Повітряне опалення: джерела теплової енергії

Як може бути організоване повітряне опалення виробничих приміщень або приватного будинку? Що може служити джерелом теплової енергії? Який варіант вигідніший і зручніше у використанні? Спробуємо відповісти на ці питання.

Що це таке

Відповідь на це питання проста і очевидна. У цій схемі не використовується проміжний теплоносій (вода, пар, пропіленгліколь, масло і так далі). Устаткування віддає тепло безпосередньо повітрю приміщення; нерідко воно поєднується з вентиляційним і забезпечує не тільки нагрів, а й повітрообмін з вулицею.

Зауважте: розрахунок повітряного опалення суміщеного з вентиляцією виконується не по теплоємності припливного повітря, а за рівнем тепловтрат приміщення. Для виробничих приміщень потреба в теплі становить до 100 Вт / м3; для житлових - 40-60 Вт / м3.

Порівняння з водяним опаленням

Які недоліки і переваги забезпечує обігрів повітрям на тлі традиційних систем з теплоносієм?

плюси

• З ланцюга передачі тепла від джерела теплової енергії до знаходяться в приміщенні людей і предметів виключається зайва ланка. Оскільки ККД будь-якого теплообміну НЕ дорівнює 100%, тим самим ми отримуємо деяку економію.

• Використання в якості теплоносія води означає, що приміщення невикористаного складу, цеху або гаража не можна залишити без обігріву в холодний сезон. Відновлення размороженного контуру обійдеться в чималу суму, ніж та, що буде зекономлена. Використання незамерзаючих теплоносіїв в цілому вирішує проблему; проте самі вони при значному внутрішньому обсязі контуру обійдуться в досить помітну суму. Теплогенератори для повітряного опалення, навпаки, можуть простоювати при будь-яких температурах без жодного збитку для себе.
• Устаткування для повітряного опалення може заодно працювати в якості припливної вентиляції. Яку, зауважте, все одно доводиться монтувати в виробничих приміщеннях або великому котеджі. Водяне опалення - окрема стаття витрат.
• Для запуску повітряного опалення не потрібно ніяких допоміжних заходів (Доступу до Скидач для стравлювання повітря, балансування дросселями і т.д.).

Справедливості заради: після балансування і першого запуску правильно спроектоване водяне опалення вимагає мінімуму уваги. Встановлений замість крана Маєвського автоматичний повітряний клапан опалення відведе повітря без участі власника.

мінуси

Серйозний недолік, мабуть, тільки один. Монтаж повітряного опалення виконується переважно під час будівництва або капітального ремонту: канали і повітророзподільні решітки мають занадто великі розміри, щоб бути непомітними.

Крім того, отвори під повітроводи у внутрішніх перегородках будуть куди більше, ніж під труби.

джерела тепла

Перейдемо до розгляду способів реалізації, і перш за все - джерел тепла. Отже, яким буває повітряне опалення будинку, теплиць або майстерень?

котли

Газові котли повітряного опалення відрізняються від своїх побратимів для водяних систем лише повітряним теплообмінником і наявністю вентилятора. Інші атрибути цілком звичні: закрита пальник з відбором повітря з вулиці по коаксіальної трубі, електронне управління розпалом і система безпеки, що припиняє подачу газу при згаслому полум'я.

Соляровим котел конструктивно дуже близький до газового. Мало того: багато пристроїв здатні переходити з одного виду палива на інший після простої зміни пальника.

Пічки, каміни

Джерелом гарячого повітря можуть служити і різноманітні печі і каміни - як спочатку спроектовані для цієї мети, так і модифіковані власниками.

Зверніть увагу: котли для повітряного опалення принципово відрізняються від печі лише тим, що не призначені для безпосередньої віддачі тепла в опалювальне приміщення через стінки корпусу.

Який зазвичай буває реалізація повітряного опалення від твердопаливної печі або каміна?

Коротко - через топку або поруч з нею проходять кілька сталевих повітропроводів великого перерізу. Нагрівається в них повітря може поширюватися по приміщенню за рахунок природної конвекції або за системою воздуховодов.

Оскільки тепле повітря прагне вгору, а прокладання повітропроводів з постійним ухилом можлива не завжди, грубки і каміни з повітряним опаленням нерідко забезпечується нагнітаючими повітря в канали теплообмінників вентиляторами.

Порада: при облаштуванні повітряного опалення своїми руками приплив повітря в канали можна організувати звичайними канальними вентиляторами. Щоб пластикові корпусу не плавляться при розпалюванні, допоможе проста інструкція: вентилятор вставляється не в сам канал, а в підключений до нього алюмінієвий вентиляційний рукав.

Найбільш, мабуть, відома твердопаливна піч для повітряного опалення-це так званий булерьян. Назва від початку належало розробнику конструкції - однойменної канадської компанії; проте воно давно стало прозивним.

У печі дві ключові особливості:

1. Сталеві повітроводи, оперізують топку, зігнуті і перехрещені таким чином, щоб забезпечити максимально ефективне перемішування повітря в приміщенні.
2. Булерьян - пиролизная піч. Що це означає? Що згоряння палива розбите на два етапи: тління дров при обмеженому притоці повітря і дожигание продуктів неповного згоряння в окремій камері.

Тим самим власник отримує ряд бонусів:

1. Тривалу (до 12 годин) роботу на одній закладці.
2. Гнучку регулювання теплової потужності без втрати ККД. Продукти неповного згоряння не несуться в димохід, а повністю допалюються в топці.
3. Відсутність необхідності в частій чищенні топки і зольника. Вугілля в процесі піролізу не залишається в принципі; невелика кількість золи може використовуватися для добрива присадибної ділянки.

електричні калорифери

Підігрівання припливного повітря нерідко здійснюється електричними калориферами, що представляють собою звичайні трубчасті нагрівачі (іноді - з ребрами, що збільшує тепловіддачу). Гідність опалення електрикою - в тому, що воно не вимагає відводу продуктів згоряння і будь-якого періодичного обслуговування.

Крім того, в цьому випадку доступна проста і дуже гнучка регулювання потужності з можливістю підключення виносних термостатів, програмованих пультів і т.д.

Нестачі всього два; але вони досить вагомі.

1. Необхідна для роботи повітряного опалення електрична потужність часто обчислюється десятками кіловат. Далеко не скрізь лінії електропостачання дозволяють отримати її.
2. Тепло, отримане прямим нагріванням електроенергією, істотно дорожче всіх альтернатив. Наведемо приблизні значення для поточних цін на енергоносії.

теплові насоси

Нарешті, найбільш перспективне джерело тепла - це теплові насоси різних типів. Серед іншого, вони цікаві тим, що забезпечують не тільки опалення, але і кондиціонування.

Як працює такий пристрій?

1. Холодоагент (фреон) стискається компресором і подається до теплообмінника. Оскільки при стисненні він, як і будь-яка інша речовина, сильно нагрівається, надлишок тепла віддається через обдувається вентилятором радіатор навколишньому повітрю.
2. Віддавши тепло фреон проходить через розширювальний клапан і, значно збільшуючись в обсязі, охолоджується. При цьому він, проходячи через другий теплообмінник, відбирає при його посередництві надлишок тепла у низько потенційного джерела.

Як джерело низько потенційного тепла різні схеми теплових насосів можуть використовувати воду, грунт і повітря.

Вони залучають двома особливостями:

• Тепловий насос може транспортувати тепло від холодного об'єкта до теплого. Наприклад, повітряні теплові насоси для опалення Mitsubishi Zubadan здатні працювати на обігрів при температурі навколишнього повітря до -30С.
• На транспортування тепла витрачається в 3-5 разів менше електроенергії, ніж на прямий нагрів. Таким чином, кіловат теплової енергії обходиться власнику будинку вже не в 3,6 рубля, а в 0,8 - 1,2.

Кожен проект повітряного опалення тепловим насосом (грунт-повітря, вода-повітря і повітря-повітря) має свої особливості.

Грунт-повітря

Вартість насоса починається приблизно від півмільйона рублів. Ще як мінімум в таку ж суму обійдеться його монтаж: зонди-теплообмінники занурюються в вертикальні свердловини глибиною до сотні метрів; буріння ж коштує в середньому 2000 рублів за погонний метр стовбура свердловини.

Нюанс: теплообмінник може бути і горизонтальним; але в цьому випадку йому потрібно величезна площа, яка в подальшому буде непридатна для посадок.

Чому, незважаючи на значні витрати, ці насоси користуються попитом?

Причини дві:

• Вони можуть отримувати тепло з грунту в будь-якому кліматичному поясі. На глибині нижче рівня промерзання температура стабільно дорівнює +8 - +12 С.
• Енергоефективність пристрою не залежить від зовнішніх умов і завжди постійна - саме внаслідок постійної температури грунту на глибині.

Вода-повітря

Ця схема може бути реалізована двома способами:

1. Теплообмінник поміщається в незамерзаючий водоймище.

1. Для відбору тепла використовується вода зі свердловини, яка після проходження теплообмінника дренирует в другу свердловину.

Схема обходиться істотно дешевше першої, але зі зрозумілих причин може бути застосована далеко не скрізь.

Повітря-повітря

Всі теплові повітряні насоси для опалення мають обмеження по робочій температурі (зазвичай до -15 - 30С). При цьому COP пристрої (параметр, що описує енергоефективність при нагреве.Указивает на співвідношення ефективної теплової та електричної потужності) при зниженні вуличної температури падає.

Проте, для теплої кліматичної зони опалення повітряним тепловим насосом більш ніж окупає себе. При вартості побутових пристроїв від 25000 рублів при тепловій потужності 3 кВт альтернатив їм просто не знайти.

Власне, автор охоче поділиться власним досвідом: мансарда його будинку другий рік опалюється побутовим повітряним тепловим насосом Cooper&HunterCH-S12FTXN.

Витрати при опаленні повітряними тепловими насосами двох поверхів склали приблизно 2500 рублів на місяць.

Зрозуміло, варто враховувати пару нюансів:

• Місце дії - Крим, Севастополь. Зимові заморозки тут є скоріше винятком, ніж правилом. Середня температура січня - +3 С.
• Тарифи на електроенергію в даний час трохи нижче середніх по Росії.

висновок

Сподіваємося, що надана в розпорядження читача інформація допоможе йому у виборі і проектуванні опалення. Додаткові матеріали про те, яким може бути повітряне опалення котеджу, запропонує прикріплене відео. Успіхів!