Ogrzewanie powietrzne: źródła energii cieplnej

Jak można zorganizować ogrzewanie powietrzne pomieszczeń przemysłowych lub prywatnego domu? Co może być źródłem energii cieplnej? Która opcja jest bardziej opłacalna i wygodniejsza w użyciu? Spróbujmy odpowiedzieć na te pytania.

Co to jest

Odpowiedź na to pytanie jest prosta i oczywista. Schemat ten nie wykorzystuje pośredniego nośnika ciepła (woda, para wodna, glikol propylenowy, olej itp.). Sprzęt przenosi ciepło bezpośrednio do powietrza w pomieszczeniu; Często jest to połączone z wentylacją i zapewnia nie tylko ogrzewanie, ale także wymianę powietrza z ulicą.

Uwaga: obliczenie ogrzewania powietrznego w połączeniu z wentylacją odbywa się nie przez pojemność cieplną powietrza nawiewanego, ale przez poziom strat ciepła z pomieszczenia. W przypadku obiektów przemysłowych zapotrzebowanie na ciepło wynosi do 100 W / m3; dla budynków mieszkalnych - 40-60 W / m3.

Porównanie z ogrzewaniem wody

Jakie są wady i zalety ogrzewania powietrznego na tle tradycyjnych układów z chłodziwem?

Plusy

• Od łańcucha przekazywania ciepła od źródła energii cieplnej do ludzi i przedmiotów w pomieszczeniu wykluczone jest dodatkowe ogniwo. Ponieważ sprawność jakiegokolwiek transferu ciepła nie jest równa 100%, więc otrzymujemy pewne oszczędności.

• Używanie jako chłodziwa oznacza, że ​​pomieszczenie nieużywanego magazynu, warsztatu lub garażu nie może pozostać bez ogrzewania w zimnych porach roku.. Odzyskanie rozmrożonego konturu będzie kosztować większą ilość niż ta, która zostanie zapisana. Zastosowanie niezamarzających chłodziw ogólnie rozwiązuje problem; jednak same z dużą wewnętrzną objętością obwodu będą kosztować dość zauważalną ilość. W przeciwieństwie do tego, generatory ciepła do ogrzewania powietrznego mogą pozostawać bezczynne w dowolnej temperaturze bez żadnych uszkodzeń.
• Urządzenia do ogrzewania powietrza mogą również działać jako wentylacja nawiewna. Co, uwaga, nadal muszą być zamontowane w pomieszczeniach produkcyjnych lub duży domek. Ogrzewanie wody jest odrębną pozycją wydatków.
• Aby rozpocząć nagrzewanie powietrza, nie są wymagane żadne dodatkowe środki. (dostęp do zrzutów w celu wykrwawiania się powietrza, równoważenia za pomocą dławików itp.).

Uczciwie: po wyważeniu i pierwszym biegu, odpowiednio zaprojektowane podgrzewanie wody wymaga minimalnej uwagi. Zawór automatycznego ogrzewania powietrznego zainstalowany zamiast zaworu Mayevsky'ego wywiewa powietrze bez udziału właściciela.

Przeciw

Poważna wada może być tylko jedna. Instalacja ogrzewania powietrznego odbywa się głównie podczas budowy lub remontu: kanały i kratki dystrybucji powietrza są zbyt duże, aby były niewidoczne.

Ponadto otwory na kanały powietrzne w wewnętrznych ściankach działowych będą znacznie większe niż w przypadku rur.

Źródła ciepła

Zwróćmy uwagę na metody realizacji, a przede wszystkim - źródła ciepła. Czym więc jest ogrzewanie powietrza w domu, szklarniach lub warsztatach?

Kotły

Kotły gazowe nagrzewnica powietrza różnią się od swoich odpowiedników tylko dla systemów wodnych wymiennik ciepła powietrza i obecność wentylatora. Inne cechy są dość znane: zamknięty palnik z wyciągiem powietrza z ulicy przez współosiową rurę, elektroniczny układ zapłonowy i system bezpieczeństwa, który zatrzymuje przepływ gazu po zgaszeniu płomienia.

Kocioł słoneczny konstrukcyjnie bardzo blisko gazu. Co więcej, wiele urządzeń może przejść z jednego rodzaju paliwa na inny po prostej zmianie palnika.

Piece, kominki

Różnorodne piece i kominki, pierwotnie zaprojektowane do tego celu i zmodyfikowane przez właścicieli, mogą służyć jako źródło gorącego powietrza.

Uwaga: kotły do ​​ogrzewania powietrznego zasadniczo różnią się od pieca tylko tym, że nie są przeznaczone do bezpośredniego przekazywania ciepła do ogrzewanego pomieszczenia przez ściany obudowy.

Czym zwykle jest wykonanie ogrzewania powietrznego z pieca na paliwo stałe lub z kominka?

W skrócie, kilka stalowych kanałów o dużym przekroju przechodzi przez palenisko lub w jego pobliżu. Nagrzane w nich powietrze może rozprzestrzeniać się w pomieszczeniu dzięki naturalnej konwekcji lub systemowi kanałów.

Ponieważ ciepłe powietrze dąży do góry, a układanie kanałów powietrznych o stałym nachyleniu nie zawsze jest możliwe, piece i kominki z ogrzewaniem powietrznym są często zasilane powietrzem wprowadzającym powietrze do kanałów wymiennika ciepła za pomocą wentylatorów.

Wskazówka: podczas układania ogrzewania powietrznego własnymi rękami, przepływ powietrza do kanałów może być zorganizowany za pomocą konwencjonalnych wentylatorów kanałowych. Aby zapobiec topnieniu plastikowych pudełek podczas wypalania, pomocna jest prosta instrukcja: wentylator nie jest wkładany do samego kanału, ale do aluminiowej tulei wentylacyjnej, do którego jest podłączony.

Najbardziej znanym znanym piecem na paliwo stałe do ogrzewania powietrzem jest tak zwany Buleryan. Nazwa pierwotnie należała do twórcy projektu - kanadyjskiej firmy o tej samej nazwie; jednak od dawna jest domowym słowem.

Piec ma dwie kluczowe cechy:

1. Stalowe kanały powietrzne otaczające palenisko są zgięte i skrzyżowane w taki sposób, aby zapewnić jak najbardziej efektywne mieszanie powietrza w pomieszczeniu.
2. Buleryan - piec do pirolizy. Co to znaczy? To, że spalanie paliwa dzieli się na dwa etapy: tlenie się drewna opałowego z ograniczonym przepływem powietrza i dopalanie produktów niepełnego spalania w oddzielnej komorze.

W ten sposób właściciel otrzymuje wiele bonusów:

1. Długi (do 12 godzin) działa na jednej karcie.
2. Elastyczna regulacja mocy cieplnej bez utraty wydajności. Produkty niepełnego spalania nie są odprowadzane do komina i całkowicie spalane w piecu.
3. Nie ma potrzeby częstego czyszczenia paleniska i popielnika. Węgle w procesie pirolizy nie pozostają w zasadzie; Niewielką ilość popiołu można wykorzystać do zapłodnienia podwórka.

Grzejniki elektryczne

Świeże powietrze często jest ogrzewane za pomocą elektrycznych grzejników, które są konwencjonalnymi grzejnikami rurowymi (czasami z płetwami, które zwiększają przenoszenie ciepła). Zaletą ogrzewania za pomocą energii elektrycznej jest to, że nie wymaga usuwania produktów spalania i okresowej konserwacji.

Ponadto w tym przypadku dostępna jest prosta i bardzo elastyczna kontrola mocy z możliwością podłączenia zdalnych termostatów, programowalnych pilotów itp.

Tylko dwie wady; ale są one dość ciężkie.

1. Wymagana moc elektryczna do ogrzewania powietrza często wynosi kilkadziesiąt kilowatów. Nie wszędzie linie energetyczne pozwalają je zdobyć.
2. Ciepło uzyskane przez bezpośrednie ogrzewanie za pomocą energii elektrycznej jest znacznie droższe niż wszystkie alternatywy. Podajemy przybliżone wartości aktualnych cen energii.

Pompy ciepła

Wreszcie, najbardziej obiecującym źródłem ciepła są pompy ciepła różnych typów. Między innymi są interesujące, ponieważ zapewniają nie tylko ogrzewanie, ale także klimatyzację.

Jak działa takie urządzenie?

1. Czynnik chłodniczy (freon) jest sprężany przez sprężarkę i doprowadzany do wymiennika ciepła. Ponieważ podczas kompresji, jak każda inna substancja, staje się bardzo gorąca, nadmiar ciepła jest przekazywany przez grzejnik wydmuchiwany przez wentylator do otaczającego powietrza.
2. Freon, który doprowadził ciepło, przechodzi przez zawór rozprężny i, znacznie zwiększając jego objętość, chłodzi się. W tym samym czasie, przechodząc przez drugi wymiennik ciepła, przejmuje nadmiar ciepła ze źródła o niskim potencjale.

Różne źródła pomp ciepła mogą wykorzystywać wodę, ziemię i powietrze jako źródło ciepła o niskiej jakości.

Przyciągają dwie funkcje:

• Pompa ciepła może przenosić ciepło z zimnego obiektu do ciepłego. Na przykład powietrzne pompy ciepła do ogrzewania Mitsubishi Zubadan mogą pracować przy ogrzewaniu w temperaturze otoczenia -30 ° C.
• Przenoszenie ciepła zajmuje 3-5 razy mniej energii niż bezpośrednie ciepło. Tak więc kilowat energii cieplnej kosztuje właściciela domu nie 3,6 rubla, ale 0,8 - 1,2.

Każdy projekt ogrzewania powietrznego za pomocą pompy ciepła (ziemia-powietrze, woda-powietrze i powietrze-powietrze) ma swoją własną charakterystykę.

Powietrze naziemne

Koszt pompy zaczyna się od około pół miliona rubli. Nawet przynajmniej instalacja będzie kosztować tę samą kwotę: sondy wymiennika ciepła zanurzone są w pionowych szybach o głębokości do stu metrów; Koszt wiercenia wynosi średnio 2000 rubli za metr bieżący odwiertu.

Nuance: wymiennik ciepła może być poziomy; ale w tym przypadku wymaga dużego obszaru, który później nie będzie odpowiedni do sadzenia.

Dlaczego, pomimo znacznych kosztów, pompy te są popytem?

Są dwa powody:

• Mogą pobierać ciepło z ziemi w każdej strefie klimatycznej. Na głębokości poniżej poziomu zamarzania temperatura jest zawsze równa + 8 - +12 C.
• Wydajność energetyczna urządzenia nie zależy od warunków zewnętrznych i jest zawsze stała - właśnie ze względu na stałą temperaturę gleby na głębokości.

Woda-powietrze

Ten schemat można wdrożyć na dwa sposoby:

1. Wymiennik ciepła jest umieszczony w pozbawionym lodu zbiorniku.

1. Do ekstrakcji ciepła wykorzystuje się wodę ze studni, która po przejściu przez wymiennik ciepła, wpływa do drugiego odwiertu.

Program jest znacznie tańszy niż pierwszy, ale z oczywistych powodów nie wszędzie można go zastosować.

Powietrze-powietrze

Wszystkie pompy ciepła do ogrzewania są ograniczone w temperaturze roboczej (zwykle do -15 - -30C). Jednocześnie COP urządzenia (parametr opisujący efektywność energetyczną podczas ogrzewania, wskazuje stosunek efektywnej energii cieplnej i elektrycznej) zmniejsza się wraz ze spadkiem temperatury zewnętrznej.

Jednak w ciepłej strefie klimatycznej ogrzewanie za pomocą powietrznej pompy ciepła więcej niż się opłaca. Kosztem sprzętu AGD z 25 000 rubli o mocy cieplnej 3 kW po prostu nie można znaleźć alternatyw.

W rzeczywistości autor chętnie podzieli się swoim doświadczeniem: strych jego domu jest ogrzewany przez drugi rok za pomocą domowej pompy ciepła firmy Cooper.&HunterCH-S12FTXN.

Koszt ogrzewania dwóch kondygnacji za pomocą powietrznych pomp ciepła wynosił około 2500 rubli miesięcznie.

Oczywiście warto rozważyć kilka niuansów:

• Miejsce akcji - Krym, Sewastopol. Zimowe przymrozki są wyjątkiem, a nie regułą. Średnia styczniowa temperatura wynosi +3 C.
• Taryfy na energię elektryczną są obecnie nieco poniżej średniej w Rosji.

Wniosek

Mamy nadzieję, że informacje dostępne dla czytelnika pomogą mu w doborze i projektowaniu ogrzewania. Dodatkowe materiały na temat tego, co może być ogrzewanie powietrza w domku, oferują dołączone wideo. Sukcesy!