Шкода О.Е., Юрьева Д.А.
ОСОБЕННОСТИ ОТОПЛЕНИЯ В РАЙОНАХ КРАЙНЕГО СЕВЕРА *
Аннотация:
в статье рассматриваются воздушные системы теплоснабжения, отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, применяемые для создания оптимальных санитарно-гигиенических условий в жилых, общественных и промышленных зданиях. Особое внимание уделяется преимуществам воздушных отопительных систем, таким как высокая скорость нагрева помещений, возможность автоматизированного управления, снижение капитальных и эксплуатационных затрат, а также интеграция с существующими системами вентиляции и кондиционирования. Описаны основные схемы воздушного отопления — рециркуляционная, с приточным воздухом и комбинированная — а также принципы работы систем с промежуточным и прямым нагревом воздуха. Рассмотрены методы управления и автоматизации, обеспечивающие комфорт и энергоэффективность.
Ключевые слова:
воздушное отопление, схемы систем, автоматизация, комфорт
Системы теплоснабжения, отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха служат для формирования в обогреваемых помещениях нужных санитарно-гигиенических условий в жилых, общественных и промышленных зданиях. Обеспечение требуемых климатических параметров в промышленных помещениях должно соответствовать нормам технологического процесса.В данной статье рассмотрены преимущества воздушных отопительных систем, построение таких систем, их схемы, а также основы управления и автоматизации этих систем.В сравнении с другими типами отопительных систем воздушные методы обладают рядом преимуществ:1) невысокой тепловой инерцией, благодаря чему помещения, даже с большими размерами, нагреваются за короткий промежуток времени,2) возможностью реализации автоматизированного регулирования с высоким уровнем функциональности и гибкости – система дает возможность точного управления как по качественным характеристикам, изменяя температуру воздуха, подаваемого в помещение, так и по количественным параметрам за счет корректировки расхода этого воздуха.Такой подход обеспечивает выбор оптимальных вариантов систем автоматизации и позволяет интегрировать регулирование, зависящее от погодных условий, путем изменения характеристик теплоносителя в зависимости от температур наружного воздуха,3) отсутствием традиционных элементов, таких как трубы, нагревательные устройства и различного рода арматура, что приводит к снижению капитальных и эксплуатационных расходов, связанных с монтажом и техническим обслуживанием водяных или паровых отопительных систем,4) повышенным уровнем комфорта за счет улучшенной циркуляции воздуха в отапливаемых помещениях, что способствует созданию более благоприятного климата внутри,5) возможностью объединения с существующими системами вентиляции и кондиционирования, где основной рабочий агент также является воздух, что предоставляет дополнительные варианты для организации эффективного и экономичного отопления, позволяя интегрировать различные системы климат-контроля без необходимости значительных перестроек и капитальных инвестиций для модернизации существующих инженерных решений в зданиях различного назначения.В настоящие время существует несколько схем системы воздушного отопления.Схемы рециркуляционные. Функционируют по замкнутому кругу: потоки, нагретые теплогенератором, поступают в помещение, которое требуется обогреть, затем, когда воздух охлаждается, его улавливают, снова направляют к теплообменнику и повторно нагревают.Такой процесс может происходить множество раз подряд. Рециркуляционные установки признаны эффективными, поскольку почти исключают теплопотери.Основной минус заключается в низком качестве воздуха в помещении, ведь один и тот же воздух циркулирует по кругу, используется многократно, а значит, постепенно могут скапливаться пыль, загрязнения и нежелательные примеси.Схемы с приточным воздухом, в которой приток воздуха осуществляется снаружи, затем воздух нагревается установкой и направляется внутрь помещений, откуда затем удаляется по обратному каналу обратно наружу.Комбинированная схема, сочетающая рециркуляцию и подачу приточного воздуха, комбинирует в себе функции воздушного отопления, вентиляции и кондиционирования. Благодаря этой комбинации снижается потребность в большом количестве оборудования, что положительно сказывается на стоимости строительства и обслуживания. Данная комбинированная схема может быть успешно применена в зданиях различного типа, от жилых до промышленных.Как работает система воздушного отопления.Воздушная система отопления состоит из теплогенератора, отвечающего за нагревание воздуха, и разветвленных воздуховодов, тёплый воздух, подаваемый в помещение, очищается пропуском через фильтр, и поступает в обогреваемые помещения. Нагрев осуществляется теплом, получаемым при сгорании топлива (газа или дизельного топлива) в теплогенераторной установке. Отходящие дымовые газы отводятся через дымоход.Регулировка системы воздушного отопления обеспечивается за счет использования, клапанов, решеток и автоматических блоков управления. Подачей нагретого воздуха в систему воздуховодов осуществляется с помощью автоматических заслонок. За счёт этого достигается разделение помещения на отдельные зоны, в каждой из которых создаётся свой микроклимат. Автоматические блоки управления обеспечивают оперативную настройку рабочих параметров, оптимизируя энергопотребление оборудования и пропускную способность каналов для поддержания стабильной температуры в помещениях.Рисунок 1.Рисунок 2.Системы воздушного отопления могут быть с промежуточным и без промежуточного теплоносителя.В системах без промежуточного теплоносителя воздух нагревается непосредственно от сгорания топлива (газа, дизеля, электричества, отработанного масла или дров). В системах с промежуточным теплоносителем, тепло от сгорания топлива сначала передается жидкости (воде, гликолю и т.п.), а затем эта жидкость нагревает воздух.В зависимости от способа организации прогрева воздуха применяют рекуперативные воздухонагреватели и прямого нагрева.В воздухонагревателях рекуперативного типа нагрев воздуха осуществляется посредством теплообмена через стенки теплообменника. Продукты сгорания топлива, подаваемого горелкой в камеру сгорания, циркулируют через многоходовой теплообменник, передавая тепловую энергию. Нагретый воздух, изолированный от продуктов сгорания, направляется в помещение, а отработанные газы выводятся через дымоход.Принцип работы воздухонагревателей прямого нагрева основан на непосредственном смешивании воздуха с продуктами сгорания газа. Газ сгорает в потоке воздуха, и вся тепловая энергия, выделяемая при сгорании, передается воздуху без использования теплообменника.
Номер журнала Вестник науки №6 (87) том 4
Ссылка для цитирования:
Шкода О.Е., Юрьева Д.А. ОСОБЕННОСТИ ОТОПЛЕНИЯ В РАЙОНАХ КРАЙНЕГО СЕВЕРА // Вестник науки №6 (87) том 4. С. 1473 - 1479. 2025 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/24724 (дата обращения: 11.02.2026 г.)
Вестник науки © 2025. 16+