Повітряне опалення і його можливості застосування в Україні
Автор: Войтович-Сальчук Валентин Сергійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Теплогазопостачання і вентиляція
Інститут: Інститут будівництва та інженерних систем
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2021-2022 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Країни Європи, а також країни Північної Америки вже давно опалюють свої приміщення за допомогою нагрітого повітря. Повітряне опалення дає можливість досягнути максимального коефіцієнту корисної дії для опалення житлового будинку або виробництва порівняно з водяною системою опалення. На сьогодні система повітряного опалення приватних будинків викликає зацікавлення в багатьох. Виробники повітряного устаткування представляюсь щось нове та ефективне для споживачів України. Чи насправді дана система є дієвою - слід розібратися. Система повітряного опалення – це ще один тип опалювальної системи порівняно з водяною. В даній системі теплоносієм виступає нагріте повітря, яке переносить енергетичний потенціал з одного середовища в інше. Повітряне опалення – це комбінація тепла в мережі повітропроводів та повітророзподільних пристроїв. Джерелом нагріву являється теплогенератор на твердому палеві, або електричний/водяний калорифер. Дане устаткування генерує певну кількість тепла, яка необхідна для обігріву житлового будинку або для виробничих цілей, відповідно – це тепло переноситься повітрям повітропроводами в задане приміщення. [6] Канадська технологія обігріву будівлі – це більш економічна альтернатива водяним та електричним способам. Базується вона на циркуляції теплого повітря в замкнутій системі трубопроводу, що сприяє рівномірному розподілу теплової енергії по всьому об’єму будівлі. Серед позитивних особливостей методики можна назвати інтеграцію з вентиляційною системою, доповнення у вигляді фільтруючих елементів, кондиціонерів та зволожувачів. У більшості випадків, спосіб використовується в будинках каркасної конструкції, широко поширених у Канаді, що є суттєво відмінним від традиційного будівництва в Україні. Внаслідок недостатньої товщини стін, у порівнянні з ццегляною спорудою, каркас не так добре утримує тепло, що продукується від радіаторів, тоді як повітряний обігрів формує оптимальний мікроклімат житла з мінімальними фінансовими витратами. [7] Принцип дії всієї схеми базується на тому, що вентилятор нагнітає холодне зовнішнє повітря в генератор, чи вентиляційну установку, де відбувається його нагрівання, очищення, зволоження та відправлення його в повітропровід для подальшого рівномірного розподілу по всьому об’му споруди. Як відомо зі шкільного курсу фізики, природна конвекція передбачає підйом теплого повітря вгору, а тому решітки, що подають, краще розташовувати ближче до підлоги. Якщо говорити про те, який тип ресурсу застосовувати для обігрів, то для генератора є найоптимальніший варіант – газ, для вентиляційної установки є вибір між водяним теплообмінником або електричним теном. Газ – варіант економічний, що передбачає майже повну відсутність продуктів згорання, безпечний. [7] Згідно класифікації системи, система повітряного опалення поділяється на: гравітаційну, і примусову. Гравітаційна система повітряного опалення відрізняється від примусової тим, що покладається, перш за все, на силу тяжіння для здійснення повної циркуляції. Принцип дії даної системи в тому, що маса на одиницю об’єму повітря знижується зі збільшенням температури, і зворотно-пропорційно відбувається при його охолодженні. Тепле повітря, легше рухається через «стояки» і вгору через стіни, далі до розподільчих повітропроводів, та через решітки потрапляє до кімнат. У міру охолодження воно стає важчим і повертається через зворотні решітки до повітропроводів та до самої печі. Звідси і назва «Гравітаційна система повітряного опалення». [1] У роботі було виконано підбір повітронагрівного устаткування згідно потреб будівлі за тепловтратами. Проведено аналіз та порівняльна характеристика систем у трьох регіонах країни, де визначено рентабельність застосування повітряного опалення в одному із регіонів та отримано результати, які базуються на порівнянні традиційної системи опалення та повітряної. Дослідження проводились на основі теоретичних розрахунків та чинних тарифів на електроенергію в Україні. Обєкт дослідження: Індивідуальний житловий будинок. Предмет дослідження: Система повітряного опалення за допомогою вентиляційної установки. Мета дослідження: Рентабельність застосування системи повітряного опалення при використанні одного й того ж самого джерела енергії, порівняно з традиційною системою опалення в трьох регіонах України. Ключові слова: повітряне опалення, аеродинаміка, тепловтрати, коефіцієнт корисної дії, радіальна система повітряного опалення, периметрична система повітряного опалення, балансування систему повітряного опалення. Перелік використаних літературних джерел. 1. James E.Brumbaugh, HVAC fundamentals. Volume 1: Heating Systems, Furnaces and Boilers. 2. http://prosto-teplo.ru/istorija-vozdushnogo-otoplenija 3. ASHRAEHandbook. Fundamentals. SI Edition. 1997. 4.https://aerostar.ua/ua/catalogue/vozduhoobrabatyvajuschee-oborudovanie/ustanovki/ARPD0260.html 5. http://www.klimatvdomi.com/heat/heat_air_ua.html 6.https://www.svittepla.com.ua/ua/blog-kompanii/povitriane-opalennia-perevagi-ta-nedostatki-v-budinku-abo-virobnitstvi 7. https://znatoktepla.ru/otoplenie/v-dome/vozdushnoe-otoplenie-doma.html#i-3