Systemy dystrybucji gorącego powietrza

    Powietrze podgrzane za pomocą wkładu kominkowego można rozprowadzić do pomieszczeń. W tym celu zastosowanie znajdują grawitacyjne i wymuszone systemy dystrybucji gorącego powietrza (DGP).

    Fot. 1. O tym jaki rodzaj systemu dystrybucji gorącego powietrza DGP zostanie zastosowany decyduje przede wszystkim wielkość powierzchni jaka będzie ogrzewana. Fot. Kratki.plFot. 1. O tym jaki rodzaj systemu dystrybucji gorącego powietrza DGP zostanie zastosowany decyduje przede wszystkim wielkość powierzchni jaka będzie ogrzewana. Fot. Kratki.pl

    O tym jaki rodzaj systemu dystrybucji gorącego powietrza DGP zostanie zastosowany decyduje przede wszystkim wielkość powierzchni jaka będzie ogrzewana. I tak też jeżeli ma być ogrzana powierzchnia nie większa niż powierzchnia pomieszczenia, gdzie znajduje się kominek warto zastosować układ bazujący na grawitacyjnym obiegu powietrza. W takim rozwiązaniu gorące powietrze, które jest lżejsze od chłodnego będzie unosiło się do góry do komory grzewczej (tzw. wypór termiczny) a następnie za pomocą przewodów grzejnych zostanie przetransportowane do odpowiednich pomieszczeń. Grawitacyjny układ dystrybucji gorącego powietrza jest stosunkowo tanim rozwiązaniem instalacyjnym zapewniającym możliwość regulacji temperatury w pomieszczeniach ogrzewanych.
    Jeżeli odległości od czopucha przekraczają 2 – 3 metry, przepływ gorącego powietrza za pomocą grawitacji może okazać się niewystarczający. W efekcie gorące powietrze nie dopłynie do wylotów oraz nie uzyska odpowiedniej prędkości. Warto rozważyć wtedy zastosowanie wymuszonego systemu dystrybucji gorącego powietrza.
    Za podstawę takiego systemu uznaje się aparat nawiewny (turbinę), który ma za zadanie zasysanie gorącego powietrza, które jest ogrzane przez wkład kominkowy a następnie jego tłoczenie do poszczególnych odnóg systemu. Istotną rolę odgrywają specjalne rury zapewniające rozprowadzanie powietrza do pomieszczeń. Niejednokrotnie zastosowanie znajdują przy tym prostokątne kanały o odpowiednich przekrojach i odporności termicznej. Ważne jest aby przewody łączące okap kominka z aparatem nawiewnym miały możliwie maksymalne przekroje. Dzięki odpowiedniej izolacji termicznej kanałów minimalizuje się straty ciepła, eliminowane są zaburzenia strumienia powietrza oraz zapewnione jest tłumienie akustyczne instalacji grzewczej. Maksymalna odległość wylotów ciepłego powietrza od aparatu nawiewnego nie może przekraczać 10 m.

    Fot. 2. Za podstawę systemu DGP uznaje się aparat nawiewny (turbinę), który ma zadanie zasysanie gorącego powietrza, ogrzanego przez wkład kominkowy a następnie tłoczenie do poszczególnych odnóg systemu. Fot. DarcoFot. 2. Za podstawę systemu DGP uznaje się aparat nawiewny (turbinę), który ma zadanie zasysanie gorącego powietrza, ogrzanego przez wkład kominkowy a następnie tłoczenie do poszczególnych odnóg systemu. Fot. Darco

    Wady i zalety

    Mówiąc o zaletach systemów dystrybucji gorącego powietrza należy wspomnieć przede wszystkim o znacznym obniżeniu kosztów ogrzewania budynku bazującym na innym źródle ciepła. Ogrzewanie z DGP jest szczególnie przydatne bezpośrednio przed sezonem grzewczym i po nim kiedy to nie ma potrzeby ogrzewania ciągłego a jedynie krótkiego dogrzewania pomieszczeń. Kominek z dystrybucją gorącego powietrza jest niezależny od dostaw energii. Temperatura szybko wzrasta a ciepło można odczuć już po kilku minutach od rozpalenia kominka.
    Jednak taki system ogrzewania nie jest bez wad. Pamiętać należy, że palenie w kominku wymaga kontrolowania i dość częstego uzupełniania spalającego się drewna. Kominek z DGP nie rozwiązuje również problemu przygotowania c.w.u. Tym sposobem kominka nie traktuje się jako głównego źródła ogrzewania domu lecz jedynie jest on uzupełnieniem lub wspomaganiem podstawowej instalacji grzewczej.

    Fot. 3. Elementy DGP znajdujące się przy kominku. Fot. DarcoFot. 3. Elementy DGP znajdujące się przy kominku. Fot. Darco

    Elementy systemu

    W typowym wymuszonym systemie dystrybucji gorącego powietrza zastosowanie znajduje przynajmniej kilka elementów. I tak też kształtki okrągłe wykonywane z blachy ocynkowanej zapewniają dystrybucję gorącego powietrza z kominka. Dzięki kształtkom tego typu jest możliwe tworzenie najbardziej skomplikowanych przebiegów instalacji dzięki odpowiednim kształtom i średnicom elementów.
    Niejednokrotnie zastosowanie znajdują kształtki prostokątne z blachy ocynkowanej zaprojektowane z myślą o budowaniu systemów dystrybucji gorącego powietrza w wylewkach czy też w sufitach podwieszanych. Również i w tym zakresie do dyspozycji pozostaje szereg elementów umożliwiających wykonanie skomplikowanych instalacji.
    Nie mniej ważny jest osprzęt do aparatów nawiewnych. Stąd też specjalna automatyka pozwala na sterowanie rozprowadzeniem ciepłego powietrza, dzięki czemu zyskuje się możliwość nastawienia optymalnych parametrów ogrzewania. Z kolei dzięki kasetom dolotowym z kratkami jest możliwe doprowadzenie rury spiro bezpośrednio do kratki i zamontowanie np. w płycie gipsowej. Specjalne skrzynki rozdzielcze znajdują zastosowanie jako rozdzielacze, trójniki oraz filtry a rury elastyczne pozwalają na budowanie instalacji dystrybucji powietrza w postaci specjalnych kanałów.

    Fot. 4. Istotną rolę w systemie odgrywa odpowiedni sterownik. Fot. DarcoFot. 4. Istotną rolę w systemie odgrywa odpowiedni sterownik. Fot. Darco

    Jak wybrać elementy DGP?

    Na etapie wyboru elementów systemu dystrybucji gorącego powietrza pamiętać należy o kilku ważnych zasadach.
    Trasy przewodów muszą być możliwe najkrótsze i zawierać najmniej kształtek. Celem zapewnienia komfortu akustycznego i redukowaniu prędkości powietrza należy uwzględniać elementy pełniące funkcję skrzynek rozprężnych.
    Przy założeniu prędkości przepływu w kanałach do obliczeń przekroju i wymiarów liniowych uwzględniane są wartości, które mieszczą się pomiędzy 2,5 a 4 m/s. Ważne jest aby nie przekraczać wartości 6 m/s. Trzeba uwzględnić elementy regulacyjne w postaci elementów nawiewnych z regulacją. Chodzi przede wszystkim o kratki z żaluzją lub anemostaty nawiewne. Niejednokrotnie zastosowanie znajdują przepustnice.

    Fot. 5. Kominki, w tym te, które współpracują z DGP nadają pomieszczeniu dodatkowych walorów estetycznych. Fot. Kratki.plFot. 5. Kominki, w tym te, które współpracują z DGP nadają pomieszczeniu dodatkowych walorów estetycznych. Fot. Kratki.pl

    Aparat nawiewny (turbina)

    Aparat nawiewny, czyli turbina załącza się w momencie gdy temperatura powietrza przepływającego przez urządzenie uzyska odpowiednią wartość. Do wyłączenia dojdzie z chwilą gdy temperatura będzie niższa od zadanej. Aparat zapewnia transportowanie ciepłego powietrza na znaczne odległości za pomocą przewodów okrągłych i kanałów prostokątnych. Powstałe ciśnienie pozwala na rozprowadzanie ciepłego powietrza do kilku pomieszczeń jednocześnie. W niektórych turbinach przewidziano automatyczny regulator obrotów. Typowe urządzenie może pracować w trybie ciągłym w temperaturze od 20 do 150°C. Istotną rolę w turbinach odgrywają odpowiednie filtry. Większość turbin może być używana nie tylko do przesyłu ciepłego powietrza ale również do transportowania powietrza w układach klimatyzacyjnych oraz przy wyciąganiu nadmiaru ciepłego powietrza z pomieszczeń klimatyzowanych.
    Najważniejszym podzespołem turbiny jest wentylator. Typowe urządzenie tego typu bazuje na korpusie, króćcach wejściowych i wyjściowych, regulatorze temperatury w zakresie od 0 do 90°C oraz puszce przeznaczonej do podłączenia wentylatora do sieci elektroenergetycznej 230 V. Na etapie podłączania urządzenia należy zadbać o to aby kierunek przepływu zgadzał się z kierunkiem wskazanym przez strzałkę na obudowie wentylatora. Wentylator montowany jest w odległości nie mniejszej niż 1,5 m od źródła ciepła. Przewody z wentylatorem łączone są za pomocą opasek zaciskowych.
    Należy pamiętać o okresowym czyszczeniu turbiny. Stąd też podczas prac w tym zakresie w pierwszej kolejności odłączany jest wentylator od sieci elektrycznej. Pamiętać należy o ochłodzeniu wentylatora do temperatury wynoszącej około 25°C po czym wentylator trzeba odinstalować. Obudowa wentylatora jest rozkręcana po to aby uzyskać swobodny dostęp do wentylatora. Elementy należy przetrzeć pamiętając o unikaniu zalania silnika elektrycznego, termostatu oraz instalacji elektrycznej. Po wyschnięciu elementów trzeba ponownie złożyć obudowę, zamontować odpowiednio wentylator oraz podłączyć do sieci elektrycznej.
    Przydatne rozwiązanie stosowane w turbinach stanowią obiegi obejścia z zaworem bezpieczeństwa (tzw. bypass). Rozwiązanie tego typu jest szczególnie istotne w przypadku przerw w dostawie energii elektrycznej. Tym sposobem podczas braku prądu całe gorące powietrze przepływa przez zawór zapewniając ochronę turbiny przed przegrzaniem.
    W turbinach zastosowanie znajdują specjalne otwory perforacyjne, przez które ciepłe powietrze jest odprowadzane z newralgicznych miejsc wentylatora. Oprócz tego w obudowie silnika specjalne otwory odprowadzają ciepło z komory, gdzie umieszczony jest silnik. Nie bez znaczenia są również zabezpieczenia termiczne silnika. Z kolei na osi silnika specjalne śmigło aluminiowe odprowadza ciepło, a więc, zapobiega się występowaniu wysokiej temperatury w okolicach zespołu łożyskowego i uzwojenia. Komora pracy jest odizolowana od przegrody, gdzie pracuje silnik. Dzięki radiatorowi zamontowanym na silniki odprowadza się ciepło z wirnika.

    Fot. 6. Przekrój wkładu kominkowego. Fot. Kratki.plFot. 6. Przekrój wkładu kominkowego. Fot. Kratki.pl

    O czym warto pamiętać?

    Wykonując system dystrybucji gorącego powietrza należy pamiętać aby przewody odpowiedzialne za rozprowadzanie powietrza były możliwie najkrótsze. Ich długość nie powinna przekraczać 3 m. Warto zadbać o przewody, które mają zbliżoną długość oraz są dobrze zaizolowane, przy czym powietrze nie może być doprowadzane do zbyt wielu pomieszczeń.
    Jeżeli w systemie zastosowanie znalazły aluminiowe rury elastyczne to powinny być one niepalne i cechować się niewielkimi oporami przepływu. Nie mniej ważna jest przy tym odpowiednia temperatura pracy elementów dystrybucji gorącego powietrza.
    Montaż poszczególnych elementów typowego systemu DGP nie jest trudny. Komponenty łączy się poprzez złączki, które są zaciskane za pomocą opasek z dodatkowym izolowaniem taśmą aluminiową. Złączki w prostokątnych systemach instalacyjnych dodatkowo są przytwierdzane blachowkrętami.
    Szczególną uwagę należy zwrócić na odpowiednie izolowanie przewodów. Wymaganie w tym zakresie jest szczególnie istotne w przypadku pomieszczeń nieogrzewanych takich jak np. poddasza nieużytkowe. Jeżeli izolacja nie jest właściwie wykonana powietrze wychodzące z wkładu kominkowego bardzo szybko ulegnie wystudzeniu.
    Koniecznie trzeba sprawdzić zabezpieczenia rur oraz ich łączenia nie tylko pod kątem szczelności ale również w odniesieniu do właściwego materiału izolującego. W przypadku zastosowania elastycznych przewodów okrągłych we wersji izolowanej lub rękawów przeznaczonych do okrywania przewodów prostokątnych należy sprawdzić czy miejsca przerwania płaszcza aluminiowego zostały odpowiednio zabezpieczone za pomocą taśmy aluminiowej.

    PAMIĘTAJ!

    Wykonując system dystrybucji gorącego powietrza należy pamiętać aby przewody odpowiedzialne za rozprowadzanie powietrza były możliwie najkrótsze. Ich długość nie powinna przekraczać 3 m. Warto zadbać o to, by przewody miały zbliżoną długość oraz były dobrze zaizolowane.

    Damian Żabicki

    ZOSTAW ODPOWIEDŹ

    Please enter your comment!
    Please enter your name here