Chauffage de l'air: sources d'énergie thermique

Comment organiser le chauffage de l'air de locaux industriels ou d'une maison privée? Que peut être une source d'énergie thermique? Quelle option est la plus rentable et la plus pratique à utiliser? Essayons de répondre à ces questions.

C'est quoi

La réponse à cette question est simple et évidente. Ce schéma n'utilise pas de caloporteur intermédiaire (eau, vapeur, propylène glycol, huile, etc.). L'équipement transfère la chaleur directement dans l'air de la pièce; Souvent, il est combiné à la ventilation et fournit non seulement du chauffage, mais également un échange d'air avec la rue.

Remarque: le calcul du chauffage de l'air combiné à la ventilation est effectué non pas par la capacité thermique de l'air fourni, mais par le niveau de perte de chaleur de la pièce. Pour les locaux industriels, les besoins en chaleur vont jusqu'à 100 W / m3; pour résidentiel - 40-60 W / m3.

Comparaison avec le chauffage de l'eau

Quels sont les inconvénients et les avantages du chauffage par air par rapport aux systèmes traditionnels avec fluide de refroidissement?

Les pros

• Un lien supplémentaire est exclu de la chaîne de transfert de chaleur de la source d’énergie thermique aux personnes et aux objets se trouvant dans la pièce.. Puisque l'efficacité de tout transfert de chaleur n'est pas égale à 100%, nous réalisons donc des économies.

• Utiliser comme liquide de refroidissement signifie que la pièce d'un entrepôt, atelier ou garage inutilisé ne peut pas être laissée sans chauffage pendant la saison froide.. La récupération du contour décongelé coûtera un montant supérieur à celui qui sera enregistré. L’utilisation de liquides de refroidissement sans gel résout généralement le problème; cependant, eux-mêmes avec un volume interne important du circuit coûteront un montant assez perceptible. En revanche, les générateurs de chaleur pour le chauffage de l'air peuvent rester inactifs à n'importe quelle température sans s'endommager.
• L'équipement pour le chauffage de l'air peut également fonctionner comme une ventilation d'approvisionnement. Remarquez qu'il reste à monter dans les locaux de production ou dans un grand chalet. Le chauffage de l'eau est un poste de dépense séparé.
• Aucune mesure supplémentaire n'est requise pour démarrer le chauffage de l'air. (accès aux bennes basculantes pour purger l’air, équilibrer avec des étranglements, etc.).

En toute justice: après le premier équilibrage, le chauffage de l’eau correctement conçu exige un minimum d’attention. La vanne automatique de chauffage de l'air installée à la place de la vanne Mayevsky évacue l'air sans la participation du propriétaire.

Les inconvénients

Une faille grave, peut-être, n'en est qu'une. L'installation du chauffage de l'air s'effectue principalement pendant la construction ou la révision: les conduits et les grilles de distribution d'air sont trop grands pour être invisibles.

De plus, les trous pour les conduits d’air dans les cloisons internes seront beaucoup plus grands que pour les tuyaux.

Sources de chaleur

Passons maintenant à l’examen des méthodes de mise en œuvre et, surtout, des sources de chaleur. Alors, quelle est la maison de chauffage de l'air, des serres ou des ateliers?

Les chaudières

Le chauffage de l'air des chaudières à gaz diffère de leurs homologues pour les systèmes à eau uniquement l'échangeur de chaleur à air et la présence d'un ventilateur. D'autres attributs sont bien connus: un brûleur fermé avec extraction d'air de la rue via un tuyau coaxial, un contrôle d'allumage électronique et un système de sécurité qui arrête le flux de gaz lorsque la flamme est éteinte.

Chaudière solaire structurellement très proche du gaz. De plus, de nombreux appareils sont capables de passer d’un type de combustible à un autre après un simple changement de brûleur.

Poêles, cheminées

Une variété de poêles et de cheminées, conçus à cet effet et modifiés par les propriétaires, peuvent servir de source d'air chaud.

Remarque: les chaudières pour le chauffage de l'air sont fondamentalement différentes du poêle uniquement en ce qu'elles ne sont pas conçues pour le transfert direct de chaleur dans une pièce chauffée à travers les parois du boîtier.

Quelle est généralement la mise en œuvre du chauffage de l'air à partir d'un poêle à bois ou d'un foyer?

En bref, plusieurs conduits en acier de grande section traversent la chambre de combustion ou à proximité. L'air qui y est chauffé peut se répandre dans la pièce par convection naturelle ou à travers le système de conduits.

Étant donné que l'air chaud tend vers le haut et qu'il n'est pas toujours possible de poser des conduits d'air avec une inclinaison constante, les poêles et les cheminées chauffés à l'air sont souvent alimentés en air par des ventilateurs.

Conseil: lorsque vous organisez le chauffage de l'air avec vos propres mains, le flux d'air dans les canaux peut être organisé par des ventilateurs à conduit classiques. Pour éviter que les boîtiers en plastique ne fondent pendant la cuisson, une simple instruction vous aidera: le ventilateur est inséré non pas dans le canal lui-même, mais dans le manchon de ventilation en aluminium qui y est connecté.

Le réchaud à combustibles solides le plus connu pour le chauffage de l'air est appelé Buleryan. Le nom appartenait à l'origine au développeur du design - la société canadienne du même nom; Cependant, il est depuis longtemps devenu un mot familier.

Le four a deux caractéristiques principales:

1. Les conduits d'air en acier qui entourent la chambre de combustion sont courbés et croisés de manière à assurer le mélange le plus efficace de l'air dans la pièce.
2. Buleryan - four à pyrolyse. Qu'est ce que cela signifie? La combustion du combustible est divisée en deux étapes: la combustion lente du bois de chauffage avec un flux d’air limité et la post-combustion des produits de la combustion incomplète dans une chambre séparée.

Ainsi, le propriétaire reçoit un certain nombre de bonus:

1. Long (jusqu'à 12 heures) travail sur un onglet.
2. Réglage flexible de la production de chaleur sans perte d'efficacité. Les produits de combustion incomplète ne sont pas entraînés dans la cheminée et complètement brûlés dans le four.
3. Aucun besoin de nettoyage fréquent de la chambre de combustion et du cendrier. Les charbons en cours de pyrolyse ne restent pas en principe; Une petite quantité de cendres peut être utilisée pour fertiliser la cour.

Radiateurs électriques

L'air frais est souvent chauffé par des chauffages électriques, qui sont des chauffages tubulaires conventionnels (parfois avec ailettes, ce qui augmente le transfert de chaleur). Le chauffage à l'électricité présente l'avantage de ne pas nécessiter d'élimination de produits de combustion ni d'entretien périodique.

De plus, dans ce cas, une commande de puissance simple et très flexible est disponible avec la possibilité de connecter des thermostats à distance, des télécommandes programmables, etc.

Seulement deux inconvénients; mais ils sont assez lourds.

1. La puissance électrique requise pour le chauffage de l'air est souvent de plusieurs dizaines de kilowatts. Pas partout les lignes électriques vous permettent de l'obtenir.
2. La chaleur obtenue par chauffage direct à l'électricité est nettement plus chère que toutes les alternatives. Nous donnons des valeurs approximatives pour les prix actuels de l'énergie.

Pompes à chaleur

Enfin, les sources de chaleur les plus prometteuses sont les pompes à chaleur de différents types. Entre autres choses, ils sont intéressants en ce qu'ils fournissent non seulement le chauffage, mais également la climatisation.

Comment fonctionne un tel appareil?

1. Le réfrigérant (fréon) est comprimé par le compresseur et envoyé à l'échangeur thermique. Comme lors de la compression, comme toute autre substance, devient très chaud, un excès de chaleur est donné à travers le radiateur soufflé par le ventilateur dans l'air ambiant.
2. Le fréon qui a donné de la chaleur traverse le détendeur et, son volume augmentant considérablement, il se refroidit. En même temps, en passant par le deuxième échangeur de chaleur, il récupère son excès de chaleur d’une source à faible potentiel.

Différentes sources de pompes à chaleur peuvent utiliser l’eau, le sol et l’air comme source de chaleur de qualité inférieure.

Ils attirent deux caractéristiques:

• La pompe à chaleur peut transporter la chaleur d'un objet froid à un objet chaud. Par exemple, les pompes à chaleur pour le chauffage du Mitsubishi Zubadan peuvent fonctionner en mode de chauffage à une température ambiante de -30 ° C.
• Il faut 3 à 5 fois moins d'énergie pour transporter la chaleur que la chaleur directe. Ainsi, un kilowatt d'énergie calorifique coûte au propriétaire de la maison non pas 3,6 roubles, mais 0,8 - 1,2.

Chaque projet de chauffage de l'air par une pompe à chaleur (air-sol, air-air et air-air) a ses propres caractéristiques.

Air au sol

Le coût de la pompe commence à partir d’un demi-million de roubles. Même au moins, l'installation coûtera le même prix: les sondes de l'échangeur de chaleur sont immergées dans des puits verticaux jusqu'à une centaine de mètres de profondeur; le forage coûte en moyenne 2 000 roubles par mètre linéaire de forage.

Nuance: l'échangeur de chaleur peut être horizontal; mais dans ce cas, il faut une très grande surface qui ne conviendra plus par la suite pour la plantation.

Pourquoi, malgré des coûts importants, ces pompes sont-elles demandées?

Il y a deux raisons:

• Ils peuvent extraire la chaleur du sol dans n'importe quelle zone climatique. À une profondeur inférieure au point de congélation, la température est toujours égale à +8 - +12 ° C.
• L'efficacité énergétique de l'appareil ne dépend pas des conditions extérieures et est toujours constante, précisément en raison de la température constante du sol en profondeur.

Eau-air

Ce schéma peut être mis en œuvre de deux manières:

1. L'échangeur de chaleur est placé dans un réservoir exempt de glace.

1. Pour l'extraction de chaleur, de l'eau est utilisée dans le puits qui, après avoir traversé l'échangeur de chaleur, est évacué dans le deuxième puits.

Le système est beaucoup moins cher que le premier, mais pour des raisons évidentes, il est loin d’être applicable partout.

Air-air

Toutes les pompes à chaleur pour le chauffage ont une température de fonctionnement limitée (généralement de -15 à -30 ° C). Dans le même temps, le COP de l'appareil (paramètre décrivant l'efficacité énergétique pendant le chauffage. Indique le rapport puissance thermique / électrique effective) diminue avec la diminution de la température extérieure.

Cependant, dans une zone de climat chaud, le chauffage avec une pompe à chaleur à air est plus que rentable. Avec le coût des appareils ménagers à partir de 25 000 roubles avec une puissance thermique de 3 kW, ils ne peuvent tout simplement pas trouver d’alternative.

En fait, l'auteur partagera volontiers sa propre expérience: le grenier de sa maison est chauffé pour la deuxième année par une pompe à chaleur à air domestique Cooper.&HunterCH-S12FTXN.

Le coût du chauffage de deux étages par des pompes à chaleur à air s’élevait à environ 2 500 roubles par mois.

Bien sûr, il convient de considérer quelques nuances:

• Actions de lieu - Crimée, Sébastopol. Les gelées d'hiver sont l'exception plutôt que la règle. La température moyenne en janvier est de +3 ° C.
• Les tarifs de l'électricité sont actuellement légèrement inférieurs à la moyenne en Russie.

Conclusion

Nous espérons que les informations dont dispose le lecteur l’aideront dans le choix et la conception du chauffage. Des documents supplémentaires sur ce que pourrait être le chauffage de l'air de la maison, offrira la vidéo ci-jointe. Des succès!