Система воздушного отопления

В системах воздушного отопления используется атмосферный воздух, свойства которого как теплоносителя рассмотрены в гл. 1.

Воздушное отопление имеет много общего с другими видами централизованного отопления. И воздушное, и водяное отопление основано на передаче теплоты в отапливаемые помещения от охлаждающегося теплоносителя. В центральной системе воздушного отопления, как и в системах водяного и парового отопления, имеются теплогенератор — центральная установка для нагревания воздуха — и теплопроводы — каналы для перемещения теплоносителя воздуха.

Воздух для отопления обычно является вторичным теплоносителем, так как нагревается в калориферах (см. § 4.3) другим, первичным теплоносителем — горячей водой или паром. Таким образом, система воздушного отопления фактически становится комбинированной — водовоздушноц или паровоздушной. Для нагревания воздуха используют также другие отопительные приборы и иные теплоисточники. Например, в ранее распространенной системе огневоз-душного отопления воздух нагревался в огневых печах.

В системе воздушного отопления воздух, нагретый до температуры более высокой, чем температура воздуха в помещениях, отдает избыток теплоты и, охладившись, возвращается для повторного нагревания. Этот процесс может осуществляться двумя способами:

1) нагретый воздух, попадая в обогреваемое помещение, смешивается с окружающим воздухом и охлаждается до температуры этого воздуха;

2) нагретый воздух не попадает в обогреваемое помещение, а перемещается в окружающих помещение каналах, нагревая их стенки.

В настоящее время распространен первый способ (рассматриваемый в данной главе). Второй способ после натурной проверки в жилых зданиях в начале второй половины XX в. не получил широкого распространения. Эксперименты показали, что в процессе эксплуатации системы нарушается плотность каналов. В стенках и стыках каналов, расширяющихся при нагревании и сжимающихся при охлаждении, появляются трещины, в результате чего искажается необходимое воздухораспределение. Это, в свою очередь, приводит к перегреванию одних и недогреванию других помещений.

Известно одно из достоинств применяемой центральной системы воздушного отопления — отсутствие отопительных приборов в обогреваемых помещениях. Однако, если ра­диус действия системы воздушного отопления сужается до одного помещения, то воздухонагреватель может устанавливаться непосредственно в этом помещении, и тогда си­стема становится местной. Отличие ее от системы водяного отопления будет в том, что тепловая мощность воздухонагревателя значительно больше мощности одного обычного отопительного прибора, и в помещении создается интенсивная циркуляция воздуха.

Местной делают систему воздушного отопления в том случае, если в помещении отсутствует центральная система приточной вентиляции, а также при незначительном объеме приточного воздуха, подаваемого в течение 1 ч (менее половины объема помещения).

Для воздушного отопления характерно повышение санитарно-гигиенических показателей воздушной среды помещения. Могут быть обеспечены подвижность воздуха, благоприятная для нормального самочувствия людей, равномерность температуры помещения, а также смена, очистка и увлажнение воздуха. Кроме того, при устройстве местной системы воздушного отопления достигается экономия металла.

Свойство системы воздушного отопления — быстро изменять теплоподачу в помещение — используется при осу­ществлении периодического или дежурного отопления.

Вместе о тем, воздушное отопление не лишено существенных недостатков. Как известно (см. табл. 1.1), площадь поперечного сечения и поверхности воздуховодов из-за малой теплоаккумулирующей способности воздуха во много раз превышает площадь сечения и поверхности жидкостных теплопроводов. В сети значительной протяженности заметно охлаждается воздух, несмотря на то, что возду­ховоды покрывают тепловой изоляцией. По этим причинам применение центральной системы воздушного отопления в сравнении с другими системами может оказываться эконо­мически нецелесообразным. Местное воздушное отопление не имеет перечисленных недостатков, однако не лишено отрицательных черт, обусловленных размещением отопительного оборудования непосредственно в помещении.

Необходимость устранения отопительных приборов из помещения может препятствовать использованию местного воздушного отопления. Если к тому же требуется обеспе­чить ряд помещений приточной вентиляцией, то только при центральной системе воздушного отопления совместно выполняются оба эти условия.

Возможность совмещения воздушного отопления о приточной вентиляцией в холодный период, с охлаждением помещений в летний период сближает воздушное отопление с вентиляцией и кондиционированием воздуха и предопределяет дополнительное рассмотрение общих вопросов при изучения соответствующих дисциплин.

В настоящее время системы воздушного отопления устраивают в производственных, гражданских и сельскохозяйственных зданиях, применяя рециркуляцию воздуха или совмещая отопление с общеобменной приточной вентиляцией. Известно также использование нагретого воздуха для отопления жилых зданий и гостиниц (например, отопление корпусов пансионата на Клязьминском водохранилище под Москвой).