Расчет воздушного отопления: основные принципы + пример расчета

Несколько важных моментов

Поскольку в продаже имеются циркуляционные насосы, укомплектованные «сухим» или «мокрым» ротором, с ручным или автоматическим способом управления скоростями, специалисты советуют приобретать устройство, ротор которого погружен в теплоноситель полностью. Выбирать его следует не только по причине пониженного шума, но и потому, что он справится с нагрузкой успешнее. Насос следует монтировать так, чтобы вал ротора находился в горизонтальном положении.

Предпочтительнее покупать изделие из нержавейки, бронзы или латуни.

Когда при работе насоса в системе слышен шум, это не всегда говорит о наличии поломки. Часто причиной его появления является воздух, попавший в систему после ее запуска. Поэтому перед началом работы отопительной конструкции нужно спустить воздух при помощи специальных клапанов. Когда система поработает пару минут, данную процедуру необходимо повторить и отрегулировать насос.   «Правильный подбор насоса для системы отопления – как рассчитать и подобрать оптимальный».

В случае запуска насоса с ручным способом регулировки, прибор устанавливают на максимальную скорость, а в регулируемых моделях просто отключают блокировку.

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.

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

Газовые теплогенераторы для 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 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.

Четвертый способ (см. рисунок 14) .

Применение сотовых увлажнителей дает возможность наиболее оптимального с точки зрения затрат энергии решить вопрос увлажнения воздуха. Задавшись фронтальной скоростью движения V_ф = 2,3 м/сек приточного воздуха в сотовом увлажнителе можно достичь относительной влажности приточного воздуха:

• при глубине сотовой насадки 100мм — φ = 45%;
• при глубине сотовой насадки 200мм — φ = 65%;
• при глубине сотовой насадки 300мм — φ = 90%.

1. Параметры внутреннего воздуха выбираем из зоны оптимальных параметров:

• температуру – максимальную t_В = 22°С;
• относительную влажность – минимальную φ_В = 30%.

2. По двум известным параметрам внутреннего воздуха находим точку на J-d диаграмме — (•) В.

3. Температуру приточного воздуха принимаем на 5°С меньше температуры внутреннего воздуха

t_П = t_В — 5, °С.

На J-d диаграмме проводим изотерму приточного воздуха — t_П.

4. Через точку с параметрами внутреннего воздуха — (•) В проводим луч процесса с численным значением тепло-влажностного отношения

ε = 5 800 кДж/кг Н₂О

до пересечения с изотермой приточного воздуха — t_П.

Получаем точку с параметрами приточного воздуха — (•) П.

5. Из точки с параметрами наружного воздуха — (•) Н проводим линию постоянного влагосодержания — d_Н =  const.

6. Из точки с параметрами приточного воздуха — (•) П проводим линию постоянного теплосодержания — J_П = const до пересечения с линиями:

относительной влажности φ = 65%.

Получаем точку с параметрами увлажнённого и охлаждённого приточного воздуха — (•) О.

постоянного влагосодержания наружного воздуха — dН = const.

Получаем точку с параметрами нагретого в калорифере приточного воздуха — (•) К.

7. Часть нагретого приточного воздуха пропускаем через сотовый увлажнитель, оставшуюся часть воздуха пропускаем по байпасу, минуя сотовый увлажнитель.

8. Смешиваем увлажнённый и охлаждённый воздух с параметрами в точке — (•) О с воздухом, проходящим по байпасу, с параметрами в точке — (•) К в таких пропорциях, чтобы точка смеси — (•) С совместилась с точкой приточного воздуха — (•) П:

• линия КО — общее количество приточного воздуха — G_П;
• линия КС — количество увлажнённого и охлаждённого воздуха — G_О;
• линия СО — количество воздуха, проходящего по байпасу — G_П — G_О.

9. Процессы обработки наружного воздуха на J-d диаграмме будут изображаться следующими линиями:

• линия НК — процесс нагревания приточного воздуха в калорифере;
• линия КС — процесс увлажнения и охлаждения части нагретого воздуха в сотовом увлажнителе;
• линия СО — байпасирование нагретого воздуха, минуя сотовый увлажнитель;
• линия КО — смешение увлажнённого и охлаждённого воздуха с нагретым воздухом.

10. Обработанный наружный приточный воздух с параметрами в точке — (•) П поступает в помещение и ассимилирует избытки теплоты и влаги по лучу процесса — линия ПВ. За счёт нарастания температуры воздуха по высоте помещения — grad t. Параметры воздуха изменяются. Процесс изменения параметров происходит по лучу процесса до точки уходящего воздуха — (•) У.

11. Количество воздуха, проходящего через оросительную камеру можно определить по отношению отрезков

12. Необходимое количество влаги для увлажнения приточного воздуха в оросительной камере

Принципиальная схема обработки приточного воздуха в холодный период года — ХП, для 4-го способа, смотри на рисунок 15.

Последовательность действий при устройстве воздушного отопления

Для устройства системы воздушного отопления цеха и прочих производственных помещений необходимо придерживаться следующей последовательности действий:

1. Разработка проектного решения.
2. Монтаж системы отопления.
3. Проведение пусконаладочных работ и испытаний по воздуху и срабатыванию систем автоматики.
4. Приемка в эксплуатацию.
5. Эксплуатация.

Ниже рассмотрим более подробно каждый из этапов.

Проектирование системы воздушного отопления

Правильное расположение источников тепла по периметру позволит в одинаковом объёме отапливать помещения. Нажмите для увеличения.

Воздушное отопление цеха или склада необходимо монтировать в строгом соответствии с предварительно разработанным проектным решением.

Не следует заниматься выполнением всех необходимых расчетов и подбором оборудования самостоятельно, так как ошибки при проектировании и монтаже могут привести к нарушению работоспособности и появлению различных дефектов: повышенный уровень шума, дисбаланс подачи воздуха по помещениям, дисбаланс температуры.

Разработку проектного решения следует доверить специализированной организации, которая на основании представленных заказчиком технических условий (или технического задания) займется решением следующих технических задач и вопросов:

1. Определение тепловых потерь в каждом помещении.
2. Определение и подбор воздухонагревателя требуемой мощности с учетом величины тепловых потерь.
3. Расчет количества нагретого воздуха с учетом мощности воздухонагревателя.
4. Аэродинамический расчет системы, производимый для определения потерь напора и диаметра воздушных каналов.

После завершения проектных работ следует приступать к покупке оборудования, учитывая его функциональные возможности, качество, диапазон рабочих параметров и стоимость.

Монтаж системы воздушного отопления

Работы по монтажу системы воздушного отопления цеха можно выполнить самостоятельно (силами специалистов и работников предприятия) либо прибегнуть к услугам специализированной организации.

При самостоятельном монтаже системы необходимо учесть некоторые специфические особенности.

Перед началом монтажа не лишним будет удостовериться в комплектности необходимого оборудования и материалов.

Схема расположения системы воздушного отопления. Нажмите для увеличения.

На специализированных предприятиях, производящих вентиляционное оборудование, можно заказать воздуховоды, врезки, дроссельные заслонки и прочие стандартные изделия, применяемые при монтаже системы воздушного отопления производственных помещений.

Дополнительно понадобятся следующие материалы: саморезы, алюминиевый скотч, монтажная лента, гибкие утепленные воздуховоды с функцией шумоглушения.

При монтаже воздушного отопления необходимо предусмотреть утепление (тепловая изоляция) подающих воздуховодов.

Данная мера предназначена для исключения вероятности образования конденсата. При монтаже магистральных воздуховодов применяется оцинкованная сталь, поверх которой наклеивают фольгированный самоклеющийся утеплитель, толщиной от 3 мм до 5 мм.

Выбор жестких либо гибких воздуховодов или их комбинации зависит от типа определенного проектным решением воздухонагревателя.
Соединение воздуховодов между собой осуществляется при помощи армированного алюминиевого скотча, металлических либо пластиковых хомутов.

Общий принцип монтажа воздушного отопления сводится к выполнению следующей последовательности действий:

1. Проведение общестроительных подготовительных работ.
2. Монтаж магистрального воздуховода.
3. Монтаж отводящих воздуховодов (распределительных).
4. Установка воздухонагревателя.
5. Устройство тепловой изоляции подающих воздуховодов.
6. Монтаж дополнительного оборудования (при необходимости) и отдельных элементов: рекуператоры, решетки и т.д.

Пример расчета теплопотерь дома

Рассматриваемый дом располагается в городе Кострома, где температура за окном в наиболее холодную пятидневку достигает -31 градусов, температура грунта — +5оС. Желаемая температура в помещении — +22оС.

Рассматривать будем дом со следующими габаритами:

• ширина — 6.78 м;
• длина — 8.04 м;
• высота — 2.8 м.

Величины будут использоваться для вычисления площади ограждающих элементов.

Для расчетов удобнее всего нарисовать план дома на бумаге, обозначив на нем ширину, длину, высоту здания, расположение окон и дверей, их габариты

Стены здания состоят из:

• газобетона толщиной В=0.21 м, коэффициентом теплопроводности k=2.87;
• пенопласта В=0.05 м, k=1.678;
• облицовочного кирпича В=0.09 м, k=2.26.

При определении k следует использовать сведения из таблиц, а лучше — информацию из технического паспорта, поскольку состав материалов разных производителей может отличаться, следовательно, иметь разные характеристики.

Железобетон имеет наиболее высокую теплопроводимость, минераловатные плиты — наименьшую, поэтому их наиболее эффективно использовать в строительстве теплых домов

Пол дома состоит из следующий слоев:

• песка, В=0.10 м, k=0.58;
• щебня, В=0.10 м, k=0.13;
• бетона, В=0.20 м, k=1.1;
• утеплителя эковаты, B=0.20 м, k=0.043;
• армированной стяжки, В=0.30 м k=0.93.

В приведенном плане дома пол имеет одинаковое строение по всей площади, подвальное помещение отсутствует.

Потолок состоит из:

• минеральной ваты, В=0.10 м, k=0.05;
• гипсокартона, B=0.025 м, k= 0.21;
• сосновых щитов, В=0.05 м, k=0.35.

У потолочного перекрытия выходов на чердак нет.

В доме окон всего 8, все они двухкамерные с К-стеклом, аргоном, показатель D=0.6. Шесть окон имеют габариты 1.2х1.5 м, одно — 1.2х2 м, одно — 0.3х0.5 м. Двери имеют габариты 1х2.2 м, показатель D по паспорту равен 0.36.

Вычисление тепловых потерь стен

Расчет тепловых потерь будем производить для каждой стены в отдельности.

Для начала найдем площадь северной стены.

На стене отсутствуют дверные проемы и оконные отверстия, поэтому в расчетах будем использовать это значение S.

Для вычисления тепловых затрат ОК, ориентированных на одну из сторон света, необходимо учитывать уточняющие коэффициенты

Исходя из состава стены, найдем ее общее теплосопротивление, равное:

Для нахождения D воспользуемся формулой:

Тогда, подставив исходные значения, получим:

Для подсчетов используем формулу

Учитывая, что коэффициент l для северной стены равен 1.1, получим

В южной стене располагается одно окно площадью

Поэтому в расчетах из S южной стены необходимо вычесть S окна, чтобы получить максимально точные результаты.

Параметр l для южного направления равен 1. Тогда

Для восточной, западной стены уточняющий коэффициент l=1.05, поэтому достаточно вычислить площадь поверхности ОК без учета S окон и двери.

Тогда

В конечном итоге, общая Q стен равна сумме Q всех стен, то есть:

Итого, тепло уходит через стены в количестве 526 Вт.

Теплопотери через окна и двери

В плане дома видно, что двери и 7 окон выходят на восток и запад, следовательно, параметр l=1.05. Общая площадь 7 окон, учитывая вышеизложенные вычисления, равна:

Для них Q, с учетом того, что D=0.6, будет рассчитываться так:

Вычислим Q южного окна (l=1).

Для дверей D=0.36, а S=2.2, l=1.05, тогда:

Суммируем полученные теплопотери и получим:

Далее определим Q для потолка и пола.

Расчет теплопотерь потолка и пола

Для потолка и пола l=1. Рассчитаем их площадь.

Учитывая состав пола, определим общее D.

Тогда тепловые потери пола с учетом того, что температура земли равна +5, равны:

Рассчитаем общее D потолка

Тогда Q потолка будет равно:

Общие теплопотери через ОК будут равны:

Итого, теплопотери дома будут равны 13054 Вт или почти 13 кВт.

Вычисление теплопотельпотерь вентиляции

В помещении работает вентиляция с удельным воздухообменом 3 м3/ч, вход оборудован воздушно-тепловым навесом, поэтому для расчетов достаточно воспользоваться формулой:

Рассчитаем плотность воздуха в помещении при заданной температуре +22 градуса:

Параметр равен произведению удельного расхода на площадь пола, то есть:

Теплоемкость воздуха с равна 1.005 кДж/(кг* С).

Учитывая все сведения, найдем Q вентиляции:

Итого тепловые расходы на вентиляцию составят 3000 Вт или 3 кВт.

Бытовые тепловые поступления

Поступления бытового характера вычисляются по формуле.

То, есть, подставляя известные значения, получим:

Подводя итоги, можно увидеть, что общие теплопотери Q дома будут равны:

Возьмем в качестве рабочего значения Q=16000 Вт или 16 кВт.

Применение тепловых воздушных завес

Для уменьшения объема поступающего воздуха в помещение при открытии наружных ворот или дверей, в холодное время года используют специальные тепловые воздушные завесы.

В иное время года они могут быть использованы как рециркуляционные установки. Такие тепловые завесы рекомендуется применять:

1. для наружных дверей или проемов в помещениях с мокрым режимом;
2. у постоянно открывающихся проемов в наружных стенах сооружений, которые не оборудованы тамбурами и могут отворяться более пяти раз за 40 минут, или в районах с расчетной температурой воздуха ниже 15 градусов;
3. для внешних дверей зданий, если к ним примыкают помещения без тамбура, которые оборудованы системами кондиционирования;
4. у проемов во внутренних стенах или в перегородках производственных помещений во избежание перехода теплоносителя из одного помещения в другое;
5. у ворот или дверей помещения с кондиционированием воздуха со специальными технологическими требованиями.

Пример расчета воздушного отопления для каждой из вышеуказанных целей может служить дополнением к технико-экономическому обоснованию установки такого вида оборудования.

Температуру воздуха, который подается в помещение тепловыми завесами, принимают не выше чем 50 градусов у внешних дверей, и не более чем 70 градусов — у наружных ворот или проемов.

Выполняя расчет системы воздушного отопления, принимают следующие значения температуры смеси, поступающей через наружные двери или проемы (в градусах):

5 — для промышленных помещения при тяжелых работах и расположении рабочих мест не ближе чем на 3 метра к наружным стенам или 6 метров от дверей;
8 — при тяжелых видах работ для производственных помещений;
12 — при работах средней тяжести в производственных помещениях, или в вестибюлях общественных или административных зданий.
14 —при легких работах для промышленных помещений.

Для качественного обогрева дома необходимо правильное расположение отопительных элементов. Нажмите для увеличения.

Расчет систем воздушного отопления тепловыми завесами производится для различных внешних условий.

Воздушные тепловые завесы у наружных дверей, проемов или ворот рассчитываются с учетом давления ветра.

Расход теплоносителя в таких агрегатах определяется из скорости ветра и температуры наружного воздуха при параметрах Б (при скорости не более 5 м в секунду).

В тех случаях, когда скорость ветра при параметрах А больше, чем при параметрах Б, то воздуногреватели следует проверять при воздействии параметров А.

Скорость исхода воздуха из щелей или наружных отверстий тепловых завес принимают не более 8 м в секунду у наружных дверей и 25 м в секунду — у технологических проемов или ворот.

При расчетах систем отопления воздушными агрегатами за расчетные параметры наружного воздуха принимаются параметры Б.

Одна из систем в нерабочее время может действовать в дежурном режиме.

Достоинствами систем воздушного отопления являются:

1. Уменьшение первоначальных капиталовложений, за счет сокращения расходов на приобретение отопительных приборов и прокладки трубопроводов.
2. Обеспечение санитарных и гигиенических требований к условиям среды в промышленных помещениях за счет равномерного распределения температуры воздуха в объемных помещениях, а также проведения предварительного обеспыливания и увлажнения теплоносителя.

Оборудование для отопления воздухом

Рекуператор в воздушной системе

Наиболее практичное и экономичное оборудование для воздушных систем – использующее в качестве топлива природный газ. Устанавливаемое нашей компанией оборудование производства США и Канады сертифицировано и опробовано многолетней практикой эксплуатации. Среди газовых канальных воздухонагревателей мы используем оборудование таких производителей, как Carrier, Rheem, AllStyle. Современные воздухонагреватели обладают эффективностью по топливу более 93% AFUE и являются многопозиционными – то есть устанавливаются в любом положении (вертикально, горизонтально). Они поставляются в различных вариантах – с 1, двустадийной или модулируемой горелкой, стандартным или энергоэффективным мотором. Вентилирование выполняется как однотрубным, так и двухтрубным способом. Водяные канальные воздухонагреватели также широко используются. Для нагрева воздуха в них используется жидкостной теплоноситель – горячая вода или раствор гликоля. Вода подводится от любого источника – коллектора котельной, теплотрассы, водонагревательного котла. Для локального отопления воздухом используют локальные воздушные нагреватели – газовые, электрические и водяные. Они работают по принципу тепловой пушки и используются главным образом для обогрева производственных и складских помещений.

Простой расчет воздушной отопительной системы, совмещенной с приточной вентиляцией

Здесь, конечно, многое зависит от способа организации циркуляции воздуха. Если, например, используется только частичная рециркуляция, то это позволит немного сэкономить на электричестве, ведь нагревательному прибору не придется тратить энергию на подогрев воздуха с температурой, равной уличной.

С другой стороны, вариант с частичной рециркуляцией не всегда приемлем чисто с гигиенической точки зрения, ведь часть загрязненного воздуха все равно останется в помещении. Но нулевая рециркуляция, особенно в холодное время года, обойдется владельцам недешево, зато воздух будет гарантированно будет чистым.

Расчет воздушного отопления совмещенного с вентиляцией выполняется исходя из того, что в помещении должна поддерживаться заданная температура воздуха. От этого не должен страдать приток, то есть кратность замены воздуха в комнате должна быть также величиной постоянной.

Приток воздуха должен быть примерно равным вытяжке

В качестве образца приведен весьма упрощенный вариант расчета, но он подойдет, например, для частного строительства.

Весь расчет можно разделить на 3 несложных этапа:

1. Нужно определить потери тепла в помещении. Для упрощения расчета желательно воспользоваться онлайн-калькулятором, это позволит учесть тонкости наподобие типа стеклопакета, установленного в квартире, климатической зоны и т. д. При ручном расчете многие новички испытывают трудности с этим;

Основные источники потерь тепла

1. Затем нужно задаться температурой, которая должна поддерживаться в помещении и температурой выхода (на выходе из отопительного прибора) и определить расход воздуха при заданных условиях. Расчет ведется по формуле

G=Qп/,

в этой формуле приняты такие обозначения:

• Qп – теплопотери, подсчитаны на предыдущем этапе, Вт;
• с – теплоемкость воздуха, Дж/(кг∙К), справочная величина, принимается равной 1005;
• tг и tв – температура из отопительного прибора и температура в комнате, ᵒС.

1. Определяется расход тепла, которое придется затратить на подогрев этого воздуха, используется формула

Qн=G∙c∙(tв-tн),

где tн – наружная температура воздуха, ᵒС.

Пример расчета

В качестве примера выполним простой расчет в котором стоит задача выполнить расчет отопления и вентиляции, при условии их совместной работы.

Приняты такие исходные данные:

• в комнате установлены двойные стеклопакеты, а площадь остекления в процентном соотношении составляет 20% от площади стены;
• принята наружная температура -30ᵒС;
• в комнате только одна стена выходит наружу;
• площадь помещения – 20 м2;
• в доме должна постоянно поддерживать температура на уровне +20 ᵒС, температура подачи +50 ᵒС;

Расчет выполняем по рекомендованной методике:

• теплопотери для такого случая составят 2,26 кВт;
• расход воздуха для такого случая должен составлять G = 2260/(1005(50-20)) = 0,075 кг/с;
• тепла на подогрев понадобится Qн = 0,075∙1005∙(20-(-30)) = 3769 Вт = 3,77 кВт. Уже опираясь на эти данные можно подбирать отопительный прибор по паспортным характеристикам.

Второй этап

2.Зная теплопотери, рассчитаем расход воздуха в системе используя формулу

 G = Qп / (с * (tг-tв))

G- массовый расход воздуха, кг/с

Qп-  теплопотери помещения, Дж/с

C- теплоемкость воздуха, принимается 1,005 кДж/кгК

tг- температура нагретого воздуха (приток), К

tв – температура воздуха в помещении, К

Напоминаем что К= 273+°С, то есть чтоб перевести ваши градусы Цельсия в градусы Кельвина нужно к ним добавить 273. А чтоб перевести кг/с в кг/ч нужно кг/с умножить на 3600.

Перед расчетом расхода воздуха необходимо узнать нормы воздухообмена для для данного типа здания. Максимальная температура приточного воздуха 60°С, но если воздух подается на высоте меньше 3 м от пола эта температура снижается до 45°С.

Еще одно, при проектировании системы воздушного отопления возможно использование некоторых средств энергосбережения, таких как рекуперация или рециркуляция. При расчете количества воздуха системы с такими условиями нужно уметь пользоваться id диаграммой влажного воздуха. 

Как выбрать оборудование

Выбор конкретного устройства, агрегата или комплекта производится по каталогам или таблицам. На сегодняшний день существует большое количество готовых комплексов, имеющих определенную мощность и источник нагрева. Из них можно подобрать наиболее подходящий вариант по характеристикам, цене и прочим параметрам, учитываемым исходя из условий эксплуатации и назначения здания.

Стоимость воздушного отопления, расходы на его содержание

Стоимость комплекта зависит от источника нагрева. Если используется теплоноситель из системы ЦО, то для создания воздушного отопления можно обойтись приобретением водяного калорифера и вентилятора. Если возможности использования сетевых ресурсов не имеется, то расходы увеличиваются на стоимость котла. Кроме того, понадобится сделать разводку воздуховодов, обеспечить приточную и вытяжную вентиляцию, рекуперацию и т.д. Окончательная цена зависит от размеров здания, типа оборудования, производителя и прочих обстоятельств.

Расходы на содержание воздушного отопления зависят от величины потребления электроэнергии вентиляторами и количества теплоносителя, циркулирующего в системе. Если используется собственный котел, то к стоимости электроэнергии прибавляется цена топлива. Общая сумма расходов зависит от времени года, размеров дома, климатических условий в регионе и т.д. В целом, воздушное отопление однозначно признается наиболее экономичным вариантом, высокий КПД и возможность автономного существования позволяет снизить расходы на обогрев до минимума.

Экономичность и простота системы дают удобство монтажа своими руками, высокая ремонтопригодность позволяет выполнять все требующиеся операции собственными силами и в короткие сроки. Учитывая доступность и разнообразие источников первичного нагрева, можно систему воздушного отопления назвать наиболее эффективной и привлекательной для всех видов помещений.

Что такое гидравлический расчёт

Это третий этап в процессе создания тепловой сети. Он представляет собой систему вычислений, позволяющих определить:

• диаметр и пропускную способность труб;
• местные потери давления на участках;
• требования гидравлической увязки;
• общесистемные потери давления;
• оптимальный расход воды.

Согласно полученным данным осуществляют подбор насосов.

Для сезонного жилья, при отсутствии в нём электричества, подойдёт система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя (ссылка на обзор).

Основная цель гидравлического расчёта — обеспечить совпадение расчётных расходов по элементам цепи с фактическими (эксплуатационными) расходами. Количество теплоносителя, поступающего в радиаторы, должно создать тепловой баланс внутри дома с учётом наружных температур и тех, что заданы пользователем для каждого помещения согласно его функциональному назначению (подвал +5, спальня +18 и т.д.).

Комплексные задачи — минимизация расходов:

1. капитальных – монтаж труб оптимального диаметра и качества;
2. эксплуатационных:
   • зависимость энергозатрат от гидравлического сопротивления системы;
   • стабильность и надёжность;
   • бесшумность.

Замена централизованного режима теплоснабжения индивидуальным упрощает методику вычислений

Для автономного режима применимы 4 метода гидравлического расчёта системы отопления:

1. по удельным потерям (стандартный расчёт диаметра труб);
2. по длинам, приведённым к одному эквиваленту;
3. по характеристикам проводимости и сопротивления;
4. сопоставление динамических давлений.

Два первых метода используются при неизменном перепаде температуры в сети.

Два последних помогут распределить горячую воду по кольцам системы, если перепад температуры в сети перестанет соответствовать перепаду в стояках/ответвлениях.

Дополнительное оборудование, повышающее эффективность воздушных отопительных систем

Для надежной работы данной отопительной системы, необходимо предусматривать установку резервного вентилятора или же монтировать не меньше двух агрегатов отопления на одно помещение.

При отказе основного вентилятора, допустимо снижение температуры в помещении ниже нормы, но не более чем на 5 градусов при условии подачи наружного воздуха.

Температура подающегося в помещения воздушного потока должна быть не менее чем на двадцать процентов ниже, нежели критическая температура самовоспламенения газов и аэрозолей, присутствующих в здании.

С их помощью также могут комплектоваться отопительные агрегаты или вентиляционные приточные камеры.

Схема воздушного отопления дома. Нажмите для увеличения.

В таких калориферах нагрев воздушных масс осуществляется за счет энергии, отбираемой у теплоносителя (пара, воды или дымовых газов), а также они могут нагреваться электроэнергетическими установками.

Отопительные агрегаты могут использоваться для обогрева рециркуляционного воздуха.

Они состоят из вентилятора и калорифера, а также аппарата, который формирует и направляет потоки теплоносителя, подающегося в помещение.

Большие отопительные агрегаты используют для обогрева крупных производственных или промышленных помещений (например, в вагоносборочных цехах), в которых санитарно-гигиенические и технологические требования допускают возможность рециркуляции воздуха.

Также крупные отопительные воздушные системы используются в нерабочее время для дежурного отопления.

Опубликовано 02.06.2020 Обновлено 13.06.2020 Пользователем admin