Приточно-вытяжная система включает в себя расположенные в отдельных помещениях регистры, через которые выводится нагретый воздух.
Принудительная система центрального отопления – это система, в которой в качестве теплоносителя используется воздух . Эти системы полагаются на воздуховоды , вентиляционные отверстия и камеры в качестве средств распределения воздуха, отдельно 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 менее распространено в Европе , где преобладает водяное отопление , особенно в виде водяных радиаторов.
Типы
Современная печь с принудительной подачей воздуха газового типа.
Природный газ/пропан/масло/уголь/дерево
Тепло вырабатывается 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.
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
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.
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
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 отключаются.
Вентилятор отключается по истечении определенного периода времени (в зависимости от конкретного используемого оборудования это может быть фиксированное или программируемое время).
Самобалансирующийся механизм
В основе любого регулятора CAV лежит 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
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
По сравнению с водой воздушные массы обладают меньшей теплоемкостью. Это значит, 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
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
Недостатки: требуют воздуховодов больших сечений, необходимо резервировать приточный узел и насос в узле трубопроводов, 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).
^ 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 и температура, факты, формулы, единицы СИ» . www.collegesearch.in . Проверено 22 октября 2023 г.
^ «Что такое газовое канальное 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.
