Воздухонагреватели: широкий спектр применения

Публикации

Воздухонагреватели: широкий спектр применения
Автор: Дмитрий Клеутин
№ 8 (71) от 30 августа 2009, в рубрике: Энергетика

Воздушное отопление является эффективным и экономичным способом отопления любых типов жилых и производственных помещений. В сравнении с традиционным водяным отоплением, воздушное отопление обеспечивает значительную экономию как капитальных (не менее, чем на 30 %), так и эксплуатационных затрат (более, чем на 50 %).

Экономия и преимущества

Основным преимуществом систем воздушного отопления является обеспечение значительной экономии как капитальных, так и эксплуатационных затрат, связанных с отоплением любых типов помещений. Это достигается засчет: *отсутствия воды как промежуточного теплоносителя, что исключает возможность разморозки системы;

*малой инерционности системы, что позволяет использовать воздушное отопление в дежурном режиме и дополнительно экономить текущие затраты на отопление; *низкой стоимости эксплуатации, которая достигается за счет исключения затрат на строительство и содержание громоздких котельных и теплотрасс, а также возникновения аварийных ситуаций, связанных с разморозкой системы.

Схемы отопления

Сущность воздушного отопления заключается в том, что помещение отапливается теплым воздухом, который нагревается до заданной температуры с помощью воздухонагревателя. В зависимости от типа и назначения помещений могут использоваться различные схемы отопления.

Полная рециркуляция. Применяется, когда необходимость в вентиляции отсутствует (склады, ангары, гаражи и др.).

Частичная рециркуляция. Используется в помещениях с незначительными потребностями в вентиляции и отсутствием вредных выбросов (жилые помещения, торговые центры, административные здания и др.).

Приточная схема. Монтируется в помещениях со значительной потребностью в вентиляции или зданиях с повышенными пожаро – и взрывоопасностью и вредными выбросами (производственные цеха, окрасочные камеры, участки гальванической обработки поверхности, птичники, свинокомплексы и др.).

Формулы расчета

Ориентировочно потребность в тепле может быть определена как сумма потерь через ограждения здания (форм.1) и затраты тепла на вентиляцию (форм.2) по удельным характеристикам помещения (табл.1).

В случае применения блока рекуперации воздуха появляется возможность подогрева приточного воздуха за счет удаляемого воздуха.

Мощность блока охлаждения определяется, исходя из разницы температур снаружи и внутри помещения, по аналогии с отоплением и вентиляцией, а также тепловыделения внутри помещения от машин, механизмов и людей.

Во всех случаях рекомендуется применение предварительной фильтрации воздуха на входе в воздухонагреватель, что понижает степень запыленности помещений. Однако в случае использования системы с полной рециркуляцией блок фильтров допускается не применять.

Таким образом, системы воздушного отопления имеют значительные эксплуатационные преимущества по сравнению с традиционными системами во всех видах зданий и сооружений. Воздухонагреватели российского производства по совокупности параметров, как правило, не уступают импортным аналогам, но имеют значительно меньшую стоимость, что в условиях экономического кризиса позволяет существенно оптимизировать затраты на отопление.

Дмитрий Клеутин,

Директор ООО «Томир»,

info@tomir174.ru; www. tomir174.ru

Рис.1. ВТР в г. Троицке

ТехДетали

Формула 1.

Q _огр. = q _от V(t _в – t _но), где

Q _огр - потери тепла через ограждение, кВт;

q _от - удельная тепловая характеристика здания (табл.1), Вт/м³;

V – объем здания, м³;

t _в - температура воздуха внутри здания, °С;

t _но - расчетная зимняя температура наружного воздуха, °С.

Формула 2.

Q _в = q _от V(t _в – t _но), где

Q _в - потери тепла через ограждение, кВт;

q _от - удельная тепловая характеристика здания (табл.1), Вт/м³;

V – объем здания, м³;

t _в - температура воздуха внутри здания, °С;

t _но - расчетная зимняя температура наружного воздуха, °С.

Табл.1. Удельные тепловые характеристики различных типов зданий

Здания	Объем здания V, тыс. м³	Удельные тепловые характеристики, Вт/(м³ °С)
		отопительная, q_от	вентиляционная, q_в
Малоэтажные жилые и общественные здания	≤0,3 0,5 0,8 1,0	0,87 0,76 0,64 0,58	- - - -
Многоэтажные жилые здания, гостиницы, общежития	≤3 5 10	0,49 0,44 0,38	- - -
Административные здания	≤5 10	0,50 0,44	0,10 0,09
Клубы	≤5 10	0,43 0,38	0,29 0,27
Кинотеатры	≤5 10	0,42 0,37	0,50 0,45
Магазины	10	0,38	0,09
Детские сады	≤5	0,44	0,13
Школы	≤5 10	0,45 0,41	0,10 0,09
Поликлиники	10	0,42	0,28
Больницы	≤5 10	0,47 0,42	0,34 0,33
Бани	≤5	0,33	1,16
Прачечные	≤5	0,44	0,93
Столовые	≤5	0,41	0,81
Ремонтные мастерские	5 ÷ 10	0,7÷ 0,6	0,23 ÷ 0,17
Столярные мастерские	≤5	0,52	0,52
Гаражи	5 >5	0,64 0,58	0,81 0,76
Помещения для содержания птицы	≤10	0,756	1,396

ТехРешение

ВТР. Особенности инженерных решений

В настоящее время на рынке России появилось большое количество современных горелочных устройств, обладающих надежными системами автоматики и не требующих постоянного контроля со стороны обслуживающего персонала. Появилось и внушительное количество импортных воздухонагревателей, однако высокая цена и существенные транспортные издержки продолжают оставаться значительным сдерживающим фактором по применению воздушного отопления.

В такой ситуации руководством компании «Томир» было принято решение о создании воздушного теплогенератора (воздухонагревателя) рекуперативного типа – ВТР (рис.1). При проектировании опытных образцов был поставлен акцент на вентиляционную составляющую, а также блочную структуру воздухонагревателя, позволяющую компоновать воздухонагреватель индивидуально. Среди аналогов ВТР выделяют следующие особенности.

Модульная конструкция. Воздухонагреватели ВТР состоят из отдельных самостоятельных блоков, два из которых - блок теплообменника и блок вентилятора - входят в базовую комплектацию, обеспечивая требуемый режим подачи и нагрева воздуха. Помимо этого, воздухонагреватели могут комплектоваться входным утепленным клапаном с электроприводом и кассетным ячейковым фильтром. В стадии разработки находятся еще два блока - блок охлаждения и блок рекуперации.

Возможность комбинировать различные блоки по принципу конструктора обеспечивает быструю сборку воздухонагревателя и позволяет сформировать установку, необходимую для конкретных условий и процессов обработки воздуха.

Энергосберегающий теплообменник. Теплообменник воздухонагревателей ВТР выполнен из жаростойкой нержавеющей стали. Конвективная часть состоит из пучков плавниковых труб, внутри которых расположены турбулизирующие вставки.

Такая конструкция обеспечивает повышенный коэффициент теплоотдачи на трубы и снижает металлоемкость теплообменника.

Экономия площади. Зона обслуживания теплообменного блока находится в передней части воздухонагревателя, что обеспечивает беспрепятственный доступ к ней и делает ее удобной в процессе эксплуатации. Кроме того, вывод дымовой трубы в сторону зоны обслуживания позволяет устанавливать воздухонагреватели ВТР почти вплотную к стене, что значительно сокращает объем площади помещения, занятой под установку.

«Свободное» колесо от Ziehl-Abegg. Блок вентилятора оснащен «свободным» рабочим колесом германской фирмы Ziehl-Abegg (без приводного ремня), сводящим потерю напора при прохождении потока воздуха через теплообменник практически к нулю, что обеспечивает высокий КПД (до 80%) и экономию электроэнергии на 10-15%.

«Умная» автоматика. Блок автоматики оснащен частотным преобразователем, что дает возможность точно подстраивать воздухонагреватель под систему вентиляции. Автоматика плавно изменяет количество оборотов электродвигателя вентилятора, обеспечивая гибкую систему саморегулирования потока воздуха в заданном режиме по всему рабочему диапазону воздухонагревателя.

Очищение воздуха. Блок фильтров состоит из корпуса с быстросъемной крышкой и трех сменных фильтрующих элементов (кассет), внутри которых между двумя гофрированными оцинкованными сетками проложен фильтрующий материал. Система фильтрации эффективно очищает воздух, забираемый для отопления и вентиляции помещения.

Утепленный клапан. В случае необходимости, поступление потока воздуха в воздухонагреватель и систему вентиляции можно перекрыть с помощью утепленного клапана (КВУ) с электроприводом. Для обеспечения работы в зимний период, КВУ оборудован нагревательным элементом.