Главный вопрос: чем лучше топить? виды теплогенераторов для воздушного отопления

Воздушное отопление помещений: экскурс в историю

Если обратиться к истории развития человечества, то с уверенностью можно констатировать, что первые способы обогрева жилища осуществлялись именно с помощью воздуха: в пещере разводился открытый огонь. Затем, с появлением настоящего жилища, человек стал создавать системы отопления воздухом.

Первое письменное описание такой системы (гипокауста) появилось в I веке до н. э. Его автором был римский архитектор Витрувий. Отопление производилось в два этапа. Вне помещения выкладывалась печь, горячий дым по отводным каналам поступал под пол и в стены. После того как печь затухала, дымовые каналы закрывались. Однако открывались другие, по которым воздух поступал извне, проходил через печь, обогревался, свежим и теплым попадал в жилище.

Так что говорить о создании современных, совершенно новых систем воздушного отопления будет неправильно. Существование такого отопления, да еще и с применением вентиляции, насчитывает много веков. Гипокауст являлся достаточно дорогостоящей системой, поэтому был доступен лишь богатым.

Следующая, знаменательная для развития инженерии эпоха датируется XV веком, она подарил человечеству русскую печь. Воздух непосредственно соприкасался с нагретой поверхностью, уменьшая теплопотери и увеличивая КПД. Цена воздушного отопления значительно снизилась, а эффективность увеличилась.

Далее системы воздушного нагрева постепенно модернизировались и усовершенствовались. Печи стали делать не только из камня, но и из различных видов металла. В системы начали внедрять насосы, вентиляторы, проводили очистку воздуха, увлажнение. Стали применять автоматизацию, электронное управление.

Особенности монтажа системы

Если расчеты выполнены на высоком профессиональном уровне, и проект системы воздушного отопления коттеджа составлен, можно выполнить монтаж самостоятельно.

Для этого понадобится:

• нагревательный прибор;
• воздуховоды;
• вентилятор;
• решетки;
• крепежные изделия;
• инструмент для работы с воздуховодами и т.п.

В качестве нагревателя обычно используют газовый генератор как самый экономически выгодный вариант. Воздуховоды могут иметь прямоугольное, квадратное, круглое или овальное сечение.

Обычно подходящие конструкции можно заказать на предприятии, которое изготавливает вентиляционные системы.

Обычно воздуховоды делают из оцинкованной стали, они достаточно легкие, чтобы не перегружать несущие конструкции дома, а также обладают повышенной устойчивостью к износу и коррозии. Для жестких воздуховодов понадобятся специальные элементы, обеспечивающие уклон на 45 или 90 градусов. А для гибких изделий такие элементы не нужны.

Воздуховоды также изготавливают из обычной стали, меди, пластика и других материалов. Существуют даже текстильные конструкции этого типа. В местах с повышенной влажностью рекомендуется использовать медные элементы, как более устойчивые для таких условий.

Конструкции из пластика относительно недороги, их можно использовать вдали от потенциальных очагов возгорания.

Воздуховоды закрепляют под потолком и полом, а также внутри стен. Если есть необходимость проложить воздуховод не внутри, а вдоль стены, его закрывают фальш-панелью. В потолке и полу на концах воздуховодов монтируют вентиляционные решетки.

Воздушные массы, перемещаясь внутри конструкции, могут издавать определенный шум. Чтобы снизить это негативное влияние, рекомендуется скрыть воздуховоды под слоем шумоизоляции.

Обычно этот материал обладает также теплоизоляционными свойствами, что только увеличивает эффективность работы системы.

Стоит рассмотреть вариант приобретения воздуховодов, на которые уже нанесен такой изоляционный слой. Это позволит упростить и ускорить монтажные работы.

Если есть необходимость в установке вентилятора, или нескольких таких приборов, то его обычно включают в систему рядом с нагревателем. К вентилятору подводят электропитание, а также обеспечивают резервный источник электроэнергии.

В систему также включают один или несколько фильтров. Это могут быть фильтры механической очистки, которые препятствуют распространению частичек пыли. Наряду с этими устройствами рекомендуется установить и угольный фильтр, который поглощает различные запахи. Разумеется, фильтры нуждаются в периодической очистке и/или замене.

Часть воздуховода выводят на улицу, чтобы обеспечить приток свежего воздуха. Этот отрезок подводят к системе фильтров, а затем воздух подают на теплообменник нагревательного прибора. Если монтажные работы выполняются на этапе строительства дома, то их выполнение обычно больших трудностей не вызывает. Главное – хороший проект.

Для улучшения микроклимата в доме в систему воздушного отопления встраивают такие полезные элементы как увлажнитель воздуха, ионизатор, ультра-фиолетовый стерилизатор и т.п. Эти элементы не являются обязательными, но если средства позволяют, не стоит от них отказываться.

Еще одно полезное устройство – канальный кондиционер. Его также встраивают в систему воздуховодов. Это позволит использовать систему в теплое время года, чтобы охладить воздух в комнате.

Завершающий этап – подключение системы автоматического управления. Понадобятся датчики температуры воздуха в комнатах и пульт управления с процессором, который будет обрабатывать поступившие данные и регулировать работу отопительного оборудования.

Особенности конструкции лопастей

Относительно конструктивных особенностей лопастей будущего генератора следует отметить, что они не должны быть слишком длинными, а их общее количество обычно не превышает трёх. Подобный выбор объясняется тем, что вес вращающихся элементов в этом случае будет меньше, и риск их разрушения резко снижается.

Обратите внимание! В ряде промышленных образцов используются длинные и сравнительно тяжёлые лопасти, но при этом в их конструкции предусмотрен изменяющийся угол наклона плоскости вращения. Такое устройство подвижного механизма позволяет менять обороты с одновременным снижением уровня шумности

Такое устройство подвижного механизма позволяет менять обороты с одновременным снижением уровня шумности.

Примерная стоимость самого недорого образца промышленной ветроустановки мощностью до 1 кВт составляет около 50-ти тыс. руб. и более. Для большинства пользователей такая сумма оказывается абсолютно «неподъёмной». Этим объясняется желание многих из них попытаться изготовить ветряной агрегат самостоятельно, воспользовавшись возможностями старого, но ещё рабочего автогенератора.

Виды и типы теплогенераторов для воздушного отопления

Теплогенераторами называют оборудование, которое обеспечивает прямое получение теплоносителя, подогретого до нужной температуры. Нагрев происходит в процессе сжигания различных видов топлива. Тепловые генераторы – это достойная конкуренция традиционным котлам для отопления дома.

В зависимости от используемого топлива агрегаты воздушного отопления делятся на следующие разновидности:

1. Газовые тепловые генераторы считаются самой распространенной разновидностью, потому что такое топливо самое доступное, газовые магистрали могут быть очень разветвленными, топливо не нужно транспортировать, загружать в прибор и складировать. Природный газ в нашей стране считается самой дешевой разновидностью топлива. Если сравнивать газ по количеству вредных выбросов, которые выделяются во время сгорания, то их намного меньше, чем у других разновидностей топлива. КПД газового отопительного оборудования самый высокий и составляет 91%. Есть модели с закрытыми и открытыми теплообменниками. Первая разновидность более безопасная, но и более дорогая.
2. Дизельные генераторы тепла работают на керосине или дизельном топливе. Они различаются по типу форсунки и бывают с капельной подачей и распыляющей. В последнем случае топливо равномерно распылятся в камере сгорания.
3. Универсальные теплогенераторы могут работать на животных и растительных жирах, отработанном масле или дизтопливе. Эти приборы обычно применяют на производственных предприятиях, которые в технологическом процессе используют масла и жиры. При этом одновременно решается проблема утилизации отработанных масел и жиров. Их мощность немного меньше, чем у предыдущей разновидности. Кроме этого, в процессе сгорания этого топлива постоянно образуются шлаки, нуждающиеся в удалении. Именно поэтому в таких приборах стоит две емкости сгорания, для обеспечения бесперебойной работы во время очищения одной камеры от шлаков.
4. Твердотопливные генераторы – это конструкция, объединяющая в себе традиционную печь и дизельные либо газовые приборы. В агрегате есть дверца для загрузки топлива и колосники. В качестве топлива используются стружки, щепки, дрова, торф, уголь и другие отходы (например, шелуха гречки). Их КПД доходит до 85%. Габариты этих приборов значительные. Кроме этого, в процессе сгорания топлива образуются отходы.
5. Вихревые теплогенераторы в процессе работы используют антифриз или воду для преобразования электрической энергии в тепловую.

Варианты воздушного обогрева

Итак, наша задача – нагреть воздушные массы и подать в помещения загородного коттеджа или квартиры. Как можно организовать отопление воздухом:

1. От камина, печи на дровах.
2. Использовать VRF-системы на фреоне. Проще говоря, инверторные кондиционеры, воздушные тепловые насосы.
3. Смонтировать комбинированную систему кондиционирования котел + чиллер + фанкойлы.
4. Организовать централизованное воздушное отопление (сокращенно – ВО), совмещенное с вентиляцией частного дома. В качестве источника тепла применить электрический калорифер либо газовую воздухонагревательную печь.

Справка. Последний вариант часто реализуется в американских и канадских коттеджах, построенных по каркасной технологии. Нагревателем выступает газовая печь.

Для обогрева/охлаждения производственных цехов большого объема реализуется несколько иная схема. В помещениях построены 2 сети воздуховодов – приточная и вытяжная. Обе сходятся к вентиляционной установке – центральному кондиционеру, состоящему из таких блоков:

• 2–3–ступенчатые фильтры очищают воздушные массы перед подачей внутрь здания и выбросом наружу;
• теплообменник-калорифер №1 нагревает поток с помощью горячей воды из котельной;
• теплообменник №2 служит для охлаждения воздуха, работает в паре с чиллером;
• пластинчатый перекрестный (или ротационный) рекуператор отнимает тепло вытяжного потока и отдает приточному, экономя 50…80% энергоносителей;
• блок увлажнения;
• центробежные вентиляторы заставляют потоки двигаться через секции центрального кондиционера и дальше, по воздуховодам.

Зачем мы описали конструкцию промышленной климатической установки? Чтобы вы сразу поняли: устройство полноценного воздушного отопления + вентиляция + охлаждение – задача непростая и дорогостоящая. Но, будучи хозяином загородного дома, вы можете рассмотреть все способы обогрева, выбрать самый простой и дешевый, либо вернуться к водяной схеме – теплым полам, радиаторам.

Воздухонагреватели прямого действия

Воздухонагреватели прямого действия основаны на принципе обогрева помещения раскаленной докрасна и испускающей инфракрасное излучение пористой керамической плиткой, в недрах которой и происходит сжигание природного газа. Это не что иное, как газовые камины, возле которых приятно провести время, не­жась под потоком лучистой энергии. Обычно это срав­нительно недорогие приборы мощностью 3-4 кВт, вы­пуск которых освоили некоторые изготовители отопи­тельных приборов (про выбор и размещение отопительных приборов).

Самым большим недостатком отопительных прибо­ров данного типа является то, что в отапливаемых поме­щениях «выгорает» кислород, а продукты сгорания газа остаются в помещении. Поэтому такие приборы больше служат для декоративных целей и в качестве основного источника тепла не могут быть рекомендованы.

Воздухонагреватели непрямого действия

Частично или полностью избежать вышеуказанных недостатков позволяет использование воздухонагревателей непрямого действия. Это оборудование представляет собой конвективно-радиальный теплообмен­ник и теплообменные аппараты со встроенной камерой сгорания. При нагревании воздух становится легче и поднимается вверх, а на его место поступает холодный воздух, который нагревает­ся и т.д. (рисунок 1). Таким образом возникла идея кон­вектора, который согревает помещение, не используя устройств принудительной циркуляции воздуха.

Рисунок 1. Конвекторный воздухообмен в помещении: 1 — конвектор; (+) — теплый воздух; (+/-) — охлаждающийся воздух; (-) — холодный воздух.

Газовые конвекторы и калориферы

Газовые конвекторы независимое отопительное оборудование, представляющее реальную альтернати­ву традиционным отопительным приборам. Они обес­печивают не только возможность поддерживать задан­ную температуру в пределах от 8 до 33°С в отапливае­мом помещении, но и позволяют устанавливать различ­ную температуру в разных комнатах.

Рекомендуем: Самодельная пеллетная горелка своими руками: чертежи и описание изготовления

Конвекторы работают по принципу сгорания при­родного газа в металлическом теплообменнике, кото­рый обеспечивает высокоэффективную передачу тепла помещению. Одновременно происходит вывод продук­тов сгорания наружу и забор воздуха для горения. Это обеспечивает экологическую чистоту помещения и его эффективную вентиляцию. По сравнению с традицион­ной системой отопления, где нужны котлы, радиаторы, разводки трубопроводов по помещению, фитинги, на­сосы и другие компоненты, при использовании конвек­торов все это оборудование не требуется, так как от­сутствует водяной контур. Именно эта особенность га­зовых конвекторов позволяет использовать их для эф­фективного отопления загородных домов, коттеджей, гаражей, теплиц и т.д. Газовоздушную смесь в этих при­борах поджигают либо искра от электронного блока, либо фитилек запальной пилот-горелки, которая, в свою очередь, воспламеняется при нажатии кнопки встроенной «пьезозажигалки». В последнем случае не требуется подвод электрической энергии.

Канальное воздушное отопление

В практике коттеджного строительства в регионах с холодным и умеренным климатом нашли широкое применение системы канального воздушного отопле­ния (рисунок 2). Такая система позволяет без традицион­ных трубопроводов и радиаторов отапливать помеще­ния дома теплым воздухом, подаваемым по специаль­ным каналам. Преимущества данного способа перед традиционными в малой инверционности системы, позволяющей за 35 — 40 минут поднять температуру в помещениях дома от -10 до +22°С.

Рисунок 2. Схема воздушного отопления дома: 1 — печь; 2 — фильтры; 3 — труба забора воздуха из помещений; 4 — забор свежего воздуха; 5 — труба подвода свежего воздуха; 6 — подача теплого воздуха в помещения; 7 — забор воздуха из помещений; 8 — дымоход.

После быстрого прогрева помещений включается автоматика, позволя­ющая поддерживать температурный режим на задан­ном уровне. К достоинствам систем воздушного отоп­ления относят:

• равномерный обогрев помещения по всему объе­му с небольшим «подпором» воздуха, который полно­стью устраняет сквозняки и возможность проникновения уличной пыли;
• возможность вентиляции помещений, фильтра­ции подогретого воздуха с устранением запахов, микробов и других посторонних включений;
• низкие эксплуатационные расходы, позволяющие повысить КПД до 93%;
• возможность работы в экономичном режиме.

В качестве теплового генератора используют газо­вые или жидкостные обогреватели с автоматикой безо­пасности. При хорошей тепловой изоляции дома для поддержания заданной температуры обогреватель включается 3-4 раза в сутки, что позволяет экономить топливо, а следовательно, и средства на обогрев жилых помещений. К примеру, для обогрева небольшого дач­ного домика одного баллона сжиженного газа хватает примерно на 8 — 12 дней.

Практически во всех системах ото­пления теплота, выработанная теплогенератором, передаётся потребите­лю воздухом. Даже в системе водяного отопления вода выступает лишь в каче­стве промежуточного теплоносителя, а окончательное распределение тепла от радиаторов всё равно остаётся за воз­духом. Исключением являются только отопительные приборы, от которых теп­ло передаётся излучением — открытые камины, инфракрасные излучатели и т.д. Но они играют ограниченную роль в ото­плении жилых домов в нашей стране.

Воздух нагревается на теплоотдающих поверхностях (поверхности тех же радиаторов водяного отопления, элек­трических нагревателей конвективного типа, «зеркал» печей и т. д.) и поступает в отапливаемое помещение, где остывает, отдавая тепло стенам, потолкам, пред­метам мебели. После этого воздух снова должен нагреться. Такой круговорот воздуха может происходить под действием естественных сил (тёплый воздух легче и поэтому поднимается вверх) или прину­дительно — за счёт вентилятора. В дальнейшем мы будем использовать термин конвекционное отопление (кстати, тут общие сведения об отоплении) для систем с естественной циркуляцией воздуха и воздушное ото­пление (ВО) для систем с принуди иль­ной циркуляцией воздуха.

Такое определение ВО не является об­щепринятым. Часто систему отопления называют воздушной, если есть система воздуховодов для раздачи нагретого воз­духа от теплогенератора (без вентилятора). Под такое определение подпадают тогда и дровяные печи типа «Булерьян» и «Профессор Бутаков», поскольку у них есгь возможность для подсоединения воздухо­водов и раздачи тёплого воздуха по дру­гим помещениям за счёт конвекции.

Если исходи из наших определе­ний, то эти печи следует отнести к си­стемам конвекционного типа.

Системы ВО можно разделить на два вида — канальные и локальные. Для канальных систем требуется система воздуховодов, как подающих, так и возвратных. Для локальных систем возду­ховоды, как правило, не нужны. Про­стейшие локальные системы ВО — это тепловентиляторы и тепловые пушки.

Рисунок 3. Теплообменник прямого нагре­ва: 1-горячий воздух; 2- теплооб­менник; 3-вентилятор; 4-холодный воздух; 5-горелка; 6-дымоход.

Рисунок 4. Теплообменник косвенного нагре­ва: 1 — горячий воздух; 2 — теплообмен­ник; 3 — вентилятор; 4 — холодный воздух; 5 — горелка; 6 — контур промежуточного теплоносителя; 7-дымоход.

Как организовать печное отопление

Важное преимущество любой печки: она одновременно греет воздух и окружающие поверхности интенсивным инфракрасным излучением. Батареи и трубы с теплоносителем не нужны.

Уточнение. Печи либо каминные топки с водяным контуром можно задействовать для отопления 2–3 небольших комнат. Змеевик подключается к гравитационной или закрытой системе с насосом.

Как применить печку для чисто воздушного обогрева:

1. На 1 комнату достаточно установить чугунную либо стальную буржуйку.
2. Чтобы отопить 2–3 комнаты общей площадью до 40 м², в простенке между помещениями выложить кирпичную печь подходящей конструкции.
3. В обжитом доме построить печку непросто. Если нет высоких эстетических требований, ставим буржуйку, приделываем к топке конвекционные кожухи и подключаем воздуховоды.

Два первых варианта общеизвестны, но не всегда применимы:

• в квартире поставить печку вообще нереально;
• даже большая русская печь не в состоянии охватить площадь свыше 50 квадратов (на одном этаже), поэтому сгодится для отопления дачи или небольшого домика;
• фундамент плюс печь-камин из кирпича возводится на этапе строительства либо капитального ремонта здания;
• металлическая буржуйка занимает место и опасна для маленьких детей (в плане ожогов).

Железную печку можно установить своими руками – это ощутимый плюс. Но топить ее тоже придется, отсюда возникает масса неудобств: частые загрузки, запах дров и дыма в жилых комнатах, пыль. Автор видео поступил разумно, разместив буржуйку в отдельной топочной. Мы не советуем повторять за домашним мастером одну вещь – ставить воздуховоды из алюминиевых гофр. Подобные трубы создают высокое аэродинамическое сопротивление, сильно замедляют поток. Лучше использовать оцинкованные короба.

Рекомендуем: Утеплитель для стен внутри дома на даче: цена, характеристики материала

Предварительный вывод. Печи на твердом топливе – это бюджетный вариант воздушного отопления со своими достоинствами и недостатками. Подходит для небольших строений – дачных домиков, гаражей, теплиц.

Применение кондиционеров и тепловых насосов

Как известно, современные сплит-системы способны функционировать в режиме обогрева, затрачивая втрое меньше электроэнергии, нежели обычный электрокотел аналогичной мощности. Отсюда вполне рабочее решение – купить и поставить в каждое помещение инверторный кондиционер.

Справка. Почему именно инвертор? Компрессор в таких «сплитах» не останавливается, соответственно, не застывает на морозе. Кондиционер успешно греет воздух до —5 °C на улице, дальше эффективность заметно снижается.

Плюсы данной схемы очевидны:

• отсутствие батарей, труб, котлов и прочего отопительного оборудования;
• относительная простота монтажа;
• эстетичный вид внутреннего блока;
• режим охлаждения летом;
• возможность установки в квартирах.

Воздушный способ отопления кондиционером жизнеспособен в южных регионах, где температура редко падает ниже —15 °C. Севернее «сплиты» используются только в переходной период – весной и осенью.

Остальные минусы обогрева сплит-системой:

1. Кондиционеры придется ставить во всех комнатах, что неприемлемо для коттеджей 2–3 этажа. Мульти-сплит VRF система обойдется дороже такого же количества одиночных охладителей/нагревателей.
2. Аппарат «умеет» очищать, сушить и менять температуру воздушного потока. Редкие модели рассчитаны на подмес наружного воздуха. Значит, придется делать отдельную вентиляцию.
3. При работе внешнего блока кондиционера из-за стены доносится явственный шум вентилятора и гудение компрессора.

Проблему эффективности при низких температурах решает тепловой насос «воздушник», чья работоспособность сохраняется до —30 градусов мороза. Конструкция и принцип работы идентичны сплит-системе, отличия – большие размеры и цена. Если внешний блок установить на земле и отнести на 2—3 м от здания, шум агрегата станет неслышен.

Краткий вывод. VRF системы хороши для квартир и домов малой площади, находящихся в южных районах. Тепловые насосы можно ставить и в северных широтах, но здесь играет роль стоимость оборудования. При желании кондиционер можно поставить самостоятельно.

Комбинированные многозональные системы

В данном случае теплоноситель все же используется, поэтому система называется комбинированной. Как работает подобное оборудование:

1. В каждой комнате стоит агрегат воздушного отопления/охлаждения – четырехтрубный фанкойл, внешне напоминающий внутренний блок кондиционера.
2. По одной паре труб к агрегатам подается теплоноситель от котла. Горячая вода проходит через теплообменник, обдуваемый вентилятором, за счет чего воздух помещения нагревается.
3. Когда требуется перейти на охлаждение, автоматика переключает фанкойл на вторую пару труб, подающую холодную воду от чиллера.
4. Находящиеся в комнатах пользователи могут задавать разную температуру воздуха, но включить одновременно охлаждение и нагрев нельзя. Отсюда второе название системы кондиционирования – многозональная.

Примечание. Чиллер – разновидность холодильной машины, предназначенной для охлаждения жидкости. Обычно располагается на улице под навесом либо на открытом месте (в зависимости от конструкции).

Внутри здания применяются различные фанкойлы – настенные, канальные, напольные, потолочные. Все зависит от пожеланий домовладельца и требований к эстетике. Агрегаты канального типа можно встраивать внутрь вентиляционных каналов для подогрева/охлаждения приточного воздуха.

Достоинства многозональных воздушных систем:

• применимы в зданиях большой площади с количеством помещений 20 и более – административных и жилых домах, складах и так далее;
• могут работать совместно с принудительной вентиляцией коттеджа;
• используется любой теплогенератор для воздушного отопления – котел на твердом топливе, газе, электричестве, солярке;
• трубы с теплоносителем (холодоносителем) занимают мало места, воздушные агрегаты легко встраиваются в потолок, подвешиваются на стену либо прячутся за облицовкой;
• закрытые террасы с витражами во всю стену обогреваются внутрипольными конвекторами либо настенными фанкойлами;
• возможность настройки температуры в отдельных комнатах, дистанционное управление.

Мы считаем, что схема котел + фанкойл + чиллер наиболее универсальна, удачна с точки зрения эстетики и эксплуатации. Разумеется, такое воздушное отопление самому не сделать, это минус. Нужно произвести расчеты, подобрать оборудование, смонтировать, наладить…без знания основ выполнить указанные работы крайне сложно.

Перечислим другие негативные моменты:

• высокая цена климатических установок;
• котел и чиллер – довольно габаритные аппараты, занимающие 2–3 м² площади;
• работа системы целиком зависит от электричества, при отключении света подача тепла прекратится.

Вывод. Многозональная комбинированная схема – наилучший способ воздушного обогрева жилища. Но для реализации потребуются значительные вложения.

Отопление, совмещенное с вентиляцией

Это классический способ обогрева зданий воздухом, применяющийся на предприятиях с прошлого века. Впоследствии производители начали выпускать малогабаритные аналоги промышленных вентиляционных агрегатов, устанавливаемые в частных домах. Благодаря менее жестким требованиям к чистоте воздуха схема обработки тоже упростилась.

Разъясним принцип работы системы «вентиляция + отопление» пошагово:

1. Источником тепла выступает печь, обычно – газовая. Внутри установлена горелка, воздушный теплообменник, вентилятор и электронный блок управления.
2. От печи расходится первая сеть воздуховодов, распределяющих нагретый воздух по комнатам. С помощью диффузоров, решеток и других приточных устройств струи подаются в помещения (как правило, в верхнюю зону).
3. Вторая сеть каналов собирает загрязненный/остывший воздух из нижней зоны комнат в общий коллектор, подсоединенный к печи снизу.
4. Пройдя по коллектору, отработанные воздушные массы проходят очистку в сетчатом либо ячейковом фильтре, затем направляются в теплообменник, где нагреваются горелкой.
5. Электроника следит за безопасной работой газового воздухонагревателя, поддерживает температуру на выходе, сигнализирует о загрязнении фильтров.

Дополнение. Поскольку отопитель сушит воздух, на подающем канале обычно ставится автоматический увлажнитель с электронным гигрометром. Последний расположен на обратном воздухопроводе для измерения влажности потока.

Воздухогрейная печь – агрегат довольно шумный, поэтому ставится в отдельном помещении. Продукты горения удаляются через обычный либо коаксиальный дымоход (зависит от конструкции нагревателя). Воздуховоды из оцинкованной стали прокладываются несколькими способами:

• по подвалу или цокольному этажу;
• прячутся в полах и деревянных перекрытиях;
• по чердаку;
• вертикальные каналы идут вдоль стен и зашиваются облицовочными материалами.

Температура воздуха на подаче достигает 40…45 °C, скорость движения по вентканалам – 4—5 м/с. Быстрее нельзя, появится дополнительный шум. При таком раскладе диаметр основного коллектора достигает 300 мм, мы взяли типичный расход – 1000 м³/ч, хотя бывает и больше.

Рекомендуем: 10 лучших стальных радиаторов отопления — рейтинг 2020 и советы по выбору

Закономерный вопрос: зачем нагревать воздушные массы до 40 °C, если в доме достаточно 22 градуса? Отвечаем: система отопления должна компенсировать 2 вида теплопотерь – через строительные конструкции и расход энергии на подогрев притока, поскольку вентиляция нужна в любом случае. Соответственно, мы доводим воздух до температуры 20–24 °C (компенсируем потери дома), потом перегреваем до 40…45 °C.

Заключение. Схема «вентиляция + отопление» – самая громоздкая и дорогостоящая. Здание необходимо подготовить заранее – еще на стадии проектирования, иначе воздуховоды пройдут прямо по комнатам. Эффективность работы сильно зависит от способа вентилирования здания, который мы обсудим далее.

Разборка насоса

В первую очередь необходимо снять муфту 3 с вала электродвигателя 2 (рис.10) и снять сам насос 1 с плиты 4. После чего раскрутить болты 34 (рис 11) и разъединить правую 4 и левую 5 половинки корпуса насоса

Левую половинку можно убрать сразу, больше она не понадобится. После этого необходимо очень осторожно снять рабочее колесо 1 с вала 23, откручивая его за лопатки и одновременно придерживая полумуфту, расположенную, на другом конце вала 23 от прокручивания. Если руками отвернуть не получается сделать это можно при помощи металлического рычага (ломика). Заложить рычаг между лопастями рабочего колеса 1 таким образом, чтобы края рычага выступали на одинаковую длину. В отверстия муфты на противоположной стороне вала нужно вставить 2 металлических стержня и между ними заложить второй рычаг, уперев при этом один его край в землю.

Далее нужно осторожно проворачивать оба рычага против часовой стрелки

Не нужно давить слишком сильно на рычаги, так как можно погнуть вал 23. Открученное рабочее колесо 1 может еще понадобиться если захотите сделать более сложную, но эффективнее работающую конструкцию теплогенератора. После этого можно отвернуть со шпилек гайки 3 и разъединить правую половину корпуса насоса 4 с корпусом подшипников 2 (рис. 11). Правая половина также больше не понадобится.

Переходим к рисунку 5. Здесь чугунный корпус подшипников обозначен как позиция 1. К нему крепится корпус 2 генератора при помощи шпилек 3, пружинных шайб и гаек. Между ними установлена прокладка 6, изготовленная из паронита (фторопласта). Ее толщина должна быть такой, чтобы при сборке упор приходился на нее, а не на резиновую футеровку гуммированной поверхности корпуса 5. На вал 4 одето стальное кольцо 8, резиновое кольцо 9 и прижимная втулка 10. На месте рабочего колеса стоит ротор 7. Длина втулки 10 должна быть такой, чтобы при накручивании ротора на вал, уплотнительное кольцо 9 сжималось и не давало просачиваться жидкости при работе агрегата. Оптимальная длина втулки 10 считается такой, когда после прикручивания ротора между торцом ротора 7 и торцом втулки 10 остается зазор в 0,5 мм. Размер 37 мм, обозначен звездочкой и указывает длину выступления вала 4 за пределы корпуса 1. Размер 22 мм обозначает длину резьбы на конце вала 4.

Самодельные теплогенераторы

Тем не менее, как демонстрация интересного физического процесса, сделанный своими руками теплогенератор имеет право на жизнь.

Наиболее проста в изготовлении «вихревая трубка», или статический теплогенератор.

Конструктивно наше сопло Лаваля будет выглядеть как металлический патрубок с трубной резьбой на концах, позволяющей при помощи резьбовых муфт соединить его с трубопроводом. Для изготовления патрубка понадобится токарный станок.

• Сама форма сопла, точнее, его выходной части, может отличаться по исполнению. Вариант «а» наиболее прост в изготовлении, а его характеристики можно варьировать изменением угла выходного конуса в пределах 12-30 градусов. Однако такой тип сопла обеспечивает минимальное сопротивление потоку жидкости, а, следовательно, и наименьшую кавитацию в потоке.
• Вариант «б» более сложен в изготовлении, но за счет максимального перепада давления на выходе сопла создаст и наибольшую турбулентность потока. Условия для возникновения кавитации в этом случае являются оптимальными.
• Вариант «в» — компромиссный по сложности изготовления и эффективности, поэтому стоит остановиться на нем.

Изготовив сопло, можно собрать экспериментальный контур, состоящий из электрического насоса, соединительных патрубков, непосредственно сопла и термометра, который мы используем для определения эффективности устройства. Для уменьшения влияния рассеивания тепла в окружающую среду патрубки лучше всего сделать короткими и замотать их теплоизоляционным материалом. Заполнив контур устройства водой и запомнив ее количество, включим насос ровно на час, чтобы по электросчетчику определить количество израсходованной электроэнергии.

Тепловую мощность самодельного теплогенератора можно определить по следующей формуле, известной по школьному курсу физики:

E=cm(T2-T1)

Где с — это удельная теплоемкость воды (4200 Дж/(кг*К)), m — ее масса, T2 — температура воды в конце работы насоса, Т1 — температура в начале. Полученную энергию, измеренную в джоулях. Сравнить ее с израсходованной электроэнергией можно, учитывая соотношение в 1000 Дж на 0.000277 киловатт-часов энергии. Иначе говоря, при стопроцентном КПД устройство, израсходовавшее 1 киловатт-час энергии, не сможет создать тепловой энергии больше 3600 килоджоулей.

ПРИМЕР: Наше устройство нагрело за час 1 литр воды с 10 до 60 градусов. Получаем тепловую энергию в 210 килоджоулей.

Посмотрите, что сообщают о таких устройствах производители

Водяное отопление в деревянном доме

Обогрев на базе водяной системы возможен с использованием различных видов топлива. Это сжиженный или природный газ, электричество, твердое топливо, жидкое топливо и альтернативные источники энергии.

Кроме того, помимо обогрева использование котельного оборудование на газе позволяет с легкостью организовать систему горячего водоснабжения.

Основные плюсы водяных отопительных систем – низкие эксплуатационные расходы, а также возможность сделать эффективное отопление деревянного дома под ключ любой площади и конфигурации.

Из минусов можно выделить – высокая стоимость таких систем, сложность установки, необходимость в обслуживании квалифицированными специалистами.

Мы поможем Вам разобраться в нюансах и разработаем оптимальную отопительную систему!

Получить консультацию

При монтаже отопления с жидким теплоносителем на Объектах, построенных из дерева, существует несколько важных нюансов, учет которых необходим для получения высокого финального результата.

Разновидности

Кавитационные устройства делятся на следующие виды:

• роторные – вихревой кавитационный теплогенератор предусматривает видоизмененный центробежный насос, корпус которого представляет собой статор с входящей и выходящей трубой. Основной рабочий орган прибора – камера с подвижным ротором, который вращается по типу колеса;
• статические – в приборе отсутствуют вращающиеся детали, для кавитации применяют конструкцию из сопел с мощным центробежным насосом;
• трубчатые – в конструкции предусмотрены продольно расположенные трубки. КПД трубчатых теплогенераторов кавитации отличается высокими показателями;
• ультразвуковые – эффект кавитации обеспечивается при помощи ультразвуковых волн.

КПД ультразвукового оборудования невероятно высок.

Принцип работы роторных генераторов

Пожалуй, к самым продуктивным моделям относится конструкция Григгса, в которой ротор в форме диска располагает поверхностью с многочисленными глухими отверстиями определенного диаметра и глубины. Статор представлен в виде цилиндра с запаянными концами, в котором вращается ротор. Между роторным диском и стенками статора есть зазор величиной около 1,5 мм. В ячейках устройства обеспечивается возникновение завихрений для образования кавитационных полостей. Количество ячеек определяется частотой вращения ротора.

Как отмечают специалисты, для эффективности работы прибора применяется ротор с поперечным размером от 30 см со скоростью вращения 3 000 оборотов/мин. При меньшем диаметре требуется увеличить параметры оборотов.

Особенности роторных теплогенераторов кавитационного действия:

• присутствует значительный уровень шума;
• КПД устройства не впечатляет;
• непродолжительный срок службы;
• показатели производительности на 25% выше, чем у статических моделей.

При эксплуатации роторной установки требуется отработка четкого действия всех элементов, в том числе и балансировка цилиндра. Также необходимо своевременно менять исчерпавшие свой потенциал изоляционные материалы для уплотнения вала.

Принцип работы статического теплогенератора

Кавитация предполагает высокую скорость перемещения рабочей жидкости при помощи мощного мотора центробежного типа. Так как dвыхода сопла значительно меньше, чем параметры противоположного конца, увеличивается скорость перемещения субстанции, и возникают кавитационные эффекты.

Статические кавитаторные приборы располагают массой преимуществ:

• не требуется балансировка и точная подгонка деталей;
• уплотнители изнашиваются меньше, чем в роторной модели, так как здесь отсутствуют подвижные детали;
• продолжительность срока службы статического кавитатора около 5 лет, что значительно больше, чем у предыдущего варианта прибора.

При необходимости производится замена сопла, для чего понадобится относительно небольшой расход времени и сил, тогда как в случае с роторным прибором придется воссоздать его заново, если оборудование выйдет из строя.

Трубчатые тепловые генераторы: устройство и принцип работы

В этой модели кавитационное тепло вырабатывается благодаря продольному расположению трубок:

• помпа способствует нагнетанию давления во входящую камеру, и рабочая субстанция направляется через трубки. При этом на входе образуются пузырьки;
• при попадании во вторую камеру, где установлено высокое давление, пузырьки разрушаются, в процессе образуется тепловой потенциал.

Выработанная таким способом энергия направляется вместе с паром на отопление дома. Как утверждают производители трубчатых теплогенераторов кавитации, как и специалисты в сфере климатического оборудования, эта модель отличается высокими показателями КПД.

Особенности ультразвуковых генераторов кавитационного действия

В установке создаются ультразвуковые волны, благодаря которым образуется кавитационное тепло. Для этого применяется кварцевая пластина, на ее основе под воздействием электрического тока создаются звуковые колебания. Они направляются на вход, впоследствии чего образуется вибрация. На обратной фазе звуковых волн возникают участки разряжения и наблюдается эффект кавитации. Принцип работы ультразвукового кавитатора предполагает минимальные потери энергии и практическое отсутствие трения. Всем этим обуславливается исключительно высокий КПД ультразвукового оборудования.

Преимущества и недостатки

Как и любой другой прибор, теплогенератор кавитационного типа имеет свои положительные и отрицательные стороны.

Среди преимуществ можно выделить следующие показатели:

• доступность;
• огромная экономия;
• не перегревается;
• КПД стремящийся к 100% (другим типам генераторов крайне сложно достичь таких показателей);
• доступность оборудования, что позволяет собрать прибор не хуже заводского.

Слабыми сторонами генератора Потапова считают:

• объемные габариты, занимающие большую площадь жилой зоны;
• высокий уровень шума мотора, при котором крайне сложно спать и отдыхать.

Генератор, используемый в промышленности, отличается от домашнего варианта лишь габаритами. Однако, иногда мощность домашнего агрегата настолько высока, что нет смысла его устанавливать в однокомнатной квартире, иначе минимальная температура при работе кавитатора будет не менее 35°С.

На видео интересный вариант вихревого теплогенератора на твердом топливе

Отопление деревянного дома электричеством

Лучшим вариантом отопления для небольшого (до 100 м2) деревянного дома является установка в нем электрических конвекторов.

1. Низкая стоимость системы
2. Удобство использования и обслуживания
3. Высокая эффективность при условии оптимального расположения конвекторов
4. Нет необходимости в запасах топлива

Но наряду с этим необходимо быть готовым к таким недостаткам рассматриваемой системы, как:

• Высокие эксплуатационные расходы, которые связаны с высокими ценами на электроэнергию. Отчасти, снизить расходы может помочь использование счетчиков электроэнергии, работающих по многотарифному принципу
• Электрическое отопление в деревянном доме зависит от наличия и качества электроснабжения. Это влечет за собой дополнительные расходы, связанные с организацией резервного варианта на случай сбоя в сети – автономного электроснабжения (установка дизельного или бензинового генератора)

Кроме того, если Вы задумываетесь об организации обогрева на электрических конвекторах, то необходимо знать какая, электрическая мощность Вам выделена. Зачастую выделенной электрической мощности не хватает для обогрева всего коттеджа.

Выполнение проектирования отопления даст ответ на вопрос, какая точно электрическая мощность необходима. Но в первом приближении ее можно определить самостоятельно, пользуясь закономерностью, приведенной в таблице:

Необходимо понимать, что приведенная выше закономерность является усредненной. Она действует если вести речь о коттедже со стандартным утеплением, стандартными окнами и высотой потолков обогреваемых помещений ~ 2,5 метра.

Если деревянный дом отличается от стандарта, то работы по организации его обогрева необходимо начинать с выполнения теплотехнического расчета.

Исходя из его результата, можно будет точно определить тепловую и электрическую мощности, требуемые для полноценного обогрева.

Как собрать теплогенератор

При всех этих научных терминах, которые могут напугать незнакомого с физикой человека, смастерить в домашних условиях ВТГ вполне возможно. Повозиться, конечно, придётся, но если всё сделать правильно и качественно, можно будет наслаждаться теплом в любое время.

И начать, как и в любом другом деле, придётся с подготовки материалов и инструментов. Понадобятся:

• Сварочный аппарат.
• Шлифмашинка.
• Электродрель.
• Набор гаечных ключей.
• Набор свёрл.
• Металлический уголок.
• Болты и гайки.
• Толстая металлическая труба.
• Два патрубка с резьбой.
• Соединительные муфты.
• Электродвигатель.
• Центробежный насос.
• Жиклёр.

Вот теперь можно приступать непосредственно к работе.

Устанавливаем двигатель

Электродвигатель, подобранный в соответствии с имеющимся напряжением, устанавливается на станину, сваренную или собранную с помощью болтов, из уголка. Общий размер станины вычисляется таким образом, чтобы на ней можно было разместить не только двигатель, но и насос. Станину лучше покрасить во избежание появления ржавчины. Разметить отверстия, просверлить и установить электродвигатель.

Подсоединяем насос

Насос следует подбирать по двум критериям. Во-первых, он должен быть центробежным. Во вторых, мощности двигателя должно хватить, чтобы его раскрутить. После того, как насос будет установлен на станину, алгоритм действий следующий:

• В толстой трубе диаметром 100 мм и длиной 600 мм с двух сторон нужно сделать внешнюю проточку на 25 мм и в половину толщины. Нарезать резьбу.
• На двух кусках такой же трубы длинной каждый 50 мм нарезать внутреннюю резьбу на половину длины.
• Со стороны противоположной от резьбы приварить металлические крышки достаточной толщины.
• По центру крышек сделать отверстия. Одно по размеру жиклёра, второе по размеру патрубка. С внутренней стороны отверстия под жиклёр сверлом большого диаметра необходимо снять фаску, чтобы получилось подобие форсунки.
• Патрубок с форсункой подсоединяется к насосу. К тому отверстию, из которого вода подаётся под напором.
• Вход системы отопления подсоединяется ко второму патрубку.
• К входу насоса присоединяется выход из системы отопления.

Цикл замкнулся. Вода будет под давлением подаваться в форсунку и за счёт образовавшегося там вихря и возникшего эффекта кавитации станет нагреваться. Регулировку температуры можно осуществить, установив за патрубком, через который вода попадает обратно в систему отопления, шаровый кран.

Чуть прикрыв его, вы сможете повысить температуру и наоборот, открыв – понизить.

Усовершенствуем теплогенератор

Это может звучать странно, но и эту довольно сложную конструкцию можно усовершенствовать, ещё больше повысив её производительность, что будет несомненным плюсом для обогрева частного дома большой площади. Основывается это усовершенствование на том факте, что сам насос имеет свойство терять тепло. Значит, нужно заставить расходовать его как можно меньше.

Добиться этого можно двумя путями. Утеплить насос при помощи любых подходящих для этой цели теплоизоляционных материалов. Или окружить его водяной рубашкой. Первый вариант понятен и доступен без каких-либо пояснений. А вот на втором следует остановиться подробнее.

Чтобы соорудить для насоса водяную рубашку придётся поместить его в специально сконструированную герметическую ёмкость, способную выдерживать давление всей системы. Вода будет подаваться именно в эту емкость, и насос будет забирать её уже оттуда. Внешняя вода так же нагреется, что позволит насосу работать намного продуктивнее.

Вихрегаситель

Но, оказывается и это ещё не всё. Хорошо изучив и поняв принцип работы вихревого теплогенератора, можно оборудовать его гасителем вихрей. Подаваемый под большим давлением поток воды ударяется в противоположную стенку и завихряется. Но этих вихрей может быть несколько. Стоит только установить внутрь устройства конструкцию напоминающую своим видом хвостовик авиационной бомбы. Делается это следующим образом:

• Из трубы чуть меньшего диаметра, чем сам генератор необходимо вырезать два кольца шириной 4-6 см.
• Внутрь колец приварите шесть металлических пластинок, подобранных таким образом, чтобы вся конструкция получилась длинной равной четверти длины корпуса самого генератора.
• Во время сборки устройства закрепите эту конструкцию внутри напротив сопла.

Пределу совершенства нет и быть не может и усовершенствованием вихревого теплогенератора занимаются и в наше время. Не всем это под силу. А вот собрать устройство по схеме, приведённой выше, вполне возможно.

Воздушное отопление частного дома своими руками

Сделать самостоятельно воздушное отопление вполне доступно. Если это выполнять на стадии строительства, а не в готовом строении, то цель становится еще более достижимой. Чтобы понять, как сделать воздушное отопление в частном доме, сначала необходимо определить желаемый результат, а затем технически рассчитать возможность его достижения. Расчеты – первостепенный этап данного процесса. Алгоритм действий при самостоятельной организации воздушного отопления может быть следующим.

Вначале требуется выполнить расчеты:

• количества теплого воздуха;
• теплопотерь;
• мощности необходимого оборудования.

Данные вычисления лучше производить (если отсутствуют знания и личный опыт) при участии специалиста-практика.

На основании расчетов проекта создается план воздушной системы отопления.На заметку! При наличии хорошей современной теплоизоляции можно при расчетах взять во внимание следующие проверенные практикой показатели: на 10 м² площади помещения необходимо 750–800 Вт тепла.

Затем на основе расчетов проекта создается схема воздушного отопления. Она должна отражать расположение элементов системы, мощность основного агрегата, диаметр воздухоотводных каналов и т. д. Можно воспользоваться предложенными в интернете схемами, но только в том случае, если подходят технические условия

Изменения в готовые чертежи нужно вносить с большой осторожностью

После этого закупается оборудование

На данном этапе необходимо обратить внимание на сертификацию оборудования и содержание инструкций. Дополнительно к основным агрегатам следует приобрести воздуховоды (лучше гибкие, шумопоглощающие)

Для предотвращения скопления конденсата подающий отвод следует утеплить изоляцией. Для этих целей рекомендуется применять фольгированный утеплитель толщиной до 5 мм. Для соединения воздуховодов удобно использовать скотч. Хороший вариант – армированный алюминиевый. Подойдут также хомуты из металла или термостойкого пластика.

Далее выполняется непосредственный монтаж системы. Его необходимо проводить до отделочных работ

Если же отопление монтируется в помещении с законченной отделкой, стоит уделить особое внимание эстетичности коробов, закрывающих воздуховоды

Принципы проектирования системы

При проектировании систем воздушного отопления учитывают множество важных факторов. Прежде всего, это потребность каждого отдельного помещения в тепле, а также потери тепла для каждой комнаты. Двери, окна, вентиляционные отверстия и прочие объекты способствуют тому, чтобы драгоценные килоджоули тепловой энергии уходили наружу.

Важнейший момент – наличие качественного утепления здания. Если в доме стоят пластиковые окна, хорошие двери, а его фасад надежно утеплен, потери тепла будут меньше, а затраты на отопление удастся заметно сократить. Если речь идет о реконструкции здания, начать следует именно с проектирования утепления.

После того, как соотнесена потребность в тепловой энергии и ее затраты, рассчитывается мощность нагревательного оборудования и выбирают его тип. Затем просчитываются параметры потока горячего воздуха. Выполняют специальные аэродинамические расчеты, чтобы вычислить необходимые размеры воздуховодов.

Предварительно рассчитать мощность оборудования можно, ориентируясь на следующие цифры: для обогрева каждых 10 кв. метров помещения понадобится около 0,7-0,8 кВт тепла. Это при условии, что дом качественно утеплен, иначе понадобится более мощное оборудование. Но полное проектирование и подробные расчеты лучше поручить опытному инженеру.

Неправильные расчеты могут сказаться на состоянии готовой системы очень печально. Для непрофессионально спроектированной системы воздушного отопления характерны такие проблемы, как частые поломки оборудования, перегрев воздуха в помещениях, перегрев оборудования, сквозняки, повышенный уровень шума.

Одновременно с проектированием системы воздушного отопления имеет смысл продумать и расстановку стационарных предметов мебели в доме. Приточные и вытяжные решетки должны располагаться в местах, удаленных от постоянного присутствия людей.

Они также не должны быть скрыты под шкафами, тумбами или другими объектами, которые затрудняют свободное перемещение воздушных масс.

В многоэтажном частном доме вытяжные решетки рекомендуется располагать таким образом, чтобы на верхних этажах остывший воздух отбирался в систему сверху, а на нижних этажах – снизу. Это обеспечит более равномерное распределение тепла по всем помещениям. Подробнее о том, как правильно произвести расчет воздушного отопления читайте в этом материале.

Галерея изображений

Фото из

Наклонное направление воздушного потока

Схема действия наклонной подачи теплого воздуха

Горизонтальное направление подачи тепла

Вертикальная поставка теплого воздушного потока

Плюсы и минусы кавитационных источников энергии

Кавитационные нагреватели – это простые устройства, которые преобразуют механическую энергию рабочей жидкости в тепловую. По сути, данный прибор состоит из центробежного насоса (для ванной, скважин, систем водоснабжения частных домов), который имеет низкий показатель эффективности. Преобразование энергии в кавитационном нагревателе широко используется в промышленных предприятиях, где нагревательные элементы могут быть повреждены при контакте с рабочей жидкостью, у которой серьезная разность в температурах.

Конструкция кавитационного теплогенератора

Плюсы устройства:

1. Эффективность;
2. Экономичность теплоснабжения;
3. Доступность;
4. Можно собрать своими руками домашний прибор производства тепловой энергии. Как показывает практика, самодельный прибор не уступает купленному по своим качествам.

Минусы генератора:

1. Шумность;
2. Сложно достать материалы для производства;
3. Мощность слишком большая для небольшого помещения до 60-80 квадратных метров, бытовой генератор проще купить;
4. Даже мини-приборы занимают много места (в среднем как минимум полтора метра комнаты).

Принцип работы

«Кавитация» относится к образованию пузырьков в жидкости, таким образом, рабочее колесо работает в смешанной фазе (период жидкости и пузырьков газа) окружающей среды. Насосы, как правило, не предназначены для смешанной фазы потока (их работа уничтожает пузыри, из-за чего кавитационный генератор теряет эффективность). Данные термические приспособления предназначены, чтобы вызывать смешанный поток фаз как часть перемешивания жидкости, что приводит к термической конверсии.

Чертеж теплогенератора

В коммерческих кавитационных обогревателях, механическая энергия приводит в действие нагреватель входной энергии (например, двигатель, блок управления), в результате чего жидкость, которая отвечает за образование выходной энергии, возвращается к источнику. Такое сохранение превращает механическую энергию в ​​тепловую с небольшой потерей (как правило, менее 1 процента), поэтому при пересчете учитываются погрешности преобразования.

Немного по иному работает суперкавитационный реактивный генератор энергии. Такой нагреватель используется на мощных предприятиях, когда тепловая энергия выхода передается на жидкость в определенном устройстве, её мощность значительно превышает количество механической энергии, необходимой для приведения в действие нагревателя. Эти приборы более энергетически продуктивны, чем возвратные механизмы, в частности тем, что они не требуют регулярной проверки и настройки.

Существуют разные типы таких генераторов. Самый распространенный вид – это роторно-гидродинамический механизм Григгса. Его принцип действия основан на работе центробежного насоса. Состоит он из патрубков, статора, корпуса и рабочей камеры. На данный момент существует множество модернизаций, самый простой – приводной или дисковый (сферический) водяной насос ротационного действия. Он представляет собой дисковую поверхность, в которой просверлено много различных отверстий глухого типа (без выхода), данные конструктивные элементы называются ячейки Григгса. Их размерные параметры, число напрямую зависят от мощности ротора, конструкции теплогенератора и частоты вращения привода.

Между ротором и статором находится определенный зазор, который необходим для нагрева воды. Данный процесс осуществляется при помощи быстрого движения жидкости по поверхности диска, что способствует повышению температуры. В среднем, ротор движется приблизительно со скоростью 3000 оборотов в минуту, чего достаточно для повышения температуры до 90 градусов.

Второй вид кавитационного генератора принято называть статическим. Он не имеет, в отличие от роторного, никаких вращающихся частей, для того, чтобы осуществлялась кавитация, ему необходимы сопла. В частности, это детали известного Лаваля, которые подключены к рабочей камере.

Для работы, подключается обычный насос, как в роторном виде генератора, он нагнетает в рабочей камере давление, чем обеспечивает большую скорость движения воды, соответственно, повышение её температуры. Скорость жидкости на выходе из сопла обеспечена разностью диаметров поступательного и выходного патрубков. Его недостатком является то, что эффективность значительно ниже, чем в роторном, тем более, он более габаритный, тяжелый.

Актуальные разновидности воздушной системы отопления

Сегодня специалисты предлагают несколько вариантов систем, каждая из которых имеет собственные характеристики, достоинства и недостатки. Различаются все конструкции по циркуляции воздуха, зоне размещения воздуховодов, способу теплообмена.

Системы с естественной циркуляцией

Схема основана на физическом свойстве теплого воздуха подниматься наверх, для чего оборудуются воздуховоды, отверстия в потолке для выхода потока наружу. Основное достоинство – дешевизна, но недостатков больше: малая скорость подъема, из-за чего прогрев помещения будет излишне медленным и расположение воздуховодов в верхней части помещения – это не всегда может быть удобным.

Системы с принудительной циркуляцией

Конструкции дополняются вентиляционным агрегатом, мощность которого зависит от количества, общей протяженности воздуховодов. Если предполагается обогревать помещение значительной площади, подбирается несколько приборов вентиляции. Особенность системы – принудительная подача теплого воздуха в помещения. Способ отличается оперативностью прогрева, поэтому считается более практичным для применения в быту и на производстве.

Различия по месту размещения воздуховодов

Здесь также различаются две группы конструкций:

1. Напольное расположение подразумевает воздуховоды, которые установлены в плинтуса или смонтированы в пол. Такая конструкция считается самой эффективной – теплый воздух поднимается вверх, помещение прогревается плавно и быстро.
2. Подвесное расположение – это схема с воздуховодами, встроенными в потолочные перекрытия или стены, выводы при этом располагаются в верхней части помещения (под потолком). Системы считаются менее эстетичными, но есть способы декорирования труб потолочными плинтусами и другими элементами. Недостаток – низкие показатели температуры у пола, высокие – у потолка. Системы рекомендуется сочетать с другими вариантами отопления.

Типы систем по способу теплообмена

Специалисты различают три вида конструкций:

Прямоточная. Принцип простой: в нижней части строения монтируется отопительный прибор для разогрева воздуха. Затем потоки подаются в помещения через воздуховоды. В потолке делаются отверстия для выхода теплого воздуха наружу. Достоинства – простота монтажа и качественная вентиляция помещений, недостаток – высокие первоначальные, эксплуатационные затраты, воздух буквально используется для «отопления улицы». Прямоточные системы нужны для работы в помещениях, где работают с опасными веществами, агрессивными или дурно пахнущими субстанциями.