Zagrijavanje zraka: izvori toplinske energije

Kako se može organizirati zagrijavanje industrijskih objekata ili privatne kuće? Što može biti izvor toplinske energije? Koja je opcija profitabilnija i prikladnija za upotrebu? Pokušajmo odgovoriti na ta pitanja.

Rešetka za distribuciju zraka.

Što je to

Odgovor na ovo pitanje je jednostavan i očigledan. Ova shema ne koristi medijalni nosač topline (voda, para, propilen glikol, ulje itd.). Oprema prenosi toplinu izravno u zrak u sobi; Često se kombinira s ventilacijom i osigurava ne samo grijanje nego i razmjenu zraka s ulicom.

Napomena: izračun grijanja zraka u kombinaciji s ventilacijom ne vrši se toplinskim kapacitetom dovodnog zraka već razinom gubitka topline iz prostorije. Za industrijske objekte potreba za toplinom iznosi do 100 W / m3; za stambene - 40-60 W / m3.

Usporedba s grijanjem vode

Koji su nedostaci i prednosti zagrijavanja zraka na pozadini tradicionalnih sustava s rashladnim sredstvom?

Stvarčice

  • Iz lanca prijenosa topline od izvora toplinske energije do ljudi i objekata u sobi, isključena je dodatna veza. Budući da učinkovitost bilo kojeg prijenosa topline nije jednaka 100%, dobivamo uštede.
Toplina se prenosi izravno u zrak.
  • Koristiti kao rashladno sredstvo znači da se prostor neiskorištenog skladišta, radionice ili garaže ne može ostaviti bez zagrijavanja tijekom hladne sezone.. Obnavljanje odmrznute konture će koštati veću količinu od one koja će biti spremljena. Korištenje rashladnih sredstava bez zamrzavanja općenito rješava problem; međutim, oni sami sa značajnim unutarnjim volumenom kruga će koštati prilično primjetan iznos. Generatori topline za zagrijavanje zraka, za razliku od toga, mogu ostati u stanju mirovanja na bilo kojoj temperaturi bez ikakvih oštećenja.
  • Oprema za grijanje zraka također može raditi kao ventilacija za opskrbu. Koji, napominju, još uvijek moraju biti montirani u proizvodnji prostora ili velika kućica. Grijanje vode je zasebna stavka izdataka.
  • Za pokretanje zagrijavanja zraka nisu potrebne dodatne mjere. (pristup podiznim kamionima za odzračivanje zraka, balansiranje s prigušnicama, itd.).

U pravičnosti: nakon balansiranja i prve vožnje, pravilno dizajnirano grijanje vode zahtijeva minimalnu pozornost. Automatski ventil za grijanje zraka ugrađen umjesto Mayevsky ventila će iscrpiti zrak bez sudjelovanja vlasnika.

kontra

Možda je ozbiljan nedostatak samo jedan. Ugradnja grijanja zraka provodi se uglavnom tijekom izgradnje ili remonta: kanali i rešetke za distribuciju zraka su preveliki da bi bili nevidljivi.

Duževi će sakriti spušteni strop.

Osim toga, rupe za zračne kanale u unutarnjim pregradama bit će mnogo veće nego kod cijevi.

Izvori topline

Obratimo se razmatranju metoda provedbe, a prije svega - izvora topline. Dakle, ono što je kućno grijanje, staklenici ili radionice?

kotlovi

Zagrijavanje zraka u kotlovnicama razlikuje se od svojih kolegija za sustave vode samo izmjenjivač topline zraka i prisutnost ventilatora. Drugi atributi su vrlo poznati: zatvoreni plamenik sa zračnim ekstrakcijom s ulice kroz koaksijalnu cijev, elektronsku kontrolu paljenja i sigurnosni sustav koji zaustavlja protok plina kada se plamen ugasi.

Solarni kotao strukturno vrlo blizu plina. Štoviše, mnogi uređaji mogu se prebaciti s jedne vrste goriva u drugu nakon jednostavne promjene plamenika.

slika: domaći klima uređaj Antares Comfort u osnovnoj verziji uključuje plinski kotao.

Štednjaci, kamini

Raznolikost peći i kamina, izvorno dizajnirani za tu svrhu i modificirani od strane vlasnika, mogu poslužiti kao izvor vrućeg zraka.

Napomena: kotlovi za grijanje zraka bitno se razlikuju od peći samo zato što nisu namijenjeni izravnom prijenosu topline u grijanu sobu kroz zidove kućišta.

Što je obično provođenje zagrijavanja zraka iz peći ili kamina?

Ukratko, nekoliko čeličnih kanala velikog poprečnog presjeka prolazi kroz vatrogasni prostor ili blizu nje. Zrak koji se zagrijava u njima može se širiti kroz prostor zbog prirodnog konvekcije ili kroz kanalni sustav.

Budući da toplinski zrak teži prema gore, a postavljanje kanala za zrak s konstantnim nagibom nije uvijek moguće, peći i kamini s grijanjem zraka često se isporučuju sa zrakom koji tjera zrake u kanale izmjenjivača topline od strane navijača.

Grijanje zraka kotlovnica. Zrak se prisilno uvlači u kanale.

Savjet: prilikom uređenja zagrijavanja zraka vlastitim rukama, protok zraka u kanalima može se organizirati uobičajenim ventilatorima kanala. Kako bi spriječili taljenje plastičnih dijelova tijekom pečenja, jednostavna pouka će pomoći: ventilator se umetne ne u sam kanal, već u aluminijsku ventilacijsku pregradu povezanu s njim.

Najvjerojatnije poznata peć na kruto gorivo za grijanje zraka je tzv. Buleryan. Naziv je izvorno pripadao razvojnom programeru - kanadskoj tvrtki s istim imenom; međutim, odavno je postao kućanskim riječima.

Peć-buleryan.

Peć ima dvije ključne značajke:

  1. Čelični zračni kanali koji okružuju vatrogasce su savijeni i presječeni na takav način da osiguraju najučinkovitije miješanje zraka u prostoriji.
  2. Pećnica pirolize Buleryan. Što to znači? Da je sagorijevanje goriva podijeljeno u dvije faze: tinjajući drvo za ogrjev s ograničenim protokom zraka i naknadno paljenje proizvoda nepotpunog sagorijevanja u odvojenoj komori.

Tako vlasnik prima broj bonusa:

  1. Dugo (do 12 sati) radi na jednoj kartici.
  2. Fleksibilno podešavanje toplinske snage bez gubitka učinkovitosti. Proizvodi nepotpunog sagorijevanja ne ulaze u dimnjak i potpuno ga spaljuju u peći.
  3. Nema potrebe za čestim čišćenjem vatre i pepela. Ugljen u procesu pirolize ne ostaje u načelu; Mala količina pepela može se koristiti za oplodnju dvorišta.

Električni grijalice

Svježi zrak često se zagrijava električnim grijačima, koji su konvencionalni cijevni grijači (ponekad s finningom, što povećava prijenos topline). Prednost zagrijavanja električnom energijom je u tome što ne zahtijeva uklanjanje proizvoda izgaranja i bilo koje redovito održavanje.

Električni grijač kanala.

Osim toga, u ovom slučaju, dostupna je jednostavna i vrlo fleksibilna kontrola snage s mogućnošću spajanja daljinskog termostata, daljinskog upravljača koji se mogu programirati itd.

Samo dva nedostatka; ali su vrlo težak.

  1. Potrebna električna energija za grijanje zraka često je deseci kilovata. Nije posvuda elektroenergetske linije omogućuju vam da ga dobijete.
  2. Toplina dobivena izravnim grijanjem električnom energijom znatno je skuplja od svih alternativa. Dajemo približne vrijednosti za trenutne cijene energije.
Izvor topline Cijena kilowat-satna toplina, rublje
Glavni plin 0,7
drvo za ogrjev 1.1
ugljen 1.3
peleti 1.5
Tekući plin (spremnik za plin) 1.8
Tekući plin (cilindri) 2.8
solarijum 3.2
električna energija 3.6

Toplinske pumpe

Konačno, najperspektivniji izvor topline su toplinske pumpe različitih tipova. Između ostalog, zanimljive su jer pružaju ne samo grijanje nego i klima uređaj.

Kako funkcionira takav uređaj?

  1. Rashladno sredstvo (freon) komprimira kompresor i dovodi se do izmjenjivača topline. Budući da tijekom kompresije, kao i svaka druga tvar, postaje vrlo vruća, višak topline se daje kroz radijator puhanjem od ventilatora do okolnog zraka.
  2. Freon koji je dao toplinu prolazi kroz ekspanzijski ventil i, znatno se povećava volumen, hladi. Istovremeno, prolazi kroz drugi izmjenjivač topline, prolazi kroz svoju višak topline iz izvora s niskim potencijalom.
Načelo rada toplinske pumpe.

Različiti izvori topline pumpi mogu koristiti vodu, tlo i zrak kao izvor niske razine topline.

Oni privlače dvije značajke:

  • Toplinska crpka može transportirati toplinu od hladnog objekta do toplog. Na primjer, zračne pumpe za grijanje Mitsubishi Zubadan mogu raditi na zagrijavanju pri sobnoj temperaturi od -30 ° C.
  • Potrebno je 3-5 puta manje energije za transport topline od izravne topline. Dakle, kilovat toplinske energije košta vlasnika kuće ne 3,6 rubalja, ali 0,8 - 1,2.

Svaki projekt grijanja zrakom pomoću toplinske pumpe (tlo zraka, vode-zrak i zraka-zrak) ima svoje osobine.

Prizemni zrak

Trošak crpke počinje s oko pola milijuna rubalja. Čak i najmanje instalacija košta istu količinu: sonde izmjenjivača topline uronjene su u vertikalne bušotine do dubine od sto metara; bušenje u prosjeku iznosi 2.000 rubalja po linearnom metru bušotine.

Nuance: izmjenjivač topline može biti vodoravan; ali u ovom slučaju to zahtijeva veliko područje koje će kasnije biti neprikladno za sadnju.

Izmjenjivači topline.

Zašto, unatoč značajnim troškovima, jesu li te crpke u potražnji?

Postoje dva razloga:

  • Oni mogu izvući toplinu iz tla u bilo kojoj klimatskoj zoni. Na dubini ispod razine zamrzavanja, temperatura je dosljedno jednaka +8 do +12 ° C.
  • Energetska učinkovitost uređaja ne ovisi o vanjskim uvjetima i uvijek je konstantna - upravo zbog stalne temperature tla na dubini.

Voda-zrak

Ova se shema može provesti na dva načina:

  1. Izmjenjivač topline nalazi se u spremniku bez leda.
Izmjenjivač topline uronjen je u vodu.
  1. Za ekstrakciju toplinske energije iz bušotine se koristi voda koja, nakon prolaska kroz izmjenjivač topline, izlije u drugu bušotinu.

Shema je mnogo jeftinija od prvog, ali iz očitih razloga daleko je od primjenjivosti svugdje.

Zrak-zrak

Sve crpke topline za grijanje su ograničene u radnoj temperaturi (obično do -15 - -30 ° C). Istodobno, COP uređaja (parametar koji opisuje energetsku učinkovitost tijekom grijanja označava omjer efektivne toplinske i električne energije) smanjuje se s padom vanjske temperature.

Toplinska pumpa za zrak Lennox TPA (vanjska jedinica).

Međutim, za tople klimatske zone, grijanje s pumpi za zrak topline više se plaća za sebe. S troškovima kućanskih aparata s 25.000 rubalja s toplinskom snagom od 3 kW, jednostavno ne mogu pronaći alternative.

Zapravo, autor će voljno podijeliti svoje iskustvo: potkrovlje njegove kuće gori drugu godinu domaćoj kućnoj zrakoplovnoj pumpi Cooper.&HunterCH-S12FTXN.

parametar vrijednost
Raspon radne temperature Hlađenje +10 - +43 °, grijanje -25 - +20
Energetska učinkovitost Hlađenje - 4,0, grijanje 4.2
Prosječna potrošnja energije Hlađenje 0,9 kW, grijanje 0,99 KW
Toplinska snaga Hlađenje 3,6 kW, grijanje 4,12 kW
Grijano područje (stvarno) 60 m2
Temperatura prostorije na -15C vani +22C
Dodatne značajke Plazma filtar (uklanjanje mirisa i prašine)

Troškovi grijanja na dva kata zračnim toplinskim pumpama iznosili su oko 2.500 rubalja mjesečno.

Naravno, vrijedno je razmotriti nekoliko nijansi:

  • Mjesto akcije - Krim, Sevastopolj. Zimski mraz je izuzetak, a ne pravilo. Prosječna temperatura siječnja iznosi +3 C.
  • Tarife za električnu energiju trenutačno su neznatno ispod prosjeka u Rusiji.

zaključak

Nadamo se da će informacija dostupna čitatelju pomoći u odabiru i dizajnu grijanja. Dodatni materijali o tome što bi moglo biti zagrijavanje zraka kućice, nude priloženi videozapis. Sretno!

Dodajte komentar