Осуществлять обогрев помещений большой площади с помощью традиционных водяных систем с радиаторами не всегда целесообразно. Мало того что подобные проекты весьма материалоемкие, но и не дают должного эффекта. Ведь при свободной конвекции воздуха все тепло устремляется в верхнюю зону, а климат внизу остается прохладным. Иное дело — воздушно-отопительный агрегат, принудительно нагнетающий нагретый воздух в нужном направлении. О способе работы подобных агрегатов, а также их разновидностях и пойдет речь в данной статье.
Как обогревается большое помещение
Системы воздушного отопления применяются на промышленных предприятиях достаточно давно. С появлением нового вентиляционного оборудования эти системы завоевали себе место в торговых центрах, офисных зданиях, кинотеатрах и прочих сооружениях, где площади помещений весьма велики.
Не обошли они стороной и частные дома. Отопительные агрегаты, напрямую греющие воздух – это самый простой вариант таких систем.Принцип действия аппарата очень прост. Осевой вентилятор, находящийся за нагревательным элементом, продувает сквозь него воздух, взятый из помещения.
Температура контролируется термостатом, отключающим нагрев при определенном значении. Конструкцию можно увидеть ниже на чертеже, где изображен агрегат СТД-300 российского производства:
Чтобы обогреть оборудование и людей, находящихся в большом цехе или офисе, воздушно-отопительные агрегаты ставятся в разных точках под потолком либо на высоте 3—4 м. Направление струи сверху вниз обеспечивается поворотом горизонтальных жалюзи, установленных перед нагревателем, либо наклоном корпуса вперед.
Варианты размещения воздушных отопителей в зависимости от нахождения обогреваемой зоны показаны на рисунках:
Виды агрегатов воздушного отопления
Обогреватели делятся на разновидности по 2 критериям: расходу воздуха и типу нагревательного элемента – теплообменника. Если требуются относительно небольшие расходы нагреваемого воздуха, который не нужно перемещать по всему зданию, то традиционно используется осевой вентилятор. Более мощные воздушные отопительные системы, обслуживающие несколько комнат или целые корпуса, приводятся в действие вентиляторами центробежными, пример такового показан на рисунке:
Примечание. Со свободной стороны к фланцу теплообменника крепится воздуховод, распределяющий тепло в пределах одного помещения или целого сооружения.
Для нагрева воздушного потока в агрегатах устанавливаются такие типы теплообменников:
- электрические;
- водяные;
- паровые.
Сфера применения электрических нагревателей довольно ограничена, этому есть ряд причин. Первая – недостаток электрической мощности на линии. Как известно, для получения 1 кВт теплоты требуется около 1 кВт электроэнергии, а значит, для зала площадью 500 м2 нужна мощность 50 кВт. Не каждая сеть рассчитана на подачу такого количества энергии.
Другая трудность заключается в управлении нагревом, ведь работа на максимуме нужна далеко не всегда, а электрические воздушно-отопительные агрегаты большой мощности не могут регулироваться плавно. Для этого потребуется слишком дорогое электрооборудование, поэтому обычно реализуется двух – или трехступенчатый нагрев. Поэтому чаще всего подобные аппараты задействованы в комнатах небольших и средних размеров, ибо их максимальная мощность редко превышает 30 кВт. В качестве примера приведем технические характеристики польских электроотопителей JUWENT AGE:
Обогреватели с водяными и паровыми теплообменниками
Сфера применения водяных теплообменников (иначе – калориферов) неограниченна. Примером воздушного агрегата малой мощности может служить фанкойл, представляющий собой часть системы кондиционирования частного дома. Правда, он служит как для обогрева, так и для охлаждения комнат, это зависит от температуры подаваемого к нему теплоносителя. Однако, принцип действия и конструкция фанкойла такие же, есть различия в исполнении и наличии дополнительных функций, например, фильтрования воздуха.
Один из самых распространенных аппаратов, применяющихся в зданиях любого назначения, — это отопительный агрегат Volcano. Эти местные отопительные приборы родом из Польши уже работают и продолжают устанавливаться на промышленных предприятиях всех стран постсоветского пространства. Зарекомендовали себя как надежное тепловое оборудование из средней ценовой категории. Технические характеристики модельного ряда Volcano представлены в таблице:
Примечание. Максимальная рабочая температура теплоносителя – 120 °С, давление – 16 Бар.
Аппараты, чьи корпуса сделаны из пластика, выделяются современным дизайном. Подключение к магистрали с теплоносителем осуществляется через двухходовой клапан, управляемый автоматикой, как показано на схеме:
Примером паровых обогревателей могут служить российские отопительные агрегаты АO 2. Хотя их теплообменники способны работать и на горячей воде, но тогда тепловая мощность на выходе будет меньше. Подобные системы внедряются на предприятиях, где пар производится для технологических нужд, а на отопление идет параллельно. Технические характеристики модельного ряда АО 2 можно узнать из таблицы:
По сравнению с «поляками» это более мощная серия аппаратов, особенно при подаче в калорифер пара. Это увеличивает эффективность работы воздушных отопителей, но и создает ряд трудностей, связанных опять же с регулированием нагрева, возвратом конденсата и сроком службы приборов и арматуры.
Заключение
Самый популярный вариант на практике – это воздушно-отопительные агрегаты с водяным теплообменником, питающиеся от автономной котельной установки. Это надежно, безопасно и несложно в монтаже, надо лишь провести трубопроводы от источника тепла до мест расположения калориферов. Электрику подключить проще, но там есть другие проблемы, они описаны выше.
