Выбор системы отопления

0
188

Мы продолжаем рассказ о различных технологиях обогрева, начатый статьей «Преимущества воздушного отопления» в журнале «МИР КЛИМАТА» № 64.

В России с ее суровыми зимами вопрос организации отопления помещений — далеко не праздный. Ассортимент имеющегося на рынке оборудования для обогрева весьма широк, и часто заказчику не так-то просто сделать правильный выбор. Надеемся, наша статья поможет справиться с этой непростой задачей.

Варианты систем отопления. Преимущества воздушного обогрева

Римские термы
Рис. 1. Римские термы

Для обогрева производственных, складских, торговых, сельскохозяйственных и других подобных объектов сегодня, как правило, применяются системы водяного или воздушного отопления. Первые состоят из котла, труб, радиаторов или водяных калориферов с вентилятором, вторые представляют собой теплогенераторы с прямой подачей нагретого воздуха или с раздачей его по воздуховодам.

Системы воздушного отопления имеют достаточно давнюю историю и применялись еще в Древнем Риме (рис. 1).

Конечно, сегодня для производства оборудования используются совсем другие технологии, позволившие существенно оптимизировать его конструкцию, повысить эффективность и надежность. Однако принцип действия остался прежним: отопление теплым воздухом путем непосредственного теплообмена.

Подробно плюсы (а также немногочисленные минусы) подобных систем рассматривались в прошлом номере журнала «МИР КЛИМАТА». Мы напомним лишь основные моменты.

Во-первых, благодаря прямому сжиганию топлива без промежуточного теплоносителя и постоянному движению воздуха достигается высокий тепловой КПД, а также малая инерционность системы, что дает возможность в течение получаса прогреть помещение до рабочей температуры.

Во-вторых, при воздушном отоплении отсутствует риск замерзания воды в системе, что положительно сказывается на надежности оборудования.

В-третьих, систему воздушного отопления можно совместить с вентиляцией, организовав частичный подмес или 100 %-ное использование приточного воздуха.

В-четвертых, высокая степень автоматизации позволяет вырабатывать ровно то количество тепла, в котором есть необходимость. За счет точного поддержания температуры, влажности, чистоты воздуха можно добиться уровня комфорта, недостижимого для других систем.

Наконец, капитальные затраты на строительство или реконструкцию воздушной системы, как правило, значительно ниже расходов на организацию водяного отопления, поскольку в данном случае не нужно возводить и содержать котельную, станцию водоподготовки и теплотрассу. Отсутствие необходимости в ремонте теплотрасс позволяет резко снизить и эксплуатационные расходы.

Сравнение затрат при использовании различных систем отопления

Использование систем водяного отопления
Рисунок 2. Использование систем водяного отопления

Сравним, во что обойдется использование различных способов отопления. Допустим, у нас есть ангар общей площадью S=1500 (25×60) м2 с высотой потолков H=7 м, предназначенный для ремонта грузового автотранспорта. Ангар имеет восемь ворот 6×4 м, открывающихся 3–4 раза в сутки. Стены выполнены из сэндвич-панелей с толщиной изоляции в 100 мм. Объект находится в регионе с минимальной расчетной температурой –28 °C (Подмосковье). Внутри ангара необходимо поддерживать температуру +16 °C. Для этого, согласно расчету тепловых потерь, в помещение необходимо подавать 208 кВт тепла.

Система водяного отопления для такого объекта будет включать в себя водонагревательный котел, горелку, насос, расширительный бак, трубопроводы и внутренние доводчики (водяные калориферы) (рис. 2).

Соответственно затраты на организацию отопления будут складываться из стоимости котла, горелки, калориферов, системы автоматизации котла и калориферов, системы дымоудаления, комплектующих для котла и калориферов (трубы, фитинги, запорная арматура, клапаны, кронштейны), насосного оборудования и расширительных баков, а также расходов на монтаж и пуско-наладку оборудования.

Система получается сложная, состоящая из многих элементов. Ее монтаж трудоемок и долог.

Схема воздушного отопления с канальной раздачей теплого воздуха
Рисунок 3. Схема воздушного отопления с канальной раздачей теплого воздуха
Система воздушного отопления с непосредственным выдувом теплого воздуха через распределительные решетки
Рисунок 4. Система воздушного отопления с непосредственным выдувом теплого воздуха через распределительные решетки

Воздушное же отопление можно организовать двумя способами: c канальной раздачей теплого воздуха (рис. 3) или с непосредственным выдувом через распределительные решетки (рис. 4). Теплогенератор при этом может быть размещен как внутри отапливаемого помещения, так и вне его.

В этом случае затраты на организацию отопления будут включать в себя стоимость теплогенератора, горелки, автоматики (комнатного термостата или программируемого контроллера) и системы дымоудаления, а также расходов на монтаж и пуско-наладку теплогенератора. В варианте с канальной раздачей сюда добавятся затраты на покупку и монтаж вентиляционной системы (воздуховодов, крепежных элементов, распределительных решеток или диффузоров).

Очевидно, что воздушная система гораздо проще водяной, ее монтаж, как правило, занимает намного меньше времени.

Для водяного обогрева нашего объекта предлагается использовать два водяных чугунных котла (с 50 %-ным резервированием) марки Buderus Logano GE315 мощностью по 105 кВт, дизельные горелки Buderus Logatop и калориферы марки Volcano VR 2. Температура воды в системе — 80/60 °C.

Воздушное отопление организовано на базе теплогенераторов Tecnoclima. Для варианта с непосредственной подачей воздуха подойдет серия ТЕ, а для канальной раздачи — ТС-Е. Напор вентилятора — 200 Па.

Из таблицы 1 видно, что воздушное отопление с прямой раздачей теплого воздуха на 50–60 % выгоднее, чем водяное. При использовании раздачи по воздуховодам капитальные затраты сравнимы с расходами на установку водяной системы (и даже на 5–10 % меньше). Однако системы воздушного отопления отличаются большей вариативностью, меньшей инерционностью, возможностью индивидуального подхода к решению задачи обогрева помещений. Кроме того, они позволяют совместить в единой системе отопление, вентиляцию, кондиционирование и очистку воздуха.

Таблица 1. Затраты на организацию системы отопления (руб.).
Затраты: Котел-калорифер Buderus-Volcano Теплоцентраль Калорифер-Volcano Теплогенератор 1 TE 100 Теплогенератор ТС80 Е
Котел/генератор + горелка 186000×2 + 54000×2 = 480000 185000*2 + 36500*2 = 443000 228000×2 + 36500×2 = 529000
калориферы 29900×6=179400 29900×6=179400
Автоматизация котла/теплогенератора и калориферов 130000 60000 5000 5000
Группа безопасности котла и доп. комплектующие к нему 70000×2=140000
Насосное оборудование и расширительные баки 65000
Тепломеханическая часть 200000 5000-6=30000
Вентиляционная система 800000
Система дымоудаления 70000×2=140000 70000×2=140000 70000×2=140000
Монтаж и пуско-наладка котла/теплогенератора 200000 40000×2=80000 40000×2=80000
Монтаж и пуско-наладка калориферов 15000×6-90000 15000*6=90000
Итого: 1654400 359400 668000 1554000

При большей эффективности и меньшей материалоемкости проявляется еще один плюс воздушных систем — меньшие затраты на эксплуатацию и обслуживание. Таблица 2 показывает, что срок окупаемости оборудования для воздушного отопления составляет от 1,5 до 2,5 лет.

Таблица 2. Затраты на эксплуатацию оборудования за отопительный период (руб.)
Котел-калорифер
BUDERUS-VOLCANO
Теплоцентраль
Калорифер – Volcano
Теплогенератор 1ТЕ 100 Теплогенератор ТС80Е
Затраты на топливо 1248300 1353000 975000 1037600
Затраты на обслуживание 80800 80800 10000 10000

В критических ситуациях проявляется большая надежность воздушного отопления, поскольку отсутствует риск замораживания системы и соответственно исключаются затраты на ремонт и восстановление оборудования (табл. 3).

Таблица 3. Возможные убытки заказчика в случае аварии (руб.)
Котел-калорифер
Buderus-Volcano
Теплоцентраль
Калорифер – Volcano
Теплогенератор 1ТЕ 100 Теплогенератор ТС80Е
мин. 179400 0 0 0
макс. 551400 179400 0 0

Вывод

Итак, мы еще раз убедились, что использование воздушного отопления позволяет сократить не только капитальные затраты, но и расходы на эксплуатацию, обслуживание и ремонт оборудования. Кроме того, воздушное отопление может быть организовано бóльшим количеством способов, чем водяное. Все это ведет к росту популярности таких систем.

Впрочем, окончательный выбор всегда остается за заказчиком.

Статья подготовлена компанией «Венткор»

Предыдущая статьяЦентры по альтернативной энергетике как перспективный проект ЮНИДО
Следующая статьяВестник УКЦ АПИК: Учебно-консультационный центр АПИК «Университет климата»

Решение года