Воздушное отопление в частном доме - принцип работы воздушной системы обогрева. Как сделать воздушное отопление в частном доме Монтаж воздушного отопления частного дома

Воздушное отопление дома – система обогрева, при котором нагретый воздух циркулирует в трубопроводе, равномерно распределяя тепловую энергию по всему зданию. Это более эффективная альтернатива электрическому или водяному способу отопления по канадской технологии. Система воздушного отопления может быть интегрирована с вентиляционной, снабжаясь фильтрующими составляющими, кондиционерами и увлажнителями.

Воздух – весьма продуктивный теплоноситель. Самый упрощенный пример системы воздушного отопления – обычный тепловентилятор. Небольшое помещение данный механизм способен прогреть за несколько минут. Но чтобы организовать воздушное отопление загородного дома, требуется использование более серьезного оборудования.

Технология процедуры действия системы обогрева при помощи воздуха состоит в следующем. Теплогенератор греет воздушные массы, которые попадают в помещения здания через систему труб. Здесь воздушные потоки смешиваются с воздушным пространством комнат, тем самым повышая температуру. Остывший воздух устремляется вниз, откуда поступает в специальный трубопровод и по нему вторично направляется в теплогенератор для подогрева.

Данная система отопления частного дома подразумевает применение специально разработанной терморегуляции, при которой воздух сначала греется до необходимой температуры, а потом передает свое тепло в помещение, согревая все объекты вокруг. Разогрев воздушных масс совершается без посредников в виде системы труб и батарей, поэтому здесь нерациональные теплопотери просто отсутствуют.

Подобное отопление, обычно, используется для построек каркасной конструкции, которые обширно распространены в Канаде, откуда и появилось название технологии. Дело в том, что каркасные строения, в отличие от кирпичных зданий, не способны эффективно удерживать тепло от радиаторов, а обогрев при помощи воздуха формирует приемлемый микроклимат с небольшими финансовыми расходами.

Преимущества и недостатки системы

В сравнении с классическим водяным отоплением воздушная система обладает множеством преимуществ. «Сантехник Портал» выделил основные из них:

1. Высокий КПД. Эффективность контуров обогрева воздушными потоками может достичь приблизительно 90%, тогда как КПД водяного отопления порядка 65%.
2. Возможность включить или выключить оборудование в любое время года. Прекращение функционирования системы обогрева даже в период самых сильных заморозков не выведет оборудование из строя. Включить систему обогрева зданий воздухом можно в любой момент.
3. Низкая эксплуатационная стоимость. Не нужно приобретать топливо и устанавливать дорогостоящее оборудование: трубы, радиаторы, запорную арматуру, переходники и пр.
4. Возможность объединения системы отопления, вентиляции и кондиционирования. Следствие соединенья даёт возможность поддерживать в строении комфортную температуру в течение любого сезона.
5. Невысокая инерционность системы. Данный фактор позволяет реализовать довольно-таки быстрый нагрев жилища.
6. Возможность монтажа вспомогательного оборудования, которое применяется для поддержания оптимального микроклимата: ионизаторы, фильтры, увлажнители, стерилизаторы и т.д. Позволяет подобрать комбинацию устройств, соответствующих потребностям жильцов конкретного здания.
7. Предельно равномерный нагрев комнаты без локальных зон подогрева, что исключает возможность возникновения температурных перепадов и их последствия — появление нежелательной конденсации водяного пара.
8. Универсальность. Воздушный обогрев можно применять для создания комфортных условий в помещениях любой площади, находящихся на каком угодно уровне.

Если система отопления воздухом устроена правильно, то помещение прогревается очень быстро и эффективно. Температура в здании регулируется при помощи разнообразного автоматического оборудования, которое регулирует работу нагревательного прибора.

В итоге в загородном доме всегда теплая, комфортная атмосфера, а расходы на отопление сокращаются. Использовать систему воздушного отопления проще. Воздуховоды не засоряются так часто, как трубы водяного обогрева, следовательно, им реже требуется чистка. По понятным причинам обладатели воздушного отопления не сталкиваются с проблемами возникновения протечек, заморозки и повреждения оборудования, если зимой котел прекратил работу.

Следует также оценить и недостатки, которыми обладает воздушное отопление коттеджа:

1. Среди особенно ощутимых следует обозначить энергозависимость установки. Так, при отключении электричества система обогрева прекратит функционирование.
2. Организовать подобную систему в уже сооруженном коттедже довольно трудоемко, да и не всегда возможно. Нельзя просто снять трубы и батареи, а на их место установить воздуховоды и решетки, так как при обустройство воздушного отопления базируется на совершенно иных принципах.
3. Массивные воздуховоды займут гораздо больше пространства, да и выглядеть рядом со стенами они будут не очень привлекательно. Поэтому их, как правило, располагают за подвесными потолками, закрывают фальш-панелями и т.д.

По факту для подобной переорганизации обогрева потребуется основательный капитальный ремонт и даже перестройка всего здания. Помимо этого, конструкция предполагает частое техническое обслуживание и наблюдение.

Прежде, чем приступить к разбиванию стен, потребуется осуществить серьезные инженерные расчеты. Поэтому обустраивать в коттедже воздушное отопление желательно на этапе его возведения. А все требуемые подсчеты производятся еще во время проектирования строения. В этом случае можно обзавестись удобной, надежной и высокоэффективной отопительной системой.

Разновидности систем воздушного обогрева

Существует несколько типов организации воздушного отопления, с каждым из видов стоит ознакомится всем, кто планирует обустроить подобную конструкцию в собственном загородном доме.

Основные типы воздушного отопления:

• напольная система;
• подвесная система;
• с естественной циркуляцией;
• с принудительной циркуляцией;
• прямоточная система;
• рециркуляционная система;
• с частичной рециркуляцией.

Разберем основные особенности каждого типа.

По месту расположения воздуховодов системы обогрева можно классифицировать на две группы:

1. Напольное. Характерной чертой такой системы считаются помещённые в пол или интегрированные в плинтус выводы воздуховодов. В конечном итоге образуется весьма действенное распределение нагретых воздушных потоков, поступающих в нижний сектор комнаты. Разогревшийся воздух устремляется на верх, благодаря чему происходит довольно стремительное смешивание воздушных потоков и здание нагревается быстрее.
2. Подвесное. Такая система подразумевает присутствие интегрированных в потолочные перекрытия или стены воздуховодов, выводы которых находятся строго в верхнем секторе помещения. обычно под потолком. Основным изъяном подвесного расположения является более низкая, чем наверху, температура воздуха у самого пола. Теплый воздушный поток быстрее и интенсивнее греет именно верхний сектор комнаты, тогда как пол остается прохладным. Поэтому подвесные системы применяются редко.

Естественная воздушная циркуляция

Гравитационная (естественная) система применяется лишь в компактных сооружениях. Она характеризуется инерционностью, а основным ее положительным моментом является энергонезависимый контур. Он может действенно функционировать без монтажа дополнительных электрических устройств, поэтому возникает экономия на оборудовании.

Естественная система подразумевает перемещение воздушных масс по следующей схеме:

1. Теплый воздух от теплового источника расширяется, и когда становится легче, распространяется.
2. Теплый воздух уменьшает давление, и в образовавшееся пространство затягиваются холодные массы.
3. Холодные массы подогреваются, и цикл повторяется с первого пункта.
4. Попадающие в дом теплые массы вытесняют холодный поток.
5. Обогрев происходит до тех пор, пока работает нагреватель.

Значительный изъян гравитационного воздушного отопления состоит в ограниченном радиусе действия. Варьируется он в диапазоне 8-10 м.

Принудительное воздушное отопление

При эксплуатации принудительной разновидности воздушного обогрева воздух забирается извне, поэтому происходит его регулярное очищение.

Подобное отопление жилья осуществляется с использованием внешнего источника энергии для создания требуемой интенсивности циркуляции. Принцип действия принудительной схемы состоит в следующем:

1. Основным узлом отопления считается вентилятор, который нужно устанавливать под нагревателем.
2. В вентилятор поступает разогретый теплогенератором воздух, где очищается от мусора и микробов.
3. Сквозь решетки вентилятора воздушные потоки следуют в воздуховоды и обогревают комнаты. Воздуховоды требуется утеплить, если в дальнейшем планируется установка кондиционера, иначе будет скапливаться конденсат.

Вопреки тому, что необходим монтаж дополнительного оборудования, в частности, вентилятора, эта система в результате становится более экономичной. За счет увеличившейся скорости воздухообмена конструкция затягивает из помещения охладившийся воздух достаточно высокой температуры. Он просто не успевает остынуть до минимальных значений. На его вторичный подогрев расходуется в разы меньше энергии, что приносит в целом существенную экономию средств.

По способу теплообмена все воздушные отопительные системы подразделяются на три разновидности:

• Прямоточный вариант. Принцип действия предельно прост. В нижней части здания, обычно в подвале, ставится нагревательный механизм, который согревает поступающий в него воздух. Затем подогретые воздушные потоки по воздуховодам направляются в обогреваемые комнаты. Потом, пройдя через них, выводятся на улицу. Так тепло расходуется не только на отопление помещения, но и в прямом смысле на обогрев улицы. Поэтому прямоточный вариант считается наименее эффективным и затратным.

Основное достоинство подобной установки — полная вентиляция отапливаемого здания, поэтому ее применяют в промышленных сооружениях, где необходима хорошая вентиляция. При этом система дополняется оборудованием для рекуперации. К примеру, теплообменником, позволяющим использовать часть тепловой энергии, выходящей наружу, для обогрева приточных воздушных масс. Так эксплуатационные затраты получается немного уменьшить.

• Рециркуляционная система. Разогрев комнаты происходит с при наличии замкнутого цикла. Вначале воздушные потоки прогреваются теплогенератором и перемещаются по трубам внутрь помещения. Здесь воздух плавно охлаждается и опускается к полу, где размещаются входы отводящих воздуховодов. Угодив в них, охладившаяся воздушная масса передвигается к теплогенератору, где снова подвергается нагреву и цикл повторяется.

Подобная схема считается наиболее эффективной, так как потери тепла почти исключаются. Ее основным минусом считается низкое качество воздуха, циркулирующего внутри обогреваемых зданий. По этой причине она обычно применяется для обогрева производственных или складских помещений. Если подобная схема используется в жилых коттеджах, в обязательно необходима установка дополнительного оборудования — ионизатора и увлажнителя.

• Схема с частичной рециркуляцией. Данная конструкция даёт возможность устранить основной изъян рециркуляционной схемы – низкое качество воздуха. Для этого в нее подсоединяется вспомогательное вентиляционное оборудование, которое захватывает наружный воздух и подмешивает его в необходимых соотношениях к воздушным массам, циркулирующим внутри здания.

Система характеризуется предельной гибкостью и может функционировать в нескольких режимах: как вентиляционная, как отопительная или как комбинированная отопительно-вентиляционная. При этом она способна забирать любое необходимый объем воздуха, согревать или даже охлаждать его до требуемой температуры. Система с частичной рециркуляцией является наиболее оптимальной для организации воздушного обогрева в частном доме.

Источники тепловой энергии

Источники тепла для воздушного отопления бывают трех видов:

1. Земля-воздух. Грунт ниже точки промерзания круглый год хранит высокую температуру, и чем глубже он залегает, тем она выше. Данное тепло можно использовать постоянно, если опустить горизонтальный коллектор и несколько глубинных зондов.
2. Воздух-воздух. Типовым представителем системы такого отопления являются канальные кондиционеры. Их принцип действия основывается на выходе горячего воздуха из теплового насоса и последующем его перемещении во все комнаты по взаимосвязанным воздуховодам.
3. Вода-воздух. Такой источник тепла применяется в случае неглубокого залегания грунтовых вод. При эксплуатации подобного комплекса необходимо выкопать колодец, а в него опустить зонд-теплообменник. Данную схему используют, когда рядом со строением имеется незамерзающий водоем, поскольку вся суть процесса завязана на стабильном доступе к воде. Это делает использование подобной системы отопления очень редким.

Список оборудования для воздушного обогрева

Чтобы организовать эффективную систему обогрева дома при помощи воздуха, необходимо установить необходимое оборудование:

1. Теплогенератор. В его роли может выступать водяной калорифер, газовый воздухонагреватель, тепловая пушка или солнечный радиатор. Один из данных прибором станет источником тепловой энергии.
2. Теплообменник. Функция данного приспособления — подогрев воздуха, в нем не позволяется смешивания теплоносителя с газом. Он также именуется рекуператором и экономайзером. Его монтаж является обязательным для крупных систем.
3. Воздуховоды. По ним прогретые воздушные потоки подаются в отдельные помещения. Выпускаются квадратного, прямоугольного и круглого сечения, представлены они в определенных типоразмерах. Их совмещение друг с другом не представляет ничего сложного, поэтому монтаж можно осуществлять самостоятельно.
4. Фильтр, который выступает в качестве освежителя и увлажнителя, может поддерживать чистоту воздуха.
5. Автоматическая система отслеживания температуры в сооружении, она контролирует работу теплогенератора.
6. Кондиционер. Внедряется в систему и используется в летний период.

В конструкции теплогенератора также имеются: горелка, камера сгорания и калорифер. Прохладный воздух попадает в теплообменник из-под вентилятора. Энергия выделяется в камере сгорания, за счет нее совершается подогрев воздуха в теплообменнике. Горелка может сжигать любое топливо независимо от того, какой вид теплообменника применяется в отопительной системе. При необходимости горелку можно заменить.

Как рассчитать воздушный обогрев?

Перед расчетом, необходимо учесть некоторые важные факторы, влияющие на правильность вычислений:

1. Потери тепла высчитываются отдельно для каждого помещения.
2. Аэродинамический расчет нужно сделать для всей отопительной системы.
3. Выбор мощности и вида нагревателя зависит от расчетных потерь тепла.
4. Количество получаемого воздуха вычисляется в зависимости от мощности нагревателя.
5. Понадобится точно рассчитать сечение воздушных каналов.

На точность расчетных данных также будут оказывать влияние:

• толщина стен и их материал;
• количество жильцов, которые будут постоянно находиться в доме;
• количество оконных проемов и их общая площадь;
• мощность и теплоотдача дополнительных источников тепла.

Характеристики расчета находятся в зависимости также от того, будет ли вводиться вентиляционная система или нет, поэтому далее рассмотрим оба варианта.

Расчет отопления без вентиляции. Для вычисления потерь тепла через стены, окна, кровлю и полы применяется следующая 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.

Чтобы воспользоваться этой формулой, сначала необходимо выяснить сопротивление теплопередачи. Для расчета используется такая формула:

R = ? / ?, где

? – толщина конструкции (м); ? – коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м*?С).

Когда будут вычислены потери тепла всех ограждений, показатели следует сложить и высчитать величину оптимальной мощности отопительной системы, при которой можно компенсировать потери тепла через стены, пол, окна и кровлю.

По облегченной методике расчетов принято считать, что на 1 кв.м. вполне хватает 40Вт мощности котла. Однако для каждого отдельного региона страны необходимо применять частный коэффициент. К примеру, для северных регионов он составляет 1,5-2. Если у строения стандартная высота потолков, равная 2,5-2,7 метра, то при расчетах можно придерживаться таких значений: на 10 кв.м. – 1 кВт.

Расчет отопления с вентиляцией. В этом случае к полученной выше величине нужно добавить тепловую энергию, которая будет затрачиваться на прогрев приточного воздуха. Вычисляется 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.

Как сделать воздушное отопление своими руками?

После получения всех необходимых расчетов, можно начинать подготовку к установке выбранной системы, ведь воздушное отопление частного дома своими руками организовать не так сложно. Сначала нужно прорисовать схему приблизительного прохождения воздуховодов и их завязки между собой.

Нарисовав примерный порядок подключения системы, лучше его обсудить с профессионалами, даже если уже имеется личный опыт в этом деле, чтобы человек со стороны дал объективную оценку и нашел скрытые изъяны, которые могут привести к возникновению в процессе эксплуатации оборудования вибрации, сквозняка и постороннего шума.

Опытный эксперт может оказать содействие с выбором подходящей модели теплогенератора, который сможет обеспечить прогрев воздуха до требуемой температуры и не перегревался при усиленной деятельности. Если агрегат довольно большой, для него лучше выделить отдельную пристройку, прилегающую к дому.

Тепловые генераторы бывают двух типов:

• Стационарные. Они обычно используют газовое топливо, из-за внушительных габаритов и в целях техники безопасности должны устанавливаться исключительно в отдельных помещениях. В основном их применяют для обогрева огромных строений, так же часто их размещают в заводских цехах.
• Мобильные. Удобны тем, у кого есть дачи и загородные коттеджи, они более компактные, чем стационарные аналоги. Их камера сгорания изолирована, но для обеспечения безопасности данные конструкции требуется располагать в помещениях со встроенной системой дымоотвода. Такой тип также известен как калориферный.

Процесс самостоятельного монтажа оборудования для воздушного отопления состоит из нескольких этапов:

1. Установить котел и теплообменник. Первый монтируется почти всегда в подвальном помещении. Его газовую версию подключать самостоятельно запрещено, это должно быть согласовано с соответствующими службами.
2. Проделать в стене помещения, где стоит теплообменник, отверстия для вывода рукава воздухоотвода.
3. Соединить теплообменник с подающей трубой воздуха.
4. Установить под камеру сгорания вентилятор. Подвод к его внешней стороне обратной трубы.
5. Выполнить разводку воздухоотводов и их крепеж. Обычно, они выбираются с круглым сечением, для него нужно подобрать специальные кронштейны.
6. Подключить подающие каналы и обратный воздуховод, утеплить их.

Обустроить систему своими руками относительно легко, а вот осуществить правильно все расчеты вряд ли получится. Возможные ошибки приведут к понижению эффективности конструкции, постоянным сквознякам и другим неприятным последствиям. Поэтому лучше получить профессионально подготовленный проект и при желании воплотить его в жизнь самостоятельно.

Воздушное отопление дома – эффективный и выгодный способ обогрева, который отличается большей производительностью, в сравнении с традиционными водяными и газовыми системами. Воздушная система обогрева позволяет значительно повысить качество жизни в частном доме. Такой вариант отопления относится к числу наиболее безопасных, экономичных, чрезвычайно долговечных и надежных систем. Поэтому оно становится все более востребованным.

Отопление воздушное вместе с вентиляционной системой должно подчиняться санитарным правилам и нормам. Две такие системы можно соединить для более эффективной работы каждой из них.

Для чего нужна вентиляция

Цели систем вентиляции являются простыми и понятными для каждого: система служит для удаления отработанного воздуха из жилых помещений. Ведь когда приготавливается пища, используются санузлы, словом, жизнедеятельность кипит, воздух приобретает следующие черты: повышение влажности, увеличение концентрации пыли, накопление неприятных запахов, понижение количества кислорода. А, между тем, если неприятный запах и пыль – это просто факторы некомфортности, то повышение влажности может привести к воде, которая будет появляться на стенах в виде конденсата.

Итак, система вентиляции служит для того чтобы заменить грязный воздух на свежий. Вентиляция может быть вытяжной и приточно-вытяжной. В последнем случае отопление воздушное, как и вентиляционная система, делается с учетом возможности рекуперации тепла: то есть, отработанный воздух идет рядом с приточным каналом, при этом отдавая ему часть тепла. Самый простой рекуператор может заметно сделать меньше потери тепла через вентиляцию.

Стандарты

Стандарты заложены в приложениях к СНиП 2.04.05-91. Кратность воздухообмена для жилых помещений должна быть не менее 0.35/час. Проще говоря, объем воздуха должен полностью обновляться примерно каждые 3 часа. На одного человека, постоянно присутствующего в помещении, должно быть не меньше 30 куб.м свежего воздуха в час. Что касается кухонь, то здесь идет норма 60 куб.м/час для электрических плит и 90 куб.м/час для газовой плиты на 4 конфорки. Помимо этого, должна быть предусмотрена возможность периодически проветривать помещение с воздухообменом не меньше 180 куб.м/час. Для такой цели применяется форточка или фрамуга у металлопластикового окна, но можно использовать вытяжку.

Для ванных комнат и туалетов – 25 куб.м/час на каждое помещение. Если эти санузлы совмещены, то норма составляет 50 куб.м/час.

Воздушное отопление

Воздушное отопление требуется для того чтобы поддерживать комфортную температуру в холодный период. А какая именно это температура – расписано в ГОСТ 30494-96.
Так, для жилых помещений норма - +20 градусов, для угловых жилых комнат - +22 градуса. Для кухонного помещения - +18 градусов, ванная комната - +25 градусов, а туалет - +18 градусов. Заметим, что такие нормы пригодны для многоквартирных домов.

Расчет мощности, на который обычно опираются проектировщики, создающие отопление воздухом и вентиляцию, дает довольно усредненные значения – и точным образом определить утечки тепла будет трудно. Помимо этого, они меняются в зависимости от того, какие в данный момент температура, ветер и влажность на улице.

Но уже достаточно долгое время существует такая методика, на которой можно основываться в случае самостоятельного проектирования. Инструкция здесь довольно простая: на 1 куб.м помещения нужно 40 Вт тепловой мощности. На каждый оконный проем добавляем по 100 Вт тепла. На каждую дверь, которая ведет на улицу – 200. Коэффициент для угловых квартир – 1.2-1.3, для частных домов – 1.5. Также применяется региональный коэффициент: 0.7-0.9 для теплых регионов, 1.2-1.3 для европейской части Российской Федерации, 1.5-2.0 для Крайнего Севера и Дальнего Востока. Когда на улице более теплая температура, чтобы регулировать температурный режим в доме, не открывая форточки, можно заменить вентиль радиатора на дроссель или термостатическую головку.

Обычно отопление теплым воздухом и вентиляция – это два разных контура, которые между собой не пересекаются. Однако в некоторых случаях вентиляционная и отопительная система могут быть совмещены.

Первый вариант – это компактные установки отечественной промышленности. Источник тепла в данном случае – сгорание дизельного топлива, электричество. Так, приводится в действие вентилятор, который обеспечивает нагнетание нагретого воздуха.

Такие установки и их аналоги применяются чаще всего в гаражах, маленьких мастерских, на промышленных объектах малых размеров в качестве системы периодического использования. Но чтобы обогревать и вентилировать жилой дом, такие устройства являются неэкономичными.

Отопление горячим воздухом при помощи котлов в сочетании с отопительными печами и системами воздуховода – это более распространенный вариант. Так, сгорание топлива обеспечивает не теплоноситель, а воздух, который продувается через теплообменник. Горячий воздух по системе воздуховодов идет по дому. Чтобы уменьшить нецелевые тепловые потери, вентиляционная и отопительная системы прокладываются теплоизолированными рукавами, кладутся под чистовой пол между лагами, запрятываются в стены и устанавливаются над подвесным потолком.

Холодный воздух, который вытесняется из помещения, идет на улицу полностью или частично. Некоторая часть этого воздуха может быть использована снова ля нагревания.

Заметим, что, казалось бы, логичнее было бы подавать теплый воздух через решетки, которые расположены максимально близко к полу. Так, за счет конвекции воздух будет равномерно греть помещение. Но не в данном случае. Обычно вентиляционная система подает нагретый котлом воздух сверху, потом холодные массы воздуха вытесняются в те вытяжные решетки, которые расположены внизу.

Тепловые насосы и канальные кондиционеры

Иногда можно встретить комбинированные системы климат-контроля, в которые входят такие компоненты, как:

• Канальный кондиционер, который, в зависимости от погоды, способен нагревать, охлаждать и осушать воздух.
• Пылевой фильтр.
• Ультрафиолетовый фильтр, который обеззараживает воздух.
• Система приточно-вытяжной вентиляции.

В данном случае источником тепловой энергии выступает электрическая энергия. Изучая отзывы, можно отметить, что такая схема работы – это очень удобно. Ведь у вас есть лишь один блок управления, который контролирует абсолютно все характеристики из одной точки. Если сравнивать с традиционной системой, где вентилятор – где-то на чердаке, кондиционеры – в помещениях, отопление воздухом по трубам – где-то еще, то такая система кажется более продуманной и усовершенствованной.

Также это экономично, если сравнивать с дизельными системами, пеллетными котлами, баллонным газом. Инверторная система управления компрессором перекачивает в помещения 3.5-4.5 кВт тепла на каждый 1 кВт электрической мощности.

Помимо этого, с такой комбинированно системой можно сохранить интерьер помещений. Ведь в таком случае на виду будут только решетки вентиляции, так как воздушное отопление, как видно на фото, не требует установки разводки и радиаторов.

Конечно же, есть и несколько недостатков такого рода схемы. Стоимость готовой системы – довольно высокая. Например, если взять китайские канальные кондиционеры с тепломощностью при работе на обогрев в 15 кВт-часов, то стоить они будут порядка 70 000 рублей.

Наружный блок, который отбирает тепло у атмосферного воздуха, может функционировать при температурном режиме не ниже, чем -15 - -25 градусов по Цельсию. А с падением температуры на улице эффективность работы системы только понизится.

Альтернативой такой системе является геотермальный теплонасос. Так, если в зимний период воздух остывает до очень низкого температурного режима, то ниже глубины промерзания земля постоянно прогрета до 8-12 градусов. В грунт погружается теплообменник с достаточной площадью – и у вас будет практически нескончаемый ресурс тепла, которое необходимо перекачать в свой дом.

Вопросы безопасности

Конечно же, при проектировании следует учитывать все необходимые противопожарные требования к вентиляционным и отопительным системам. Такие требования полностью прописаны в пособии 13.91 к СНиП 2.04.05-91. Однако, к жилым помещениям применяется только их часть.

Так, при применении воздуховода из горючих материалов следует его прокладывать в шахте или негорючей гильзе. Горючесть должна быть не ниже группы Г1 – слабогорючие, температура продуктов сгорания – не более 135 градусов по Цельсию.

Допускается применять вентиляторы и их кожухи из горючего материала. Конечно, более безопасными являются воздуховоды из оцинковки. Именно такие изделия используются в промышленных помещениях. В целях безопасности рекомендуем ограничивать температуру подаваемого воздуха в жилое помещение до 60 градусов.

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

Воздушное отопление загородного дома является альтернативой классическим водяным системам. Ниже, мы предлагаем ознакомиться с нашей ориентировочной ценой на такие системы.

Цена воздушного отопления в частном доме

В данной таблице приведена примерная цена, в которой учтены материалы и оборудование, а также все необходимые работы, связанные с установкой системы.

Может существовать ряд индивидуальных особенностей Объектов, которые влияют на стоимость. Поэтому точную цену можно определить только после обследования Объекта.

Обогрев нагретым воздухом частного дома в последние годы используется все чаще и чаще. В жилом секторе впервые такой метод был применен в Северной Америке, поэтому соответствующая технология носит название «канадской». В силу ряда преимуществ обогрев воздухом в некоторых регионах применяется не реже водяного.

Принцип действия такой системы простой. К источнику тепловой энергии (как правило, это газовый тепловентилятор, но могут быть другие варианты) подключаются воздуховоды, распределяемые по отапливаемым помещениям. Отопление загородного дома в данном случае происходит за счет того, что теплый воздух поступает в помещения через расположенные на воздуховодах диффузоры и решетки.

Основой для расчета воздушного отопления служат количество тепловых потерь в помещениях, их объем и требуемая температура воздуха в них. Исходя из этого, подбирается мощность и тип отопительного агрегата, а также схема прокладки магистралей.

Типы домов

Основными преимущества применения данной системы являются:

• Высокий КПД воздушного отопления. Тепловая энергия передается непосредственно от ее источника в помещения. Таким образом, устраняется дополнительное звено - теплоноситель, для постоянного поддержания, температуры которого требуется дополнительная энергия
• Возможность круглогодичной работы системы обогрева (летом - в режиме вентиляции или кондиционирования)
• Независимость от наружной температуры. При сильных отрицательных температурах в водяных отопительных системах загородного дома может произойти заморозка теплоносителя. При воздушном обогреве такая ситуация исключена
• Возможность быстрого включения и выключения системы без проведения сложных и длительных подготовительных процедур
• Отопление дома, в котором отсутствует жидкий теплоноситель, исключает возникновение аварийных ситуаций вследствие протечек или поломки радиаторов, труб
• Малая инерционность системы. Если мощность генератора тепла рассчитана верно, то нагрев воздуха в помещении происходит максимально быстро

Ярко выраженных недостатков воздушное отопление не имеет. Тем не менее, некоторые особенности стоит учитывать:

• Теплый воздух вытесняется вверх, поэтому воздуховоды желательно располагать под полом или в нижней части помещения, что не всегда возможно
• Воздуховоды имеют больший размер сечения, чем трубы, поэтому задача их «спрятать» не всегда легко решается. Соответственно, и отверстия под них в стенах и перекрытиях тоже значительно более крупные

Наряду с традиционным водяным отоплением с помощью радиаторов в частном строительстве все большее распространение получают системы воздушного обогрева. Особенно актуален обогрев воздухом в частных коттеджах большой площади и этажности или там, где требования к интерьеру помещений повышены. В первом случае традиционные системы теряют эффективность, а во втором не допускается установка батарей. В данном материале мы раскроем тему, каким способом можно устроить воздушное отопление в частном доме своими силами.

С чего начать?

Задумку с воздушным обогревом рекомендуется выполнять поэтапно, тщательно проверяя свою работу, потому что цена ошибки слишком велика. Конечно, лучше всего это делать на стадии проектирования жилища, но при желании это можно реализовать и на готовом объекте. Последовательность такая:

• Выполнение расчетов тепловой мощности, потребной на обогрев дома.
• Выбор воздушной отопительной системы.
• Разработка схемы.

Пройдя эти этапы, вы выйдете на подбор и приобретение оборудования, а после перейдете к монтажным работам, которые сможете выполнить своими руками или с помощью специализированных организаций.

Совет. По результатам своей работы рекомендуется проконсультироваться со специалистами, занимающимися проектированием подобных систем. Это поможет прояснить многие нюансы, а также проверить свои расчеты.

Расчет воздушного отопления

Прежде чем выполнять расчет, следует знать, что воздушное отопление можно совместить с вентиляцией. От этого будет зависеть и ход вычислений, но в любом случае сначала определяются тепловые потери через наружные стены, окна, кровлю и полы для каждого помещения. Для этого используется формула, приведенная для стены:

Qстены = 1/Rстены х (tв – tн) х Sстены , где:

• Rстены – сопротивление теплопередаче, (м2 ºС / Вт);
• Sстены – площадь стены в пределах рассматриваемого помещения, м2;
• tв и tн – соответственно, температура внутреннего и наружного воздуха.

Эта же формула применяется и для вычисления теплопотерь окон и прочих ограждающих конструкций. Зная материалы, из которых построены или будут строиться эти конструкции, просчитывается сопротивление теплопередаче R для каждой из них:

R = δ / λ , здесь:

• δ – толщина конструкции в метрах;
• λ – коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м · ºС). Данная величина – справочная, ее нетрудно найти в технической литературе.

Полученные значения для всех строительных конструкций, ограждающих помещение от внешней среды, складываются и получаем величину тепловой мощности отопительной системы для компенсации потерь сквозь эти конструкции. Если надо произвести расчет воздушного отопления, совмещенного с системой вентиляции, то к полученной величине прибавляется тепловая энергия, затрачиваемая на прогрев приточного воздуха. Ее рассчитывают по формуле:

Qвент = cm (tв – tн) , где:

• Qвент – энергия, уходящая на подогрев приточного воздуха, Вт;
• m – масса приточного воздуха, кг;
• tв и tн – температура внутреннего и наружного воздуха;
• с – удельная теплоемкость воздушной смеси, равна 0.28 Вт / (кг ºС).

Чтобы выполнить дальнейший расчет системы воздушного отопления, надо узнать массу воздушной смеси m (кг). Для этого сначала определяется ее количество в м3, после чего умножается на плотность, ее значения при разных температурах приведены в технических справочниках. Количество приточного воздуха для жилых комнат принимается по их объему, что соответствует кратности обмена 1 раз в час.

Системы воздушного отопления

Любое воздушное отопление частного дома, сделанное своими руками, можно условно разделить на местное и централизованное. К первому виду относятся все аппараты, подогревающие воздушную среду в пределах одной комнаты. Это электрические тепловентиляторы, сплит – системы, местные приточные установки и прочие подобные устройства. Централизованные системы характеризуются наличием одного источника тепла, - котла. Производимая им энергия передается теплоносителю и распределяется по комнатам различными способами (с помощью воздуховодов или труб с теплоносителем).

По способу нагрева система воздушного отопления частного дома может быть нескольких видов:

• с полной рециркуляцией;
• с частичной рециркуляцией;
• прямоточная;
• прямоточная с рекуперацией тепла.

Принцип, по которому работает схема рециркуляционного отопления, заключается в том, чтобы пропускать через электрический или другой нагреватель воздушную среду помещения без добавления свежего воздуха извне. Примером такого нагревателя может служить та же сплит – система, тепловентилятор или фанкойл централизованной установки.

Примечание. Исключением являются кондиционеры и фанкойлы с функцией подмешивания приточного воздуха.

Если хозяин жилища хочет использовать отопление с полной рециркуляцией, то о вентиляции в здании придется побеспокоиться отдельно. Обычно в такой ситуации применяется приточно-вытяжная вентиляция с естественным побуждением. Частичная же рециркуляция позволяет объединить эти две системы – отопления вентиляции – в одну. При этом устройства, подогревающие воздушные массы внутри, захватывают часть воздуха с улицы, очищают его, нагревают и смешивают с рециркуляционным. Тогда о дополнительном притоке беспокоиться не нужно, надо только обеспечить дополнительную подачу тепловой энергии на подогрев наружного воздуха, происходящий в воздушных системах отопления.

При прямоточной схеме необходимое количество воздушной смеси извне нагревается в теплообменнике вентиляционной установки и подается внутрь, при этом вытяжная система просто выбрасывает отработанный воздух наружу. Температура притока рассчитывается таким образом, чтобы поступающей с ним тепловой энергии хватало на компенсацию потерь через наружные ограждения. Например, если в комнате требуется температура 20 ºС, то прямоточная система отопления нагреет приток до 25-30 ºС, чтобы компенсировать теплопотери.

Примером прямоточных систем могут служить местные приточные агрегаты, встраиваемые в стены или котлы воздушного отопления, тепло от которых расходится по дому с помощью воздуховодов. Учитывая, что прямоток – не самое экономичное решение, то для отбора теплоты у вытяжного воздуха стали использовать теплообменники – рекуператоры, в них происходит передача энергии от вытяжного потока приточному, в результате чего на подогрев последнего затрачивается на 50-60% меньше теплоты.

Воздушные тепловые насосы для отопления

В последние годы стало актуальным использование тепловых насосов в качестве источников тепла вместо котельных установок. Это касается установок, извлекающих тепловую энергию из окружающей воздушной среды, чья стоимость становится все более доступной.

Для справки. Существуют геотермальные тепловые насосы, использующие энергию земли, но их стоимость в наше время нельзя назвать доступной.

Принцип, по которому осуществляется отопление дома воздушным насосом, весьма схож с работой сплит – системы на обогрев. На самом деле воздух, чья температура выше абсолютного нуля, содержит в себе тепловую энергию, поэтому данный аппарат отбирает ее, охлаждая воздушные массы на улице еще сильнее. Полученное тепло передается внутреннему воздуху и распределяется по жилищу. Нельзя не отметить, что данный метод – наиболее эффективный среди всех существующих. Затраты электроэнергии, идущие на работу вентиляторов и компрессора, составляют только третью часть от количества тепла, извлекаемого из воздушной среды. Поэтому тепловой насос для отопления коттеджа – самое лучшее решение, хотя и самое дорогостоящее.

Заключение

После того как выбран тип системы, понадобится схема воздушного отопления вашего дома. Ее лучше разрабатывать с помощью специалистов, поскольку понадобится оптимально проложить трубопроводы и воздуховоды, а также правильно подобрать оборудование, имеющее немалую стоимость.