热风供暖系统由热源、空气换热器、风机和送风管道组成,由热源提供的热量加热空气换热器,用风机强迫温室内的部分空气流过换热器,当空气被加热后进入温室内进行流动,如此不断循环,加热整个温室内的空气。在这种系统中,空气可以通过热水、蒸汽或高温烟气来加热。
热风供暖是比较经济的供暖方式之一,它具有热惰性小、升温快、室内温度分布均匀、温度梯度较小、设备简单和投资较小等优点。因此,在既需要供暖又需要通风换气的建筑物内通常采用能送较高温度空气的热风供暖系统;在产生有害物质很少的工业厂房中,广泛的应用暖风机来供暖;在人们短时间内聚散,需间歇调节的建筑物,如影剧院、体育馆等,也广泛采用热风供暖系统,以及由于防火防爆和卫生要求必须采用全新风的车间等都适用热风供暖系统。热风供暖系统可兼有通风换气系统的作用,只是热风供暖系统的噪声比较大。
根据送风方式的不同,热风供暖有集中供暖、空气幕供暖、悬挂式和落地式暖风机供暖等几种基本形式。
根据空气来源不同,可分为直流式(即空气为新鲜空气,全部来白室外)、再循环式(即空气为回风,全部来自室内)和混合式(即空气由室内部分回风和室外部分新风组成)等供暖系统。
5.2.3.1 热风集中供暖系统
热风集中供暖系统是以大风量、高风速、采用大型孔口为特点的送风方式,它以高速喷出的热射流带动室内空气按照一定的气流组织强烈的混合流动,因而温度场均匀,可以大大降低室内的温度梯度,减少房屋上部的无效热损失,并且节省管道和设备等,如图5.14所示。这种采暖方式一般适用于室内空气允许再循环的车间或作为大量局部排风车间的补入新风和供暖之用。对于散发大量有害气体或灰尘的房间,不宜采用集中送风供暖系统形式。
图5.14 热风集中供暖系统
5.2.3.2 暖风机供暖系统
暖风机供暖是靠强迫对流来加热周围的空气,与一般散热器供暖相比,它作用范围大、散热量大,但消耗电能较多、维护管理复杂、费用高。
暖风机供暖的主要设备是由风机、电动机、空气加热器、吸风口和送风口等组成的通风供暖联合机组。由于暖风机具有加热空气和传输空气两种功能,因此省去了敷设大型风管的麻烦。
按风机的种类不同,可分为轴流式暖风机和离心式暖风机,在通风机的作用下,室内空气被吸入机体,经空气加热器加热成热风,然后经送风口送出,以维持室内的温度。轴流式暖风机为小型暖风机,它的结构简单,安装方便、灵活,可悬挂或用支架安装在墙上或柱子上。轴流式暖风机出风口送出的气流射程短,风速低,热风可以直接吹向工作区,如图5.15所示。离心式暖风机送风量和产热量大,气流射程长,风速高,送出的气流不直接吹向工作区,而是使工作区处于气流的回流区,如图5.16所示。
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图5.15 轴流式暖风机
1—轴流式风机;2—支架;3—加热器;4—百叶片;5—电动机
图5.16 离心式暖风机
1—离心式风机;2—电动机;3—加热器;4—导流叶片;5—外壳
暖风机供暖是利用空气再循环并向室内放热,不适于空气中含有害气体,散发大量灰尘,产生易燃、易煤气体以及对噪声有严格要求的环境。
5.2.3.3 空气幕供暖系统
传统的热风供暖一般是直接将热风喷射向工作区。因此,送风比较集中,造成室内温度分布不均匀,人体有较强的吹风感,而且由于热气流上升,仍然会有较多的热量从建筑物顶部散失。为了解决此类问题,可以采用空气幕供暖方式。空气幕是利用条形空气分布器喷出一定速度和温度的幕状气流,具有隔热、隔冷、隔尘作用,如图5.17 所示。空气幕按送风方向可分为上送风、下送风和侧送风空气幕,其中上送风空气幕应用最为广泛。
图5.17 空气幕
上送风空气幕供暖系统是沿高大厂房两侧墙布置送风管道,并设置下倾送风口,送出适度的加热空气,形成两侧对喷,使热流覆盖整个工作区。适当密布风口,可使喷出的气流扩散后形成横向热风幕,沿厂房高度方向分为3个区域,即下部供暖区、中部风幕隔离区和上部非供暖区。从机理上讲“空气幕”能够主动隔断热气上升、改善厂房温度分布,提高供暖区的气温,减小车间上部气温,也可减少车间上部散热,达到改善供暖效果、减少热量消耗的目的,从而降低了能源消耗。
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