Справочник строителя | Системы водяного отопления

АВТОНОМНЫЕ (КОТТЕДЖНЫЕ) СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ

Большие возможности для стимулирования к экономии теплоты достигаются в автономных системах отопления. В последние годы широкое развитие получило строительство жилых загородных домов. Наибольшее применение в таких домах получили автономные системы отопления. Результаты многолетних натурных испытаний показали значительные энергетические преимущества автономных систем отопления, совмещенных с вентиляцией и горячим водоснабжением коттеджей. Для приготовления санитарной нормы наружного воздуха и сохранения воздушного режима в помещениях применяются приточно-вытяжные агрегаты с двухступенчатой утилизацией теплоты вытяжного воздуха на нагрев санитарной нормы приточного наружного воздуха. На рис. 1 представлена принципиальная схема приточно-вытяжного агрегата на базе кондиционеров типа VPL производства датской фирмы «Нилан». Агрегат состоит из двух блоков: А - фильтровально-утилизационный блок, изготовляется в России; Б - компрессорно-вентиляторный блок, изготовляемый фирмой «Нилан» (Дания).

Принципиальная схема водяной системы отопления, совмещенной с приточно-вытяжной вентиляцией

Рисунок 1. Принципиальная схема водяной системы отопления, совмещенной с приточно-вытяжной вентиляцией: А - фильтровально-утилизационный блок; Б - компрессорно-вентиляторный блок; 1 - воздушные клапаны с электрическим приводом; 2 - карманные фильтры; 3 - теплообменники установки утилизации с насосной циркуляцией антифриза; 4 - компрессор холодильной машины; 5 - автоматический четырехходовой клапан изменения направления движения рабочего агента - «фреона 22»; б - теплообменник холодильной машины в тракте приточного воздуха, выполняющий роль воздухонагревателя зимой (знак +) и воздухоохладителя летом (знак -); 7 - теплообменник холодильной машины в тракте вытяжного воздуха, выполняющий роль воздухоохладителя зимой (знак -) и воздухонагревателя летом (знак +); 8 - приточный вентилятор; 9 - вытяжной вентилятор; 10 – воздуховод забора санитарной нормы приточного наружного воздуха; 11 - воздуховод забора из кухни и санузлов вытяжного воздуха; 12 - приточный воздуховод; 13 - выбросное устройство вытяжного воздуха; 14 - гибкий отвод диаметром 100 мм; 15 - камера первичного воздуха с соплами; 16 - теплообменник, питаемый горячей водой от местного источника теплоснабжения (газового настенного котла); 17 - терморегулятор; 18 - вытяжка из помещения; 19 - вытяжной отвод из кухни и других мест вытяжки    

На рис. 1 длина блоков А и Б показана для двух производительностей по воздуху:

максимальной Lпн = 20 000 м3/ч при длине блока lА = 1250 мм и длине блока lБ = 2250 мм;

минимальной Lпн = 300 м3/ч при длине блока lА = 700 мм и длине блока lБ = 650 мм.

Размеры поперечного сечения блоков А и Б определяются скоростью воздуха в этом сечении в 2,5 м/с. Приточно-вытяжные агрегаты производительностью Lпн = 300 м3/ч удобно применять в коттеджах и многокомнатных квартирах. На входе приточного наружного воздуха Lпн и удаляемого вытяжного воздуха Lу установлены воздушные клапаны 1 с электроприводами, имеющими электрическую связь с пускателем электродвигателя соответственно приточного 8 и вытяжного 9 вентиляторов.

Оба блока А и Б горизонтальной перегородкой с теплоизоляцией разделены на два воздушных тракта: верхний - для прохождения санитарной нормы приточного наружного воздуха Lп.н; нижний - для прохождения вытяжного удаляемого воздуха Lу.

При работающих вентиляторах 8 и 9 зимой в блок А через открытые воздушные клапаны 1 по присоединительному воздуховоду 10 поступает холодный наружный воздух с расчетной температурой tн.х = -26 °С. Через присоединительный воздуховод 11 в нижний тракт поступает вытяжной воздух Lу с ty1 = +25 °С. После очистки в фильтрах 2 холодный поток проходит через верхний теплоотдающий теплообменник установки утилизации 3, где повышает температуру до tн2 = -4,4 °С от теплоты из вытяжного воздуха в нижнем теплообменнике.

Процесс работы установки утилизации подробно рассмотрен в разделе  Конструктивные особенности нагревательных приборов для различных методов отопления при построении на I-d-диаграмме на рис. 3.8. Холодильная машина в блоке Б состоит из компрессора 4, четырехходового автоматического клапана 5, теплообменника 6 в потоке Lпн и теплообменника 7 в потоке Lу. Соединенные медными трубками части холодильной машины после вакуумирования заправляются рабочим агентом «фреон 22». При атмосферном давлении «фреон 22» кипит при температуре - 29,8 °С. При более высоких давлениях, создаваемых от работы компрессора, «фреон 22» превращается в жидкость.

В зимний период холодильная машина в блоке Б используется для второй ступени нагрева приточного наружного воздуха, и этот режим работы холодильной машины называют тепловым насосом. Компрессор 4 через автоматический клапан 5 нагнетает в трубки теплообменника 6 газообразный «фреон 22». От работы вентилятора 8 к теплообменнику 6 поступает приточный наружный воздух, нагретый в первой ступени утилизации до tн2 = -4,4 °С (см. рис. 1).

Газообразный «фреон 22» в трубках теплообменника 6 имеет температуру порядка 20 °С. Это обеспечивает нагрев проходящего со стороны оребрения трубок теплообменника 6 приточного наружного воздуха до температуры tн3 = +8,5 °С.

После нагрева приточный наружный воздух по приточному воздуховоду 12 с температурой tп.н = + 10 °С подается вентилятором 8 к доводчикам эжекционным (ДЭ), смонтированным под окнами в комнатах.

При охлаждении в трубках теплообменника 6 «фреон 22» превращается в жидкость и теплота охлаждения и конденсации «фреона 22» передается на нагрев приточного наружного воздуха. Далее жидкий «фреон 22» через автоматический клапан 5 и дроссельное устройство поступает в трубки теплообменника 7 при пониженном давлении и кипит при температуре порядка - 8 °С. Теплота на испарение «фреона 22» отбирается от вытяжного воздуха, поступающего от работы вентилятора 9 к оребрению трубок теплообменника 7. Охлаждение вытяжного воздуха с начальной температурой t2 = +4 °С протекает с обильной конденсацией влаги.

Так как на поверхности оребренных трубок теплообменника 7 устанавливается отрицательная температура, то выпадающий из вытяжного воздуха конденсат превращается в иней и лед. На поверхности трубок теплообменника 7установлены датчики, которые контролируют накопление слоя инея. При достижении инеем контролируемой датчиком толщины следует через микропроцессор, встроенный в агрегат, команда на остановку электродвигателей приточного 8 и вытяжного 9 вентиляторов, а также переключение автоматического клапана 5. При этом компрессор 4 продолжает работать и горячие пары «фреона 22» через клапан 5 нагнетаются в трубки теплообменника 7, что вызовет быстрое оттаивание инея и образовавшаяся вода отводится в канализацию (или утилизируется). Процесс оттаивания теплообменника 7 длится 2-3 мин., при работе теплового насоса - до 60 мин.

Подогретый до tпн = +10 °С приточный наружный воздух из приточного воздуховода 12 по отводу 14 поступает в камеру первичного воздуха 15 ДЭ и выходит через сопла lпн. Эжектируемый внутренний воздух lв проходит со стороны оребрения трубок теплообменника 16. От работы насоса системы водяного отопления по трубкам теплообменника 16 проходит горячая вода

Поделитесь ссылкой в социальных сетях