Повітряне опалення на твердому паливі
Д. Чубарєв
Останнім часом, для організації опалення нежитлових приміщень все більшої популярності набувають системи повітряного опалення. Про їх особливості та відмінності від традиційних систем з проміжним теплоносієм і піде мова в даному матеріалі
Повітряне опалення відомо в світі досить давно. Особливо поширені дані системи в таких країнах, як США і Канада. Там вони широко використовуються не тільки для обігріву виробничих приміщень, але і в житлових будинках, і котеджах.
Переваги такого опалення очевидні - це відсутність необхідності в проміжному теплоносії, а, отже, не потрібно обладнати системи з опалювальними приладами, готувати воду і т.п. Крім того, системи повітряного опалення можна використовувати і влітку - для вентиляції приміщень.
Системи повітряного опалення мають більш низькою, порівняно з водяними системами, інерційністю. Це дозволяє практично моментально прогрівати приміщення до робочої температури після тривалого простою. На відміну від класичної системи водяного опалення, системи повітряного опалення не грозить ризик «розморожування».
У разі застосування повітряного опалення, підігріте повітря подається по прокладених в будинку або споруді каналам в опалювальне простір. Як правило, частина повітря повертається назад для повторного нагріву, тобто відбувається рециркуляція. Ще частина забирається ззовні і створює, таким чином, приплив свіжого повітря, забезпечуючи вентиляцію.
Типи і принцип роботи
Повітряне опалення може бути, як природним (гравітаційним), так і примусовим.
У першому випадку переміщення повітря відбувається за рахунок різниці температур і щільності повітряних мас. При такій організації опалення, що надходить через вентиляційні повітроводи тепле повітря витісняє холодний в нижню частину приміщення, до розташованих там воздухозаборникам. За економічності гравітаційні системи не мають собі рівних, оскільки не вимагають наявності вентиляторів. На їх роботу, в свою чергу, не витрачається електроенергія.
Однак, на жаль, крихкий температурний баланс, необхідний для роботи природної системи опалення, легко порушити. Для цього достатньо навіть невеликого протягу, викликаного відкриттям вікна.
У системах з примусовою циркуляцією використовується зовнішнє джерело енергії для забезпечення необхідної інтенсивності циркуляції. Така система більш ефективна і не залежить від відкритих дверей і вікон. Крім того, застосування вентиляторів дає широкі можливості регулювання подачі і температури в приміщенні, що досить нескладно організувати з використанням сучасних систем автоматизації. Управління кліматом можна робити через програмований термостат з настройками температури повітря і різних режимів. Таким чином, забезпечується комфортність і економність системи опалення.
повітряні теплогенератори
Для нагрівання повітря, в принципі, можна використовувати будь-який теплогенератор. Однак, з огляду на дорожнечу таких традиційних енергоресурсів, як газ або електроенергія, а також складності з їх підключенням до нових об'єктів в Україні, останнім часом все більшого поширення набувають енергетичні установки на твердому паливі. Певну роль в цьому відіграє і те, що такі теплогенератори, в разі застосування пелет, за зручністю використання та ефективності практично можна порівняти з газовим обладнанням.
Більш того, в разі повітряного опалення, твердопаливні агрегати фактично не є котлами, а тому при їх установці і експлуатації не потрібно погоджень з органами охорони праці. Крім того, є варіант використання мобільних транспортабельних теплогенераторів (рис. 1).
Рис. 1. Мобільна твердопаливна установка для повітряного опалення
З об'єктивних недоліків систем повітряного опалення варто відзначити великий діаметр або перетин повітроводів при організації автономних канальних систем, що обумовлює необхідність організації досить великих технологічних отворів в стінах і інших конструкціях, і часто робить неможливим застосування системи повітряного опалення в уже побудованих житлових, офісних і громадських будівлях. У зв'язку з вищесказаним, системи повітряного опалення найбільш прийнятні для однооб'ємних приміщень або для інтеграції в новобудовах.
Особливо широкі перспективи застосування твердопаливних теплогенераторів простежуються для нежитлових приміщень: склади, спортивні об'єкти, виробничі приміщення і сільськогосподарські споруди. Тут не такі високі вимоги до рівня шуму, який неминуче виникає при транспортуванні і нагнітанні повітря, а мала інерційність систем дозволяє отримувати додаткову економію, наприклад, відключаючи нагрівання повітря в неробочий час. І, після, дозволяє практично моментально прогрівати приміщення до робочої температури після тривалого простою.
Як приклад використання повітряного опалення для нежитлових приміщень, можна привести широко поширене в Туреччині і південних країнах Євросоюзу застосування: для створення необхідного мікроклімату в теплицях, приміщеннях для тварин та птахофермах. В цьому випадку система повітроводів здебільшого з синтетичного матеріалу (рис. 2) облаштована таким чином, що нагріте повітря подається через перфорацію в необхідні області споруд. Таким чином, підтримується необхідна для вегетації рослин або комфортна для тварин температура. В якості палива при цьому використовуються відходи сільського господарства - кісточки плодових культур.
Рис. 2. Системи трубопроводів для опалення теплиці і птахоферми
При виборі обладнання для повітряного опалення враховуються такі основні необхідні характеристики, як натиск і витрату повітря, а також різниця температур (ΔT), на яку агрегат здатний нагріти зовнішнє повітря. На практиці, в стандартні рішення найбільш часто використовуються два типи теплогенераторів - середньотемпературні (з нагріванням на 90 ° С) і високотемпературні (160 ° С). У другому випадку, обладнання може застосовуватися в сільському господарстві для сушильних комплексів.
В якості палива для повітряних твердопаливних котлів доцільно використовувати деревні пелети. Однак, в разі, якщо міркування розміщення об'єкта, логістики доставки палива, або виробничі особливості говорять про економічну вигоду іншого рішення, можна підібрати теплогенератор і на будь-якому іншому типі твердого біопалива.
Серед представлених в Україні твердопаливних теплогенераторів можна відзначити обладнання компаній Kozlusan (Туреччина), Turella (Португалія / Італія), Binder (Австрія). Як правило, особливості даних теплогенераторів передбачають конструкцію теплообмінників з більш товстостінними, на відміну від водяних котлів, трубами, оскільки більш висока різниця температур поверхні теплообміну і зовнішнього повітря.
Як правило, сучасні повітряні твердопаливні теплогенератори відрізняються високим ступенем автоматизації та зручності обслуговування. Наприклад, промислові агрегати на пеллетах PEL-Н Series фірми Kozlusan, потужністю 116 - 1 163 кВт оснащені автоматичними системами для організації наступних процесів: подачі палива, розпалювання, перемішування палива, золовидалення. Управління роботою теплогенераторів здійснюється за допомогою контролера.
Високий рівень автоматизації дозволяє експлуатувати дані котли без постійного перебування обслуговуючого персоналу. Крім того, забезпечується модуляція потужності в межах 20-100%. Передбачені протиаварійне і протипожежна сигналізації.
Теплогенератори обладнані механізованим спалюванням сипучого палива на реторти, з нижньою подачею. На неї паливо подається шнеком. Первинне повітря нагнітається під решітку, через отвори, розташовані на бічних поверхнях півсфери. Реторта охолоджується первинним повітрям. Вторинне повітря подається, через ряд отворів, розташованих над вершиною конусоподібної гірки палива. Для досягнення оптимального співвідношення витрат повітря і оптимізації процесу горіння підведення первинного і вторинного повітря регулюється окремо. Відпрацьовані димові гази з топки, проходячи через двухходовой пучок димогарних труб і перехідник димоходу, віддають тепло теплоносія.
PEL-Н Series виготовлені із товстолистової «котельні» стали (8-10 мм), утеплені базальтової ізоляцією і облицьовані листовим металом з полімерним покриттям. Дверцята для обслуговування ізольовані вогнетривким бетоном.
Агрегати не вимогливі до якості палива. Зокрема, за рахунок системи автоматичного перемішування палива на пальнику, можна спалювати високозольні паливо, наприклад, пелети з лушпиння соняшника. Можлива також установка котлів в каскад.
приклад використання
До реалізованим в Україні проектів з використанням повітряного опалення, відноситься, зокрема, проект опалення тенісного клубу в м Дніпро. При його будівництві в 2014 році була застосована система опалення на основі твердопаливного пеллетного теплогенератора Kozlusan PEL-H 400 (рис. 3). Завдяки йому температура в приміщенні підтримується на рівні не менше + 18 ° С навіть в морозні зимові дні. Це оптимально для занять спортом. Крім того, в даному випадку система використовується не тільки для опалення, але і для підтримки стійкості особливої Повітроопірна конструкції. Застосування повітряного нагріву дозволяє також забезпечувати необхідний приплив свіжого повітря (повітрообмін). При цьому якість внутрішнього повітря контролюється датчиком CO2.
Рис. 3. Твердопаливний теплогенератор в системі повітряного опалення Повітроопірна конструкції
Робота системи організована за такою схемою. Повітря надходить через спеціальну забірну решітку, проходить через теплогенератор, а потім потрапляє в камеру змішування, де до нього подмешивается певна частина свіжого повітря з вулиці, для забезпечення одночасної вентиляції. Підігрітий повітря подається вентилятором за системою воздуховодов до клапану Повітроопірна конструкції. Робочий цикл системи постійно повторюється до тих пір, поки в приміщенні не буде зафіксована певна температура, а управління кліматом проводиться через програмований термостат з настройками температури повітря і різних режимів. Наявність окремо стоїть бункера для пелет об'ємом 13 м3 дозволяє експлуатувати установку без постійної присутності обслуговуючого персоналу.
Як приклад повітряного опалення тепличного комплексу приведемо проект, реалізований фірмою Agroturella.
Основою системи є твердопаливний теплогенератор Turella Biomax 350P потужністю 407 кВт, що використовує як паливо деревні пелети або оливкові кісточки (сезонно). Система поверхневих повітропроводів облаштована таким чином, щоб забезпечити рівномірний прогрів грунту і повітря в зоні росту рослин (рис. 4). При цьому частково застосовуються металеві повітроводи великого діаметру.
Рис. 4. Котел і система повітроводів в теплиці
Система повітряного опалення відрізняється порівняно простим і не трудомістким монтажем, що дозволяє істотно скоротити час установки і її вартість.
Більше важливих статей і новин в Telegram-каналі AW-Therm . Підписуйтесь!
Вас може зацікавити:
Вам також може сподобатися
Замовлення було відправлено, з Вами зв'яжеться наш менеджер.