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, отделенных от реальных систем отопления и кондиционирования воздуха . Возвратная камера подает 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 газовая печь с принудительной подачей воздуха.
Природный газ/пропан/масло/уголь/дерево
Тепло производится 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
Основой любого регулятора CAV является 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 означает, 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.
