Система воздушного отопления

Система воздушного отопления, отличающаяся конструктивным исполнением узлов фильтрации, нагрева, кондиционирования и стерилизации воздуха в виде единообразно унифицированных по установочным и присоединительным размерам конструктивных элементов с единообразно унифицированными посадочными местами с возможностью взаимной замены и дополнения системы посредством заранее предусмотренных в системе посадочных мест для всех возможных элементов системы. 1 н.з. и 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Система воздушного отопления относится к средствам для создания благоприятных условий проживания в крытых помещениях, преимущественно в индивидуальных домах.

Известны системы воздушного отопления, в которых воздух, отбираемый из помещений, очищается от механических примесей, нагревается и подается обратно в помещения. Для перемещения воздуха используется соответствующая система подающих и обратных воздуховодов. Механическое побуждение движения воздуха обеспечивается воздухонагнетателем (канальным вентилятором). При этом осуществляется приточная вентиляция путем подмеса свежего воздуха в обратные воздуховоды и вытяжная из нежилых помещений. В зависимости от скорости перемещения воздуха по воздуховодам известные решения подразделяются на низко- и высокоскоростные.

Низкоскоростные системы воздушного отопления являются традиционными. Скорость потока нагретого воздуха на выходе из подающих решеток в таких системах не превышает 1,5 м/с, что является комфортным для потребителя. Дополнительным преимуществом является невысокая шумность работы системы. Существенными недостатками таких систем являются значительные затраты на разработку, монтаж и наладку (балансировку) таких систем [1].

К высокоскоростным обычно относят способы воздушного отопления со скоростью потока на выходе из подающих решеток более 3 м/с. Известные высокоскоростные решения имеют ряд преимуществ. Это простота разработки, монтажа, а главное - отсутствие необходимости балансировки системы. Последнее достигается за счет применения специальных гибких подающих воздуховодов малого сечения определенного диапазона длин (от 3 до 7 м). Существенными недостатками таких систем являются повышенная шумность работы системы и повышенные энергозатраты на прокачку воздуха через систему [2].

Предлагаемое решение объединяет ряд преимуществ обоих типов известных (низко- и высокоскоростных) решений и улучшает потребительские качества системы за счет снижения уровня шума, а также упрощает расширение функциональных возможностей системы и упрощает и удешевляет монтаж. Снижение шума и удешевление монтажа осуществляется за счет совместного применения высоконапорного вентилятора и гибких шумоглушащих подающих воздуховодов. Расширение функциональных возможностей обеспечивается введением в систему новых функциональных узлов без дополнительных доработок конструкции. Упрощение и удешевление достигается за счет единообразной унификации посадочных мест дополнительного оборудования - узлов фильтрации, увлажнения, стерилизации воздуха. Эти узлы могут быть установлены как все одновременно, так и порознь.

Предлагаемая система воздушного отопления изображена на фиг.1.

В систему воздушного отопления входят подающие и обратные воздуховоды (условно не показаны). При этом подающие воздуховоды выполнены в виде гибких звукоглушащих теплоизолированных воздуховодов, по которым подогретый воздух поступает во все помещения, а забор воздуха из которых осуществляется обратными воздуховодами, которые также могут быть выполнены гибкими.

Система воздушного отопления содержит последовательно соединенные входной патрубок 1, обратный коллектор 2, отвод-переход 3, фильтр 4, блок вентиляторный 5, блок нагревателей 6, водяной теплообменник 7 и электрический воздухонагреватель 8.

Система может дополнительно оснащаться оборудованием, расширяющим ее функциональные возможности. На блок нагревателей 6 м.б. установлен внутренний блок канального кондиционера 9, обеспечивающий охлаждение воздуха в летний период (при отключенном электрическом воздухонагревателе 8 и водяном теплообменнике 7. Увлажнитель 10, позволяющий осуществлять управление влажностью в помещениях, монтируется на обратном коллекторе 2. Отвод воздуха, необходимого для его функционирования, осуществляется от блока нагревателей 6 с помощью специального отверстия 11, отводного патрубка 12 и дополнительного воздуховода 13. На обратном коллекторе 2 установлен гигростат 14, который управляет работой увлажнителя в зависимости от заданного значения влажности. Также на обратном коллекторе 2 установлен ультрафиолетовый стерилизатор воздуха 15.

Система воздушного отопления в полной комплектации функционирует следующим образом.

Воздух из помещений посредством системы обратных воздуховодов поступает через патрубок 1 в коллектор 2, поступивший воздух подвергается обработке ультрафиолетовым стерилизатором 15. При движении воздуха по коллектору 2 происходит насыщение его водяными парами посредством увлажнителя 10. Для этого воздух, отбираемый из блока нагревателей 6, подается на вход увлажнителя 10 через отводной патрубок 12 и дополнительный воздуховод 13 и «вдувает» мелкодисперсную водяную взвесь во внутреннюю полость обратного коллектора 2. Далее поток воздуха поворачивается в отводе-переходе 3 и поступает на фильтр 4, где подвергается очистке от механических примесей. Прокачивание воздуха через фильтр и механическое побуждение воздуха в системе в целом осуществляется блоком вентиляторным 5. Высоконапорный вентилятор блока вентиляторного 5 создает давление, необходимое для прокачивания воздуха через блок нагревателей 6, внутренний блок канального кондиционера 9 и через систему подающих гибких шумоглушащих воздуховодов.

Поскольку подающие гибкие шумоглушащие воздуховоды имеют высокое сопротивление движению воздуха, применен высоконапорный вентилятор с рабочим колесом с обратно загнутыми лопатками, что является новым и ранее не применявшимся. Обратные воздуховоды также м.б. выполнены в виде гибких шумоглушащих воздуховодов.

По сравнению с известными системами предлагаемое решение позволяет значительно снизить шумность работы системы, упростить монтаж и удешевить систему благодаря использованию стандартных гибких теплоизолированных звукоглушащих воздуховодов, широко применяемых в системах вентиляции. В известных решениях применяются либо жесткие металлические воздуховоды, дополнительно снабжаемые слоями звуко- и теплоизоляции, либо только специально разработанные дорогостоящие гибкие воздуховоды определенной длины и/или специальные шумоглушители.

Предлагаемое выполнение блока нагревателей 6, в отличие от известных решений, предусматривает возможность как одновременного, так и пораздельного применения двух типов нагрева (водяной теплообменник и/или электрический воздухонагреватель). Это повышает «живучесть» жизненно важной системы отопления в целом при перебоях или отсутствии одного из источников энергии. Кроме того, одновременное применение двух типов нагрева обеспечивает высокую эффективность поддержания требуемой температуры в случаях значительного падения наружной температуры благодаря одновременному использованию всех доступных системе источников энергии, что достигается быстрее, чем в известных системах.

Предлагаемое выполнение блока вентиляторного 5 и блока нагревателей 6 в виде отдельных конструктивных элементов (блоков) является новым и позволяет осуществлять сборку системы в различных исполнениях, не прибегая к «доработке по месту», как это предусмотрено в известных моноблочных решениях. Предлагаемое выполнение блока вентиляторного 5 позволяет монтировать фильтр слева или справа путем поворота блока вентиляторного 5 относительно блока нагревателей 6. В известных решениях для этого вырезается соответствующее отверстие в корпусе-моноблоке. Кроме того, поскольку вес отдельных блоков не превышает 25 кг, это позволяет производить сборку системы силами одного монтажника. Все это значительно облегчает сборку по сравнению с известными решениями.

Предлагаемое выполнение элементов блока нагревателей 6 в виде единообразно унифицированных по посадочным местам водяных теплообменников позволяет, в отличие от известных решений, использовать всю номенклатуру водяных теплообменников с едиными присоединительными размерами в сходном конструктивном исполнении. Такая унификация снижает цену узла нагрева и обеспечивает взаимозаменяемость теплообменников разной мощности.

Предлагаемое выполнение элементов блока нагревателей 6 в виде единообразно унифицированных по посадочным местам электрических воздухонагревателей позволяет, в отличие от известных решений, использовать всю номенклатуру электрических воздухонагревателей с едиными присоединительными размерами в сходном конструктивном исполнении. Такая унификация снижает цену узла нагрева и обеспечивает взаимозаменяемость электрических воздухонагревателей разной мощности.

В отличие от известных решений водяной теплообменник и электрический воздухонагреватель могут быть установлены одновременно, так и порознь. В случае отсутствия какого-либо из перечисленных источников нагрева, место его установки закрывается специальной заглушкой для герметизации воздушного канала.

Предлагаемое введение конструктивно самостоятельного узла обратного коллектора в состав системы обеспечивает простоту модернизации системы посредством установки в унифицированные посадочные места дополнительного оборудования - узлов фильтрации, увлажнения, стерилизации воздуха. Эти узлы могут быть установлены как все одновременно, так и порознь. В случае отсутствия какого-либо из перечисленных узлов, место его установки закрывается специальной заглушкой для герметизации воздушного канала. Исполнение узла обратного коллектора в виде отдельной конструкции, в отличие от известных решений, обеспечивает возможность монтажа дополнительного оборудования, исключив выпиливание отверстий «по месту» в корпусе обратного коллектора. Наличие в системе отвода-перехода позволяет монтировать обратный коллектор слева или справа относительно фильтра путем поворота отвода-перехода относительно коллектора обратного.

[1] Hi-Velocity HE System ESP 104.04b-1 (http://www.hi-velocity.com/en/manuals/ESP%20104.04b%20HE%20Design%20Manual%20Col%20Web.pdf)

[2] LV Installation Manual ESP 202.02 ((http://www.hi-velocity.com/en/tech%20support/ESP%20202.02b%20LV%20Installation%20Manual%20Web.pdf)

1. Система воздушного отопления, содержащая последовательно соединенную систему воздуховодов, фильтр, блок вентиляторный и блок нагревателей, отличающаяся тем, что блок вентиляторный снабжен высоконапорным вентилятором с рабочим колесом с обратно загнутыми лопатками, а воздуховоды выполнены в виде гибких шумоглушащих воздуховодов, а блок нагревателей и блок вентиляторный выполнены в виде конструктивно самостоятельных узлов с возможностью изменения взаимного положения относительно друг друга.

2. Система воздушного отопления по п.1, отличающаяся тем, что блок нагревателей выполнен в виде комбинированного с возможностью применения двух типов нагрева, применяемых как одновременно, так и пораздельно.

3. Система воздушного отопления по п.1 или 2, отличающаяся тем, что блок нагревателей снабжен единообразно унифицированными посадочными местами водяных теплообменников.

4. Система воздушного отопления по п.1 или 2, отличающаяся тем, что блок нагревателей снабжен единообразно унифицированными посадочными местами электрических воздухонагревателей.

5. Система воздушного отопления по п.1, отличающаяся тем, что обратный коллектор выполнен в виде конструктивно самостоятельного узла и снабжен отвод-переходом.

6. Система воздушного отопления по п.1 или 2, отличающаяся тем, что блок нагревателей и обратный коллектор снабжены единообразно унифицированными посадочными местами для установки дополнительного оборудования.