Ogrevanje zraka: viri toplotne energije

Kako se lahko ogreje ogrevanje industrijskih prostorov ali zasebnih hiš? Kaj je lahko vir toplotne energije? Katera možnost je bolj donosna in primernejša za uporabo? Poskusimo odgovoriti na ta vprašanja.

Kaj je to?

Odgovor na to vprašanje je preprost in očiten. Ta shema ne uporablja vmesnega nosilca toplote (voda, para, propilenglikol, olje itd.). Oprema prenaša toploto neposredno v zrak v prostoru; Pogosto je kombiniran s prezračevanjem in zagotavlja ne samo ogrevanje, ampak tudi izmenjavo zraka z ulico.

Opomba: izračun ogrevanja zraka v kombinaciji s prezračevanjem ne opravlja toplotna moč dovodnega zraka, temveč je stopnja toplotne izgube iz prostora. Za industrijske prostore je potreba po toploti do 100 W / m3; za stanovanjske - 40-60 W / m3.

Primerjava z ogrevanjem vode

Katere so pomanjkljivosti in prednosti zračnega ogrevanja na ozadju tradicionalnih sistemov s hladilno tekočino?

Pros

• Iz verige prenosa toplote iz vira toplotne energije na ljudi in predmete v prostoru je izključena dodatna povezava. Ker učinkovitost prenosa toplote ni enaka 100%, tako dobimo nekaj prihrankov.

• Uporaba kot hladilno sredstvo pomeni, da v hladilnem obdobju ne moremo ostati v prostoru neuporabljenega skladišča, delavnice ali garaže.. Povrnitev odmrle konture bo stala večja količina kot tista, ki bo shranjena. Uporaba hladilnikov brez zamrzovanja na splošno rešuje problem; vendar bodo sami z znatnim notranjim obsegom vezja stali precej opazen znesek. V nasprotju s tem lahko toplotni generatorji za ogrevanje zraka mirujejo pri kateri koli temperaturi brez poškodb samih.
• Oprema za ogrevanje zraka lahko deluje tudi kot prezračevanje. Kljub temu, da je treba še vedno vgraditi v proizvodne prostore ali veliko kočo. Ogrevanje vode je ločena postavka odhodkov.
• Za zagon ogrevanja zraka niso potrebni dodatni ukrepi. (dostop do smetišč za krvavenje zraka, uravnoteženje z dušilkami itd.).

Pravičnost: po uravnoteženosti in prvem zagonu, ustrezno načrtovano ogrevanje vode zahteva najmanj pozornosti. Avtomatski prezračevalni ventil, nameščen namesto ventila Mayevsky, bo izpustil zrak brez udeležbe lastnika.

Cons

Resna pomanjkljivost je morda le ena. Vgradnja ogrevanja zraka se izvede predvsem med gradnjo ali remontom: cevi in ​​prezračevalne rešetke so prevelike, da so nevidne.

Poleg tega bodo luknje za zračne kanale na notranjih pregradah veliko večje kot pri ceveh.

Toplotni viri

V nadaljevanju bomo preučili načine izvajanja in predvsem vire toplote. Torej, kakšna je ogrevanje zraka doma, rastlinjaki ali delavnice?

Kotli

Ogrevanje plinskih grelnikov se od svojih kolegov razlikuje samo za vodne sisteme le izmenjevalnik zraka in prisotnost ventilatorja. Drugi atributi so zelo znani: zaprti gorilnik z odvodom zraka z ulice skozi koaksialno cev, elektronski nadzor vžiga in varnostni sistem, ki ustavi pretok plina, ko plamen ugasne.

Solarni kotel je strukturno zelo blizu plina. Poleg tega lahko številne naprave preidejo iz ene vrste goriva na drugo po preprosti menjavi gorilnika.

Peči, kamini

Različni peči in kamini, tako prvotno oblikovani za ta namen in spremenjeni s strani lastnikov, lahko služijo kot vir vročega zraka.

Upoštevajte: kotli za ogrevanje zraka so bistveno drugačni od peči samo zato, ker niso namenjeni neposrednemu prenosu toplote v ogrevan prostor skozi stene ohišja.

Kaj je ponavadi izvajanje ogrevanja zraka iz peči na trda goriva ali kamina?

Skratka, nekaj jeklenih kanalov velikega prečnega prereza poteka skozi kurišč ali v bližini. Ogrevan zrak v njih se lahko razprostira po prostoru zaradi naravne konvekcije ali skozi kanalski sistem.

Ker toplega zraka nagiba navzgor in polaganje zračnih kanalov s konstantnim naklonom ni vedno mogoče, so peči in kamini s segrevanjem zraka pogosto opremljeni z zrakom, ki ga ventilator vpihuje v kanale toplotnega izmenjevalca.

Nasvet: pri urejanju ogrevanja zraka z lastnimi rokami lahko pretok zraka v kanale organizira konvencionalni ventilatorji kanala. Da bi preprečili taljenje plastičnih kovin med pečenjem, vam bo preprosto pomagalo: ventilator se ne vstavi v sam kanal, temveč v priključeno aluminijasto zračno cev.

Najverjetneje znana peč za trdo gorivo za ogrevanje zraka je tako imenovani Buleryan. Ime je prvotno pripadalo razvijalcu projekta - kanadski družbi z istim imenom; vendar je že dolgo postala gospodinjska beseda.

Peč ima dve ključni funkciji:

1. Jeklene zračne kanale, ki obkrožajo ogrodje, so upognjeni in prečkani tako, da zagotavljajo najučinkovitejše mešanje zraka v prostoru.
2. Buleryan - piroliza pečica. Kaj to pomeni? Da se zgorevanje goriva deli na dve stopnji: trosenje kurilnega lesa z omejenim pretokom zraka in požiganje produktov nepopolnega zgorevanja v ločeni komori.

Lastnik tako prejme številne bonuse:

1. Dolga (do 12 ur) dela na enem zavihku.
2. Fleksibilna nastavitev toplotne moči brez izgube učinkovitosti. Izdelki nepopolnega zgorevanja se ne odnesejo v dimnik in jih popolnoma vžgejo v peči.
3. Ni potrebe po pogostem čiščenju ognjišča in pepela. Uglji v procesu pirolize načeloma ne ostanejo; Majhno količino pepela se lahko uporabi za gnojenje dvorišča.

Električni grelniki

Svež zrak pogosto segrejejo električni grelci, ki so običajni cevni grelniki (včasih s finom, kar povečuje prenos toplote). Prednost ogrevanja z električno energijo je, da ne zahteva odstranitve izdelkov zgorevanja in rednega vzdrževanja.

Poleg tega je v tem primeru na voljo preprost in zelo prilagodljiv nadzor moči s povezavo daljinskega termostata, programabilnih daljinskega upravljalnika itd.

Samo dve slabosti; vendar so precej težki.

1. Zahtevana električna moč za ogrevanje zraka je pogosto več deset kilovatov. Ne povsod vam dajo moči.
2. Toplota, pridobljena z neposrednim ogrevanjem z električno energijo, je znatno dražja od vseh alternativ. Za trenutne cene energije dobimo približne vrednosti.

Toplotne črpalke

Nazadnje, najbolj obetaven vir toplote so toplotne črpalke različnih vrst. Med drugim so zanimive, ker zagotavljajo ne samo ogrevanje, temveč tudi klimatizacijo.

Kako deluje takšna naprava?

1. Hladilno sredstvo (freon) stisne s kompresorjem in se prenese v toplotni izmenjevalec. Ker se med stiskanjem, kot katera koli druga snov, postane zelo vroča, presežek toplote dobimo skozi radiator, ki ga ventilator piha v okoliški zrak.
2. Freon, ki je dal toploto skozi ekspanzijski ventil in se močno povečal, se ohladi. Istočasno pa se skozi drugi toplotni izmenjevalec skozi preveč toplote iz vira z nizkim potencialom.

Različni viri toplotnih črpalk lahko uporabljajo vodo, tla in zrak kot vir nizke gradbene toplote.

Privlačijo dve značilnosti:

• Toplotna črpalka lahko prenese toploto iz hladnega predmeta v toplo. Na primer, toplotne črpalke za ogrevanje Mitsubishi Zubadan lahko delajo pri ogrevanju pri sobni temperaturi -30C.
• Za prenos toplote porabi 3-5 krat manj energije kot neposredna toplota. Tako kilovat toplotne energije krije lastnika hiše ne 3,6 rubljev, ampak 0,8 - 1,2.

Vsak projekt ogrevanja zraka s toplotno črpalko (zemeljski zrak, zrak-zrak in zrak-zrak) ima svoje značilnosti.

Zemeljski zrak

Stroški črpalke se začnejo s približno pol milijona rubljev. Tudi vsaj namestitev bo stala enako količino: sonde toplotnega izmenjevalnika so potopljene v navpične vodnjake do globine več sto metrov; stroške vrtanja v povprečju 2000 rubljev na linearni meter izvrtine.

Nuance: izmenjevalnik toplote je lahko vodoraven; vendar v tem primeru zahteva veliko območje, ki bo pozneje neprimerno za sajenje.

Zakaj kljub znatnim stroškom te črpalke povprašujejo?

Obstajata dva razloga:

• V kateri koli podnebni coni lahko pridobivajo toploto iz tal. Na globini pod zmrzovalnim nivojem je temperatura dosledno enaka +8 - +12 C.
• Energijska učinkovitost naprave ni odvisna od zunanjih pogojev in je vedno konstantna - ravno zaradi stalne temperature zemlje na globini.

Voda-zrak

Ta shema se lahko izvaja na dva načina:

1. Izmenjevalnik toplote se postavi v rezervoar brez ledu.

1. Za ekstrakcijo toplote se iz vrtine uporablja voda, ki se po prehodu skozi toplotni izmenjevalnik odteče v drugo vdolbino.

Shema je veliko cenejša od prvega, toda zaradi očitnih razlogov je povsod daleč od tega, da se uporablja.

Air-to-air

Vse toplotne zračne črpalke za ogrevanje so omejene pri obratovalni temperaturi (ponavadi do -15 - -30C). Istočasno je COP naprave (parameter, ki opisuje energetsko učinkovitost med ogrevanjem, označuje razmerje med dejansko toplotno in električno energijo) z zmanjšano zunanjo temperaturo.

Vendar pa je za toplo podnebno cono ogrevanje z zračno toplotno črpalko več kot sam plača. S stroški gospodinjskih aparatov od 25.000 rubljev s toplotno močjo 3 kW preprosto ne morejo najti drugih možnosti.

Pravzaprav bo avtor prostovoljno delil svoje lastne izkušnje: podstrešje njegove hiše se drugo leto ogreje z domačo zračno toplotno črpalko Cooper.&HunterCH-S12FTXN.

Stroški segrevanja dveh nadstropij s toplotnimi črpalkami zraka znašajo približno 2500 rubljev na mesec.

Seveda je vredno razmisliti o nekaj odtenkih:

• Kraj dejavnosti - Krim, Sevastopol. Zimske zmrzali so izjema namesto pravila. Povprečna januarska temperatura je +3 C.
• Tarife električne energije so trenutno v Rusiji nekoliko pod povprečjem.

Zaključek

Upamo, da mu bodo informacije, ki so na voljo bralcu, pomagale pri izbiri in načrtovanju ogrevanja. Dodatni materiali o tem, kaj bi lahko ogrevanje koče na koči, bo priloženo priloženi video. Uspehi!