Размещение воздушно-отопительных агрегатов

Воздушно-отопительный агрегат всегда размещается в каком-то помеще­нии в ограниченном пространстве. Если стены, пол или потолок находятся до­статочно далеко от агрегата, то они слабо влияют на его работу, но если какая- либо поверхность находится в пределах характерных размеров струи, то возможно взаимодействие струи с поверхностью.

В таких случаях распростра­нение струи отличается от распространения струи в свободном пространстве, а при ограниченных размерах помещения образуются циркуляционные тече­ния. Для определения эффективности воздушно-отопительного агрегата необ­ходимо производить аэродинамический и тепловой расчет всего помещения с учетом фактического размещения агрегатов.

Немалую роль играют компоновка агрегата и аэродинамическое сопро­тивление теплообменника. Если, например, обратиться к аэродинамической характеристике ши­роко распространенного осево­го вентилятора ВО 14-320 №4 (1320 об/мин, 0,18 кВт), то при производительности 3000 м³/ч полное давление вентилятора составляет около 75 Па, а стати­ческое — только 40 Па. При не­удачной компоновке или потерях давления в агрегате, превышаю­щих 40 Па, скорость на выходе может быть недостаточной для распространения струи в про­странстве.

Каковы возможности выхода из такого положения? Во-первых, замена теплообмен­ника на другой, меньшего аэро­динамического сопротивления (больших габаритов) и установ­ка его на определенном расстоянии перед вентилятором.

Такая компоновка имеет некоторые преимущества: аэродинамические потери в теплообменнике несколько меньше из-за того, что на входе в теплообменник поток не имеет закрутки от­носительно одинаковых условий входа потока в вентилятор условий выхода потока из венти­лятора несколько лучше.

Недо­статком такой компоновки яв­ляется: ограничение перепада температур, из-за того что элект­родвигатель расположен в пото­ке теплого воздуха. Как вариант перед вентилятором может быть установлен кольцевой теплооб­менник (водяной или электри­ческий) в виде элемента цилин­дрической поверхности. Таким образом, получается компактная установка с минимальным аэро­динамическим сопротивлением.

При воздушном отоплении для выравнивания температуры по высоте помещения в верхней зоне помещения устанавливают специальные осевые струйные вентиляторы (дестратификаторы). Это свободно работающие осевые вентиляторы с единич­ной мощностью 0,18—0,37 кВт. Количество вентиляторов рас­считывается исходя из площади примерно 100 м² на один вентилятор. Струю вентилятора направляют под неко­торым углом в нижнюю зону, она вовлекает в движение большие массы воздуха и осуществляет интенсивную циркуляцию воздуха в помещении и выравнивание температур воздуха по пространству.

Особенный интерес представляет использование канальных радиальных вен­тиляторов в воздушно-отопительных агрегатах.

Основным достоинством радиальных канальных вентиляторов является бо­лее высокое статическое давление, развиваемое вентилятором. Это позволяет использовать агрегат как самостоятельно, так и с присоединенным к нему воз­духоводом. Например, если требуется нагревать воздух в помещении с высокими потолками (при отсутствии вредных примесей в воздухе), то можно подвесить агрегат в удобном месте и возвращать воздух по воздуховоду из верхней зоны в нижнюю, нагревая его в воздушно-отопительном агрегате (см рисунок).

Пря­мые потери теплоты через кровлю могут быть уменьшены приблизительно до 20 %, следовательно, суммарная тепловая мощность всех агрегатов или же их количество могут быть также уменьшены до 20%. Воздушно-отопительные агрегаты на базе радиального канального вентилятора могут быть использованы как отопительные агрегаты, позволяющие доставлять теплый (при необходимо­сти очищенный) воздух непосредственно в рабочие зоны. В качестве воздуховодов могут применяться воздуховоды как из оцинкованного листа, так и матерчатые, а в качестве воздухораздающих устройств — отверстия или сопла.

Диаметральные вентиляторы чаще всего можно встретить в составе внутрен­них блоков кондиционеров, которые летом работают на охлаждение, а зимой — на нагрев воздуха в помещении. В качестве источника теплоты в них используется электроэнергия, встречаются так же агрегаты с применением тепловых насосов для демисезонных условий работы.

Агрегаты на базе диаметральных вентиляторов благодаря возможности использования рабочего колеса малого диаметра и довольно большой осевой протяженности обычно имеют «плоское» исполнение (отличаются малой высотой) и устанавли­ваются на стене или потолке. Такие агрегаты не предназначены для работы с се­тью и работают со свободными входом и выходом.