Принудительный
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( июль 2014 г. ) |
Принудительная – система центрального отопления используется воздух это система, в которой в качестве теплоносителя . Эти системы полагаются на воздуховоды , вентиляционные отверстия и камеры в качестве средств распределения воздуха, отделенных от реальных систем отопления и кондиционирования воздуха . Возвратная камера переносит воздух от нескольких больших возвратных решеток (вентиляционных отверстий) к центральному устройству обработки воздуха для повторного нагрева. Приточная камера направляет воздух от центрального блока в помещения, для обогрева которых предназначена система. Независимо от типа, все кондиционеры состоят из воздушного фильтра, вентилятора, теплообменника/элемента/змеевика и различных элементов управления. Как и любой другой тип системы центрального отопления, термостаты используются для управления системами принудительного воздушного отопления.
Принудительное воздушное отопление — это тип центрального отопления, наиболее часто устанавливаемый в Северной Америке . [1] Гораздо реже оно встречается в Европе , где преобладает водяное отопление , особенно в виде водяных радиаторов.
Типы
[ редактировать ]
Природный газ/пропан/масло/уголь/дерево
[ редактировать ]- Тепло производится за счет сгорания топлива.
- Теплообменник предотвращает попадание побочных продуктов сгорания в поток воздуха.
- В теплообменнике расположена ленточная (длинная с отверстиями), иншотная (факельная) или масляная горелка.
- Зажигание обеспечивается электрической искрой , стоячим запальником или воспламенителем с горячей поверхностью.
- Защитные устройства гарантируют, что дымовые газы и/или несгоревшее топливо не накапливаются в случае сбоя зажигания или неисправности вентиляции.
Электрический
[ редактировать ]- Простой электрический нагревательный элемент нагревает воздух.
- Когда термостат требует нагрева, одновременно включаются вентилятор и элемент.
- Когда термостат «удовлетворён», вентилятор и элемент отключаются.
- Требует очень небольшого обслуживания.
- Обычно дороже в эксплуатации, чем печь, работающая на природном газе.
Тепловой насос
[ редактировать ]- Извлекает тепло из окружающей среды, используя в качестве источника землю или воздух, посредством холодильного цикла .
- Требует меньше энергии, чем нагрев электрическим сопротивлением, и, возможно, более эффективен, чем печи, работающие на ископаемом топливе (газ/нефть/уголь).
- Типы источников воздуха могут не подходить для холодного климата, если они не используются с резервным (вторичным) источником тепла. Более новые модели могут по-прежнему обеспечивать тепло при температуре ниже 0 °C (32 °F).
- Змеевик хладагента расположен в воздухообрабатывающем устройстве вместо горелки/теплообменника. Систему также можно использовать для охлаждения, как и любую центральную систему кондиционирования.
- См. Тепловые насосы.
Гидравлическая катушка
[ редактировать ]- Сочетает водяной нагрев (горячую воду) с принудительной подачей воздуха.
- Тепло производится путем сжигания топлива (газа/пропана/масла) в котле.
- Теплообменник (гидронический змеевик) размещается в воздухообрабатывающем устройстве аналогично змеевику хладагента в системе теплового насоса или центральном кондиционере. Медь часто используется в подающих и возвратных коллекторах, а также в змеевиках труб.
- Нагретая вода прокачивается через теплообменник, а затем возвращается в котел для повторного нагрева.
Последовательность действий
[ редактировать ]- Термостат требует тепла
- Источник воспламенения предусмотрен в котле.
- Циркуляционный насос инициирует подачу воды в водяной змеевик (теплообменник)
- Как только теплообменник прогреется, включается основной вентилятор.
- Когда потребность в тепле прекращается, котел и циркуляционный насос выключаются.
- Вентилятор отключается по истечении определенного периода времени (в зависимости от конкретного используемого оборудования это может быть фиксированное или программируемое время).
Самобалансирующийся механизм
[ редактировать ]Основой любого регулятора CAV является механизм самобалансировки. [2] [3] Именно конструкция этого механизма определяет точность поддержания заданного расхода, уровня шума, минимального сопротивления регулятора, диапазона расхода и других параметров. [4] [5]
Существуют различные конструкции самобалансирующегося механизма, во многом определяющие технические характеристики регуляторов CAV:
- Самобалансирующийся механизм на основе силиконовой регулировочной диафрагмы, изменяющей свой объем в зависимости от давления воздуха в воздуховоде, тем самым увеличивая или уменьшая площадь прохода воздуха.
- Самобалансирующийся механизм с перекрывающейся секцией. Самобалансирующаяся заслонка с пружиной автоматически закрывает оставшуюся часть сечения в зависимости от давления в воздуховоде.
- Самобалансирующийся механизм с разъемом для регулировки расхода.
Обычно демпфер регулятора изготавливается из легкого алюминия, а механизм самобалансировки состоит из пластиковых рычагов и передачи, стальной пружины и силиконовых виброгасителей, необходимых для предотвращения автоколебаний.
КАВ и ВАВ
[ редактировать ]Альтернативой системе постоянного объема воздуха является система переменного объема воздуха (VAV). [6] Системы с переменным объемом воздуха, как правило, более сложны, чем их аналоги CAV, поскольку они должны использовать контроль температуры и фактический объем воздуха, подаваемого в каждую комнату. [7] Хотя систему VAV сложнее спроектировать и реализовать, она более энергоэффективна, чем система CAV, поскольку компоненты конструкции с регулируемым воздушным потоком работают только по мере необходимости.
Преимущества и недостатки
[ редактировать ]По сравнению с водой воздушные массы обладают меньшей теплоемкостью. Это означает, что они быстрее остывают, но и за короткое время повышают температуру в помещении. [8] [9] Низкая тепловая инерция позволяет буквально за несколько минут отапливать различные по объему здания. [10] При этом все тепло идет только на обогрев помещений. [11]
Системы с воздухонагревательными агрегатами
[ редактировать ]Недостатки: высокий уровень шума, рассеивание пыли, каждый агрегат требует подвода теплоносителя и электроэнергии, имеют большой градиент температуры воздуха по высоте. [12]
Преимущества: не требует воздуховодов большого сечения, имеет большую дальность распыления.
Системы воздушного отопления, совмещенные с приточной вентиляцией
[ редактировать ]Недостатки: требуют воздуховодов больших сечений, необходимо резервировать приточный узел и насос в узле трубопровода, имеют большой градиент температуры воздуха по высоте, имеют малую дальность струи. [13]
Достоинства: презентабельный с дизайнерской точки зрения (видны только решетки), недорогой (с учетом совмещения с системой вентиляции).
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Аллен, Эдвард; Таллон, Роб; Шрайер, Александр К. (2017). Основы жилищного строительства (4-е изд.). Уайли. п. 410. ИСБН 9781118977996 .
- ^ «Постоянный объем воздуха – CAV» . theengineeringmindset.com . Проверено 27 октября 2023 г.
- ^ «US7582009B1» . патенты.google.com . Проверено 27 октября 2023 г.
- ^ «Постоянный объем воздуха-CAV» . theengineeringmindset.com . Проверено 27 октября 2023 г.
- ^ «Что такое постоянный объем воздуха?» . www.mrductcleaning.com.au . Проверено 27 октября 2023 г.
- ^ «VAV против CAV в системах отопления, вентиляции и кондиционирования» . airfixture.com . Проверено 27 октября 2023 г.
- ^ «В чем разница между системами постоянного и переменного объема воздуха?» . Knowledgeburrow.com . Проверено 27 октября 2023 г.
- ^ «Что имеет меньшую теплоемкость, чем вода?» . жадность-head.com . Проверено 22 октября 2023 г.
- ^ «Удельная теплоемкость и вода: тепло в зависимости от температуры, факты, формулы, единицы СИ» . www.collegesearch.in . Проверено 22 октября 2023 г.
- ^ «Что такое газовое отопление?» . www.comfyhome.com.au . Проверено 22 октября 2023 г.
- ^ «Тепловая инерция, комфорт и энергопотребление в зданиях: пример штата Сан-Паулу, Бразилия» . www.researchgate.net . Проверено 22 октября 2023 г.
- ^ «9 типов систем кондиционирования воздуха (AC) – преимущества и недостатки [Полное руководство]» . EngineeringLearn.com . Проверено 22 октября 2023 г.
- ^ «Рекуперация тепла с помощью вентиляционной установки» . www.researchgate.net . Проверено 22 октября 2023 г.