отопления — совмещенного с вентиляцией или выполненного отдельной разводкой — выполняется специалистами с учетом длинного ряда факторов: Материала и толщины стен; Количества и площади окон; Количества людей, которые будут находиться в помещении; Количества и мощности дополнительных источников тепла и т.д. Упрощенная схема — та же, что и для других отопительных систем: 40 ватт тепловой мощности на кубометр отапливаемого помещения. Для районов Крайнего Севера с учетом крайне низких зимних температур берется коэффициент 1,5-2,0. Для домов с высотой потолков 2,5-2,7 метра можно отталкиваться от площади: 1 КВт на 10 м2. опубликовано econet.ru

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet

Присоединяйтесь к нам в Facebook , ВКонтакте, Одноклассниках

econet.ru

Воздушные котлы отопления - Система отопления

» Котлы отопления

Абсолютно в любом уколке нашей стране есть потребность зимой, иногда весной и осенью отапливать коттедж. Затруднительно помыслить себе жизнедеятельность жителя в нашей стране без отопления коттеджа. Каждый житель хочет разобраться: что сделать, чтобы усовершенствовать обогрвевающий комплекс квартиры. Скорее всего Вы знаете, что топливо для производства тепла всегда дорожает. На этом веб портале собрано множество разных комплексов обогрева дачи, которые используют исключительно различные приемы получения обогрева. Каждую систему обогрева рекомендуется использовать самостоятельно или комбинационно.

Способ воздушного обогрева помещений различного назначения, например индивидуального дома, теплицы, гаража, строительной площадки, кафе не нов, но довольно эффективен. Современные устройства для воздушного отопления работают в основном на природном газе. Но существуют разработки, использующие в качестве топлива уголь, дрова, нефть, отработанные масла и электричество.

Преимущества

Газовые котлы воздушного отопления отличаются от традиционных агрегатов для водяного обогрева отсутствием промежуточного теплоносителя – антифриза или воды. В системе воздушного отопления непосредственно нагревается воздух, а не теплоноситель, который греет затем радиаторы. Как следствие повышается общий КПД системы до 95%. Следовательно, в процессе эксплуатации можно достичь ощутимой экономии топлива. Кроме того, воздушные газовые котлы отопления имеют упрощенную конструкцию, отсутствуют трубы, радиаторы, клапаны, расширительные бачки и т.п.

Принцип работы

Газовые воздушные котлы работают по следующему принципу:

  • В первую очередь происходит нагревание котельного теплообменника;
  • Затем холодный воздух из помещения попадает в теплообменник, проходя через специальные фильтры;
  • Очищенный нагретый воздух посредством вентиляторов принудительного действия нагнетается в воздушные каналы.

Процесс обогрева носит циклический характер. В него вовлекаются не только холодные, но и ранее подогретые воздушные массы.

Эвакуация продуктов сгорания топлива осуществляется через дымоход. Отработанные газы не контактируют с воздухом помещения. Дымоход, как правило, выводят через крышу здания. Но для ряда высокопроизводительных современных моделей дымоход располагают горизонтально, для чего в стене дома пробивают отверстие.

При воздушном способе обогрева можно использовать недорогие пластиковые дымоходные трубы. Это связано с тем, что в современных высокоэффективных моделях агрегатов с КПД 95% температура продуктов сгорания топлива на выходе из котла составляет приблизительно 40°С.

К числу таких моделей следует отнести газовые котлы Goodman производства США серий GMS/GDS и GMP.

Другие материалы раздела:

Описание работы газовых котлов, которые не зависят от подачи электрической энергии.

Источник: http://www.tk-66.ru/gazovyie-kotlyi-dlya-vozdushnogo-otopleniya

Отопление воздушного типа является одной из разновидностей отопительных систем зданий. Их главным элементом выступают котлы воздушного отопления. а теплоносителем — воздух. Такие системы могут применяться как в общественных заведениях, так и при отоплении частного жилья, площадь которого составляет от 100 квадратных метров и больше. Самое примечательное, что система воздушного отопления может монтироваться и на стадии строительства, и в уже возведенном объекте.

Принцип работы воздушных котлов

Отопление жилых, производственных или общественных помещений осуществляется теплым воздухом, нагретым при помощи воздухонагревателя. Нагреватель соединен с системой воздуховодов, которые разведены в каждую комнату строения. Низкотемпературные (160 градусов и меньше) газообразные продукты сгорания выводятся наружу.

Использование воздухонагревателя позволяет не только быстро прогреть комнату, но и сделать это по всему объему помещения, то есть, равномерно. После остывания воздух посредством возвратных воздуховодов попадает назад в теплогенератор. Таким образом, принцип действия системы основан на рециркуляции воздушных масс, к которым подмешивается свежий уличный воздух.

Для поддержания нужного температурного режима в помещениях используется термостат (терморегулятор). Специальный дополнительный электронный блок позволяет очень тонко настроить любые климатические параметры воздуха. Основной электронный блок (процессор) используется для управления воздухонагревателем. Он отслеживает следующие параметры:

  • Наличие и давление газа в системе;
  • Состояние элементов безопасности;
  • Параметры электропитания.

Кроме того, процессор занят в управлении увлажнителем, кондиционером, электронным фильтром и иным оборудованием. Все перечисленные функции при желании пользователя могут надстраиваться на базовую отопительную систему модульно.

Преимущества системы воздушного отопления

К неоспоримым преимуществам системы с использованием котлов описываемого типа можно отнести:

  • Невысокий показатель инерционности системы — нагрев помещений до комфортной температуры происходит в течение часа. Также есть возможность использования «дежурного» отопления — во время отсутствия людей в помещениях температура снижается. Это дает возможность экономить до половины всех энергоресурсов;
  • Сочетание в одной системе нескольких функций — отопления, кондиционирования, вентиляции, увлажнения воздуха и его очистки;
  • Факт отсутствия воды в системе в качестве теплоносителя промежуточного типа позволяет говорить о том, что системе ни при каких условиях не страшна разморозка;
  • Экономичность системы — экономия капитальных затрат наступает из-за снижения расходов на процесс установки системы. Воздушные системы гораздо менее металлоемки, чем водяные, например. Эксплуатационные затраты экономятся благодаря рациональной работе системы (малая инерционность и режим «дежурного» отопления).

Источник: http://termosyst.ru/kotly-otopleniya/kotly-vozdushnogo-otopleniya.php

Котлы воздушного отопления

08.05.2014 | Автор: admin

Котлы для воздушного отопления – разновидность отопительного оборудования

Довольно значительную нишу на рынках России занимают котлы воздушного отопления. Это не новый, но довольно эффективный способ обогрева любого помещения (частный дом, гараж, теплица, кафе, строительная площадка и т.д.).

Воздушные котлы систем отоплений

В отличие от стандартных систем (где в качестве теплоносителя выступает горячая вода или пар), данные устройства используют обычный воздух. Это значительно упрощает конструкцию системы, а также уменьшает необходимое количество дополнительных узлов (батареи, радиаторы, трубы, и т.д.).-

Данные устройства работают по следующему принципу:

В воздушном котле отопления происходит нагрев теплообменника;

Далее, воздух через специальные фильтры попадает в этот теплообменник;

После нагревания, очищенный воздух, с помощью вентиляторов принудительного дутья, транспортируется по воздушным каналам;

Это циклический процесс, при котором со свежим, поступает также подогретый ранее воздух.

Рассмотрим преимущества и негативные черты данных систем:

Преимущества:-

Благодаря наличию вентиляционных воздухопроводов, в летнее время года можно их использовать в качестве охладительных систем (при подключении к ним системы кондиционирования);

Отсутствие водяного контура (при низких температурах, не происходит замерзания системы);

Экономия газа (так, как весь полезный эффект идет на прогрев именно воздуха, а не радиаторов и батарей);

Возможность устанавливать вне помещения (Roof-top);

Функции вентилирования и увлажнения воздуха.

Недостатки:-

Плохая эффективность при очень низких температурах (так как воздух очень быстро остывает, и система не справляется с поставленной задачей);

Быстрое остывание системы (за счет свойств воздуха);

Теперь думайте стоит ли устанавливать воздушный котел отопления. хотя каждый решает сам что ему лучше.

Источник: http://electrogazoswarka.ru/?p=1225

За последние годы воздушное отопление загородного дома выбирает все большее количество владельцев частных домов. Этот выбор обусловлен целым рядом положительных факторов.

  1. Эстетичный потенциал (выбрав воздушное отопление, можно оформить  дизайн своего дома практически  в любом стиле, при этом не нужно думать, куда спрятать батареи или  конвектор). Можно максимально использовать общий вид помещения.
  2. Относительно невысокая стоимость (для семьи среднего достатка это оптимальный вариант  отопительной системы, которая окупится в минимальные сроки).
  3. Достаточно высокий КПД (до 90%) при полного отсутствия промежуточных носителей  и с низкой  энергозатратностью.
  4. Простота в  эксплуатации (система полностью автоматизирована.
  5. Высокая скорость нагрева (не более чем  через 20-40 минут после запуска дом полностью нагревается, что особенно востребоано в зимнее время)
  6. Долговечность (при правильной установке и грамотном проектировании, воздушное отопление частного дома может служить около 20 лет, но если ее своевременно ремонтировать, регулярно осматривать и бережно использовать, то может и гораздо больше).
  7. Безопасносность пользователя (работающее оборудование  блокируется системой при малейших признаках  опасности).

Но наряду с  очевидными плюсами эти системы имеют и  свои минусы, которые непременно нужно учитывать особенно  тем, кто планирует монтировать воздушное отопление дома своими руками.

  1. Монтировать  такую систему можно лишь на стадии возведения дома, к тому же необходимо прорабатывать этот вопрос нужно еще в процессе проектирования.
  2. Такого вида система отопления потребует периодичного обслуживания.
  3. Систему нельзя модернизировать.
  4. Постоянная потребность в электричестве (желательно поставить резервный источник электроснабжения).

Отличительные особенности воздушного отопления

- При воздушном отоплении воздух нагревается и равномерно распределяется по помещению, что позволяет существенно КПД даже до 95%, что позволяет реально  экономить при эксплуатации.

- С точки зрения экономической при строительстве частного дома  выгоднее обустроить воздушное отопление, чем традиционное водяное: не придется покупать радиаторы, циркулярные насосы, расширительный бак, трубы для разводки и другие комплектующие.

Как  работает система воздушного отопления?

Главным механизмом в системе воздушного отопления считается воздухонагреватель, который может функционировать как на дизельном, так и или на газовом топливе. Схема работы проста: тепло, выделенное при сжигании топлива в горелке, подается в теплообменнике в воздух, а он нагнетается вентилятором. Затем воздух проходит  фильтрацию и поступает в обогреваемое помещение по воздуховоду.  Продукты сгорания газа через дымоходы выводятся  в атмосферу. А системой обратных воздуховодов осуществляется забор холодного воздуха из помещений для  его нагревания в печи. Так происходит рециркуляция воздушных масс в доме.

Разновидности отопления

По принципу циркуляции воздуха современные системы  условно разделяются на виды с естественного и принудительного типа (механической) циркуляцией. Первая работает за счет разности температур окружающего/прогретого воздуха в здании.

Вторая основывается на отличие плотности теплых / холодных воздушных потоков. По воздуховодам теплый воздух подается под потолок. Там  он постепенно охлаждается и становится тяжелее. Затем опускается к установленным  возле  пола воздухозаборникам, возвращающим  его к генератору.

Типы воздушных систем по способу теплообмена

Рециркуляционные постоянно нагревают и перемещают воздух внутри помещения. Вентиляционные (естественные или принудительные) —  это делают при помощи определенного оборудования.  Для этих целей, как правило, применяются рассеивающие или канальные теплогенераторы.

Существуют и системы  с частичным притоком воздуха, в них применяются  лишь канального типа воздухонагреватели. Рециркуляционная система в них совмещается с вентиляцией приточной, смонтированной в виде ответвлений от вытяжного воздуховода.

Как работает котел воздушного отопления?

Главным мехнизмом в  системе отопление воздушного типа являются котлы воздушного отопления, теплоносителем — воздух. Их можно успешно применять и в общественных заведениях, и для отопления частных домов, площадь которых  от 100 м 2 и более.

Нагреватель  (котел) соединяется с системой воздуховодов, подведенных в каждую комнату здания. Его применение позволяет не только быстро нагревать комнаты, а даже делать это равномерно. Остывший воздух по возвратным воздуховодам  возвращается в теплогенератор. Следовательно, принцип функционирования  системы базируется на рециркуляции воздушных потоков, к которым подмешивается свежий воздух с улицы. А низкотемпературные (до 160 о С) газообразные продукты сгорания просто выводятся наружу. Чтобы поддерживать нужный температурный режим в помещениях, используют терморегулятор.

Сегодня системы воздушного отопления активно развиваются и усовершенствуются. С каждым днем применяются  более эффективные полифункциональные агрегаты, к которым можно отнести и малой теплоемкости газовые печи.

Сейчас на Западе газовое воздушное отопление, использующее такие  печи воздушного отопления  для частных домов, получили очень широкое распространение  именно из-за своей  максимальной продуктивности, простоте в использовании и высокой степени надежности. Спрос на такого рода агрегаты постепенно возрастает и у нас. И можно предполагать, что эта  тенденция будет развиваться и в будущем.

Печи воздушного отопления считаются оптимальным вариантом оборудования. используемого для быстрого нагревания воздуха в частных домах из-за малой инерционности (отсутствие промежуточных теплоносителей) и достаточно высокого КПД.

Воздушное отопление, сочетаемое с вентиляцией, является самой экономной и  функциональной системой. В таком случае на входе в газовый воздухонагреватель поступает уже очищенная смесь свежего воздуха с рециркуляционным, который  вместе с наружным очищается (проходит фильтрацию), нагревается в печи до нужной температуры и подается в комнаты по системе воздуховодов.

Применение газовых печей с малой теплоемкостью совместно с дополнительным  оборудованием позволяет   постоянно контролировать главные параметры микроклимата в помещениях  весь год. В итоге есть возможность комбинировать отопления с вентиляцией и кондиционированием в одну систему. А довольно удобно и экономно.

Теплогенераторы газовые для воздушного отопления предназначаются, как правило,  для обогрева помещений с хорошей вентиляцией и экономичного обогрева или сушки строительных объектов. Их КПД почти равно 100% при малом весе и отличной производительности. Такого типа устройства могут быть стационарными и мобильными.

Стационарные выпускаются таких видов:

Мобильные для обогрева частных домов практически не используются. А подвесные газовые калориферы крепятся на стены (снаружи и внутри).

Теплогенераторы напольные выпускаются в таких вариантах:

  1. в горизонтальном исполнении (для помещений с низкими потолками)
  2. в вертикальном исполнении (для установки в домах/на улице)

чем лучше газовоздушное отопление: 

- эффективностью  и экономичностью (теплый воздух вырабатывается  на месте);

- возможностью за 1-2 часа прогреть весь дом;

- низкими затратами на эксплуатацию воздухонагревателя (они автоматизированы и имеют простую установку);

- возможностью сочетать обогрев и вентиляцию с кондиционированием дома;

- отсутствием риска при работе.

- абсолютной безопасностью и экологической чистотой обогрева частного дома.

Видео о воздушном отоплении

Расчет системы воздушного отопления должно выполняться таким образом, чтобы в рециркуляционных и приточных установках нагрев теплоносителя  полностью соответствовал категории здания, где устанавливается  агрегат. (Температура не должна  превышать 150 о С). В большинстве случаев, он выполняется по такой формуле:

LB=3,6Qnp/(С(tпр-tв))

LB — объем расхода воздуха за конкретное время;

Qnp — тепловой поток для помещения;

С – теплоемкость носителя;

tв — температура в здании;

tпр — температура самого теплоносителя, которая вычисляется по формуле:   tпр=tH+t+0,001р.

tH — наружная температура воздушных масс;

t — дельта температурных изменений  в воздухонагревателе;

р. — давление потока  от теплоносителя после вентилятора.

Агрегат воздушного отопления современного конструктивного ряда так же выполняет нагревание рециркуляционного (внешнего/смешанного) воздуха только с применением теплоносителя в виде уже горячей воды. Он так же предназначается для воздушного отопления загородных домов.

Такого типа агрегаты  относят к отопительновентиляционному оборудованию. Они могут  применяться по назначению практически во всех  видах помещений, где допустима местная рециркуляция теплого воздуха. Но для подачи им внешнего воздуха потребуется  использование дополнительных приспособлений. Их так же можно использовать в качестве воздухоохладителя, если подача холодной воды осуществляется при  наличии поддона для конденсата.

Сегодня системы воздушного отопления успешно применяются во многих странах Европы, где преобладают морозные климатические условия. По данным статистики, более 80% домов и коттеджей в наши дни отапливаются  потоками нагретого воздуха, который подается во все комнаты в доме по воздуховодам. А продукты сгорания выводятся через дымоходное отверстие.

Источник: http://xn--80ac1bcbgb9aa.xn--p1ai/vozdushnoe-otoplenie-chastnogo-doma-kotlyi-pechi-teplogeneratoryi/

Смотрите также:
  • Всеядные котлы отопления цена
  • Выбор котла отопления для дома
31 января 2019 года

sistema-otopleniya.ru


Смотрите также