> Техника, страница 32 > Воздушное отопление

Воздушное отопление

Воздушное отопление, род отопления, при котором теплоносителем является нагретый воздух, отдающий сообщенную ему теплоту непосредственно воздуху отапливаемого помещения путем смешения с ним. Различают два вида В.о.гместное и центральное. В первом случае нагревание воздуха для отопления производится для каждого помещения в отдельности в са.мих помещениях или вне их; нагретый воздух подается по коротким воздуховодам; во втором случае нагревание воздуха производится для целого ряда помещений одного здания (редко нескольких) одновременно в одном центральном месте. Центральное воздушное отопление разделяется, в зависимости от способа передачи нагретого воздуха отдельным помещениям, на отопление с естественной циркуляцией, основанной на разности t° нагретого и охлажденного воздуха, и с побудительной циркуляцией, производимой при пом.щи механического двигателя—вентилятора, крыльчатого или центробежного. Далее, по роду источника получения теплоты, различают: огневоздуш-иое (известное под наименованием «духового»), -водо- и паро-воздушное отопление, а также В. о. с использованием теплоты отработанного пара и отходящих газов. Наконец, различают еще отопление свежим воздухом без возврата его после охлаждения в камеру его первоначального нагревания, с возвратом, или с обратной циркуляцией воздуха, и смешанное В. о.

Местное отопление бывает канальное и калориферное, а) Канальное В. о., или отопление боровами (если каналы кирпичные), применяемое исключительно для отопления оранжерей, относится к огне-воз-душному отоплению и состоит глав 1ым образом из топки, дымовых каналов для отдачи отапливаемому помещению теплоты и дымовой трубы. У основания трубы, в целях получения лучшей тяги, обычно устраивают подтопок для прогревания трубы перед началом топки после перерыва; при длинных дымовых каналах подтопок необходим. Топку располагают в углублении и снабжают колосниковой решеткой, а для продолжительной топки устраивают шахту для загрузки топлива. Дымовые каналы (один или несколько) бывают кирпичные или железные; их прокладывают с подъемом к дымовой трубе в 0,02, причем кирпичные трубы прокладывают над полом для

лучшей теплоотдачи, железные же—под полом, но с решеткой в полу для циркуляции воздуха. На фигуре 1 представлена топка с колосниковой решеткой и с железными дымовыми каналами (размеры в миллиметров). Темп-pa газов при выходе из дымовой трубы должна б ль не менее 200° для обеспечения тяги. Теплопередачу с 1 м² дымовых каналов в 1 час можно принять: для кирпичных каналов 800—1 000 Cal, для ребристых чугунных труб 1 100—1 200 Cal, для железных гладких труб—1 500 Cal. Длину одного дымового канала делать более 35 п. м не рекомендуется во избежание слабой тяги; если по расчетам отопления помещения требуется большая длина, то берут несколько каналов. Канальное отопление имеет следующие недостатки: опасность в пожарном отношении и возможность проникания дыма в помещение при наличии щели в кладке, трудность регулирования нагрева, негигие-ничность при железных трубах вследствие осаждения и пригорания пыли на чрезмерно нагретых поверхностях, перегревание воздуха и неэкономичность (малый кпд).

б) Калориферное В. о. относится к паро- или к водо-воздушному отоплению и состоит из системы труб или пластинок (калорифера) и вентилятора, приводимого в движение от трансмиссии или непосредственно электромотором. Калориферы располагают внутри или вне отапливаемых помещений; средой, передающей тепло воздуху, служат пар или вода, подводимые к калориферам; воздух прогоняется вентиляторами через калориферы, где он нагревается, и затем направляется для обогревания помещений. При отоплении свежим воздухом последний забирается снаружи; это обычно имеет место при одновременном устройстве отопления и вентиляции помещений; в тех случаях, когда вентиляции не требуется, применяется циркуляционное отопление, при к-ром воздух из помещения поступает обратно в калорифер для нагрева. Практикуется также смешанное отопление, когда, при отсутствии сильной порчи воздуха в помещении, часть его возвращается к калориферу с добавлением к нему свежего воздуха. Калориферное местное В. о. применяется для обособленных помещений и в последнее время получило большое распространение для отопления больших фабрично-заводских помещений (сборочные мастерские, фабричные рабочие залы, гаражи, котельные цехи, паровозные депо, вагонные мастерские и тому подобное.). В этих случаях нагревателями являются б. ч. пластинчатые калориферы системы проф. Юнкерса различных конструкций, причем обыкновенно нагревающей средой является пар. При расчете местного калориферного воздушного отопления начальная 1° свежего воздуха принимается равной низшей наружной t° в данной местности; нагревание воздуха в калорифере производится до 40—50°. К достоинствам этого рода отопления относятся: легкость регулирования, гигиеничность и возможность вентилирования помещений при отоплении свежим воздухом, избыток давления в помещениях, гарантирующий от сквозняков, быстрый нагрев помещений; к недостаткам его следует отнести высокие эксплуатонные расходы, в особенности при отоплении свежим воздухом.

При центральном огне-воздушном отоплении с естественной циркуляцией воздуха («духовое» отопление) нагревательная камера с калорифером, нагреваемым непосредственно дымовыми газами от сжигаемого топлива, помещается в подвальном помещении; к калориферу подводится свежий наружный воздух и после нагревания поступает через кирпичные жаровые каналы в отапливаемые помещения. Калориферами служат чугунные и железные нагреватели или же кирпичные с дымовыми и воздушными каналами. Первые называются калориферами малой, вторые—большой теплоемкости. На фигуре 2 (размеры в миллиметров) показан калорифер малой емкости системы Кори: а—загрузочная воронка, б—колосниковая решетка, в—отверстия, расположенные по

полукругу, г—ребра. При отоплении свежим воздухом теплоотдача калориферов с 1 ж² в 1 ч. принимается: для чугунных.ребристых калориферов 1 200—1 500 Cal, для чугун, и железн. гладких 1 500—2 000 Cal, для кирпичных 220—440 Cal; при циркуляционном отоплении теплоотдача берется, как при обыкновенных нагревательных приборах в помещениях. Преимущества этого вида отопления: незначительная первоначальная стоимость, дешевая эксплуатя, отсутствие нагревательных приборов в помещениях, одновременная с отоплением вентиляция помещений, простота ремонта. Недостатками его являются: зависимость от температурных условий наружного воздуха и ветра, невозможность правильного регулирования и распределения доставляемой теплоты по отдельным помещениям, чрезмерно высокая температура нагревательной поверхности и негигиеничность. Этот способ В. о. применялся прежде в России для отопления общественных зданий; теперь он все более и более вытесняется паровым и водяным отоплением. При паро- и водо-воздушном отоплении применяются различные типы калориферов. При естественной циркуляции воздуха имеются те же недостатки, что и выше, кроме негигиеничности. Поэтому позднее стали применять побудительную циркуляцию воздуха, устранив зависимость В. о. от температурных условий наружного воздуха и ветра. В настоящее время такой способ отопления применяется также редко, и принцип его используется для целей вентилирования помещений, для подогревания наружного воздуха до t° помещений. В последнее время центральное В. о. стали опять применять для отопления небольших домов-особняков.

При расчете В. о. различают два случая: 1) задана t° нагретого воздуха, и нужно определить количество доставляемого в отапливаемое помещение воздуха; 2) задано количество доставляемого воздуха (отопление с вентиляцией), а ί° воздуха не указана. В первом случае применяется формула: _т W-(l+at)

^L‘ 0,306 ·((,-() ’

где L—количество доставляемого воздуха в м³/ч, W—количество доставляемой им теплоты в Cal/ч., f_x—темп-pa нагретого воздуха, t—первоначальная темп-pa отапливаемого помещения, α= ™ — коэфф-т расширения воздуха, 0,306—количество теплоты, необходимое для нагревания 1 ж³ воздуха на 1°. Во втором случае, при заданном обмене воздуха в помещении, определяется t°, до которой должен быть нагрето это количество воздуха, из ф-лы:

ίχ =

W-(l + al) 0,306-L

+ ί.

Размеры каналов определяются по формуле:

F=^L

3 600·»

где F—сечение канала в ж², υ—скорость воздуха в м/ск. Сопротивление каналов рассчитывается по формуле:

у+^у2(Д + £).

где F означает требуемый напор в килограммах/м² или в миллиметров водяного столба, у—уд. вес воздуха, д — ускорение силы тяжести=9,81 м/ск“, Я — сопротивление трения воздуха, f—коэффициент местных сопротивлений (колен, ответвлений и тому подобное.). Требуемая мощность вентилятора:

N——IP

(1 + οί)·3 600-75-η ’

где η—кпд вентилятора (0,3—0,6). Расчет остальных величин В. о.—см. Вентиляция. В настоящее время воздушное отопление, связанное с вентиляцией, начинает находить широкое применение при использовании теплоты отработанного пара и отходящих газов (при котельных установках, производственных аппаратах и прочие) путем применения специально сконструированных аппаратов (смотрите Экономайзер и Теплоуловитель).

Лит.: см. Водяное отопление. Н. Декато·.