Экология потребления. Наука и техника: Как организовать воздушное отопление коттеджа или склада? Какое оборудование для этого необходимо? Что может послужить источником тепловой энергии и как развести тепло от него?
Как организовать воздушное отопление коттеджа или склада? Какое оборудование для этого необходимо? Что может послужить источником тепловой энергии и как развести тепло от него? Давайте постараемся разобраться.
Довольно непривычный вид котельной, верно?
ЧТО ЭТО ТАКОЕ
Строго говоря, к этой категории относятся все способы обогрева без посредничества теплоносителя. Сюда относятся и тепловые пушки, и кондиционеры в режиме обогрева, и обычные тепловентиляторы. В устоявшейся терминологии, однако, оборудование для воздушного отопления - это довольно ограниченный список устройств, предназначенных для нагрева воздуха и его подачи в воздуховоды.
Источником тепла может служить и электричество, и сгорание газа, солярки или отработанного масла. Мы не будем ограничивать себя в выборе какими-то рамками и постараемся рассмотреть наиболее практичные схемы реализации воздушного отопления, независимо от того, как позиционируются на рынке соответствующие устройства.
ПЛЮСЫ И МИНУСЫ
Стоит сделать небольшое лирическое отступление. Недостатки и преимущества придется все-таки обсуждать применительно к классической схеме: источник тепла находится в одном помещении; по всем другим теплый воздух разводится воздуховодами. Однако: на практике для помещений большого объема без перегородок (для гаража, теплиц или цеха) используется либо несколько источников тепла, либо один с направленными с помощью заслонок воздушными потоками. Разводка теплого воздуха рукавами просто не требуется.
ДОСТОИНСТВА
- Малая инерционность. Помещение после запуска воздушных отопителей прогреется за считанные минуты. Для сравнения: при конвекционном отоплении дома с посредничеством теплоносителя только выход воды в батареях на приемлемую температуру может занять до двух часов.
- Относительная дешевизна. Котлы воздушного отопления по стоимости не отличаются от предназначенных для водяных отопительных систем; а вот разводка заметно дешевле. Алюминиевый рукав и вентиляционная решетка несопоставимы по стоимости с радиатором, трубой и фитингами к ней.
- Устойчивость к низким температурам. Воздушное отопление производственных помещений можно смело останавливать на ночь и не бояться разморозки труб и радиаторов.
- Легкий скрытый монтаж. Водяное отопление подразумевает, что как минимум сами радиаторы или конвектора остаются на виду. Да, существуют и внутрипольные конвекторы отопления; но попробуйте утопить их в бетонное перекрытие в городской квартире. А поднять пол на необходимые несколько сантиметров не всегда позволяет высота потолков, да и объем работы при этом будет весьма немаленьким.
- Совмещенность с вентиляцией. Больше того: воздушные тепловые насосы для отопления могут при необходимости осуществлять и кондиционирование воздуха.
Схема демонстрирует направление воздушных потоков при работе климатического комплекса на обогрев.
- Простота запуска. Отопление воздухом не требует долгой балансировки радиаторов, стравливания воздуха из расширительного бачка и радиаторов, настройки рабочего давления в системе отопления и прочих утомительных процедур. Справедливости ради: балансировка выполняется только при первом запуске, а проблему стравливания воздуха позволит решить автоматический воздушный клапан отопления. Он самостоятельно даст выйти воздуху и перекроет дорогу теплоносителю.
НЕДОСТАТКИ
В сущности, серьезная проблема только одна. Если вытяжную вентиляцию в помещении легко расположить под потолком, где она никому не помешает, то монтаж воздушного отопления выполняется так, чтобы приток теплого воздуха был по возможности ближе к полу. В этом случае можно обеспечить эффективное распределение тепла конвекцией при небольшой скорости воздушного потока.
Да, можно нагнетать воздух из-под потолка мощным потоком, и он тоже эффективно прогреет комнату; но понравится ли вам постоянный сквозняк в спальне или гостиной? А раз приток воздуха расположен внизу - значит, воздуховоды придется либо прятать за декоративное покрытие стен, уменьшая полезный объем помещения, либо укладывать под чистовой пол, между лаг. Полезно: выходом может быть и сравнительно небольшой декоративный короб из гипсокартона. При потолочной разводке теплого воздуха придется обеспечить достаточно большую скорость потока.
ОДНАКО
Отопление кондиционером или тепловым насосом позволяет обойти все проблемы, связанные с разводкой теплого воздуха. Проект воздушного отопления может включать несколько независимых устройств, либо так называемую мультисплитсистему - один внешний блок и несколько внутренних. Магистрали куда тоньше воздуховодов, и их легко расположить под потолком.
ИСТОЧНИКИ ТЕПЛА
Какие источники тепла могут использовать теплогенераторы для воздушного отопления?
КОТЛЫ НА ТВЕРДОМ ТОПЛИВЕ
Самая, пожалуй, популярная печь для воздушного отопления - булерьян. Название изготовителя давно стало нарицательным для всех пиролизных печей с трубами-теплообменниками, обеспечивающими естественную циркуляцию нагретого воздуха. Печь располагается в любой точке дома. Для нее совсем необязательна котельная: в гостиной она не испортит дизайн помещения своим видом и не загрязнит воздух продуктами сгорания. В принципе булерьян способен прогреть дом с достаточно сложной конфигурацией помещений и за счет естественной циркуляции; однако при необходимости горячий воздух от него разводится алюминиевыми воздуховодами с естественной или принудительной циркуляцией по нескольким комнатам или этажам. Смонтировать систему воздушного отопления с булерьяном своими руками совсем не трудно.
Инструкция проста:
- Устанавливаем печь в любом месте, где она не будет мешать и рядом есть возможность хранить суточный запас дров.
- Крепим термостойким алюминиевым скотчем алюминиевые же воздуховоды сверху к трубам, опоясывающим топливник.
- Снизу крепим короткие отрезки тех же воздуховодов с зафиксированными в них канальными вентиляторами.
- Разводим рукава от печи по комнатам, которые планируется отапливать.
Здесь разводка сделана более дорогой, но и обладающей лучшими теплоизоляционными свойствами сэндвич-трубой. Весьма любопытная альтернатива - камины с воздушным отоплением. Обычный камин бесполезно отдает с продуктами сгорания большую часть тепла, здесь же произведенная при сгорании топлива тепловая энергия используется для нагрева воздуха в чугунном или стальном кожухе. Дальше нам все знакомо: воздух по системе воздуховодов разводится по комнатам.
ГАЗОВЫЕ КОТЛЫ И КЛИМАТИЧЕСКИЕ КОМПЛЕКСЫ НА ИХ ОСНОВЕ
Они используются и как отдельное устройство, обеспечивающее дом теплом, и как часть климатического комплекса. В первом случае схема работы довольно проста: котел, сжигая газ, нагревает теплообменник, через который принудительно прогоняется воздух. Затем он разводится по помещениям. Решения второго типа включают, наряду с котлом, дополнительное оборудование:
- Систему рекуперации тепла;
- Систему кондиционирования воздуха (в этом качестве выступает, как правило, канальный кондиционер);
- Увлажнитель воздуха;
- Ультрафиолетовый очиститель, который обеззараживает циркулирующий по дому воздух;
- Фильтр для улавливания пыли.
Проект обойдется, разумеется, недешево. Отечественная климатическая система Антарес Комфорт, к примеру, может похвастаться стоимостью примерно в 3000 рублей на квадратный метр обслуживаемой площади, что для коттеджа площадью в 150 квадратных метров выльется в весьма впечатляющие 10 с лишним тысяч евро. Для сравнения: отопительное оборудование от известнейшего американского производителя Goodman обходится в 1300 - 1500 рублей на квадратный метр. Это тоже стоимость комплекса под ключ, однако он обеспечивает только обогрев. Разумеется, производитель готов предложить и комплексные решения по более высокой цене. Любопытно: Газовые котлы для воздушного отопления Goodman GMS, GDS и GMP имеют очень низкую температуру продуктов сгорания на выходе - всего около 40С, что позволяет использовать в качестве дымохода… пластиковые вентиляционные трубы.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ВОЗДУШНОГО ОТОПЛЕНИЯ
Простейшая и непревзойденная по дешевизне система электрического воздушного отопления - обычный тепловентилятор. Расходуя мощность около 2 киловатт, он быстро нагревает воздух, прогоняя его через раскаленную спираль. Увы - помимо низкой энергоэффективности, такая схема ухудшает состав воздуха в помещении, сжигая кислород. Разнообразные тепловые пушки и электрические конвекторы с обдувом низкотемпературного теплообменника уже более интересны. Они, будучи совмещенными с системами рекуперации тепла, уже могут создать в доме вполне комфортный климат. Затраты энергии будут несколько меньше, чем в случае применения электрического котла. Однако системы прямого обогрева все равно обходятся слишком дорого. К счастью, уже много лет существуют тепловые воздушные насосы для отопления, простейшим из которых является обычный оконный кондиционер. Они тратят тепло не на нагрев воздуха, а на перекачку тепла с более холодной улицы. Как вариант - насосы могут отнимать тепло у воды или грунта. Источник низкопотенциального тепла может быть любым. Принцип работы насоса общий для всех реализаций.
Давайте рассмотрим принципиальные схемы работы воздушных тепловых насосов. Точнее, источники тепла в них.
ГРУНТ-ВОЗДУХ
У почвы ниже уровня промерзания температура постоянна круглый год и растет с увеличением глубины. Достаточно погрузить в грунт несколько глубинных зондов или горизонтальный коллектор - и можно круглогодично извлекать тепло для обогрева воздуха в доме. Геотермальные насосы наиболее универсальны. Их основная проблема - дороговизна как самого устройства, так и его монтажа.
ВОДА-ВОЗДУХ
Если у вас высокий уровень проточных грунтовых вод - задача резко упрощается. Достаточно, упрощенно говоря, вырыть неглубокий колодец и погрузить в него зонд-теплообменник. Та же схема может быть использована, если рядом есть незамерзающий естественный водоем. Ограничение понятно и очевидно: вода есть далеко не везде.
ВОЗДУХ-ВОЗДУХ
Здесь мы видим две основных категории устройств. Мультисплитсистемы применяются для поддержания климата в небольших домах. Ограничение связано с тем, что длина магистрали не может быть бесконечно большой: компрессор ведь должен прокачивать через трубки фреон, а стенки трубы оказывают ему заметное сопротивление. Канальные кондиционеры - это типичная, каноническая система воздушного отопления. От одного внутреннего блока теплового насоса воздух каналами-воздуховодами разводится по всем помещениям. В этом секторе рынка в России предлагают свою продукцию прежде всего японские производители - Daikin и Mitsubishi. Несколько реже можно встретить американские Lennox и Carrier.
Функция внешнего блока - охлаждать окружающий воздух и транспортировать тепловую энергию внутрь дома. Общая проблема устройств - зависимость степени их эффективности от температуры на улице.
Стоит оговорить: точный расчет воздушного отопления - совмещенного с вентиляцией или выполненного отдельной разводкой - выполняется специалистами с учетом длинного ряда факторов: Материала и толщины стен; Количества и площади окон; Количества людей, которые будут находиться в помещении; Количества и мощности дополнительных источников тепла и т.д. Упрощенная схема - та же, что и для других отопительных систем: 40 ватт тепловой мощности на кубометр отапливаемого помещения. Для районов Крайнего Севера с учетом крайне низких зимних температур берется коэффициент 1,5-2,0. Для домов с высотой потолков 2,5-2,7 метра можно отталкиваться от площади: 1 КВт на 10 м2. опубликовано
Альтернативой водяному и электрическому отоплению является воздушное отопление частного дома по канадской методике. Такая система предполагает, что тепловой воздух будет циркулировать в трубопроводе, равномерно распределяя тепловую энергию по всему периметру помещения. Воздушное отопление может быть интегрировано с вентиляционной системой, дополняясь фильтрующими элементами, кондиционерами и увлажнителями.
Принцип воздушного отопления для частного дома
Такая система нагрева предполагает использование специально разработанной терморегуляции, при которой воздух вначале нагревается до требуемой температуры, а затем передает свое тепло в помещение, обогревая все вокруг - мебель, предметы и тело человека. Нагрев воздуха при использовании воздушного отопления происходит без посредников в виде радиаторов или других агрегатов, поэтому при нем нет бессмысленных теплопотерь.Такое отопление, как правило, применяется для домов каркасной конструкции, которые широко распространены в Канаде, откуда и пошло название технологии. Дело в том, что каркасные дома, в отличие от кирпичных сооружений, не могут эффективно удерживать тепло, которое продуцируется батареями, а воздушный обогрев создает оптимальный микроклимат с минимальными финансовыми затратами.
Визуального схема воздушного отопления на примере двухэтажного дома выглядит следующим образом:
Разновидности воздушного отопления
Выделяют два основных вида такой системы.Естественная (гравитационная)
Система предполагает циркуляцию воздуха по такой схеме:- Теплый воздух от печи расширяется, и когда становится легче, распространяется по радиаторам.
- Теплый воздух уменьшает давление, и в образовавшееся пространство затягиваются холодные массы.
- Холодные массы подогреваются, и цикл повторяется с первого пункта.
- Попадающие в дом теплые массы вытесняют холодный поток.
- Обогрев происходит до тех пор, пока работает котел.
Гравитационная система используется только в небольших постройках. Она отличается инерционностью, а главным ее преимуществом является энергонезависимый контур. Он может эффективно работать без установки дополнительных электрических приборов, за счет этого происходит экономия на монтаже.
Принудительная
Такое отопление реализуется с применением внешнего источника энергии для обеспечения необходимой интенсивности циркуляции. Принцип такой системы заключается в следующем:- Главным узлом отопления является вентилятор, который необходимо устанавливать под нагревателем. Например, в качестве вентилятора может выступать воздушная пушка.
- В вентилятор поступает разогретый теплогенератором воздух, где очищается от мусора и микробов.
- Сквозь решетки вентилятора воздух поступает в воздуховоды и обогревает помещение. Воздуховоды необходимо утеплить, если в дальнейшем будет устанавливаться кондиционер, в противном случае будет скапливаться конденсат.
При использовании принудительного вида воздушного отопления воздух забирается извне, поэтому наблюдается регулярное его очищение.
Источники тепла для воздушного отопления
Выделяют три их вида:- Грунт-воздух . Почва ниже точки промерзания круглый год сохраняет высокую температуру, и чем глубже он залегает, тем она выше. Это тепло можно извлекать круглосуточно, если погрузить горизонтальный коллектор и несколько глубинных зондов.
- Воздух-воздух . Типичным представителем канонической системы такого отопления выступают канальные кондиционеры. В них принцип работы основан на выходе горячего воздуха из теплового насоса и последующем его перемещении во все помещения по взаимосвязанным воздуховодам.
- Вода-воздух . Этот источник тепла используется в случае неглубокого прохождения грунтовых вод. При использовании такой системы нужно вырыть колодец, а в него опустить зонд-теплообменник. Такую схему применяют, когда рядом с постройкой есть незамерзающий водоем. Так как вся суть процесса завязана на постоянном доступе к воде, то применение такой системы отопления встречается нечасто. Схема такого отопления:
Оборудование, задействованное в воздушном отоплении
Чтобы обогреть воздух и перенаправить его в нужном направлении, следует установить необходимое оборудование:- Теплогенератор . В его качестве может выступать газовый воздухонагреватель, тепловая пушка, водяной калорифер или солнечный коллектор. Один из них на выбор будет являться источником тепла.
- Теплообменник . Назначение этого устройства – нагрев воздуха, в нем не допускается смешивания теплоносителя с газом. Он также называется рекуператором и экономайзером. Его установка обязательна для больших систем.
- Воздуховоды . По ним нагретый воздух подается в отдельные помещения. Бывают квадратного, прямоугольного и круглого сечения, представлены они в определенных типоразмерах. Их соединение друг с другом не представляет ничего сложного, поэтому монтаж можно выполнять самостоятельно.
- Фильтр , выступающий в качестве освежителя и увлажнителя, способен поддерживать чистоту воздуха.
- Автоматическая система отслеживания температуры в помещениях, она контролирует работу теплогенератора.
- Кондиционер . Встраивается в систему и применяется в летние знойные дни.
Расчет воздушного отопления
Перед тем как заняться расчетом, нужно учесть несколько факторов, которые влияют на правильность расчетов:- Потери тепла считаются отдельно для каждой комнаты.
- Аэродинамический расчет проводится для всей отопительной системы.
- Выбор мощности и вида воздухонагревателя будет зависеть от расчетных потерь тепла.
- Количество получаемого воздуха рассчитывается в зависимости от мощности нагревающего устройства.
- Потребуется точно рассчитать сечение воздушных каналов.
- толщина стен и их материал;
- численность людей, которые будут постоянно находиться в комнате;
- количество окон и их общая площадь;
- мощность и теплоотдача дополнительных источников тепла.
Расчет отопления без вентиляции
Для расчета тепловых потерь через стены, окна, кровлю и полы используется такая формула:Q = 1/R * (tв - tн) * S , где
- R - сопротивление теплопередачи ограждения конструкции, то есть стены, окна, пола или кровли (м?*?С/Вт);
- tв - температура внутреннего воздуха;
- tн - температура наружного воздуха;
- S - площадь ограждения конструкции.
R = ? / ? , где
- ? – толщина конструкции (м);
- ? – коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м*?С).
По упрощенной схеме расчетов, которая применяется и для других систем отопления, принято считать, что на 1 м? вполне достаточно 40 ватт мощности теплового агрегата. Для каждого отдельного района страны нужно использовать свой коэффициент. Например, северных регионов он составляет 1,5-2. Если жилье имеет стандартную высоту потолков, равную 2,5-2,7 метра, то при расчетах можно придерживаться таких значений: на 10 м? -1 кВт.
Расчет отопления с вентиляцией
Если система воздушного отопления совмещается с вентиляцией, к полученной в предыдущем разделе величине необходимо добавить тепловую энергию, которая будет затрачиваться на прогрев приточного воздуха. Рассчитывается она по такой формуле:Q = c * m (tв - tн) , где
- m - масса приточного воздуха (кг);
- с - удельная теплоемкость воздушной смели (Вт/(кг*?С)). Коэффициент равен 0,28.
Самостоятельное выполнение воздушного отопления (видео)
Как только на руках будет готовые расчеты, можно переходить к подготовке монтажа выбранной системы. Вначале прорисовывается схема примерного прохождения воздуховодов и их завязка между собой.Набросав предварительный план подключения системы, лучше его обговорить со специалистами, даже если имеется свой личный опыт в этом деле, чтобы посторонний человек смог объективно оценить и найти скрытые недочеты, которые могут привести к появлению в процессе эксплуатации системы вибрации, сквозняка и постороннего шума.
Знающий специалист может помочь с выбором подходящей модели теплогенератора, которая бы обеспечивала нагрев воздуха до необходимой температуры и не перегревалась при интенсивной работе. Если устройство достаточно громоздкое, для него лучше отвести дополнительное помещение, прилегающее к дому. Тепловые установки бывают двух типов:
- Стационарные . Они чаще всего работают на газовом топливе, из-за внушительных размеров должны устанавливаться только в отдельных помещениях. В основном их используют фермеры для обогрева больших зданий, так же часто их устанавливают в заводских цехах.
- Мобильные . Удобны тем, у кого есть дачи и загородные коттеджи, они выполнены не с такими большими, как стационарные аналоги. Их камера сгорания изолирована, но для обеспечения безопасности окружающей среды такие агрегаты необходимо располагать в помещениях со встроенной системой дымоотвода. Такой тип также известен как калориферный.
- Монтаж котла и установка теплообменника. Первый монтируется обычно в подвальном помещении. Его газовую версию подключать самостоятельно запрещено, это должно быть согласовано с соответствующими службами.
- Создание в стене помещения, где стоит теплообменник, дыры. В нее будет выведен рукав воздухоотвода.
- Соединение теплообменника с подающей трубой воздуха.
- Установка под камеру сгорания вентилятора. Подвод к его внешней стороне обратной трубы.
- Выполнение разводки воздухоотводов и их крепеж. Чаще всего, они выбираются с круглым сечением, для него необходимо подобрать специальные кронштейны.
- Монтаж подающих каналов и обратного воздуховода, их утепление.
Плюсы и минусы воздушного отопления
Положительные стороны:- Возможность экономии энергии. В ночное время термостат прикручивают, а в дневное, наоборот, возвращают его показатели в прежнее состояние, чтобы дом прогрелся.
- Отсутствие протечек. Теплоносителем в такой системе выступает воздух, и он не может самопроизвольно выходить из системы. Его промерзание также невозможно. Это свойство особенно актуально в загородных домах, владельцы которых наведываются в них очень редко.
- Отсутствие дополнительного оборудования и, как следствие, экономия на нем.
- Высокая экономичность системы. Если монтаж отопления доверить высококвалифицированному специалисту, то после этого КПД отопления будет на уровне 93%. В сравнении с другими видами отопления, это большой показатель. Например, при использовании водяного отопления он едва достигает 75%.
- Функция охлаждения. В летний сезон если организовать дополнительную тягу, то с помощью воздуха можно охладить помещение.
- Минимальные расходы топлива. Теплоноситель такой системы нагревается быстро, при этом работа теплогенератора происходит в «щадящем» режиме. Его включение регулируют автоматические датчики, которые срабатывают на понижение температуры в помещениях.
- Отсутствие затрат на приобретение других отопительных или кондиционирующих устройств.
- Бесшумность. Воздух по трубам продвигается, не создавая дополнительных звуков.
Отрицательные стороны:
- Такое отопление в старом доме не выполнишь. Его проект нужно продумать еще до возведения жилья.
- Система нуждается в регулярном техобслуживании.
- Водяное отопление предполагает постоянное регулирование уровня влажности и необходимость проверки чистоты фильтров.
- Без запасного источника электричества в далеко расположенных коттеджах в случае перебоев электричества система работать не будет.
Для частых домов и коттеджей воздушное отопление является оптимальной системой обогрева. Для ее выполнения необходимо предварительно грамотно провести все расчеты, выбрать воздушную отопительную систему, разработать схему и приступить к монтажу. Чтобы выполнить отопление грамотно, лучше привлечь специалистов.
Человечество с давних времен использует самые разнообразные способы и средства для обогрева жилых помещений. С техническим прогрессом в наш быт пришли газ, электричество, другие виды топлива, благодаря которым стало возможным с высокой эффективностью отапливать здания самого разного назначения. Однако в этот ряд с точной уверенностью можно поставить отопление воздухом – технология, которой вот уже практически 2000 лет.
В наши дни, с появлением новых видов нагревательного оборудования, воздушные системы утратили свою актуальность. В основном подобная схема обогрева используется в промышленных масштабах, где имеют крупные по площади технические здания и сооружения. Отопление для многих нас играет решающую роль. Мы всегда стараемся оборудовать свой дом, квартиры максимально эффективной схемой нагрева, используя для бытовых целей газовые и электрические котлы. Воздушное отопление не заслуженно позабыто, хотя у него есть целый ряд неоспоримых преимуществ, на которых стоит остановиться для ознакомления.
Отопление с использованием воздуха - принцип работы
Отопление с использованием воздушной массы, поступающей внутрь помещения, построено на принципе терморегуляции. Другими словами, нагретый или охлажденный до определенной температуры воздух подается непосредственно внутрь помещений. Т.е. таким образом, может осуществляться и обогрев внутренних пространств и кондиционирование.
Основным элементом системы является нагреватель - печь канального типа, оснащенный газовой горелкой. В процессе сгорания газа вырабатывается тепло, которое поступает в теплообменник и уже после этого, нагретые до определенной температуры массы поступают в воздушное пространство отапливаемого помещения. Система воздушного отопления обязательно должна быть оборудована сетью воздуховодов и каналом для выхода наружу токсичных продуктов горения.
За счет постоянного притока свежего воздуха печь получает приток кислорода, который является одним из основных компонентов топливной массы. Смешиваясь в камере сгорания с горючим газом, кислород увеличивает интенсивность горения, повышая тем самым температуру топливной массы. В старых системах, используемых еще древними римлянами, основная проблема заключалась в попадании в отапливаемые помещения вместе с теплым воздухом вредных продуктов горения.
Важно! При работе печи канального типа количество угарного газа в составе воздуха, поступающего во внутренние помещения, превышает норму на 10-15%. Для примера можно взять домашний камин или печь, которые, при плохой работе вытяжки, в процессе горения топлива в больших количествах выделяют опасные для человеческого организма продукты горения.
Автономные структуры отопления, построенные на принципе нагрева воздушных масс, нашли свое применение в системе обогрева больших промышленных зданий и объектов. С появлением компактных и удобных в эксплуатации воздухонагревателей, для работы которых используется газ, твердое или жидкое топливо, стало возможным применение систем такого обогрева в быту. Обычный, традиционный нагреватель воздуха, который принято называть теплогенератор, имеет камеру сгорания, теплообменник рекуперационнного типа, горелку и нагнетательную группу.
Установка печей воздушного отопления в частных и загородных домах вполне оправдана и экономически выгодна. Для квартиры данная схема обогрева не подходит, ввиду необходимости прокладки большого количества громоздких воздуховодов, присутствия технического шума и высокой пожароопасности.
Современные комплексы отопления в основном построены на подобном принципе, однако в большинстве конструкций прямой нагрев воздушной массы не предусматривается. Нагрев осуществляется с помощью тепловых генераторов, которых на сегодняшний день достаточно много. Такие агрегаты имеют в своей конструкции рекуперативные теплообменники, благодаря которым происходит отделение высокотемпературных дымовых газов от подогретого воздуха. Такая технологическая особенность современных воздушных отопительных систем, подавать в помещения чистый, нагретый до необходимой температуры воздух.
Продукты сгорания в данном случае уходят через дымоход. Хорошо отлаженная работа вытяжки и чистый дымоход, обеспечивают безопасность всей системы обогрева подобного типа во время работы.
Преимущества и недостатки системы воздушного отопления
Благодаря своим преимуществам, воздушное отопление получило широкое распространение в странах Запада. В Великобритании, а затем в США и в Канаде, где большинство частных домовладений было принято оборудовать печами-каминами канального типа, со временем стало традиционным оборудовать жилые постройки автономными системами этого нагрева. Такие системы обогрева очень удобны для обогрева больших по площади внутренних пространств. К тому же, монтаж воздуховодов в крупных каменных постройках значительно проще, чем прокладка коммуникаций водяного отопления.
Главное достоинство такой схемы - совмещение сразу двух важных для жилья компонентов, обогрева и вентиляции. Это позволяет существенно сэкономить средства домовладельца на прокладку этих коммуникаций.
К преимуществам отопления помещений теплым воздухом относятся:
- отсутствие в структуре промежуточного теплоносителя, что значительно упрощает эксплуатацию;
- отсутствие завоздушивания, проблемы воздушных пробок, которые являются постоянными спутниками водяных систем;
- возможность регулировки температурного режима в любом помещении;
- отсутствие батарей дает широкие возможности для создания оригинального интерьера внутренних помещений.
Важно! Новые теплогенераторы обладают высоким коэффициентом теплоотдачи, расходуя при этом минимальное количество топлива. Современные модели тепловых генераторов оснащены функцией фильтрации воздуха и увлажнителями, благодаря которым воздух внутри жилых помещений проходит дополнительную санитарную обработку и соответствует оптимальным физическим параметрам.
Говоря о преимуществах данной системы отопления, следует отметить, что зона основного обогрева в жилом доме не сосредоточена непосредственно вокруг печей и конвекторов. Тепло равномерно циркулирует по всему дому. Ввиду отсутствия резких перепадов температур в помещении, оборудованном воздушным обогревом, отсутствует конденсат. Новые модели теплогенераторов рассчитаны на возможность установки даже в квартире, которая может быть переоборудована в соответствии с проектом.
Что касается недостатков, то таковых у данной системы отопления просто нет.
Единственный минус, который имеет далеко идущие последствия – это при отказе от воздушного обогрева, многие элементы системы, включенные в домовые конструкции, останутся.
Проектировать систему необходимо вместе с разработкой проекта жилого дома, так как многие элементы (вентиляционные шахты, каналы и воздуховоды) являются неотъемлемой частью внутридомовых конструкций.
Особенности воздушного отопления в домашних условиях
В отличие от традиционных у нас , которые сильно подвержены опасности быть размороженными в зимнее время, воздушное отопление таких недостатков не имеет. Тепловые генераторы легко запускаются в любое время года. Главное, что бы имелось топливо для горения и постоянный доступ свежего воздуха. Такие устройства идеальны для загородных домов, которые не нуждаются в постоянном обогреве.
К тому же работающий нагреватель не выделяет абсолютно никаких токсичных веществ. Нагретый до температуры 45-70 0 С воздух в процессе теплообмена распространяется по всему объему отапливаемой жилплощади. Благодаря рециркуляции достигается возможность использовать для обогрева одну и ту же воздушную массу. В ряде случаев автономные системы оборудуются другими опциями, допускающие подачу наружного воздуха. Наличие в системе внешнего блока создает условия для охлаждения внутренних помещений в жаркий период.
Автоматические терморегуляторы поддерживают необходимый температурный баланс в доме. Автономная система домашнего отопления с использованием нагревателя канального типа одновременно выполняет функции вентиляции.
Важно! Существующий миф о том, что воздушное отопление сильно иссушает окружающее пространство внутри жилого помещения, в корне не верен. В современных системах Пыль улавливается на специальном фильтре., а Для увлажнения существуют специальные приборы – увлажнители воздуха. Подающие решетки необходимо устанавливать возле мест частого пребывания людей.
Разновидности воздушного отопления
Как и в других отопительных системах, воздушное отопление имеет разновидности. Прямоточная, самая простая и распространенная в прошлые века система, подразумевает обычное сжигание топлива в печи, установленной в подвальном помещении. Топливом могут быть дрова, каменный или древесный уголь. Нагретая воздушная масса самотеком поднимается по каналам, оборудованным в стенах, распространяется по полостям в полу. Выход отработанной воздушной массы осуществлялся просто через отверстия в крыше.
Обогрев в помещении в данном случае осуществлялся опосредованно, от нагреваемых стен и пола. На рисунке – схеме представлена обычная система отопления воздухом, практикуемая еще нашими предками.
— основная статья.
Эффективностью подобная система не отличалась. Большая часть тепловой энергии уходило на обогрев в глубину конструкций здания. За счет разницы температур внутри и снаружи создавалась необходимая тяга.
Другой, более современный вид отопления воздухом - рециркуляционная система. Принцип работы основан на использовании чистого топлива, количество продуктов горения которого ничтожно мало. Воздух, нагретый при помощи газовых горелок или электрических приборов накаливания, поступает по воздуховодам в самую верхнюю точку здания. В результате теплообмена, остывший воздух замещается новыми подогретыми воздушными массами и поступает снова в тепловой нагреватель.
На рисунке представлена принципиальная схема работы рециркуляционной системы воздушного отопления.
Отопительный сезон, который все с нетерпением ожидают, с помощью системы воздушного отопления можно начать в любое время. Рециркуляционный вид называется гравитационным ввиду того, что весь процесс происходит естественным образом благодаря законам физики и гравитационным силам. Такой способ обогрева жилого дома наиболее прост, экономичен и удобен в эксплуатации. В отличие от прямоточной системы отопления, которую выгодно использовать только в домашних условиях, рециркуляционные системы идеальны для обогрева крупных промышленных зданий и сооружений.
Экономическая составляющая воздушного отопления
Основной эффект, который достигается за счет применения воздушного отопления - это полная автономность. Наличие любого топлива может обеспечить работу системы и достижение желаемого результата. При работе без теплоносителя практические тепловые потери сведены к минимуму. Высокий КПД достигается за счет минимального расхода топлива и большого теплового эффекта.
В обслуживании системы нет необходимости. Отсутствует необходимость проводить регулярные опрессовки системы отопления. Достаточно следить за состоянием дымохода и периодически чистить его.
Перед строительством дачного дома или коттеджа, важно определиться с типом отопительной системы; существует множество вариантов, отличающихся эффективностью, сложность монтажа и ценой. Одним из наиболее популярных считается воздушное отопление: для средних по площади помещений используется компактное тепловентиляционное оборудование, а для всего здания потребуется более сложный проект. По сравнению с водяным отоплением, воздушное нужно рассматривать как настоящую климатическую систему, ведь она сочетает в себе несколько функций, таких как отопление, вентиляция, охлаждение, увлажнение, очистка воздуха и отличается экономичностью в эксплуатации.
Подробнее о таких системах мы попросили рассказать специалистов «АТМ климат » – компании, занимающей одно из лидирующих позиций на рынке климатического оборудования.
Принцип действия и оборудование системы
Оборудование для воздушного отопления делится на два типа:
Первый тип – с теплообменником в виде камеры сгорания, в которой непосредственно сгорает газ. Воздух проходя через теплообменник нагревается и подается в помещение.
Второй тип – с водяным теплообменником. Для такой системы источником тепла может являться дровяная печь, твердотопливный, газовый или универсальный котел. Также в системе возможна установка электрического нагревателя, но следует понимать что расходы на электроэнергию будут весьма значительными, кроме того, такой вариант не подходит для домов, для которых предусмотрена малая выделенная электрическая мощность.
Наиболее современный вариант – установка теплового насоса «воздух-воздух». Выгодная особенность такого решения – если в систему включить кондиционер, то такая система не потребует больших дополнительных затрат на оборудование, но позволяет значительно экономить на ресурсах в процессе эксплуатации.
Применение тепловых насосов этого типа для отопления домов – это мировой тренд, поскольку тепло получается без сжигания топлива и сопутствующего ему загрязнения атмосферы.
Основные компоненты воздушного отопления:
Вентилятор . Сердце системы, он должен быть производительным и долговечным.
Теплообменник . Он служит для прогрева воздушного потока.
Воздуховоды . Эти элементы используются для направленной подачи воздуха в помещение.
Фильтры, увлажняющие устройства . Они необходимы для очистки и поддержания оптимального микроклимата внутри здания.
Кондиционер . Позволяет охлаждать все помещения в доме.
Система управления . Она автоматически поддерживает и контролирует температурные условия, включает и отключает климатическую систему.
Эффективно и эстетично для домов с панорамным остеклением и вторым светом Источник indivi-dom.ru
Обратите внимание! В системе воздушного отопления нет радиаторов. Воздух после прогрева попадает в комнаты через решетки, холодные массы вытесняются наверх и отправляются по воздуховодам к теплообменнику. Циркуляция обеспечивает грамотный обогрев помещений и способствует эффективному вентилированию.
Циркуляция может быть естественного типа или принудительной. В первом случае перемещение потока происходит за счет разницы температур, во втором используется вентилятор. Как правило, системы, оснащенные таким оборудованием, достаточно мощные и производительные. Их устраивают в домах с площадью до 400 квадратных метров, если площадь дома больше, устанавливается несколько систем.
Профессиональную консультацию про воздушному отоплению частного дома Вы можете получить непосредственно у специалистов. Контакты компании «АТМ климат» по ссылке . Или уточняйте на выставке домов «Малоэтажная страна».
Преимущества и недостатки воздушного отопления
Как любая другая система, такая конструкция имеет свои плюсы и минусы. К достоинствам можно отнести следующие качества:
Универсальность . Воздушное отопление частного дома обеспечивает не только нагрев или охлаждение , но еще и вентиляцию , очистку и увлажнение воздуха, по сути являясь климатической системой для создания оптимального микроклимата в здании.
Удобство эксплуатации . Все управление системой может быть полностью автоматизировано.
Высокая энергоэффективность (в 1,5 раза экономичнее водяного отопления) . Воздушное отопление оптимально подходит, если владельцу важна экономия в процессе использования.
Повышенная надежность . Система практически не выходит из строя, нуждается в более редком обслуживании. Внутри за счет отсутствия жидкости не может образоваться воздушная пробка или утечка теплоносителя. Такого явления как «разморозка» для такой системы не существует.
Долговечность . Система, при условии правильного монтажа, способна проработать несколько десятилетий. В процессе важно лишь регулярно менять расходные материалы и проверять на предмет исправности.
В случае аварийного отключения электроэнергии система не разморозится и не испортит ремонт Источник master-electrician.ru
Важным плюсом воздушного отопления является возможность поддерживать заданную температуру на протяжении долгого времени. На нее не влияют погодные условия, регулировать режим можно с помощью автоматики на термостате или вручную с помощью пульта управления. Сами элементы при грамотном проектировании занимают минимум места, смотрятся достаточно эстетично, а для большей привлекательности можно, например, спрятать воздуховоды в специальные декоративные короба.
Вместе с тем воздушное отопление имеет и ряд недостатков:
Систему надо устанавливать в дома еще при строительстве . Так как воздуховоды занимают значительное место в доме, то их надо проектировать заранее.
Для небольших домов система воздушного отопления будет обходиться несколько дороже, чем традиционный обогрев.
Установить натяжной потолок , если он был запланирован, становится сложнее, поскольку приходится обходить воздуховоды.
Монтаж желательно проводить до внутренней финишной отделки , иначе будет невозможно спрятать воздуховоды в перекрытия дома.
Высота потолка в местах расположения воздуховодов, при невозможности прокладки в перекрытии, снижается на 15-20 см .
Перед монтажом требуется создание проекта , саму работу также необходимо поручать профессионалам.
Как проектируется воздушная система
Создание проекта – важный подготовительный момент: если он будет сделан с ошибками, владелец столкнется с трудностями в процессе использования отопления. Так, неверные расчеты приводят к недостатку/избытку мощности, неправильному вентилированию, неравномерному прогреву помещений. Чтобы воздушное отопление дома функционировало без сбоев, требуется уделить внимание следующим моментам:
Расчет теплопотерь делается для каждого помещения. Они зависят от того, сколько в комнате дверей, окон, поскольку через эти части тепло уходит интенсивнее.
Расчет теплопотерь на вентиляцию зависит от количества постоянно проживающих людей, для обеспечения людей свежим воздухом.
Расположение основных элементов на схеме , соотношение с другими инженерными коммуникациями, конструктивными элементами дома и предметами интерьера
Определение типа топлива и мощности источника тепла . При расчете важно помнить о том, что источник тепла рассчитывается не только на нормируемую зимнюю температуру, но и на непредвиденные отрицательные температуры.
Подбор опционального оборудования – такого как кондиционер, увлажнитель, бактерицидный очиститель.
Проект включает расчет всех компонентов системы, объема и стоимости материалов и расходников. Грамотный проект могут сделать только профессионалы.
Грамотный проект позволяет оптимально расположить оборудование и основные элементы Источник seaside-home.ru
Нюансы монтажа
Даже если проект выполнен с полным соблюдением требований ГОСТ и разработан профессионалами, нежелательно монтировать систему своими руками, поскольку это весьма непростой процесс. Однако знать его особенности следует в любом случае:
Сечение воздуховодов может быть круглым, прямоугольным или квадратным, выбор зависит от особенностей помещения и самого проекта.
Воздуховодные каналы чаще всего делают из оцинкованного стального листа : он отличается малой массой, не деформируется и не боится коррозии.
Крепление воздуховодных каналов возможно внутри стен, в перекрытиях, под потолком . Их при необходимости маскируют декоративными панелями: это позволяет создать привлекательный дизайн помещения, не боясь, что элементы коммуникаций испортят интерьер.
Обратите внимание! В ходе циркуляции воздушных потоков система издает шум, и чтобы его снизить, потребуется монтаж звукоизоляционного слоя. Используемые для этого материалы нередко служат и в качестве теплоизолятора.
При монтаже системы с принудительной циркуляцией устройство подключают к источнику тепла и электросети, также можно использовать аварийный источник питания на случай внезапного отключения света.
Также для отопления важно выбрать фильтры: они могут быть механическими, электростатическими и угольными. Первая разновидность служит для задержки пылевых частиц и грязи, вторая используется для более тонкой очистки, третья для устранения неприятных запахов. Эти элементы чаще всего требуют замены, их обычно необходимо менять каждые 2-3 сезона, если здание используется для временного проживания, или не реже одного раза в полгода при постоянной эксплуатации.
Обслуживание: основные особенности
Чтобы количество поломок в течение срока службы было минимальным, необходимо обеспечить системе своевременное обслуживание. Периодичность проведения зависит от ее сложности, интенсивности использования, иных факторов.
Воздушное отопление загородного дома требует следующих регулярных действий:
Визуальный осмотр оборудования, диагностика отдельных узлов.
Очистка и замена фильтров , очистка и замена подушки увлажнителя, очистка теплообменника.
Проверка автоматики .
Своевременное обслуживание позволит избежать потери мощности, поломок оборудования, ремонта. Некоторые работы можно проводить самостоятельно, например, замену и очистку фильтра или чистку теплообменника. Другие работы требуют наличия квалификации и лучше предоставить их выполнение профилированным компаниям.
Видео описание
В этом видео мы обсудим можно ли смонтировать воздушное отопление самостоятельно:
Чтобы процедура прошла успешно и быстро, рекомендуется заказать регулярную проверку системы в проверенной компании. Многие пользователи заключают договор на обслуживание в одной фирме, и специалисты выполняют работы каждый сезон или с иной установленной периодичностью.
Правильно спроектированная и обслуживаемая система прослужит долго Источник remlandia.ru
На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услугу проектирования загородных домов . Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».Отопление воздух-воздух или воздушное отопление. Плюсы и минусы воздушного отопления:
Заключение
Создание системы воздушного отопления – это выгодное решение, поскольку она отличается практичностью, высоким уровнем комфорта и экономичностью. Рекомендуется провести проектирование на этапе строительства здания: это поможет учесть все нюансы планировки, рассчитать эффективность и не допустить таких ошибок, как установка оборудования недостаточной мощности или неравномерный прогрев. Так как монтаж требует специальных знаний и опыта, то обустройство воздушного отопления требуется поручить специалистам.
В зарубежных странах вместо популярного у нас водяного отопления дома нередко обогреваются системами с воздушным отоплением. Хотя впервые воздушная отопительная система на пару была установлена в домах Петербурга русским военным инженером. Обогрев теплым воздухом основывается на циркуляции тепла и холода. Теплогенератор греет воздушный поток, который попадает в жилое помещение по воздуховодам. Выходящий теплый воздух под потолком вытесняет холодный в воздуховоды, где он поступает в теплогенератор. Для нагрева теплогенератора может использоваться газ, дизель, керосин. Для выхода продуктов горения оборудуется дымоход.
Воздушная система может использоваться в двух вариантах:
- Гравитационная конструкция. Обеспечивается естественное передвижение теплых масс.
- Принудительная конструкция. Воздушные массы перемещаются электрическим вентилятором.
Преимущества воздушного отопления
Воздушный обогрев – специальная система регуляции тепла, при которой происходит рециркуляции с подмешиванием наружного свежего воздуха. Обогрев дома осуществляется без звеньев: радиаторов, труб, котла. Обогрев воздухом перспективнее, чем классическое отопление и обладает следующими преимуществами:
- Экономичность. Не присутствует промежуточный теплоноситель, а КПД всегда высокий, поэтому большая площадь быстро нагревается.
- Комфорт. Только здесь можно создавать условия комфорта в доме. С помощью совершенного оборудования и автоматики влажность, температура, чистота воздуха поддерживаются с высокой точностью.
- Эстетичность. Нет необходимости в установке радиаторов, труб. Можно использовать любой стиль в интерьере, устанавливать, остекление прямо до пола. Современный вид решеток только дополнит дизайн помещения.
- Возможность создать микроклимат в доме индивидуально.
- Полное автономное использование.
- Безопасность. Нет теплоносителя в виде воды, дизеля, труб отопления, поэтому исключен порыв теплосети, вытекание теплоносителя в комнаты.
- Невысокая стоимость монтажа.
- Универсальность конструкции. Отопление можно использовать как вентиляцию и кондиционирование.
- Решена проблема с проветриванием комнат, не нужно открывать форточки. Вентиляционный рукав делает забор свежих воздушных масс с улицы.
Как организовать отопление дома теплым воздухом
Воздушное отопление можно оборудовать только тогда, когда дом еще строится. В готовом помещении это невозможно; придется перестраивать все стены, потому что воздуховоды занимают определенный объем. А это должно обязательно учитываться при строительстве.
Для идеального планирования установки системы, лучше, если уже есть готовый план интерьера, так как важно правильно расположить решетки. Они не должны находиться рядом с мебелью, бытовым оборудованием.
Установить воздушный обогрев своими руками не сложно, нужно только подготовить компоненты воздушной отопительной системы:
- Воздушного нагревателя.
- Системы воздуховодов, изготовленных из оцинкованных листов.
- Разного размера и формы решетки.
На начальной стадии нужно спроектировать и рассчитать всю конструкцию отопления. Этапы расчета включают:
- Мощность нагревателя.
- Скорость, с которой подается нагретый воздух.
- Размер воздуховодов, их диаметр.
После расчета, необходимо определить место положения воздухонагревателя. Нагреватель лучше устанавливать в таком месте, чтобы он не мешал.
Теплый поток будет распространяться по установленной вентиляции, и доставляться по рукавам в каждую комнату. Рукава, воздуховоды и остальные элементы системы приобретаются в готовом виде. Чтобы знать, что покупать, как выглядят основные системные компоненты, лучше посмотреть на фото или видео на любом сайте по продаже отопительного оборудования.
Решетки для холодного воздуха лучше располагать непосредственно около пола, а рукава устанавливать в том месте, где нет людей.
Если вы включите в отопление какое-нибудь дополнительное оборудование, то система станет еще функциональнее.
Например, фильтр можно установить перед печью для очистки воздушного потока. Чтобы повысить влажность в помещении, устанавливается увлажнитель. Вне помещения можно установить компрессорно-конденсаторное оборудование, тогда воздух будет охлаждаться.
Начальные затраты установки системы отопления воздухом являются высоким в сравнении с другими видами отопления, но низкие затраты на эксплуатацию делают систему с воздухом выгодной.
Воздушное отопление почти устанавливается на нашей территории, для нас оно очень необычно.
Хотя такой обогрев идеально подходит для загородного дома. Просто многие не готовы возиться с установкой воздушного отопления. А зря, можно сэкономить, потому что не придется покупать дорогое оборудование. В результате с монтажом воздушного отопления вы получите: отопление, вентиляцию и охлаждение воздуха.