Владельцы частных домов зачастую сами решают проблемы, связанные с организацией автономной отопительной системы. Воздушное отопление является хотя и не самым популярным видом, но довольно действенным способом поддержания оптимального температурного режима. В статье речь пойдет о том, как сделать воздушное отопление.
Для обогрева помещений не требуется установка радиаторов и постоянное техническое обслуживание. Система вполне экономично за счет отсутствия «посредников», ведь нагретый воздух сразу поступает в комнаты. Монтаж дополнительного оборудования предоставляет боле широкие возможности для хозяев.
Так, например, объединив систему отопления с вентиляцией, обеспечивается приток свежего воздуха. Современная автоматика позволяет контролировать требуемые параметры микроклимата путем программирования температурных датчиков.
Достоинства системы воздушного отопления
Благодаря ряду преимуществ данной системы она может конкурировать с традиционными видами отопления.
- Полная автономность, начало и окончание отопительного сезона определяется самим владельцем недвижимости.
- Автоматика включается только для поддержания оптимальной температуры, тем самым экономя ресурсы (газ, электроэнергию и т.д.).
- Систему можно отключить на длительный период без каких-либо последствий.
- За счет отсутствия радиаторов монтаж системы легок, да и интерьер в таких случаях только выигрывает.
- Воздушные потоки быстро и равномерно прогревают помещение. КПД составляет 90-93 %.
- Полная безопасность. Здесь отсутствует риск протечек, промерзание воды, опасность возгорания.
- Существует возможность подключение канального оборудование, которое работает на поддержание определенного уровня влажности.
Схема воздушного отопления
Конечно, идеальных отопительных систем не бывает. В бочку меда можно добавить и ложку дегтя.
- При неправильном проектировании есть вероятность повышенного шума и дисбаланс подачи прогретого воздуха.
- Воздуховоды могут иметь довольно большой диаметр, что значительно влияет на высоту потолка.
- При использовании газовых или топливных нагревателей, в случае пожара, вредные вещества быстро распространятся по магистралям в помещения.
Принцип работы воздушного отопления
- Под камерой сгорания теплогенератора монтируется вентилятор, который затягивает охлажденный воздух с помещения и направляет его в теплообменник. После нагрева потоки распределяются по магистралям в каждую комнату. Продукты сгорания выходят через дымоход.
- Теплый воздух вытесняет холодный (закон физики) вниз к воздухозаборникам. Таким образом создается естественная циркуляция. Однако из-за сквозняков, получаемых из окон или дверей, нарушается процесс и происходит скопление теплой воздушной массы под потолком. Это единственный минус гравитационной системы.
- Если используется принудительная вентиляция, тогда распределение воздушных масс происходи быстрее и равномернее. Но возникающий шум в воздуховодах и диффузорах за счет аэродинамических свойств создает значительный дискомфорт для находящихся в помещениях людей.
Классификация котлов воздушного отопления
Циркуляция осуществляется механически, когда для нагнетания воздуха применяется вентилятор, или естественным способом за счет разницы температур. Система может быть центральной, предназначенной для обогрева больших площадей или локальной, где оптимальная температура поддерживается в помещениях со скромной квадратурой.
Воздухообмен бывает:
- рециркуляционным, когда охлажденный воздух в помещении поступает обратно в теплогенератор;
- с частичной рециркуляцией;
- с притоком воздуха с улицы.
Теплогенераторы для воздушного отопления
Приятное дополнение системы
- Данный вид отопления дает широкие возможности по улучшению качества микроклимата. Так, благодаря притоку воздуха с улицы выполняется вентиляция помещений. Систему используют не только для обогрева, но и охлаждения воздушных масс. Есть возможность дополнить воздушное отопление устройством, предназначенным для поддержании определенного уровня влажности.
- Уменьшить содержание пыли в воздухе можно посредством фильтрующих элементов. При этом подбор оборудования зависит от желаемой степени очистки: от стандарта до стерильности. Для профилактики инфекционных заболеваний можно монтировать ультрафиолетовый стерилизатор и включать его по мере необходимости.
- Такая система позволяет обойтись без радиаторов, труб, громоздких котлов, используемых при стандартном виде отопления. Это положительно сказывается на обслуживании, да и протечек, коррозии и замерзание системы обойдет вас стороной.
Проект воздушного отопления
Составление проекта, как и расчет элементов системы лучше доверить профессионалам. Здесь необходимо учесть множество нюансов, из основных моментов стоит отметить:
- производительность (мощность) нагревательного оборудования, при расчетах учитывается процент потери тепловой энергии;
- скорость подачи нагретых воздушных масс;
- диаметр воздуховодов, большое внимание уделяется аэродинамическим характеристикам магистрали.
Неправильный расчет воздушного отопления, а также неграмотный монтаж способны все ожидания свести на нет. В итоге можно получить не комфортный микроклимат, а негативные ощущения от шума и вибрации оборудования, перегрев или недостаточный нагрев системы и тому подобные неудобства.
Проект разрабатывается на стадии строительства дома. Это позволит предусмотреть все технологические отверстия, ниши и другие элементы строения для размещения оборудования, устройств и элементов системы.
Воздушное отопление видео
">
Нагреватели воздушных масс
Главным элементом в установке системы воздушного отопления является оборудование, предназначенное для нагрева воздушных потоков. Именно от него отходит магистраль, с помощью которой нагретый воздух равномерно распределяется по помещениям. Производителями широко представлено оборудование, различающееся техническими характеристиками, способами монтажа, дополнительными элементами и т.д., как говорится на любой вкус и кошелек потребителя.
В системах воздушного отопления используются калориферы, осуществляющие нагрев воздуха в момент его прохождения по магистралям и теплогенераторы, работающие на сжигании различного вида топлива:
- газа (природного или сжиженного);
- электричества;
- жидкого топлива (например, дизель);
- комбинированный вариант - универсальное объединение воды и электричества.
При выборе воздушного отопления дома обратите внимание на возможность изменения скорости горения топлива. Оборудование, работающее на газе, должно быть оснащено автоматической системой отключения и включения, а также датчиками регулировки температуры.
Стоит отметить, что некоторые виды котлов можно использовать не только для отопления, но и организации горячего водоснабжения и системы «теплый пол».
Заслонки, диффузоры, решетки
- Заслонки и клапаны служат для регулировки напора воздуха при его подаче. Для настройки пропускной способности данные элементы устанавливаются на каждом канале подачи. В зонах приток с улицы свежего воздуха в обязательном порядке монтируются регулируемые заслонки.
- Диффузоры и решетки подключаются к каждому каналу, расположенному в помещениях. Они служат для распределения и разделения воздушных потоков (систем кондиционирования, вентиляции, отопления).
- Для удобной эксплуатации такие элементы снабжаются подвижными жалюзи, что дает возможность регулировать напор воздушных потоков.
Основные шаги монтажа воздушного отопления своими руками
- После подготовки всех элементов системы можно приступать к их соединению.
- Сначала выполняется установка основных магистральных каналов для притока и оттока воздушных масс.
- К ведущим каналам, в проделанные отверстия подсоединяется разводка из вспомогательных труб. На швах проводят герметизацию посредством специального скотча.
- Для продольных и угловых соединений используют Н и Г-образные профили, которые можно зафиксировать клеем.
- Для создания более равномерного подачи воздуха на концах канала (до 50 см) не рекомендуется делать врезки.
- К подающим стволам монтируются заслонки.
- Диффузоры можно выбирать и круглые и прямоугольные, последние, кстати, снизят проходящий воздушный поток.
- Для обратного воздухозабора берется труба сечением в 125 мм. Предыдущие рекомендации по врезке можно использовать и здесь.
Заниматься установкой кондиционера своими руками не стоит. А вот монтировать увлажнитель вполне по силам. Для данного устройства необходима не только вода, но и канализация, куда будет стекаться неиспарившаяся вода.
Система воздушного отопления характеризуется довольно сложными монтажными работами, включая разработку проекта и подбор всех комплектующих. Поэтому рекомендуется обратиться в специализированные компании для установки всех элементов. Неправильный монтаж в лучшем случае приведет к неравномерному или недостаточному прогреванию помещения. В худшем случае придет демонтировать всю систему, а это лишние расходы, испорченный ремонт и безвозвратная потеря нервных клеток.
Традиционно монтируемый контур отопления в постройках различного назначения – водяной (печи, камины, «козлы» и так далее не в счет), хотя в качестве теплоносителя в нем могут использоваться и так называемые «незамерзайки». В индивидуальных жилых строениях и квартирах в последнее время стали устанавливаться и электрические системы (наиболее распространенные варианты – греющие кабеля, маты, ИК-приборы).
Но если задать вопрос, что такое воздушное отопление, то вряд ли из 10 человек хотя бы двое правильно на него ответят. Хотя для установки в частном доме система этого типа – более чем привлекательное инженерное решение. Что она собой представляет, чем характеризуется и о многом другом – эта статья.
Принцип функционирования
Система воздушного обогрева монтируется по разным схемам, в зависимости от отапливаемой площади, этажности частного дома и ряда других факторов. Если коротко, то ее работа заключается в нагреве охлажденных воздушных масс, подающихся в теплогенератор, с последующим их отведением по «каналам», которые отвечают за отопление отдельных помещений.
Устройство воздушной системы отопления
В ее составе могут быть различные элементы, в зависимости от конкретного проекта. Основными (базовыми) являются:
- Теплогенератор. Нагревателем воздуха может служить котел, калорифер водяной, камин, тепловая пушка. Есть и другие варианты, например, солнечные батареи;
- Воздуховоды. Собственно, это каналы, по которым циркулируют потоки воздуха. В продаже есть разные исполнения таких изделий. Отличия в материале, сечении (круг, прямоугольник, квадрат), типоразмерах. Сочленение отдельных секций простое, поэтому монтаж своими силами никакой сложности не представляет;
- Теплообменник (экономайзер, рекуператор). Устанавливается не всегда, но для больших систем, как правило, монтируется;
- Дополнительное оборудование (клапана, вентиляторы, распределительные головки, решетки и ряд других элементов системы).
Варианты воздушного отопления
Циркуляция воздушных масс – принудительная или естественная (гравитационная). Последняя разновидность системы монтируется, как правило, в небольших одноэтажных строениях.
Она характеризуется некоторой инерционностью (обусловленной архитектурными особенностями здания), зато контур является энергонезависимым (отпадает необходимость в использовании вентиляторов и других электрических приборов), а ее монтаж обходится дешевле. По сути, это усовершенствованное отопление печное частного дома.
Преимущество в том, что воздух может забираться извне (открытый цикл).
Следовательно, появляется возможность его регулярного освежения. Причем при любой температуре «за бортом», в то время как качественное проветривание комнат в зимний период способом открывания окон и дверей в некоторых случаях нежелательно. Например, если в доме маленькие дети, «капризные» растения и тому подобное. Минус понятен – более высокая стоимость установки и необходимость постоянного эн/обеспечения.
Особенности воздушного отопления
Плюсы:
Один из главных – отсутствие риска протечек. Их не бывает в принципе, учитывая, что теплоносителем является воздух. Сюда же можно добавить, что и промерзание такой системы исключено. Для загородного строения, в которое хозяева наведываются лишь изредка – более чем актуально.
Высокая экономичность. Чтобы лучше понять, следует разобраться детально, за счет чего снижаются расходы:
- Профессионально выполненный монтаж системы обеспечит ее КПД на уровне не менее 93%. Если учесть, что для водяных контуров данный показатель редко доходит до значения 75%, то преимущество более чем весомое.
- Расход «топлива» минимальный. Во-первых, благодаря высокой инерционности системы отопления подобного типа (теплоноситель нагревается быстрее). Во-вторых, режим работы теплогенератора более «щадящий». Он включается лишь при падении температуры ниже предела, который задан автоматикой. Следовательно, его функционирование – это чередование периодов включения и покоя.
- Трубы, батареи (радиаторы) в таких системах не используются. Если сравнить общие расходы на монтаж оборудования, то для отопления воздушного затраты несколько меньше, чем водяного.
- Возможность совмещения функций обогрева и . После установки в частном строении системы отопления воздушного типа приобретение других бытовых приборов категории «климатическое оборудование» не требуется.
Быстрый монтаж системы. Даже если придется заниматься этим самостоятельно, не потребуются специфические инструменты и приспособления. Например, «утюг» для пластиковых труб и ряд других, не относящихся к бытовым.
Бесшумность воздушной системы. Во-первых, теплоноситель по трубам не «шуршит», что некоторых людей очень раздражает. Во-вторых, собственники частного дома никогда не столкнутся с таким «сюрпризом», как регулярные гидравлические удары. Особенно если строение более 2-х этажей.
Минимальный перечень работ, предусмотренных ТО. С точки зрения эксплуатации – довольно выгодная система.
Читателю, для которого эти аргументы не очень убедительны, можно привести еще один – длительный эксплуатационный срок воздушной системы. По сравнению с водяным отоплением превышение примерно в 2,5 – 3 раза.
Минусы
Если внимательно вникнуть в суть претензий, которые предъявляются к воздушной отопительной системе ее «благожелателями», то можно сделать вывод, что они, как впрочем, и все в этом мире, относительны.
Невозможность переделки. Чего конкретно? Вот этот вопрос прежде всего и следует уточнять.
Зависимость от эл/питания. Это относится только к отопительным системам, в которых циркуляция воздуха организована принудительно. То же самое можно «поставить в пику» практически любому контуру обогрева, за исключением разве что тех, где используются энергонезависимые котлы (типа TLO).
Необходимость в более частом проведении ТО. Обслуживание нужно любой технической аппаратуре (механизму, системе). Все дело в том, насколько грамотно ее эксплуатирует хозяин. Применительно к воздушному отоплению основное внимание уделяется своевременному удалению конденсата и нагара внутри воздуховодов. Однако в профессионально спроектированной системе предусмотрено, как минимизировать данные «недостатки» и облегчить проведение технологических операций.
Воздушную систему нельзя установить в эксплуатирующемся частном или ином строении. И опять не совсем верно. На этапе проектирования выбирается способ прокладки кабель-каналов. В основном встречаются скрытые схемы. Некоторые из них действительно, просто так не переделать. Но кто мешает предусмотреть монтаж различных фальш-панелей, установку натяжных потолков. Если правильно выбрать вид полотна (например, на тканевой основе), то им прикроется большая часть воздуховодов.
Автор рекомендует не судить столь однозначно о перечисленных недостатках и их количестве. Идеала не существует – это общеизвестно. А различные минусы можно «сгладить», если понимать принцип работы воздушного отопления, тем более монтируя систему по проекту, составленному профессионалом.
Стоимость воздушного отопления
Здесь уместно обозначить лишь ориентировочные данные, так как затраты зависят от схемы, состава, используемого оборудования, архитектуры строения и так далее.
Фирмы-подрядчики оценивают свои услуги за монтаж (без материалов) в пределах 920 – 1 140 руб/м2. Если все делать своими руками, этот пункт в смете будет отсутствовать. Но за разработку документации лучше заплатить, так как самостоятельно провести расчеты вряд ли получится.
Нелишне отметить, чем чреваты ошибки в проектировании:
- Постоянные сквозняки.
- Присутствие в комнатах дома посторонних шумов.
- Перегрев воздуха и осушение помещений.
И это только основные, наиболее часто «имеющие место быть» неприятности.
Общей информации достаточно. Решайте, читатель, нужно ли вам такое отопление в частном доме. Но то, что эта система избавит от многих проблем, связанных с водяным контуром – однозначно.
Традиционно в качестве теплоносителя в системах отопления используют воду. Этот привычный способ обогрева имеет и преимущества, и недостатки. При строительстве собственного жилья возможности для экспериментов у владельца почти неограниченны.
Имеет смысл рассмотреть альтернативные варианты. Самый интересный из них – воздушное отопление загородного дома. На нем и остановимся более подробно в этой статье.
Воздух – вполне эффективный теплоноситель, гораздо удобнее, чем вода. Самый простой вариант такого отопления – обычный . Небольшую комнату этот прибор, состоящий из вентилятора и греющей спирали, может прогреть буквально за считанные минуты. Разумеется, для частного дома понадобится более серьезное оборудование.
В качестве источника тепла можно использовать газовый или . Подойдет и электрический нагреватель, но этот вариант считается не слишком выгодным, поскольку затраты на электроэнергию значительно возрастают.
Галерея изображений
Интересный и экологически чистый вариант отопления – использование солнечных батарей или . Такие системы размещают на крыше. Они либо сразу передают тепловую энергию солнца на теплообменник, либо преобразуют ее в недорогую электрическую энергию. В последнем случае от батареи можно также запитать и вентилятор.
Воздух нагревается в теплообменнике и поступает в отдельные помещения по воздуховодам. Это довольно громоздкие конструкции, выполненные из прочного металла. Сечение воздуховодов значительно больше, чем диаметр трубы водяного отопления.
Для воздушного отопления подходят и газовые котлы, и другие виды отопительной техники. Эффективность таких систем достигает 90%, их используют не только в жилых помещениях, но также в цехах и на складах
А вот радиаторы для воздушного отопления не нужны. Теплый воздух просто наполняет комнаты через специальные решетки. Как известно, горячий газ стремится вверх. Холодный воздух при этом будет вытеснен вниз.
Отсюда холодные потоки воздуха перемещаются обратно к теплообменнику, нагреваются, поступают в комнаты и т.д.
Эта схема наглядно демонстрирует устройство воздушного отопления рециркуляционного типа с частичным забором наружного воздуха, а также с кондиционером, ионизатором и ультрафиолетовым очистителем
Почти все системы воздушного отопления предусматривают установку вентилятора, который нагнетает горячий воздух и заставляет его перемещаться по системе отопления. Наличие такого прибора делает систему зависимой от электрической энергии.
Можно сделать и такую систему, в которой горячий воздух будет перемещаться естественным образом, без всякого вентилятора. Однако эффективность работы таких систем обычно оставляет желать лучшего, поскольку помещения в этом случае прогреваются слишком медленно.
Убедительный аргумент в пользу организации системы воздушного отопления заключается в исключении аварийных протечек и затопления с итоговым повреждением имущества. К тому же в случае повреждения воздуховодов автоматика остановит работу системы
Особенности воздушного отопления
По сравнению с традиционным водяным отоплением воздушные системы имеют множество преимуществ. Например, отмечается высокий КПД такой системы, который может составлять 90%. КПД водяного отопления редко достигает 65%.
Если воздушное отопление устроено правильно, воздух прогревает комнаты исключительно быстро, буквально за считанные минуты. Температура в помещениях регулируется с помощью автоматического оборудования, которое включает и отключает нагревательный прибор по мере необходимости.
В результате в доме всегда тепло, а расходы на обогрев сокращаются. Пользоваться системой воздушного отопления проще. Воздуховоды не засоряются так часто, как трубы водяного отопления, соответственно, они реже нуждаются в очистке.
По понятным причинам владельцы воздушных систем отопления не имеют проблем с протечками, как и с угрозой заморозки труб, если в холодное время года котел по какой-то причине перестал работать.
Галерея изображений
Узнав о преимуществах воздушного отопления, следует оценить и его недостатки. Для начала, установить такую систему в уже построенном доме очень сложно, да и не всегда возможно. Нельзя просто демонтировать трубы и радиаторы водяного отопления и установить вместо них воздуховоды и решетки, поскольку здесь используются совсем другие принципы.
Громоздкие воздуховоды займут значительно больше места, да и смотреться вдоль стен они будут не слишком эстетично. Обычно их размещают за подвесными потолками, фальш-панелями и т.п. Фактически для такой реорганизации отопления понадобится серьезный капитальный ремонт всего дома.
Воздуховоды – это достаточно громоздкие конструкции, которые лучше всего скрыть за подвесным потолком и в пространстве под полом
Перед тем, как начать ломать стены, придется провести серьезные инженерные расчеты. Именно поэтому устраивать в доме воздушное отопление рекомендуется на этапе его постройки. А все необходимые расчеты выполняются еще во время проектирования здания. В этом случае можно получить удобную, надежную и высокоэффективную отопительную систему.
Еще одна проблема – зависимость работы воздушного отопления частного дома от наличия электроэнергии. Вентилятор не крутится, горячий воздух не перемещается, комнаты остывают так же быстро, как и нагрелись. Придется потратиться на какой-то альтернативный источник электроэнергии, например, на генератор.
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.
Печь-булерьян – экономичный вариант нагревателя, который можно использовать для организации воздушного отопления. Отличным решением может стать и дровяная печь длительного горения
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 .
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.
На выходе из воздуховода устанавливают решетку-диффузор. Ее размеры и конфигурация могут отразиться на скорости перемещения воздушного потока
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 .
Галерея изображений
Разновидности систем воздушного отопления
Среди известных науке систем отопления можно выделить три разновидности:
- прямоточную;
- рециркуляционную (она же гравитационная);
- рециркуляционную с частичным забором наружного воздуха.
Прямоточные системы – самые древние и простые по конструкции. Они использовались еще в Древнем Риме и были широко распространены в Лондоне до начала промышленно-технической революции.
На этой схеме показано устройство прямоточной воздушной системы отопления, которая отличается низкой эффективностью. Современные системы устроены сложнее, но обладают значительно более высоким КПД
При прямоточной системе нагревательный прибор, т.е дровяная печь или камин, располагался в нижней части дома, оптимально – в подвале. Тепло от нагретого печью воздуха поднималось вверх, передавалось на стены и перекрытия.
Чтобы улучшить циркуляцию горячего воздуха и эффективность отопления, в полу проделывали специальные отверстия.
Остывший воздух покидал помещение через отверстия в крыше, а печь (камин) прогревал новые воздушные массы, поступившие извне, поскольку серьезная теплоизоляция зданий в те времена еще была не развита.
Низкая эффективность прямоточных систем очевидна. Она требует сгорания большого количества топлива, но значительная часть тепла поглощается материалом стен, пола и перекрытий.
При этом помещения прогреваются неравномерно: внизу слишком жарко, а верхние комнаты уже не успевают нагреться. Часть тепла вообще покидала дом через крышу вместе с воздухом.
Более современная рециркуляционная система появилась благодаря развитию газового отопления. Отопительное оборудование этого типа позволяет прогревать не весь дом целиком, а только конкретные воздушные массы. Из них формируются воздушные потоки, которые направляются снизу вверх в конкретные помещения.
Горячие воздушные массы при этом вытесняют холодный воздух, который уходит через решетки, устроенные в полу комнаты. Холодный воздух по воздуховодам поступает к нагревателю и возвращается в систему в виде горячего потока. Цикл рециркуляции повторяется снова и снова.
Затраты тепловой энергии при рециркуляционной системе обогрева в разы меньше, чем при использовании прямоточной схемы. Но есть в этом варианте и недостатки. Закрытая система препятствует обновлению воздуха, что ухудшает качество жизни в доме.
В замкнутой рециркуляционной системе воздушного отопления потоки воздуха постоянно циркулируют между комнатами и отопительным прибором, отдавая и забирая тепло
Частично проблему можно решить, используя такие средства, как фильтры, ионизаторы, и т.п. Но хорошие приборы этого типа довольно дороги, а их обслуживание потребует дополнительных усилий, а также средств автоматизации.
Более эффективно проблему восстановления воздушных потоков можно решить с помощью рециркуляцонной системы обогрева с частичным забором воздуха извне.
При обустройстве такой схемы предусматривают частичный вывод небольшого количества воздуха наружу и забор соответствующего объема воздушных масс с улицы. В результате состав воздуха внутри здания регулярно обновляется.
Рециркуляционные системы работают на гравитационном принципе: горячие потоки поднимаются вверх, а холодные – опускаются вниз. К сожалению, не во всяком здании такая циркуляция осуществляется достаточно эффективно. В таком случае в систему включают вентилятор, чтобы осуществлять процесс рециркуляции принудительно.
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;
- 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.
На схеме представлены элементы системы воздушного отопления, которые позволят выполнить монтаж воздуховодов в точном соответствии с проектной документацией
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 .
Жесткие воздуховоды из оцинкованной стали очень надежные и долговечные. Для их успешного монтажа понадобятся колена с углом поворота 45 и 90 градусов
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.
Чтобы конструкции воздушного отопления во время работы издавали как можно меньше шума, рекомендуется покрыть их слоем изолирующего материала
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.
Системы автоматического управления существенно улучшают работу воздушной системы отопления и позволяют сократить расходы на тепло, а также упрощают эксплуатацию оборудования
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.
Выводы и полезное видео по теме
Интересная информация по расчетам и проектированию воздушного отопления показана здесь:
В этом видео можно посмотреть два варианта относительно недорогого монтажа воздушных отопительных систем с использованием приборов и материалов российского производства:
Воздушное отопление – достойный и выгодный вариант обогрева частного дома. Он отличается более высокой эффективностью по сравнению с традиционными водяными системами и позволяет заметно улучшить качество жизни в доме. Но чтобы гарантировать успешную реализацию этой идеи, система должна быть правильно просчитана и профессионально спроектирована.
Появились вопросы? Или есть опыт личного использования воздушного отопления для дома? Поделитесь, пожалуйста, собственным мнением по этому вопросу. Оставляйте комментарии, задавайте вопросы, делитесь советами в расположенном ниже блоке.
Занимаясь постройкой собственного дома, необходимо позаботиться о выборе для него отопления. В современных условиях производители предлагают множество решений, которые способны повысить эффективность этого процесса. Некоторые технологии предполагают модернизацию газовых систем отопления, а есть варианты менее популярные в нашей стране, но успешно внедряемые за ее пределами.
К одному из таких способов обогрева домов относятся системы воздушного отопления. Лидерами по внедрению подобной аппаратуры являются страны североамериканского континента. Там частные домовладения в большинстве случаев оснащены именно этим типом отопительных установок.
Актуальность внедрения
Для воздушной системы отопления характерны режимы терморегуляции, при которых доведенный до необходимой температуры воздух (разогретый либо охлажденный) подается по разветвленным в помещении каналам непосредственно в каждую комнату.
Данный вариант компоновки имеет определенные преимущества перед классическими радиаторными системами обогрева:
- в конструкции не используется промежуточный теплоноситель (вода или антифриз), что существенно облегчает обслуживание, потребность в контроле необходимого объема воды либо наличии завоздушивания системы;
- присутствует возможность зонированного обогрева помещений с индивидуальными температурными режимами для каждого помещения в зависимости от текущей ситуации;
- в схеме системы воздушного отопления отсутствуют радиаторы, что позволяет рационально использовать пространство и повышает безопасность комнат для маленьких детей;
- общий коэффициент теплоотдачи является относительно высоким, при этом минимизированы затраты на теплогенерацию;
- в систему встроена дополнительная электронная фильтрация воздуха, обеспечивающая защиту от распространения пыли и вредных микроорганизмов.
ВИДЕО: Особенности конвекционного типа обогрева
Сопоставление воздушных с водяными системами
Основными конкурентами для систем воздушного отопления частного дома являются системы с жидким теплоносителем. Поэтому уместно их сравнивать по основным параметрам:
- За счет отсутствия посредника-теплоносителя удается повысить общий КПД системы, который достигает в разных моделях воздушных систем 80-95%. Наличие в цепи программируемого термостата способно повысить дополнительную экономию в 5-15%. В этом случае используются дежурные режимы, понижающие температуру при отсутствии хозяев на 5-7 0 С.
- Минимальная инертность позволяет выходить аппаратуре в рабочий режим за считанные минуты. Так как происходит быстрая циркуляция воздуха, то обогреть помещение также удается за 10-20 минут, в зависимости от его объема.
- Так как система не имеет жидкости в разветвленных магистралях, то даже при значительном понижении температуры не происходит какого-либо перемерзания системы.
- Максимальная степень автоматизации позволяет генерировать именно столько тепловой энергии, сколько нужно для выхода в заданный режим, снижая потери и гибко реагируя на текущую потребность.
Срок эффективной службы воздушного отопления дома по канадской методике составляет до 40 лет. При этом можно монтировать в качестве дополнения установку, занимающуюся увлажнением воздуха.
Принцип работы
Главным элементом в цепи является нагреватель воздуха. Он оснащен вентилятором, нагнетающим воздушные потоки для транспортировки их к месту применения. Струя проходит сквозь установленный фильтр. Теплогенератором могут выступать такие элементы:
- газовая горелка;
- электрический ТЭН;
- топка твердотопливного котла.
Использовать теплогенераторы для воздушного отопления на твердом топливе уместно в регионах, где этот тип топлива является широко распространенным.
Забор внутреннего воздуха осуществляется сквозь вмонтированные каналы, по которым он отправляется через фильтр к теплообменнику, где происходит передача тепловой энергии поступившим потокам. Внутренний нагретый воздух получает небольшую порцию наружного свежего воздуха, таким образом обеспечивается приток чистого кислорода в комнату.
Внешний забор воздуха установлен по периметру здания в районе окон или дверей, где происходит наибольшая теплопотеря. Процедура является цикличной, позволяя добиться нужной температуры на термостате. Все управление системой ведется через термостат, который можно запрограммировать на различные режимы, например, лето/зима, вариативность по времени суток и дням недели.
В теплое время года вся система быстро перенастраивается на режим охлаждения. Циркуляция воздуха проводится не через обогревательные элементы, а через хладагенты.
Разновидности отопительных воздушных систем
Существует несколько популярных систем, использующих разнообразные принципы работы. Наиболее популярными из них являются прямоточная и рециркуляционная система обогрева. Разберемся в их устройстве.
Прямоточная
Для прямоточной системы необходимо отдельное помещение в цокольном этаже или подвале. Разогрев воздуха осуществляется посредством сжигания каменного угля либо дров. Далее он перемещается благодаря естественному процессу в верхние полости, расположенные за отверстием в полу или в стенах. Далее осуществляется его выход наружу. При этом он успевает отдать тепловую энергию элементам здания - полу и стенам. Данный вид обладает меньшим КПД, поэтому используется гораздо реже, хотя стоит дешевле остальных.
Рециркуляционная
Рециркуляционные системы воздушного обогрева в большинстве случаев используют для обогрева воздуха газовые горелки в комплекте с большим числом фильтров. Разогретый воздух проходит по всем каналам и попадает в верхнюю область здания, где, остывая, опускается и вместе замещающими его объемами нового воздуха циркулирует в системе. В процессе можно полагаться на естественную циркуляцию за счет температурного расширения. Однако, более эффективно применять принудительное перемещение воздуха за счет установки вентиляторов.
Комбинированный вариант
Это различные комбинации воздушно-водяных или масляных схем отопления помещений, которые предлагаются в большинстве случаев для нескольких, соединенных между собой единой воздушной магистралью. Принцип работы заключается в том, что теплоноситель поступает от котельной по всем помещениям, а в качестве теплоотдающего элемента используется очень мощный радиатор.
Пример организации с частичным притоком свежего воздуха
Эти принципы работы опробованы в крупных промышленных помещениях в нашей стране, но также они являются перспективными для внедрения в бытовых условиях частных домостроений.
Что нужно для монтажа воздушного отопления
И хотя на сегодняшний день только в России работает несколько тысяч компаний по установке и монтажу воздушного отопления, его несложно собрать собственноручно.
Первое и основное - выбрать теплогенератор, который будет продуцировать тепло в дом. Марка теплогенератора и его мощность зависят от площади дома или квартиры, где будет монтироваться такая система.
Что еще понадобится для монтажа системы:
- гибкий воздуховод - специальная оцинкованная труба, по которой будет циркулировать горячий воздух;
- тройники для соединения труб и создания полноценной воздушной магистрали;
- решетки для подачи горячего и забора охлажденного воздуха;
- алюминиевый скотч для обеспечения герметичности соединения воздушной магистрали;
- нож и монтажные крепежи.
Разновидности воздуховодов
- Идеальный вариант, когда вентиляционные каналы проектируются еще на стадии строительства дома, для чего в стенах или перекрытиях монтируются специальные ниши, размер которых достаточен для расположения воздуховода.
- При монтаже отопления в уже построенном доме понадобится возводить фальш-стены или подвесные потолки, которые смогут замаскировать массивные трубы.
В целом это удобная и перспективная система отопления, при которой затрачивается минимум средств на обогрев. Есть некоторые нюансы по обустройству и монтажу, но это действительно тонкости, которые по сравнению с обвязкой котла и монтажом радиаторов кажутся незначительными.
ВИДЕО: Экономичное воздушное отопление частного дома
К сожалению, следует признать, что большинство современных отопительных систем имеют серьезные недостатки – и это заставляет владельцев домов искать новые, более надежные способы обогрева жилья. Именно поэтому так стремительно растет популярность таких систем, как воздушное отопление частного дома, – равно, как и количество предложений, появляющихся на рынке.
Весомым преимуществом воздушного отопления является то, что с равной эффективностью с его помощью можно отапливать и небольшую комнату, и огромное промышленное или производственное помещение. Еще одним достоинством воздушного отопления частного дома является то, что стоимость используемого оборудования существенно ниже в сравнении с другими системами.
Воздушное отопление частного дома
Однако, пожалуй, наибольшим достоинством данной отопительной системы является использование в качестве теплоносителя воздуха. Его применение – максимально безопасно и экономично.
Воздух не вредит внутреннюю поверхность труб и элементов системы. Даже в случае если повредится труба воздуховода, утечка не нанесет никаких убытков ремонту, поскольку не будет протекания. Кроме того, данный теплоноситель является максимально пожаро- и взрывобезопасным.
Виды систем воздушного отопления
Для того чтобы установить на самом деле идеально подходящую по всем параметрам отопительную систему воздушного отопления дома своими руками, следует предварительно ознакомиться с существующими ее видами. В частности, воздушная отопительная система может классифицироваться сразу по нескольким характеристикам.
По принципу циркуляции воздуха:
- естественная – в такой системе нагретый воздух поднимается вверх и по воздуховоду свободным током перемещается в помещение, которое предстоит обогреть.
- принудительная – циркуляция воздуха в системе осуществляется посредством внедрения в нее мощных вентиляторов.
По типу масштабности:
- локальная – такая воздушная система отопления частного дома используется для создания максимально комфортной температуры в небольших помещениях (частный дом);
- центральная – подходит для обогрева больших помещений (склад, производственные помещения, промышленные цеха).
По принципу осуществления теплообмена:
- приточные – для нагрева используется воздух с улицы, который затягивается при помощи вентилятора к нагревательному элементу;
- частичная рециркуляция - в равных долях используется и воздух с улицы, и остывший воздух из помещений;
- рециркуляционная – воздух непрестанно циркулирует – нагревается, перемещается в помещение, остывает там и снова нагревается.
По расположению:
- подвесные системы;
- напольные приборы.
Следует отметить, что любая, даже самая сложная воздушная система отопления дома, состоит из трех основных элементов. Это – теплогенератор, осуществляющий нагрев теплоносителя, вентилятор и сеть воздуховода.
Именно такое воздушное отопление дома своими руками способно не только максимально быстро нагреть теплоноситель, – при помощи вентилятора он стремительно распространяется по воздуховоду, обеспечивая, таким образом, достаточно быстрый нагрев помещения. Преимуществом данной системы является еще и то, что ее можно дополнить климатической техникой. В таком случае в жаркое время года воздушное отопление своими руками позволит эффективно снижать температуру воздуха в помещениях, создавая, тем самым, максимально комфортные условия.
В случае если вы остановите выбор на воздушной отопительной системе с естественной циркуляцией, то все вспомогательные приборы должны располагаться в верхней части помещения. Важно учитывать – на каком бы типе системы воздушного отопления вы не остановили выбор, теплоноситель в ней только один – обыкновенный воздух.
Оборудование для современных систем воздушного отопления
Конечно, на территории России применение воздушных отопительных систем началось относительно недавно - более распространены они в европейских странах. Однако постепенно такие системы обогрева помещения появляются и в России – и уже сегодня о них можно встретить довольно много хвалебных отзывов от наших соотечественников.
Современный рынок спешит удовлетворить все требования потребителя. Поэтому доступно воздушное отопление частных домов, которое имеет различную мощность, стоимость.
Системы отличаются комплектацией и принципом монтажа, техническими требованиями и количеством используемых материалов.
Сегодня доступны системы, которые отличаются типом нагревательного элемента. В этой роли можно использовать:
- теплогенераторы – в таком устройстве нагрев теплоносителя происходит при помощи тепла, полученного при сжигании определенного типа топлива.
- канальный нагреватель или калорифер – это специальное устройство, которое нагревает воздух непосредственно в момент его перемещения по каналам воздуховода.
Монтаж воздушного отопления, равно, как и эксплуатация системы, оснащенной подобным оборудованием, является более простым, удобным. Она не требует большого количества дополнительных элементов или вспомогательного оборудования.
Многие пользователи воздушной отопительной системы положительно отзываются о возможности модернизации ее системами кондиционирования. Наряду с ними, монтаж систем воздушного отопления нередко дополняется устройствами для очистки и увлажнения воздуха. К счастью, сегодня имеется достаточно много информации, благодаря которой можно узнать и оценить практичность и удобство применения их для таких систем, как самодельное воздушное отопление.
