Воздушные системы отопления. Классификация.

Системы воздушного отопления в качестве теплоносителя используют воздух, который, нагреваясь в калорифере до заданной температуры за счет первичного теплоносителя – пара, горячей воды или газов, подается в отапливаемое помещение и, остывая, отдает свою теплоту. Количество теплоты, полученное при остывании воздуха, должно быть равно теплопотерям помещения.
Основным преимуществом воздушного отопления являются высокие санитарно-гигиенические показатели, основными недостатками – значительные размеры воздуховодов, сложность регулирования и повышенные требования к герметичности здания.

Классификациюсистем воздушного отопления осуществляют по нескольким признакам:

• по способу побуждения движения теплого воздуха – системы с естественной циркуляцией и механическим побуждением за счет вентилятора;
• по месту приготовления воздуха – местные системы, где нагревание и подача воздуха производится непосредственно в отапливаемом помещении с помощью отопительных и отопительно-вентиляционных агрегатов, и центральные системы, где воздух нагревается в воздухонагревательной установке и по каналам подается в одно или несколько помещений;
• по выполняемым функциям – только отопительные, полностью рециркуляционные и системы, совмещенные с вентиляцией, т.е. частичной рециркуляцией, или прямоточные, при этом количество наружного воздуха определяется требованиями вентиляции;
• по качеству подаваемого воздуха – системы с полной рециркуляцией, прямоточные или с частичной рециркуляцией.

В системе с полной рециркуляциейвоздух, нагретый в калорифере, с помощью вентилятора направляется по вентиляционным каналам в помещение, где он, отдавая свою теплоту, компенсирует теплопотери помещения и охлажденный возвращается по каналу в агрегат. Затем воздух вновь нагревается, и описанный процесс повторяется. В циркулирующем воздухе постепенно накапливаются вредности, выделяющиеся в помещении, и гигиена помещения ухудшается. Рециркуляционной системе присущи высокая экономичность и низкие гигиенические качества. Такое отопление широко используется в школах, административных и общественных зданиях, как дежурное, т.е. в нерабочее время, а также в складских, коммунально-бытовых и других помещениях, где нормами не предусматривается вентиляция.
В прямоточной системе наружный воздух из воздухозаборной шахты вентилятором прогоняется через калорифер и по каналам подается в помещение. Там он, отдавая свою теплоту, компенсирует теплопотери помещения, ассимилирует выделяющиеся в помещении вредности и удаляется через вытяжную шахту. Прямоточная система отопления обладает самыми высокими гигиеническими качествами, но характеризуется самыми большими потерями тепловой энергии, уходящей вместе с отработанным воздухом.
В системе с частичной рециркуляцией в калорифере нагревается смесь наружного и рециркуляционного воздуха. Приточный подогретый воздух по каналам подается в помещение. Там он, отдавая свою теплоту, компенсирует теплопотери помещения, ассимилирует вредности и частично удаляется через вытяжную шахту, а оставшаяся часть поступает по каналу на смешение с наружным воздухом. Такая система экономически целесообразнее, так как использует теплоту отработанного воздуха, но применение ее ограничено (зависит от вида выделяющихся в помещении вредностей). Объем наружного воздуха определяется требованиями вентиляции.

Система воздушного отопления с рекуперацией теплоты отработанного воздуха наиболее совершенна в гигиеническом и технико-экономическом отношении.
Системы воздушного отопления рекомендуется совмещать с вентиляцией, если вентиляция работает две или три смены. При остановке технологического оборудования предусматривается дежурное отопление, работающее при полной рециркуляции.
В центральных системах подача воздуха в помещения может осуществляться: сосредоточенно и с помощью воздуховодов.

Отопление с сосредоточенной подачей воздуха получило широкое применение в производственных зданиях больших объемов и общественных, таких, как кинотеатры на 300-600 зрителей, плавательные бассейны, гимнастические, торговые и выставочные залы. При этом способе возможно равномерное достижение распределения температур в помещении, а отсутствие воздуховодов делает систему экономически выгодной. Выпуск воздуха при сосредоточенной подаче осуществляется компактными или веерными струями.

Воздушное отопление, совмещенное с вентиляцией, экономично, так как для отопления используется все оборудование механической системы вентиляции – вентилятор, электродвигатели, воздуховоды, и только поверхность нагрева калориферов несколько больше, чем для вентиляционной установки.
До настоящего времени воздушное отопление, совмещенное с вентиляцией, устанавливается в больших производственных и общественных зданиях, но пока практически не нашло применения в строительстве жилых, гостиничных, административных зданиях, но имеется зарубежный опят строительства таких зданий.

Комбинированные системы отопления в последнее время широко применяются в зданиях с кратковременным пребыванием людей. Они состоят из централизованной водяной части упрощенной конструкции с приборами уменьшиной и одинаковой мощности, создающее устойчивое «фоновое» отопление, рассчитанное на температуру 5-10 гр.С, и периодически действующего воздушного отопления для обогрева помещений перед началом работы и во время работы. В настоящее время системами воздушного отопления оборудованы многочисленные здания школ. При введении прерывистого обогревания учебных помещений сократились теплозатраты зданий.

Воздушно-тепловая завеса в открытом проеме входа является одним из мероприятий по пресечению холодного воздушного потока извне, который возникает при движении людей или транспорта через входные двери и ворота, когда в здание поступает холодный наружный воздух, переохлаждая прилегающие помещения.
В проемах ворот промышленных зданий создаются высокоскоростные воздушные завесы шиберующего типа, ограничивающие или даже предотвращающие попадание внутрь холодного воздуха.
Во входах гражданских зданий и вспомогательных зданий промышленных предприятий устраивают низкоскоростные (скорость выпуска воздуха не более 5 м/с) воздушно-тепловые завесы смесительного типа, рассчитанные на нагревание холодного воздуха, проникающего снаружи. Завесы предусматриваются также во входах в помещения, оборудованных системами кондиционирования воздуха, в помещения со значительным выделением влаги или с близким к входам расположением постоянных рабочих мест.
Воздушно-тепловые завесы применяют: при tн= -15….-25 гр.С и проходе в течение 1 ч более 400 человек; при tн= - 25….-45 гр.С и проходе в 1 ч более 200 человек; при tн= -45 гр.С и проходе в 1 ч более 100 человек. Воздушно-тепловая завеса создается рециркуляционной установкой местного или централизованного воздушного отопления. Внутренний воздух забирается обычно из верхней зоны помещения и подогревается до температуры не выше 50 гр.С.
Воздухопроницание обычного входа можно сократить на 30% путем замены его обычными двойными дверями с тамбуром, в 2 раза – при замене его входом с тройными дверями – в 7-7,5 раза при установке на входе вращающейся (турникетной) двери.