Системы электрического отопления

В прежние времена отапливать помещения электричеством считалось дорогим, экологически вредным и пожароопасным спиральные обогреватели пересушивали воздух, сжигали кислород, а при неаккуратном обращении могли сжечь и вес пометшие. И затраты на такое отопление было очень высоким.

В настоящее время появились новые обогревательные приборы электрического отопления, которые можно применять в гостиницах:

· излучатели инфракрасные.

· кабельное отопление.

· обогреватели бытовые (тепловентиляторы, масляные радиаторы).

Появление новых электрических приборов отопления, таких как инфракрасные обогреватели и кабельные системы обогрева полов, полностью изменило представление об электрическом отоплении. Современное электрическое оборудование, предназначенное для обогрева помещений, является самым экологически чистым, оно не сжигает кислород, не изменяет влажность, пожаробезопасно, имеет соответствующий класс защиты от поражения током, работает бесшумно и не выделяет никаких вредных веществ. Электромагнитные поля от этих приборов значительно меньше полей от многих бытовых электроприборов. При использовании современных автоматов защиты и защитного отключения вероятность пожара или поражения электрическим током близка к нулю.

Кроме того, электрическое отопление позволяет пользователям существенно экономить средства, рационально используя электроэнергию. В помещении, отапливаемом электроприборами, устанавливается термостат, который позволяет регулировать температуру в пределах 5-30° С. (снижение температуры на 1° С уменьшает затраты электроэнергии на 4-5%). Таким образом, экономия может достигать 30-50%. Для этого необходимо гибкое регулирование температурных режимов в каждом отдельном помещении. Особенно значительная экономия (до 80%) достигается при использовании инфракрасных обогревателей на объектах с потолками выше 4,5 м.

Используя современные приборы электрического отопления, можно задать нужный график изменения температур, отключить одну или несколько комнат, даже целый этаж гостиницы.

Монтаж оборудования может выполняться поэтапно и проведение профилактических работ в процессе эксплуатации не требуется. При этом не возникает проблем с ремонтом теплотрасс, нет необходимости в летней профилактике и заготовке топлива. Электрическое отопление позволит сохранить исторические места, ведь для его установки не требуется прокладки теплотрасс и связанных с этим земляных работ.

Инфракрасные обогреватели. Любая конвекционная система создает тепловой баланс за счет нагрева воздуха. Обычно, основным теплоносителем является вода, циркулирующая в трубах и нагре­вающая воздух в здании. Естественно, что для этого нужно иметь встроенную котельную или же использовать внешнюю городскую воду.

По законам физики перегретый воздух создает облако тепла, которое поднимается вверх и образует тепловую пробку. Внизу температура увеличивается только тогда, когда полностью прогре­ются верхние слои воздуха. Понятно, что на все это тратится огромное количество энергии. В этой связи специалисты пытаются пересмотреть традиционный подход к системе отопления и в качестве альтернативы предлагают применять инфракрасные обогреватели.

Главное преимущество инфракрасных обогревателей как раз и основано на принципе прямой передачи тепла всем физическим предметам, находящимся в зоне действия аппарата. При передаче тепла с помощью электромагнитных волн отсутствует промежуточный теплоноситель - воздух, следовательно, затраты энергии для достижения необходимого баланса тепла минимальны.

Наиболее известным инфракрасным обогревателем является солнце. Известно, что инфракрасные солнечные лучи проходят долгий путь в космосе с минимальными потерями энергии. Когда на их пути встречается какая-нибудь поверхность, то энергия, поглощаясь, превращается в тепло. Нагретые же таким образом предметы, в свою очередь, отдают тепло окружающему воздуху.

Солнце - источник электромагнитного излучения, которое, в зависимости от длины волны, делят на три части. Первая - видимый свет, который может быть при помощи обычной призмы расщеплен на семь цветов от фиолетового до красного (в порядке возрастания длины волны). Более короткие волны неразличимы невооруженным глазом и находятся за фиолетовой областью спектра. Отсюда и название - ультрафиолетовые волны. Наша атмосфера хорошо их поглощает. Защитной реакцией организма человека на воздействие ультрафиолета является потемнение кожи — загар.

Длинные волны - это инфракрасное излучение, которое также невидимо и располагается с противоположной стороны солнечного спектра за красной областью. Нашими органами чувств оно воспринимается как обычное тепло. Диапазон инфракрасного излучения достаточно велик и ученые его разбили на три поддиапазона - ближний, примыкающий к видимому свету, средний и дальний (или длинноволновый). Чем горячее предмет, тем более короткие волны он излучает, вплоть до видимого света (например, раскаленный стальной прут).

Длинноволновый обогрев можно сравнить со световыми лучами. Правильно распределив в комнате источники света можно добиться комфортабельного, равномерного освещения. Точно так же распределяются и инфракрасные излучатели. Вычислив сначала суммарную мощность, необходимую для обогрева помещения в целом, можно затем определить мощность обогревателей, обеспечи­вающую равномерное распределение тепла в помещении. Рассчитывая систему инфракрасного обогрева, исходят из высоты потолков, суммарной требуемой мощности, а также типа помещения, в котором будет применяться инфракрасная система обогрева.

Инфракрасные обогреватели дают тот же эффект. Они не используют промежуточный теплоноситель, то есть не греют воздух. Вводится даже новое понятие - температура поверхности. Она может быть 15 С и выше, хотя температура воздуха при этом не превышает и 10 С. Иными словами, человек вполне реально ощущает тепло, но его совершенно не интересует температура окружающей среды. При таком отоплении обогревается все, что попадает в зону действия обогревательных приборов. Главное - правильно их расположить и позаботиться о системах общеобменной вентиляции (чтобы энергия не терялась, оседая на пыли и нагревая воздух).

При выборе системы инфракрасного отопления приходится принимать во внимание целый ряд дополнительных условий, чтобы найти оптимальное, с точки зрения техники и экономики, решение. Каждое помещение, требующее отопления, индивидуально, так же, как и воз­можности его заказчиков.

Кабельное отопление. Системы кабельного отопления выполняются с применением экранированного кабеля и исключают вредное воздействие электромагнитных полей. Электронные термостаты, управляющие работой системы, позволяют с высокой точностью устанавливать желаемую температуру. Кабельные системы могут применяться для основного или дополнительного отопления помещений. Основные преимущества систем кабельного отопления:

· низкие капитальные затраты на установку системы по сравнению с водяным и газовым отоплением;

· низкие эксплуатационные затраты;

· высокий КПД (система относится к энергосберегающим технологиям);

· возможность установки температуры в каждом помещении независимо от других и отключения обогрева, если помещение не используется;

· экологически чистая;

· независимость от центрального отопления;

· система не занимает полезной площади в помещении и не портит интерьер;

· равномерное распределение тепла по всей поверхности пола;

· безопасность (заземление, защита от тока утечки и короткого замыкания);

· возможность установки во влажных помещениях;

· использование любого отделочного материала для пола.

Существуют многоканальные системы управления, позволяющие автоматически корректировать температуру в помещении в зависимости от температуры на улице.

Системы кабельного отопления применяются не только для отопления помещений. Они находят применение в автоматических системы антиобледенения, предотвращающих обледенение крыш и водостоков, замерзание подъездных путей, прилегающих территорий, тротуаров, лестничных маршей, водопроводных коммуникаций.

Современные здания гостиниц оборудуются системами предотвращения обледенения водосборных желобов и водосточных труб, образования сосулек на краю кровли. Эти явления представляют серьезную опасность для гостей, персонала гостиниц, пешеходов и автомобилей, а также приводят к повреждению системы водоотвода, самой кровли и фасада здания.

В качестве примеров рассмотрим несколько вариантов приборов электрического отопления:

Теплоизлучающая пленка, размещаемая на полу под ковровым покрытием, кафелем, паркетом. Терморегулятор позволяет программировать отопление. Если выставить на нем 19°С, то система будет включаться и выключаться автоматически, поддерживая заданную температуру. Преимущества: отсутствие каких-либо обогревательных элементов в помещении, комфортное тепло без температурных перепадов, полная электробезопасность, элементарный монтаж. Используется как вторичное и первичное отопление, потребляемая мощность на 1 м² при -26°С снаружи равна мощности обычной лампочки накаливания. Область применения: номера, бассейны, рестораны и другие общественные помещения.

Теппоизлучающие модули для подвесных потолков - идеальный вариант для недостаточно отапливаемого офиса и т. п. Достаточно заменить несколько панелей подвесного потолка на такие же, но греющие.

Теплоизлучающее зеркало вместе с теплом привнесет в интерьер оригинальный элемент дизайна. Во влажном помещении на таком зеркале не появится испарина.

Теплый коврик можно постелить в ванной, если не хочется вскрывать дорогое кафельное покрытие, чтобы сделать теплый пол.

В гостиницах есть смысл использовать электрический способ отопления как дополнение к уже существующей системе центрального отопления. Это особенно актуально в весенне-осенний период, когда центральное отопление отключено. При значительном похолодании зимой центральная система не обеспечивает требуемый уровень комфорта, а прямое стационарное электрическое отопление автоматически создает необходимый температурный режим при незначительных эксплуатационных затратах. Трудно оценить значение дополнительного резервного электрического отопления в аварийных ситуациях.

Вентиляция

Согласно действующим в России на сегодняшний день строительным нормам и правилам, все здания в зависимости от их предназначения должны оснащаться системами приточной или вытяжной вентиляции с определёнными параметрами (кратность воздухообмена, количество удаляемого воздуха из помещения и пр.). Зачастую характер использования помещений или пожелания владельца помещений, обусловливает специальные требования к температурно-влажностным качествам воздуха. Для выполнения подобных требований необходимо прибегать к использованию специальных систем для обработки воздуха.

Назначение вентиляции и классификация систем. Вентиляцией называется замена воздуха помещения наружным воздухом. Задача вентиляции состоит в том, чтобы обеспечить воздушную среду в помещении, отвечающую санитарно-гигиеническим и технологическим требованиям.

Практика показывает, что норма подачи чистого наружного воздуха определяется конкретными условиями. Назначение помещения определяет периодичность замены воздуха. Например, рекомендованные значения циркуляции воздуха в час для ванной комнаты составляет 6-8 м³, душевой - 15-20 м³, для жилой комнаты 4—6 м³, кухни -10-15 м³ и т. д. Эти нормы приблизительны, но желательны с точки зрения чувства комфорта человека в этих помещениях.

Системы вентиляции классифицируют по ряду признаков:

· по природе давления - на системы с гравитационным побуждением воздуха (естественная вентиляция) и с искусственным побуждением (механическая вентиляция);

· по функциональному признаку - на вытяжные, приточные и приточно-вытяжные;

· по схеме воздухообмена - на местные (воздух удаляется или подается непосредственно у места образования вредных веществ, а также у места работающего); общеобменные (смена воздуха происходит в объеме помещения) и смешанные (общеобменные в сочетании с местными).

· по характеру обработки воздуха системы вентиляции могут быть прямоточными (в помещение подается только наружный воздух) и рециркуляционные (весь воздух из помещения или его часть после обработки вновь поступает в помещение). Системы с частичной рециркуляцией позволяют утилизировать теплоту выбросного воздуха.

В жилых, общественных и производственных зданиях, не требующих интенсивного воздухообмена, большое распространение получили вытяжные канальные системы естественной вентиляции (рис.12). Вертикальные вытяжные каналы этих систем обычно располагают в толще внутренних стен или в специальных железобетонных блоках и шахтах.

Системы естественной вентиляции имеют простое устройство, несложны в эксплуатации, однако из-за малого радиуса действия (до 8 м) малоэффективны. Скорость воздуха в воздуховодах систем с гравитационным (естественным) побуждением принимают 0,5... 1,0 м/с. Сборные короба и вытяжные шахты на чердаке выполняют с утеплен­ными стенками во избежание выпадения конденсата на их внутренних поверхностях в зимнее время. Материал стенок каналов и шахт должен быть несгораем.

В номерах гостиницы вытяжку устраивают из кухонь, ванных комнат и санузлов.

Системы вентиляции с механическим побуждением обладают рядом достоинств, главное из них - увеличение радиуса действия (до 50 м), возможность подвергать воздух различной обработке (нагревать, увлажнять и т. д.). Эти системы позволяют обслуживать большое число помещений, что дает экономию за счет укрупнения единичной мощности вентиляционного оборудования.

Рис. 12. Канальная система вытяжной вентиляции с естественным побуждением: I - вытяжная решета; 2 - вертикальный клапан; 3 - горизонталь­ный утепленный канал; 4 - вытяжная утешенная шахта; 5 - дефлектор

Механическая вентиляция может быть как приточной, так и вытяжной (рис. 13). Она дает возможность использовать различные схемы воздухообмена путем применения и местных, и общеобменных систем.

Приточный воздух следует подавать так, чтобы он не поступал через зоны с большим загрязнением в зоны с меньшим загрязнением и не нарушал работы местных отсосов.

Эффективная система вентиляции получается только после тщательной настройки всех воздухораспределительных устройств в соответствии с требуемой кратностью воздухообмена в конкретном помещении. Идеальное распределение воздуха получается в том случае, когда человек не замечает потока воздуха, и в любых штатных ситуациях воздух остается свежим.

10 9 8 7

Рис. 13. Общеобменная приточно-вытяжная система механической вентиляции: 1 - выбросная шахта, 2 — вытяжной вентилятор; 3 - сборный вытяжной воздуховод; 4 - вытяжной воздуховод; 5 - вытяжная решетка; 6 - приточная решетка; 7— приточный воздуховод; 8 — приточный вентилятор; 9 - калорифер; 10 - воздушный фильтр; 11 — многостворчатый утепленный клапан; 12 - воздухозаборная шахта

 

Кондиционирование воздуха

Сущность кондиционирования воздуха заключается в создании и автоматическом поддержании определенного состава воздушной среды в помещении (температуры, относительной влажности, запыленности и пр.) независимо от изменения метеорологических условий и интенсивности выделений теплоты и влаги в помещениях. Кондиционирование применяют в тех случаях, когда заданные параметры микроклимата в помещении не могут быть обеспечены вентиляцией.

Системы кондиционирования, как правило, снабжаются средствами для очистки воздуха от пыли, бактерий и запахов, подогрева, увлажнения и осушении его, перемещения, распределения и автоматического регулирования температуры воздуха, его относительной влажности, а иногда и средствами регулирования газового состава и ионосодержания воздуха, а также - средствами дистанционного управления и контроля. Системы кондиционирования больших общественных зданий должны обслуживаться комплексными автоматизированными системами управления.

Кондиционер - это в принципе тот же холодильник, только без холодильной камеры. Установка для кондиционирования воздуха делает точно такие же манипуляции, как и холодильник, и тем же самым способом. Он охлаждает помещение, а излишки тепла отводит на улицу. Если же требуется прогреть помещение, то наоборот – кондиционер берет тепло с улицы и несет его в дом.

На рис. 14 изображена принципиальная схема работы кондиционера: компрессор (1) сжимает фреон, создавая при этом высокое давление. От этого фреон становиться горячим и переходит в газо­образную форму (2). Далее фреон поступает в конденсатор, где он конденсируется, затем проходит через терморегулирующий вентиль (дроссель) (3), который в свою очередь регулирует подачу фреона в испаритель, рассеивая тепло, и при этом опять становиться жидким. После этого фреон проходит через расширитель, испаряется - становится холодным (4). Далее холодный газ проходит через спирали, чтобы газ поглотил теплоту и остыл воздух внутри здания.

Рис.14. Схема работы кондиционера

Классификация систем кондиционирования воздуха. По назначению кондиционирование воздуха делится на комфортное и технологическое. Комфортное (бытовое) - предназначено для создания микроклимата, оптимального для жизнедеятельности людей. Технологическое (промышленное) обеспечивает необходимые условия для технологических процессов. Система кондиционирования (СКВ) включает воздухоприготовительное устройство (кондиционер), сеть воздуховодов и сетевое оборудование (воздухораспределители, шумоглушители, средства автоматического регулирования).

По конструктивному исполнению все кондиционеры можно разделить на 2 класса: моноблочные – состоящие из одного блока и сплит-системы – состоящие из двух и более блоков.

По характеру связи с обслуживаемым помещением СКВ разделяются на центральные и местные.

По схеме обработки воздуха СКВ разделяют на прямоточные и на рециркуляционные.

Кондиционеры бывают неавтономные и автономные. Неавтономные не имеют источников холода в составе их конструкций. Они представляют собой разборные (секционные) и неразборные (шкафные) агрегаты, к которым необходимо подводить холодо- и теплоноситель.

Автономные кондиционеры характеризуются наличием источника холода (холодильной машины). К ним должны быть подведены электроэнергия для привода компрессора холодильной машины, вентилятора и для нагрева воздуха в электрокалорифере, а также воды или воздуха для охлаждения конденсатора холодильной машины. В последнее время широкое распространение получили СКВ на базе раздельных автономных кондиционеров (сплит-системы). Холодильный агрегат этих кондиционеров обычно размещают на наружной стороне стены, а воздухообрабатывающую его часть в обслуживаемом помещении. Компрессор этих кондиционеров охлаждается уличным воздухом.

Рынок кондиционеров очень неоднороден. Можно выделить несколько видов кондиционеров.

Кондиционер оконный - он моноблочный и обычно устанавливается в оконный проем или тонкую стену. Он менее удобен по сравнению со сплит-системой, так как имеет высокий уровень шума, не оставляет выбора для места установки и ухудшает освещенность помещения. Достоинства: полная заводская готовность и простота монтажа, дешевизна. Оконные кондиционеры устанавливаются непосредственно в окно или в стену задней, компрессорной частью, а передняя охлаждает или нагревает воздух в комнате. В некоторых моделях предусмотрено дистанционное управление.

Сплит-система же состоит из двух блоков: внутреннего, расположенного в помещении, и наружного, вынесенного на улицу. Благодаря такому разделению кондиционер не привязан к оконному проему. Внутренний блок сплит-системы можно разместить в практически любом удобном месте. Внешний блок можно устанавливать на чердаке, в подвале или на фасаде здания. Блоки соединяются между собой медными отожженными трубками, по которым течет фреон. При этом наружный воздух в помещение не попадает: наружный блок греет улицу, а внутренний - охлаждает помещение. Наиболее шумный узел кондиционера - компрессор - вынесен во внешний блок. И, наконец, большим преимуществом сплит-системы является значительный выбор типов внутренних блоков. Они бывают настенными, напольными, потолочными, колонными и встраиваемыми в потолок - кассетными и канальными. Если с одним внешним блоком работает несколько внутренних, обычно от 2 до 5, такой кондиционер называется мультисплит-системой. При этом внутренние блоки могут быть не только разной мощности, но и разных типов. Такое конструктивное решение позволяет не загромождать наружную стену здания и портить ее внешний вид наружными блоками, но и при выходе из строя внешнего блока мультисплит-системы перестают работать все внутренние блоки – с этой точки зрения надежность нескольких Сплит-систем выше.

Рис. 16. Сплит-система

Существуют мобильные или напольные кондиционеры. Во-первых, так называют мобильные моноблоки, связанные с улицей гибким гофрированным шлангом (его обычно выводят на улицу в приоткрытую дверь, в форточку или в окно). Во-вторых, это могу быть мобильные сплит-системы: их внутренний и внешний блоки связаны между собой гибким шлангом, в котором находятся фреоновые трубопроводы и электрические коммуникации. Работа такого кондиционера практически не отличается от обычной сплит-системы, за исключением двух особенностей: он не требует специального монтажа, а из-за того, что компрессор расположен во внутреннем блоке, сильнее шумит. Недостатком является также ограниченная мощность. При этом кондиционер такого типа может самостоятельно установить любой пользователь.

Рис. 17. Напольный кондиционер

Чиллер - водоохлаждающая машина. Является ключевым узлом системы центрального кондиционирования воздуха. Один такой агрегат может охлаждать огромные офисные здания. Применяется в больших зданиях и особенно в многоэтажных зданиях. Это водоохлаждающая машина и вместо фреона течет вода. Чиллеры выполняются с воздушным, водяным или выносным конденсатором. В охлажденной водопроводной сети, вся установка для кондиционирования воздуха живет на крыше или позади здания, и это охлаждает воду до 6-13 градусов. Эта охлажденная вода поступает в фанкойлы по внешнему устройству напоминает внутренние блоки сплит-систем. Некоторые чиллеры имеют встроенную гидравлическую группу с циркуляционными насосами, баками и необходимой аппаратурой. На рис.18 видно, что установка для кондиционирования воздуха (слева) полностью стандартна.

Рис. 18. Схема чиллера: 1 - компрессор, 2 - конденсатор; 3 - терморегулирующий вентиль; 4 — испаритель; 5 — трубки с охлажденной водой

Рис. 19. Чиллеры

Фанкойл. Как по внешнему виду, так и по своему устройству Фанкойл очень напоминают внутренние блоки сплит-систем. Только в качестве «внешнего блока» для них выступает водоохлаждающая машина чиллер, а вместо фреона используется вода. При наличии бойлера система Фанкойл может использоваться и для отопления.

Рис. 20. Стандартные и кассетные фанкойлы

Центральный (канальный) кондиционер. Его функции - очистка, предварительный нагрев или охлаждение уличного воздуха, который раздается по помещению с помощью системы воздуховодов. Как правило, для охлаждения воздуха центральный кондиционер использует воду, поступающую от чиллера. Принципиальное отличие канального кондиционера от остальных Сплит-систем состоит в возможности подачи свежего воздуха в объемах, необходимых для полноценной вентиляции помещений. Таким образом, использование одного канального кондиционера позволяет решить задачи как вентиляции, так и кондиционирования большого офисного здания, гостиницы, и т.д.

Рис. 21. Центральный (канальный) кондиционер

Руфтоп. Это моноблок, устанавливаемый на крыше или рядом с охлаждаемым помещением. Более всего напоминает большой оконный кондиционер размером от телевизора до легкового автомобиля. Руфтоп сам охлаждает или нагревает воздух и подает его по системе воздуховодов. Используется для охлаждения больших помещений: спортзалов, супермаркетов, кафе, вокзалов и аэропортов.

Рис. 22. Руфтоп

Кондиционеры кассетного типа. Для установки кассетного типа кондиционера, также как идя канального, необходим подвесной потолок. Основное достоинство кассетного кондиционера – незаметность, поскольку видна только декоративная решетка. Еще одно преимущество – равномерное распределение воздушного потока по четырем направлениям, что позволяет использовать всего один кондиционер для охлаждения большого помещения.

Кондиционеры точного контроля параметров воздушной среды. Используются в компьютерных залах, АТС и других местах, насыщенных дорогой электроникой. Кондиционеры этого типа, могут круглый год поддерживать оптимальную температуру, влажность, чистоту и подвижность воздуха. Благодаря конструкционным особенностям, они на порядок надежнее бытовых кондиционеров и обеспечивают более высокую точность в поддержании заданной температуры.

Рис. 23. Кондиционер кассетного типа

VRV - системы. Разновидность центральных системы кондиционирования воздуха. Могут состоять из нескольких наружных и большого числа внутренних блоков, объединенных единой системой управления и общей разводкой фрионовых трубопроводов.

Рис. 24. VRV-системы

Конваеры обеспечивают пять функций – охлаждение, вентиляцию, очистку, увлажнение и ионизацию воздуха. С помощью этих устройств обеспечивается подача постоянного потока охлажденного воздуха без использования экологически вредных газов и рециркуляции воздуха.

Рис. 25. Конваер

Самое главное в выборе кондиционера не только само оборудование, а то, насколько профессионально и квалифицировано оно будет подобрано, смонтировано и обеспечено гарантийным и постгарантийным сервисным обслуживанием. Для правильного подбора оборудования и выбора места его установки, менеджер-проектировщик обязан посетить помещение, которое планируется кондиционировать. От качества проведенных работ во многом зависит длительность срока службы кондиционера.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: