17.4 Местное воздушное отопление

Местное воздушное отопление предусматривают в зданиях в следующих случаях:

в рабочее время при отсутствии центральной системы приточной вентиляции, причем система отопления может быть чисто отопительной и совмещенной с местной приточной вентиляцией;

в нерабочее время при отсутствии и невозможности или экономической нецелесообразности использования для отопления имеющейся центральной системы приточной вентиляции.

Для местного воздушного отопления применяют:

1) Рециркуляционные отопительные агрегаты с. Механическим побуждением движения воздуха (рис. 17.1, a);

2) отопительно-вентиляционные агрегаты с частичной рециркуляцией воздуха и прямоточные, также с механиче­ским побуждением движения воздуха по схемам на рис. 17.l, в, г (рассматриваются главным образом в дисциплине «Вентиляция»);

3) Рециркуляционные воздухонагреватели с естественным движением воздуха (рис. 1?.1, б).

Отопительные агрегаты предназначены для отопления производственных помещений категорий В, Г и Д, технологический процесс в которых не сопровождается выделением пыли, крупных помещений общественных и сельскохозяйственных зданий. Специальные отопительно-вентиляционные агрегаты применяют для отопления жилых квартир. Рециркуляционные воздухонагреватели служат для отопления лестничных клеток многоэтажных зданий и от дельных помещений общественных зданий.

17.5 Отопительные агрегаты

Отопительным агрегатом называется комплекс стандартных элементов, собираемых воедино на заводе, имеющий определенную воздушную, тепловую и электрическую мощность. Агрегаты изготовляют для установки непосредственно в отапливаемых помещениях. Они представляют собой компактное, мощное и сравнительно недорогое оборудование. Недостатком агрегатов является шум при действии вентилятора, что ограничивает возможность их применения в рабочее время.

Отопительные агрегаты подразделяются на подвесные и напольные. Подвесной отопительный агрегат представлен на рис. 17.3. Корпус, имеющий воздухозаборное отверстие, соединен с воздухонагревателем (калорифером). Внутри корпуса находится осевой вентилятор с электродвигателем.

В оздух, забираемый из помещения вентилятором, про­пускается через калорифер, нагреваемый высокотемпера­турной водой, и выпускается снова в помещение в нужном направлении через створки регулирующего многостворча­того клапана. Агрегат снабжен кронштейнами для подвески его в помещении.

Рис. 17.3. Подвесной воздушно-рециркуляционный отопительный аг­регат А02-4 (боковой вид)

1 — корпус; 2 — воэдухонагреватель; 3 — многостворчатый клапан: 4 — кронштейн; 5 — осевой вентилятор; 6 — электродвигатель

В зависимости от модели один подвесной отопительный агрегат при небольшой электрической мощности двигателя может нагревать до 20 тыс. м³/ч воздуха, тепловая мощность достигает 250 кВт. На рис. 17.3 изображен отопительный агрегат модели АО2-4 тепловой мощностью 47,7 кВт; воз­дух нагревается в пластинчатом многоходовом калорифере марки КВБ-7п. Агрегат рассчитан на подачу 4000 м³/ч (индекс «4») воздуха при температуре 51 °С, если температура входящего в него воздуха 16 °С. В агрегате установлен осевой вентилятор типа 06-300 с электродвигателем 0,37 кВт. Скорость воздуха на выходе из агрегата 4,4 м/с. Гидравлическое сопротивление калорифера (по теплоносителю) 2207 Па.

Рис. 17.4. Напольный воэдушно-рециркуляционный агрегат СТД-ЗООМ

1 — электродвигатель; 2 — воздуховыпускной патрубок; 3 — воздухонагреватель; 4 — корпус; 5 — ременная передача в защитном кожухе

Р ис. 17.5. Схемы наклонной (а) и сосредоточенной (б) подачи нагретого воздуха отопительным агрегатом, установленным на высоте h

А — расчетная точка в рабочей зоне; В — вершина воздушной струи

Подобным же образом характеризуется каждый из остальных трех моделей (индексы 6,3; 10; 20) выпускаемых подвесных отопительных агрегатов А02. Большей дальнобойностью обладают агрегаты типа АОД2 с обводным воздушным каналом над калорифером. Общим недостатком агрегатов А02 является высокий уровень звуковой мощности (88 дБА).

Подвесной отопительный агрегат другой модели СТД-З00п тепловой мощностью 349 кВт, рассчитанный на подачу 24600 м³/ч нагретого до 60°С воздуха, отличается повышенной до 10,2 м/с скоростью выпуска воздуха.

В напольных отопительных агрегатах используют не только осевые, но и центробежные вентиляторы (рис. 16.4);

их мощность может превышать мощность подвесных агрегатов. Воздух нагревается не только водой, но и паром, а также при сжигании газообразного топлива.

Для отопления помещения устанавливают не менее двух агрегатов, причем их тепловую мощность выбирают достаточной для поддержания температуры не ниже 5°С при выходе из строя одного из агрегатов.

При выпуске воздуха в свободное пространство крупного помещения через регулирующий многостворчатый клапан агрегата образуется так называемая компактная струя. Воздушная струя превращается в неполную веерную в том случае, когда регулирующий клапан дополняют рассеивающей решеткой.

Подачу нагретого воздуха при использовании отопитель­ных агретатов осуществляют двумя способами: наклонными струями сверху в направлении рабочей зоны (рис. 17.5, а) или горизонтальными струями выше рабочей зоны (рис. 17.5, б). Наклонной подаче отдается предпочтение, так как нагретый воздух попадает непосредственно в рабочую зону. Для этого воздух выпускается под углом 35° к горизонту, что обеспечивает наибольшую дальнобойность нагретых струй.

Горизонтальную подачу, получившую название сосредоточенной, применяют, когда при наклонной подаче температура и скорость движения воздуха в рабочей зоне (в точке А на рис. 17.5, а) превышают допустимые значения. Агрегаты для горизонтальной (или под малым углом к горизонту, как показано на рис. 17.5, б) подачи помещают на высоте от пола h=(0,35—0,65) Нп, т. е. в средней зоне по высоте помещения. Воздушные струи при этом получаются ненастилающимися (настилаются они на потолок при h>0,85 Нп, и это в высоких помещениях вызывает перегревание верхней зоны).

При сосредоточенной подаче под воздушной струёй в нижней части помещения возникает обратный поток воздуха. В месте, где расширяющаяся воздушная струя наиболее близко проходит своей нижней границей к рабочей зоне, обратный поток движется с максимальной скоростью. В этом месте (точка A на рис. 17.5, б) и проверяют допустимость получающихся значений скорости движения и температуры воздуха.

В крупных помещениях отопительные агрегаты размещают так, чтобы получалось несколько параллельных компактных или неполных веерных воздушных струй. При параллельных компактных струях (рис. 17.6, а) агрегаты располагают на расстоянии b<3Нп (Нп—высота помещения), при неполных веерных струях—до 10 Нп (рис. 17.6. б). В плане агрегаты устанавливают с учетом расположения колонн и крупногабаритного оборудования, которые могут нарушать свободное развитие воздушных струй в помещении.

Выбор модели отопительных агрегатов для крупных помещений делают в предположении, что будет принята наклонная подача воздуха, исходя из длины , м, зоны обслу­живания одним агрегатом, рекомендуемой в справочной литературе (например, для модели АО2-4 =9—12 м). Предварительно принимая ширину этой зоны b=, сопоставляют теплопотери обслуживаемой части помещения (с повышающим коэффициентом 1,10) с тепловой мощностью агрегатов. Выбрав окончательно модель агрегата, уточняют объем части помещения, приходящийся на один агрегат, и число агрегатов.

При наклонной подаче воздуха допустимо получение размера b=(0,5—2,0) .

Экономически выгоднее применять укрупненные отопительные агрегаты. При использовании крупных отопительных агрегатов температура воздуха в помещении может остаться довольно равномерной (отличие в верхней зоне от расчетной в рабочей зоне не более чем на 2—3 °С допустимо во многих производственных зданиях), особенно если там обеспечивается 2—3-кратный воздухообмен.

Р ис.17.6. Схемы расположения отопительных агрегатов в плане помещения при параллельных воздушных струях (о) и при неполных веерных воздушных струях (б)

ЛЕКЦИЯ 18