ВОЗДУШНОЕ ОТОПЛЕНИЕ
При воздушном отоплении в помещение поступает горячий воздух с более высокой температурой, чем в отапливаемом помещении. В этом случае количество тепла, которое отдает охлаждающийся воздух, должно равняться теплопотерям помещения. Это условие работы воздушного отопления можно выразить формулой:
Q р. = G*C(t г - t в),
где Q р - расчетные теплопотери помещения, кДж /ч;
G - количество подаваемого в помещение горячего воздуха, кг/ч;
C весовая теплоемкость воздуха, равная 1, 0 кДж /кг град;
t г -температура горячего воздуха;t в-внутренняя температура
помещения.
Для подогрева воздуха, осуществляемого в воздухоподогревателях (калориферах) можно использовать горячую воду, пар и горячие газы. В соответствии с этим системы называют: водовоздушными, паро- и огневоздушными. При использовании воды и пара применяют чаще всего стальные пластинчатые калориферы (см. рис. 131) или навивные. Теплоноситель поступает в коллекторную коробку, из нее проходит по оребренным (пластинами или навитой лентой) трубам, и, отдав тепло..через коллекторную коробку уходит из калорифера. Подогреваемый воздух проходит между пластинами и трубками.
Пар или вода
Воздух
Рис. 131. Пластинчатый калорифер
Огневоздушные калориферы выпускают обычно вместе с вентиляторами и оборудованием для сжигания топлива. Их выполняют из металла (чугун, сталь, медь), их целесообразно применять при наличии газа и отсутствии пара или горячей воды для подогрева воздуха.
Движение воздуха в системах воздушного отопления происходит из-за разности температур, а следовательно, и удельных весов подходящего к калориферу холодного и уходящего нагретого воздуха, а также от действия вентилятора. В соответствие с этим системы называют с естественным и механическим побуждением.
Системы воздушного отопления бывают рециркуляционными, когда весь воздух, подаваемый в помещение, возвращается из него в калорифер, и совмещенными с вентиляцией, если весь воздух или часть его, поступившего из калорифера в помещение, удаляется в вытяжную вентиляцию. Однако, возвращать воздух из помещения на рециркуляцию допустимо лишь в том случае, когда в помещении отсутствует выделение вредных веществ.
На рис. 133 показана принципиальная схема (отапливается одно помещение) воздушного отопления с механическим побуждением, которое может работать как рециркуляционное или как совмещенное с вентиляцией. При рециркуляции с помощью клапана полностью перекрывается канал, подводящий к калориферу наружный воздух. При этом к калориферу подходит воздух по рециркуляционному каналу из помещения, подогревается и поступает вновь в отапливаемое помещение. Здесь воздух отдает тепло и возвращается к калориферу, где его снова подогревают. Затем воздух опять поступает в помещение и т. д.
При совмещении с вентиляцией система может работать как прямоточная; при этом полностью перекрывают клапан на рециркуляционном канале и открывают на канале, подводящем наружный воздух. Последний, будучи подогретым в калорифере, поступает в помещение, отдает свое тепло, возмещая теплопотери, и одновременно вентилирует помещение. Удаляется воздух после охлаждения и поглощения им вредностей через вытяжную вентиляцию.
Рис. 133. Принципиальная схема воздушного отопления с механическим побуждением:
1 - отапливаемое помещение: 2 - воздухонагреватель (калорифер); 3 - вентилятор,: 4 -канал наружного воздуха, 5 - канал рециркуляционного воздуха; б-клапаны; 7 -вытяжная вентиляция; 8 - воздухозаборная шахта
Система воздушного отопления, совмещенная с вентиляцией, может также работать с частичной рециркуляцией. При этом из помещения часть воздуха удаляется через вытяжную вентиляцию, а часть возвращается через рециркуляционный клапан к калори-феру. Перед ним он снова смешивается с наружным воздухом и т. д.
При воздушном отоплении, совмещенном с вентиляцией, количество подаваемого в помещение воздуха, определяемое обычно из условий его вентилирования, оказывается заданным. В связи с этим определяют температуру подаваемого в помещение горячего воздуха в °С по формуле:
t г = t в + Q р. / C*G
При воздушном отоплении, работающем на рециркуляции, обычно задают температуру подаваемого в помещение горячего воздуха и определяют количество циркулирующего в системе воздуха; по формуле:
G = Q р. / С(t г - t в)
Пример. В помещении (см. рис. 121). имеющем теплопотери Q р =142544 кДж/ч и внутреннюю температуру; t в.= 16° воздушное отопление, совмещенное с вентиляцией. Количество подаваемого воздуха из условий вентилирования этого помещения
Lв = 8000 м3/ч. Требуется определить температуру подаваемого в помещение горячего воздуха tг, если известно, что удельный вес воздуха при t в , γ =1,2 кг/м3.
Решение. Определяем весовое количество подаваемого в помещение воздуха
G = Lв* γ = 9600 кг/ч
Определяем температуру воздуха t г по формуле:
t г = 16 + 142544/ 9600*1,0 = 310
Воздушное отопление вследствие того, что оно может одновременно отапливать и вентилировать помещения, широко применяют в промышленных и общественных зданиях. В последние годы его начинают применять также в жилых, том числе, многоэтажных зданиях.
Рис. 134. Схема устройства вентиляционного отопительного агрегата:
1 - калорифер; 2 - вентилятор; 3 - отверстие для забора наружного воздуха; 4 - отверстие для забора внутреннего (рециркуляционного) воздуха; 5 - поворотный клапан, перекрывающий отверстия 3 и 4
Для отопления промышленных помещений применяют часто устанавливаемые в них рециркуляционно-отопительные или вентиляционно-отопительные агрегаты (рис. 134). Последние могут работать также по рециркуляционному режиму путем перемещения поворотного клапана в крайнее положение, перекрывающее отверстие для забора наружного воздуха.
Применение агрегатов воздушного отопления, особенно крупных (выпускают агрегаты с теплоотдачей до 2 гДж /ч), существенно облегчает устройство систем отопления, так как монтировать их проще других систем отопления. Следует иметь в виду, однако, что вентиляторы агрегатов (особенно осевые) создают шум во время работы.
