Устройство эффективной вентиляции и отопления

Обновлено: 04.05.2024

Приточно-вытяжная вентиляция: принцип работы и особенности обустройства

В помещении, наполненном свежим воздухом, легче дышится, продуктивнее работается и крепче спится. Но открывать окно для проветривания каждые 2-3 часа проблематично, вы согласны? Особенно, в ночное время, когда все члены семьи сладко спят.

Одним из автоматизированных решений для этой задачи является приточно-вытяжная вентиляция (ПВВ) помещения. Но как правильно ее сделать? Мы поможем вам изучить принцип работы и разобраться с особенностями обустройства.

В нашей статье рассмотрены составные элементы приточно-вытяжной системы, правила их расчета и нормативы воздухообмена в помещениях различного типа.

Подобраны схемы обустройства вентиляции, фото с изображением отдельных элементов системы, приведены полезные видеорекомендации по устройству вентсистемы в частном доме своими руками.

Что такое вентиляция?

Как часто мы проветриваем комнату? Ответ должен быть максимально честным: 1–2 раза в день, если не забыли открыть окно. А ночью сколько раз? Риторический вопрос.

Согласно санитарно-гигиеническим нормам общая масса воздуха в комнате, где постоянно находятся люди, должна полностью обновляться каждые 2 часа.

Под обычной вентиляцией понимают процесс обмена воздушных масс между замкнутым пространством и окружающей средой. Этот молекулярно-кинетический процесс предоставляет возможность удаления излишков теплоты и влаги с помощью фильтрационной системы.

Вентиляция также обеспечивает соответствие воздуха в помещении санитарно-гигиеническим требованиям, что накладывает собственные технологические ограничения на оборудование, которое будет генерировать этот процесс.

Галерея изображений Приточно-вытяжная вентиляцтонная система предназначена для реализации воздухообменных мероприятий, результат которых обеспечивает санитарно-гигиенические нормы в помещении Действия, обеспечивающие как приток свежего воздушного потока, так и отвод отработанной воздушной массы, нужны преимущественно там, где требуется интенсивный воздухообмен В системах приточно-вытяжного типа совмещены устройства, стимулирующие или отвод воздуха, или его приток, или нагнетающие и отсасывающие воздух одновременно Все приточно-вытяжные вентиляционные конструкции относятся к механической категории, нуждающейся в установке технических устройств и использовании электроэнергии Вентиляционные системы приточно-вытяжного типа могут осуществлять фильтрацию, орошение, подогрев или охлаждение воздуха. Но гораздо лучше с обработкой воздушного потока справляются кондиционеры, которые нередко применяются в качестве дополнительного климатического оборудования Воздуховоды и оборудование вентиляционных систем только в производственных зданиях прокладываются открытым способом. В коммерческих и жилых помещениях их скрывают на чердаках или за подвесными потолками, исключение - стиль лофт Традиционно сборку воздуховодов производили из элементов, в изготовлении которых использовалась оцинкованная сталь. Жесть по сей день применяется на предприятиях и в зданиях, предназначенных для общественного посещения Вентиляционные каналы в частных кухнях, загородных домах и в помещениях предприятий, не требующих устройства мощных систем, сооружаются из жестких, пластичных и гофрированных полимерных труб Каналы приточно-вытяжной вентиляции Устройство притока и вытяжки Приточно-вытяжные схемы в производственных помещениях Смонтированные вентканалы под потолком Работа вентиляции в тандеме с кондиционерами Место расположения вентиляционных систем Сборка вентиляционных каналов из жести Полимерные вентиляционные каналы и гофра

Вентиляционная подсистема – совокупность технологических устройств и механизмов для забора, отвода, перемещения и очистки воздуха. Она является частью комплексной системы коммуникаций помещений и зданий.

Рекомендуем не сопоставлять понятия вентиляции и кондиционирование – очень схожие категории, которые имеют ряд отличий.

Основная идея. Кондиционирование обеспечивает поддержку определённых параметров воздуха в замкнутом пространстве, а именно температуру, влажность, степень ионизации частиц и тому подобное. Вентиляция же производит управляемую замену всего объёма воздуха через приток и отвод.
Главная особенность. Система кондиционирования работает с воздухом, который находится в помещении и сам приток свежего воздуха может вообще отсутствовать. Система вентилирования всегда работает на границе замкнутого пространства и окружающей среды посредством обмена.
Средства и методы. В отличие от вентиляции в упрощённом виде кондиционирование являет собой модульную схему из нескольких блоков, которая обрабатывает небольшую часть воздуха и таким образом поддерживает санитарно-гигиенические параметры воздуха в указанном диапазоне.

Система вентиляции в доме может быть расширена до любого необходимого масштаба и обеспечивает, в случае аварийной ситуации в помещении, довольно быструю замену всего объёма воздушной массы. Что происходит с помощью мощных вентиляторов, нагревателей, фильтров и разветвлённой системы трубопроводов.

Вам может быть интересна информация от обустройстве вентиляционного трубопровода из пластиковых воздуховодов, рассмотренная в другой нашей статье.

Кроме основной функции, вентиляционные системы могут являться частью интерьера в промышленном стиле, который применяется для офисных и торговых помещений, развлекательных заведений

Выделяют несколько классов вентиляции, которые можно разделить относительно способа генерации давления, распространения, архитектуры и назначения.

Искусственное нагнетание воздуха в системе производится с помощью нагнетательных установок — вентиляторов, воздуходувок. Увеличив давление в системе трубопроводов, можно перемещать газовоздушную смесь на большие расстояния и в значительном объёме.

Это характерно для промышленных объектов, производственных помещений и общественных объектов с центральной системой вентилирования.

Генерация давления воздуха в системе может быть нескольких типов: искусственная, естественная или комбинированная. Часто применяется комбинированный метод

Центральное вентилирование предоставляет возможность создать регулярный обмен воздуха для значительного количества одинаковых по назначению помещений.

И последний класс систем: приточные, вытяжные и комбинированные. Приточно-вытяжные системы вентиляции обеспечивают одновременный приток и вытяжку воздуха в пространстве. Это наиболее распространённая подгруппа систем вентилирования.

Такие конструкции обеспечивают лёгкое масштабирование и обслуживание для самых разнообразных помещений промышленного, офисного и жилого типа.

Физическая основа вентсистемы

Приточно-вытяжная вентиляционная система являет собой многофункциональный комплекс сверхбыстрой обработки газовоздушной смеси. Хоть это и система принудительной транспортировки газа, но в её основе лежат вполне объяснимые физические процессы.

Для создания эффекта от естественной конвекции воздушных потоков, источники тепла размещают максимально низко, а вытяжные элементы в потолке или под ним

Конвекция — явление циркуляции тепловой энергией между холодными и теплыми потоками газа. Существует естественная и принудительная конвекция.

Немного школьной физики для понимания сути происходящего. Температура в комнате определяется температурой воздуха. Переносчиками тепловой энергии являются молекулы.

Воздух — многомолекулярная газовая смесь, которая состоит из азота (78%), кислорода (21%) и остальных примесей (1%).

Находясь в замкнутом пространстве (помещении), имеем неоднородность температуры относительно высоты. Это связано с неоднородность концентрации молекул.

Учитывая равномерность давления газа в замкнутом пространстве (помещении), согласно основного уравнения молекулярно-кинетической теории: давление пропорционально произведению концентрации молекул на их среднюю температуру.

Если давление везде одинаково, тогда произведение концентрации молекул на температуру в верхней части комнаты будет эквивалентна такому же произведению концентрации на температуру:

Правильная вентиляция в совокупности с эффектом конвекции способны поддерживать в помещении установленный температурный режим и влажность в периоды автоматического отключения основного обогрева

В связи с вышеизложенным становится ясен основной принцип обустройства вентиляции: подача (приток) воздуха обычно оборудуется снизу помещения, а отвод (вытяжка) — сверху. Это аксиома, которую требуется учитывать во время проектирования системы вентиляции.

Особенности приточно-вытяжной вентиляции

Приточно-вытяжная вентиляция взаимодействует с двумя разными по составу и назначению потоками воздуха, которые впоследствии обрабатываются.

В ПВВ всё необходимое оборудование и дополнительные системы размещены в едином каркасе, который можно устанавливать внутри лоджии, на чердаке, на стене снаружи дома и т.д.

Специальная конструкция установки предоставляет широкие возможности по обеспечению вентилирования практических любого количества комнат в здании.

Кроме основной функции перемещения воздуха, приточно-вытяжная вентиляция включает в себя следующий арсенал вспомогательных подсистем и дополнительных функций.

Среди которых следующие:

охлаждение и подогрев воздуха;
ионизация и увлажнение частиц;
обеззараживание и фильтрация воздуха.

Рассмотрим типичный рабочий цикл приточно-вытяжной системы вентилирования, которая базируется на двухконтурной модели транспортировки.

На первом этапе происходит забор холодного воздуха от окружающей среды и вытяжка тёплого воздуха из помещения. С обеих сторон воздух проходит систему очистки.

После холодный воздух передаётся в калорифер (нагреватель) — характерно для ПВВ с рекуперацией тепла. Кроме того, тепло холодному газу передаётся от вытяжного тёплого воздуха — характерно для обычных систем.

После нагревания и обмена теплом вытяжной отработанный воздух отводится через внешний канал, а нагретый свежий воздух подаётся в помещение.

Популярная компоновка вентиляционного модуля включает теплообменную камеру (рекуператор), в которой происходит обмен тепловой энергии между встречными потоками воздуха. В любом случае каждый поток проходит через двойную систему фильтрации

Главными принципами работы приточно-вытяжной вентиляции являются эффективность и экономия.

Классическая схема приточно-вытяжной вентиляции имеет следующие преимущества:

высокая степень очистки входного потока
доступная эксплуатация и обслуживание съёмных элементов
целостность и модульность конструкции.

Для расширения функционала приточно-вытяжные установки оснащают вспомогательными блоками управления и контроля, фильтр-системами, датчиками, автотаймерами, шумоглушителями, сигнализаторами перегрузки электродвигателей, рекуперативными блоками, поддонами для конденсата и т. п.

Галерея изображений В составе приточно-вытяжной системы могут использоваться отдельные установки, совершающие или забор, или отвод воздушной массы Системами фильтров, блоками с оросителями и калориферами в таких случаях оборудуются воздуховоды приточных веток систем. Оборудование устанавливается близко к точкам подачи воздуха Все участвующие в обработке воздуха устройства, в том числе и вытяжной вентилятор, могут располагаться в одном корпусе. Подобные агрегаты используются на малых предприятиях, в частных спорткомплексах и загородных домах В конструкции вытяжных установок нет устройств, занимающихся подготовкой воздуха к подаче в помещение. Оно проще в установке, обслуживании, эксплуатации Приточная установка на фасаде дома Блоки с фильтрами и калориферами Приточно-вытяжная установка Вытяжная установка в автосервисе

Динамические параметры вентиляции

Что напрямую влияет на финансовые затраты его обслуживания. В результате сама идея экономичной эксплуатации оборудование не рассматривается.

Основная нагрузка вентиляционной системы приходится на вентилятор. Производительность вентилятора зависит от формы импеллера (колеса с лопастями), качества материалов и сборки оборудования

Дабы корректно спроектировать приточно-вытяжную вентиляцию рекомендуется произвести алгебраические расчёты производительности установки и динамические параметры воздушных потоков.

Есть несколько разнообразных методик и алгоритмов вычислений, но нашему вниманию будет представлен один из самых простых и надёжных вариантов.

Всё что связано со второстепенными процессами увлажнения, дополнительной ионизации и вторичной очистки на данном этапе можно не учитывать.

Нормативы по обустройству

Приводить полный перечень санитарных норм и правил (СНиП), которые выдвигаются к различным системам вентилирования нерационально, поскольку материала хватит на пару книг, но знать опорные константы для жилых и офисных помещений необходимо.

Что касается офисных помещений, при построении системы вентиляции основное внимание обращается на те помещения, где будет находится персонал офиса.

Далее все нормативы указываются в расчёте на одного человека. В классическом офисном здании на одном этаже располагается полноценный набор разнообразных по назначению помещений.

Например, в кабинете за один час должна происходить замена 60 кубов воздуха, в операционных залах — 30-40 м 3 , в санузле — 70 м 3 , в курилке — более 100 м 3 , в коридорах и вестибюлях — 10 м 3 .

Согласно общих санитарных норм для жилых помещений, в один час происходит полный обмен воздушной массы в количестве 30 м 3 в расчёте на одного человека — расчёт по количеству жильцов.

Существует ещё один подход в расчёте объёма воздуха — по площади. На каждый квадратный метр жилого пространства приходится 3 м 3 .

Отдельно стоит упомянуть о вентиляции промышленных объектов и складских ангаров — 20 м 3 на единицу площади. В таких огромных помещениях системы вентиляции строятся на основе многокомпонентной системы парных вентиляторов (4, 8, 16 и более шт в каркасе)

Для остальных подсобных помещений имеются готовые нормативные параметры. Так, кухня с электроплитой — более 60 м 3 , с газовой плитой — более 80 м 3 , ванная — не менее 25 м 3 и т. д.

Кроме того, необходимо помнить, что для жилых комнат скорость воздушных потоков составляет не более 2 м/с, а для кухни и санузла скорость должна быть в 4-6 м/с.

Формулы и пояснения к ним

Переходим непосредственно к характеристикам и формулам. Вычисления происходят в несколько этапов, на каждом из которых мы высчитываем одну из характеристик системы вентиляции.

Рабочий объём воздуха

Рассмотрим вычисление рабочего объёма воздуха (м 3 /ч).

Для офиса рекомендуем делать расчёт по количеству людей:

V=35*N,

Где N — количество человек одновременно находящихся в помещении.

Для квартир и частных домов необходимо производить просчёт относительно объёма жилого пространства:

V=2*S*H,

Где: 2 — коэффициент кратности обмена воздуха в единицу времени (за 1 час); S — жилая площадь; H — высота помещений.

Расчет сечения воздуховода

Сечение воздуховода для вентиляции рассчитывается в см 2 . Магистральные воздуховоды бывают двух типов в сечении: круглые и прямоугольные.

Площадь сечения трубы рассчитывается по соотношению:

Где: S_сечен — площадь сечения; V — объём воздуха (м 3 /ч); 2,8 — коэффициент согласования размерностей; ω — скорость потока в магистрали (м/с).

Скорость потока воздуха, проходимого по магистрали, обычно эквивалентна 2-3 м/с.

Высчитав площадь сечения воздуховода можно определить диаметр для круглого или ширину/высоту для прямоугольного воздуховода. Зная ширину можем найти высоту сечения и наоборот. Диаметр круглого сечения будет равен √4*S_сечен/pi

Количество и размер диффузоров

Рассмотрим далее как вычислить количество и размер диффузоров. Габариты распылителя обычно выбирают в 1.5-2 раза больше от площади сечения основной магистрали.

С количеством диффузоров немного сложнее, их вычисляют по формуле:

N=V/(2820*ω*d 2 ),

Где: N – искомое количество диффузоров; V – расход воздушной массы (м 3 /ч); ω – скорость потока воздуха (м/с); d – диаметр диффузора (м), если он круглый.

Если диффузор прямоугольного сечения, тогда:

N=π*V/(2820*ω*4*a*b),

Где: π — число Пи, a и b — габариты сечения.

Параметры производительности установки

Известны две наиболее важные характеристики вентиляционного блока — мощность и степень генерируемого давления. Мощность вентиляционной станции высчитывается так:

P=ΔT*V*Cv/1000,

Где: ΔT — дельта температур воздуха на входе/выходе (°С); V — расход воздушной массы (м 3 /ч); Cv — теплоёмкость воздуха (0,336 Вт*ч/м³*°С).

Генерируемое давление определяется по характеристической кривой производительности главного вентилятора.

Этот параметр должен быть эквивалентен аэродинамическому сопротивлению воздушной сети. Производители вентиляторов предоставляют график кривой в техническом паспорте на изделие.

Кроме того, немаловажно иметь общее представление о нагревателе входного потока воздуха — калорифере. Это обособленная часть вентиляционной системы, где происходит нагревание воздуха. Проходя, например, через тепловой радиатор, воздух тем самым нагревается.

Калорифер, в котором нагревание происходит через радиатор и обмен тепловой энергией с вытяжным потоком называют рекуператором. Существуют одно и многосекционные рекуператоры, которые позволяют смешивать воздушные потоки с большой разницей их входных температур

В заключение стоит упомянуть о напряжении сети питания для вентиляционного блока. Рекомендуется использовать сеть напряжения 380 В, она обеспечит надёжную эксплуатацию установки любой мощности.

Специфика установки механической вентиляции

Однако стоит помнить, что работы проводятся на опасной для неопытного исполнителя высоте. Потому лучше привлечь тех, кто имеет опыт, инструменты и страховочные приспособления для выполнения следующих этапов:

Отопление и вентиляция промзданий

Все инженерные системы зданий производственного, административного или общественного назначения имеют первостепенную важность. Возможности выполнения зданием своих функций определяются эффективностью работы системы отопления и вентиляции, особенно если здание имеет промышленное назначение. Отсутствие или нестабильная работа этих систем способны полностью прекратить возможность использования здания , а в зимнее время прекращение обогрева может вызвать серьезные проблемы вплоть до разрушения.

Системы вентиляции также крайне важны, поскольку производственная деятельность тесно сопряжена с использованием вредных веществ, наличием большого количества пыли, различных взвесей или паров самого разного состава. Отсутствие возможности удаления из воздуха этих включений создаст почву для возникновения профессиональных заболеваний, отравлений, прочих проблем со здоровьем персонала. Кроме того, наличие в воздухе опасных паров или взвесей способно создать высокую концентрацию, вызвать пожар или взрыв. Такие нежелательные ситуации могут быть исключены только при наличии качественной, достаточной вентиляционной системы, обеспечивающей соответствующий воздухообмен, полностью выводящей из внутреннего воздуха помещения вредные компоненты.

Проектирование и монтаж систем вентиляции и отопления

Создание систем вентиляции и отопления требует тщательного расчета. Должны учитываться все важные параметры здания, особенности его предполагаемой эксплуатации:

энергоэффективность здания, степень его утепления
объем помещений, количество и размеры проемов или технологических отверстий
назначение здания, особенности технологического процесса
количество работающих людей, условия труда
особенности климата в регионе, среднегодовые температуры, количество осадков

Большое значение имеет выбор типа системы отопления. Существует несколько разновидностей, которые выбираются в зависимости от эффективности, стоимости, возможности ее создания в данном помещении. В первую очередь оценивается экономичность обогрева, так как для производственных помещений, имеющих большие объемы, этот вопрос крайне важен, допущенные ошибки могут сделать процесс отопления слишком дорогим. Разные типы производства допускают собственные нормативы по отоплению зданий, но в любом случае оно должно быть достаточным.

Выбор вентиляционной системы сводится к обеспечению достаточного воздухообмена с улицей. Кроме того, необходимо обеспечить систему дымоудаления , наличие вентиляции подпора , прочих аварийных вентиляционных систем , что требует подробного рассмотрения всего проекта здания. Зачастую эти службы монтируются в действующем предприятии, на основе реально существующих путей эвакуации, действующих лифтов, лестничных клеток и т.д.

Важно! Монтаж вентиляции и отопления правильнее всего производить во время строительства здания. Тем не менее, часты случаи реконструкции или достройки зданий, действующие системы которых требуют дополнения, изменения конфигурации или увеличения мощности. Приходится пересчитывать системы, исходя из новых параметров здания, монтировать новые вентиляцию и отопление.

Решение этих вопросов намного сложнее, чем изначальное проектирование, так как приходится подгонять имеющееся здание под новые, не всегда удобные для него требования или нормы. В этом вопросе следует пользоваться номами СНиП, в которых имеются ответы на все возникающие вопросы и подробно изложены правила обустройства всех инженерных систем здания.

СНИПы по отоплению: основные положения

Нормативы помещения по отоплению определяются или регулируются требованиями СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» . Они определяют:

необходимую температуру воздуха на постоянных или временных рабочих местах
величину допустимого снижения температуры в нерабочее время
требования по температуре воздуха в помещениях в теплое время года или в межсезонье и т.д.

Приводится методика расчета , приводятся все необходимые табличные данные , коэффициенты , применяемые при подсчете теплопотерь и необходимого количества тепловой энергии для определенных типов помещений. Поскольку указать более-менее определенные количественные требования можно только для жилых помещений, зданий административного или общественного назначения (хотя возможны различные варианты, учитывающие климат, сезон или прочие местные параметры), то для всех промышленных зданий необходим собственный проект и расчет отопления и вентиляции.

Важно! Используя СНиПы можно получить исчерпывающую информацию о способе определения того или иного значения и нахождения требуемого параметра системы.

Использование СНиП окажет огромную помощь в создании проекта и монтаже систем теплоснабжения и отопления любого типа зданий или сооружений. В то же время, пренебрежение указанными правилами вызовет невозможность правильного функционирования систем, нарушения и сбои в работе, недостаточность или избыточность показателя мощности или производительности оборудования, несоблюдение медицинских требований к микроклимату в помещениях. Все эти недостатки губительным образом скажутся на работе системы и потребуют сложной и дорогостоящей доводки или реконструкции.

Виды систем отопления

Существуют следующие виды систем отопления:

водяное
паровое
воздушное
панельное
лучистое
печное

Водяное и воздушное отопление

Наиболее распространенными и привлекательными видами обогрева зданий являются водяное и воздушное отопление, поскольку они могут питаться из централизованных сетей или обеспечиваться собственными котельными. Кроме того, э ти виды обогрева наиболее экономичны и хорошо изучены , что также немаловажно для правильного протекания эксплуатационного процесса. Паровое отопление по степени эффективности и эксплуатационным особенностям мало отличается от водяного типа, поэтому отдельно о нем говорить нет необходимости.

Панельное отопление

Панельное отопление представляет собой способ обогрева с помощью железобетонных панелей, в которые вмонтированы нагревательные элементы разного типа (в основном, трубы, по которым циркулирует горячий теплоноситель). Панели устанавливаются в стены или перегородки, изредка в пол. Способ обогрева панелями используется довольно редко, так как он имеет невысокую ремонтопригодность, требует монтажа при строительстве здания и плохо поддается реконструкции.

Лучистое отопление

Лучистое отопление — это способ обогрева при помощи инфракрасных лучей , которые испускают различные (обычно пленочные) источники. Обычно ИК-излучатели располагаются под потолком здания и направляются вниз. Воздействуя на все поверхности, встречающиеся на пути своего распространения, ИК лучи нагревают предметы, пол, стены. Тепло от них передается воздуху и создает комфортный микроклимат в помещении.

Печное отопление

Печное отопление — самое старое и традиционное , но использовать его можно только для небольших помещений, удовлетворяющих требованиям пожарной безопасности. В настоящее время такой способ используется для жилых частных домов, не подключенных к системе ЦО или в качестве дополнительного источника обогрева. СНиП имеют подробное описание требований для эксплуатации печного обогрева помещений, которое дает возможность исключить ошибки при использовании этого метода.

Водяное и воздушное отопление часто монтируются параллельно , поскольку для обоих способов требуется теплоноситель. Электрическое или газовое воздушное отопление промышленных зданий используется редко по причине дороговизны и высокой опасности.

Применение водяных калориферов позволяет обеспечить соблюдение медицинских норм температуры воздуха в цехах или производственных помещениях. Параллельно при помощи теплоносителя из той же системы обогреваются кабинеты, прочие небольшие комнаты, имеющиеся в здании. Такое сочетание удобно, оно позволяет использовать имеющийся теплоноситель с максимальной пользой.

Если на предприятии имеется собственная котельная, то система отопления становится независимой от сетевых ресурсов и действует автономно.

Теплоснабжение и отопление

Внимание! Эти два термина довольно близки по смыслу, но обозначают разные процессы, поэтому путать их нельзя.

Теплоснабжение — это технический термин, обозначающий процесс поставки теплоносителя потребителям. Он понимается более широко, включает доставку теплоносителя, горячее водоснабжение, вентиляцию.

Отопление — процесс обогрева жилья или производственных помещений, т.е. это процесс использования теплоносителя по назначению. Таким образом, то, что делают поставщики — это теплоснабжение, а работа эксплуатирующих или управляющих организаций — отопление. Оба процесса плотно связаны друг с другом, так как отопление является продолжением теплоснабжения.

Теплоснабжение бывает:

централизованное. Подача теплоносителя осуществляется на множество зданий или сооружений
местное. Подача теплоносителя на одно здание

По типу теплоносителя:

По типу использования теплоносителя системы делятся на открытую и закрытую. Рассмотрим их подробнее:

Открытая система теплоснабжения

Открытая система теплоснабжения означает использование горячей воды прямо из системы . То есть, разбор горячей воды не снижает количество теплоносителя в системе отопления, так как оно тут же пополняется из сети.

Такая система экономически выгодна, во времена существования СССР по ней были запитаны около 50% зданий. При этом, у системы есть один существенный недостаток: вода, используемая для бытовых нужд, поступала из магистральной сети, пройдя длительный путь по трубопроводам . Она теряла свое качество, цвет, приобретала неприятный запах. При попадании к потребителю она уже не соответствовала санитарно-гигиеническим нормам. Все попытки очистить воду приводили к ее удорожанию, что делало всю систему неэкономичной. Такие недостатки вынудили перейти на другой тип системы — закрытый.

Закрытая система теплоснабжения

Закрытая система теплоснабжения не допускает использования теплоносителя для бытовых нужд . Он поставляется по замкнутой схеме, циркулируя от пункта нагрева до тепловых станций или бойлерных в многоквартирных домах.

Теплообменники забирают тепловую энергию и передают ее воде, прошедшей очистку, водоподготовку, вследствие чего полностью соответствующей действующим санитарным нормам. Потери теплоносителя при такой схеме весьма незначительны и происходят только из-за протечек, необходимости слива носителя для ремонтных работ или иных потерь при транспортировке. Единственным недостатком такой системы является удаленность станций водоподготовки от потребителей.

Зависимая система теплоснабжения

Существуют также зависимые и независимые системы теплоснабжения.

Зависимые поставляют теплоноситель напрямую в отопительные приборы, то есть теплоснабжение переходит в процесс отопления. Никаких посредников в виде бойлеров, теплообменников, тепловых станций не имеется.

Такая система очень проста и поэтому экономична, но не имеет возможности регулирования температуры теплоносителя, что вызывает дискомфорт при оттепелях в холодное время года или в самом начале или конце отопительного сезона. Постоянная температура носителя не позволяет регулировать уровень тепла в помещениях, что создает определенные неудобства.

Зависимая и независимая система теплоснабжения

Независимая система использует теплоноситель косвенным образом, питаясь от собственной локальной сети, а нагрев ее осуществляя от теплоносителя из централизованной линии посредством теплообменников. Этот способ дает возможность гибко регулировать температуру в помещениях, изменяя степень нагрева своего носителя и делая климатические условия помещений максимально комфортными.

Отсутствие значительного охлаждения теплоносителя из сети позволяет сократить расходы на его нагрев на 10-40%, что делает такой способ наиболее предпочтительным. Кроме того, появляется возможность значительно улучшить качество теплоносителя как технической жидкости, добавляя в него различные антифризы или добавки, сохраняющие материал труб, защищающие его от коррозии.

Воздушное отопление производственных зданий

Воздушное отопление является одним из наиболее эффективных видов обогрева помещений. Оно позволяет в короткие сроки поднять температуру в помещениях, имеет малую инерцию, что позволяет быстро изменять режимы нагрева. При этом, низкая инерционность является недостатком в случае отказа системы, так как прекращение подачи теплого воздуха вызывает быстрое падение температуры в помещении.

Для осуществления воздушного отопления обычно используются водяные или паровые калориферы, поскольку они являются самыми эффективными, экономичными приборами из всех возможных вариантов (электрические, газовые и т.п.).

Возможность использования теплоносителя из сети ЦО или от собственной котельной делает такой тип обогрева очень удачным, так как появляется возможность совмещения его с обычным радиаторным отоплением небольших помещений.

Самая распространенная схема воздушного отопления — пропускание приточного воздушного потока, создаваемого вентилятором, сквозь калорифер. Таким образом производится совмещение вентиляционной и отопительной систем в единый комплекс, что снижает потребность в оборудовании, а также дает возможность управлять работой обеих систем с единого блока.

Достоинства и недостатки отопительно-вентиляционной системы

Совмещение отопительной и вентиляционной систем в единый комплекс имеет массу достоинств :

возможность организации эффективного воздухообмена и обогрева помещений на одном комплекте оборудования, лишь несколько расширенном
возможность быстрого перевода отопления в кондиционирование воздуха без существенных переходных мероприятий
возможность увлажнения воздуха для поддержания его качества и создания микроклимата, соответствующего санитарным нормам
простота и безопасность комплекса делают его самым предпочтительным из всех видов отопительно-вентиляционных систем.

При этом, существуют некоторые недостатки :

наличие теплоносителя ограничивает возможность монтажа системы в любом удобном месте. Трубопроводы с горячей водой или паром должны располагаться в соответствующих условиях, что
делает приоритетным размещение сети носителя
низкая инерционность системы не дает времени для принятия мер при прекращении работы системы
требуется очистка и фильтрование поступающего в систему воздуха, особенно, если технологический процесс не терпит наличия в воздухе пыли или иных частиц
существует зависимость как от сети с теплоносителем, так и от электроэнергии, от которой запитан вентилятор. Прекращение подачи любого из ресурсов прекращает функционирование системы

Имеющиеся недостатки свойственны многим видам отопления или вентиляции, поэтому их наличие не делает систему непригодной для эксплуатации, а лишь требует наличия аварийной системы обогрева на случай остановки основного комплекса. При этом, устойчивость работы, скорость нагрева и безопасность системы делают этот вид наиболее привлекательным, экономичным по сравнению с многими другими.

Воздушное отопление может быть значительно расширено при невысоком возрастании расходов на нагрев, чего нельзя сделать, например, при электрическом обогреве помещений, когда рост расходов происходит пропорционально увеличению площади. Такие возможности сделали воздушное отопление самым распространенным вариантом для производственных или общественных зданий.

Монтаж отопительных систем

Важно! Монтаж отопительной системы производится в точном соответствии с проектом строительства или реконструкции здания.

По сути, эта операция представляет собой практическое воплощение расчетов и проектных данных, до этого существовавших только на бумаге или в электронном виде. Все работы производятся согласно требованиям СНиП, в которых отражены все основные моменты монтажа, указаны размеры, допуски, зазоры и прочие технические параметры установки отопительных приборов и оборудования. Цель процедуры — установка комплекса оборудования, обеспечивающего в помещениях расчетную температуру, соответствующую санитарным или технологическим нормам.

Для производственных помещений, обычно имеющих множество технологических проемов, ворот и прочих отверстий в ограждающих конструкциях, важно правильно организовать тепловые завесы , исключающие проход холодного воздуха внутрь помещений и, в то же время, имеющие температуру, не опасную для работающих людей. Кроме того, необходимо правильно произвести разводку трубопроводов подачи теплоносителя, которая не будет мешать установке технологического оборудования или рабочему процессу.

Воздушное отопление загородного дома: виды, особенности, требования, цена

Наряду с водяным в частном секторе часто используется воздушное отопление загородного дома. В городских условиях оно встречается тоже. Если в жилой застройке проектом обычно предусмотрена разводка водяного трубопровода, то в производственных и складских помещениях можно наблюдать вместо водяных труб и батарей воздуховоды. Для небольших помещений воздуховоды не требуются, достаточно самого источника тепла.

Принцип работы и устройство

Холодный воздух поступает в нагревательный элемент. В теплообменнике разогревается, выходит наружу. Поднимается наверх конвекционными потоками, по мере охлаждения опускается вниз. Цикл повторяется сначала.

Правильно организованная система предполагает забор воздуха с улицы, т.к. при циркуляции внутри помещения воздушная масса насыщается углекислым газом.

Для небольших помещений такой простой схемы достаточно. Когда один нагревательный элемент должен обслуживать несколько смежных комнат или одно большое пространство (теплицу, склад, цех) систему оборудуют воздуховодами – трубами большого сечения. Циркуляция воздуха в такой схеме принудительная.

В системе обычно предусмотрена фильтрация и очистка воздушной массы. Направленные потоки создаются вентиляторами.

Сравнение с водяной системой, плюсы-минусы

Специфика воздушного отопления в том, что отдельный теплоноситель для него не требуется: воздух в избытке есть в любом помещении.

Этот «теплоноситель» нагревается быстро. Прогреть комнату с минусовой температуры до комфортной плюсовой посредством печки-бурельяна можно за час. Однако остывает воздух тоже быстрее, чем вода.
Воздух не замерзает. Не требуется оттайка, нет риска разрыва труб. Исключены протечки и потери теплоносителя из-за разгерметизации. Не требуется сливать теплоноситель в конце сезона.
Энергия не тратится на разогрев металла, как в случае с радиаторами.
Распределение нагретого воздуха происходит равномерно. Регулировки просты. Запорная арматура не требуется, вектор потока меняется поворотом заслонки вентилятора.\
Габариты труб для разводки в большом доме достаточно велики. В отличие от водяных их не сделаешь компактными и эстетичными. Ради эстетики воздуховоды приходится монтировать в стену или прятать за гипсокартонными панелями, а это большие потери полезного пространства.
Стоимость относительна и зависит от специфики помещения. В маленьком помещении воздушная система обойдется дешевле, т.к. не потребуются трубы (водяная система предполагает трубную разводку в помещениях любого объема, включая небольшие гаражные). В большом доме монтаж воздуховодов может обойтись дороже, чем устройство водяного трубопровода.
Климатическая система охлаждение/обогрев может работать в двух режимах, эффективна в любое время года. Водяное отопление работает только на обогрев.
Само по себе воздушное отопление обладает только приточной вентиляцией с улицы, для замены отработанного воздуха с повышенным содержанием СО2 на свежий требуется дополнительное оборудование. Водяное отопление существует в полностью замкнутом цикле, никакого дополнительного оборудования ему не требуется.
Водяная система не обменивается веществом с окружающей средой, очистка воздуха с водяным трубопроводом никак не соотносится. Воздушная имеет встроенную систему очистки воздуха и регулировки влажности.
Принудительная циркуляция воздуха требует наличия вентилятора, т.е. зависит от электросети. При водяном отоплении ситуация аналогичная: естественная циркуляция может обеспечиваться без электричества, для принудительной оно необходимо – на нем работает насос.
Водяное отопление бесшумно, воздушное требует дополнительных мер по звукоизоляции воздуховодов.
Автоматизировать можно и ту, и другую систему.

На принципе воздушного отопления существует огромное количество бытовых приборов: сплит-системы охлаждение/нагрев, конвекторы, тепловые пушки и вентиляторы. Источники тепла также различны и могут функционировать на разных теплоносителях: газ, дрова, электричество и т.д.

1. Системы, работающие от газа. В самом простом случае это газовый котел с теплообменником, через который принудительно прокачивается воздух. Далее – разводка разогретого воздуха в соответствии со схемой.

Более сложный вариант предполагает наличие дополнительных устройств:

– канальный кондиционер;
– увлажнитель;
– устройство рекуперации тепла;
– фильтры грубой и тонкой очистки воздушной массы.

2. Работающие от камина (на дровах). В отличие от обычного камина, в котором большие теплопотери связаны с отводом продуктов сгорания, здесь вся энергия уходит на нагрев воздуха в металлическом кожухе. От кожуха идет разводка по дому.

На дровах работает твердотопливный котел бурельян. Он исходно сконструирован под конвективные процессы: это цилиндрический бак с расположенными в верхней части разнонаправленными патрубками для выхода теплого воздуха. Камера сгорания находится внутри бака. В маленьком доме патрубки ничем не закрыты. Воздух из бурельяна выходит прямо в комнату в разных направлениях. При разводке по дому к патрубкам подсоединяются воздуховоды. Более сложный вариант подразумевает наличие подводящих патрубков в нижней части резервуара.

В конструкции бурельяна предусмотрена заслонка, которая в процессе топки открыта. Через входное отверстие осуществляется поддув.

3. Солнечное оборудование. Применяется как для водяного, так и для воздушного отопления. В последнем случае вода тоже используется. Основной элемент системы – солнечный коллектор. Между ним и баком-накопителем циркулирует вода. Циркуляционный насос прогоняет эту воду через агрегат воздушного отопления. Из агрегата нагретый воздух разводится по дому с помощью воздуховодов.

Часто к агрегату кроме водяного нагревателя подсоединяют еще и электрический, как резервный (на периоды низкой солнечной активности).

4. Теплогенераторы. В общем виде агрегат состоит из нескольких узлов:

– камера сгорания;
– горелка;
– воздушный теплообменник;
– вентилятор;
– система воздуховодов.

5. Воздушный котел. Может функционировать на различном топливе, жидком и газообразном, для каждого существует свой тип горелки.

6. Тепловые насосы. Работают на том же принципе, что и любое климатическое оборудование: хладагент циркулирует по замкнутому контуру, в одной фазе испаряется с поглощением тепла из окружающей среды, в другой – конденсируется с выделением. Системы воздух/воздух используются, например, в производстве канальных кондиционеров таких известных брендов, как Mitsubishi и Daikin.

Кроме этого существуют также системы грунт/воздух и вода/воздух (т.н. геотермальное отопление). Выработка энергии происходит за счет разницы температур между поверхностью земли и на глубине (либо на дне незамерзающего водоема).

Читайте также: