Воздушное отопление в частном доме — принцип работы воздушной системы обогрева

Сегодня системы воздушного отопления частного дома вызывают у многих людей интерес. Производители данных систем представляют их как нечто новое, эффективное и недорогое. Соответствует ли данная информация действительности? Давайте разбираться

В реальности же воздушная система отопления в частном доме ничего хорошего не представляет, так как существует множество более выгодных и удобных вариантов. Владельцам частных домов или тем, кто планирует их строить, рекомендуется заинтересоваться темой и проверить информация о работе таких систем.

Однако, чтобы тезис о нецелесообразности использования воздушной системы отопления в частном доме не был голословным, стоит выделить недостатки и достоинства данных систем, а также места, где их применение оправдано.

Особенности монтажа системы

Если расчеты выполнены на высоком профессиональном уровне, и проект системы воздушного отопления коттеджа составлен, можно выполнить монтаж самостоятельно.
Для этого понадобится:

• нагревательный прибор;
• воздуховоды;
• вентилятор;
• решетки;
• крепежные изделия;
• инструмент для работы с воздуховодами и т.п.

В качестве нагревателя обычно используют газовый генератор как самый экономически выгодный вариант. Воздуховоды могут иметь прямоугольное, квадратное, круглое или овальное сечение.

Обычно подходящие конструкции можно заказать на предприятии, которое изготавливает вентиляционные системы.

Обычно воздуховоды делают из оцинкованной стали, они достаточно легкие, чтобы не перегружать несущие конструкции дома, а также обладают повышенной устойчивостью к износу и коррозии. Для жестких воздуховодов понадобятся специальные элементы, обеспечивающие уклон на 45 или 90 градусов. А для гибких изделий такие элементы не нужны.

Воздуховоды также изготавливают из обычной стали, меди, пластика и других материалов. Существуют даже текстильные конструкции этого типа. В местах с повышенной влажностью рекомендуется использовать медные элементы, как более устойчивые для таких условий.

Конструкции из пластика относительно недороги, их можно использовать вдали от потенциальных очагов возгорания.

Воздуховоды закрепляют под потолком и полом, а также внутри стен. Если есть необходимость проложить воздуховод не внутри, а вдоль стены, его закрывают фальш-панелью. В потолке и полу на концах воздуховодов монтируют вентиляционные решетки.

Воздушные массы, перемещаясь внутри конструкции, могут издавать определенный шум. Чтобы снизить это негативное влияние, рекомендуется скрыть воздуховоды под слоем шумоизоляции.

Обычно этот материал обладает также теплоизоляционными свойствами, что только увеличивает эффективность работы системы.

Стоит рассмотреть вариант приобретения воздуховодов, на которые уже нанесен такой изоляционный слой. Это позволит упростить и ускорить монтажные работы.

Если есть необходимость в установке вентилятора, или нескольких таких приборов, то его обычно включают в систему рядом с нагревателем. К вентилятору подводят электропитание, а также обеспечивают резервный источник электроэнергии.

В систему также включают один или несколько фильтров. Это могут быть фильтры механической очистки, которые препятствуют распространению частичек пыли. Наряду с этими устройствами рекомендуется установить и угольный фильтр, который поглощает различные запахи. Разумеется, фильтры нуждаются в периодической очистке и/или замене.

Часть воздуховода выводят на улицу, чтобы обеспечить приток свежего воздуха. Этот отрезок подводят к системе фильтров, а затем воздух подают на теплообменник нагревательного прибора. Если монтажные работы выполняются на этапе строительства дома, то их выполнение обычно больших трудностей не вызывает. Главное – хороший проект.

Для улучшения микроклимата в доме в систему воздушного отопления встраивают такие полезные элементы как увлажнитель воздуха, ионизатор, ультра-фиолетовый стерилизатор и т.п. Эти элементы не являются обязательными, но если средства позволяют, не стоит от них отказываться.

Еще одно полезное устройство – канальный кондиционер. Его также встраивают в систему воздуховодов. Это позволит использовать систему в теплое время года, чтобы охладить воздух в комнате.

Завершающий этап – подключение системы автоматического управления. Понадобятся датчики температуры воздуха в комнатах и пульт управления с процессором, который будет обрабатывать поступившие данные и регулировать работу отопительного оборудования.

Рекомендации по установке

Самый главный момент при выполнении установки — это порядок действий. В первую очередь необходимо установить воздухонагреватель с теплообменной камерой. От него идет разводка и крепление воздухонагревателя. Теплоизоляция каналов должна производиться в обязательном порядке. Через гибкие рукава выполняются отводы. Рукава в свою очередь монтируются в стене.

Совет! Необходимо воспользоваться консультацией специалиста при выборе хорошей модели теплогенератора для воздушного отопления частного дома, цена которого зависит от его технических параметров. А приборы лучше ставить в специально отведенном для этого помещении.

Источник тепла — это самая важная деталь. Для того, чтобы его подключить, лучше всего воспользоваться услугами специалистов. Но если есть желание самостоятельно выполнить данную работу, следует очень тщательно прочесть и разобраться в инструкции. Устанавливать конструкцию рекомендуется в отдельном помещении. Отлично подойдет подвал. Дымоход желателен с сэндвич-конструкцией. Сам же теплообменник соединяется с воздуховодом, а вентилятор располагается под камерой сгорания.

Размещение теплогенератора в отдельном помещении

Монтаж систем воздушного обогрева – сложный и ответственный процесс, которому предшествует кропотливый расчет и подбор оборудования. При должной теоретической подготовке вполне возможно выполнить работу своими руками. Во всех других случаях обращайтесь к специалистам.

Виды воздушного отопления

Если вы задумали обустраивать такого рода отопление у себя дома или в каком-либо помещении, то стоит разобраться с тем, какие виды воздушного отопления бывают. Сама классификация подобного рода систем проходит по следующим параметрам:

1. В зависимости от способа циркуляции.
2. По размерам (масштабности) системы.
3. Непосредственно по расположению.
4. И по способу теплообмена.

Теперь стоит более подробно взглянуть на каждый из вариантов, немного охарактеризовав его и рассмотрев в отдельности.

По способу циркуляции

Первым параметром классификации систем становится способ циркуляции, и представлен он может быть в двух вариантах:

1. Принудительная.
2. Естественная.

В первом случае циркуляция теплоносителя в системе осуществляется с помощью специальных вентиляторов. Они разгоняют горячий воздух по всей сети, при этом сам процесс происходит максимально быстро, и потоки по пути к помещению остывают минимально. Таким образом система становится более выгодной, поскольку и в обратную сторону поток воздуха доставляется еще не остывшим, соответственно требует меньше затрат топлива на повторный разогрев.

В случае с естественной циркуляцией, воздух поднимается по трубам за счет своей легкости (как известно теплый/горячий воздух намного легче обычного). Таким образом, продвигается он значительно медленней, в связи с чем быстро остывает и в таком случае помещение будет прогреваться довольно медленно.

Расположение

Следующим становится расположение элементов, что возможно также в нескольких вариантов:

1. Подвесная система.
2. Напольная.

По типу более популярны и выгодны напольные системы. Это обусловлено тем, что теплый воздух поднимается вверх, соответственно если он будет направлен от пола, то прогрев помещения начнётся с низу, что сделает его максимально комфортным.

Сама система скрыта за декоративными элементами, потому интерьеру не помешает. В большинстве своем скрывается она за плинтусами, или же вовсе под полом.

В случае же с подвесной системой, воздушные потоки наоборот идут сверху вниз, и к полу добираются уже охлажденными, соответственно на уровне ног в помещении будет ощущается прохлада.

Глобальность (масштабность) отопления

Здесь деление проводится также на два варианта, это:

1. Локальное.
2. Центральное.

В первом случае предполагается отопление какой-то определенной зоны здания, отдельного помещения, или небольшого здания.

Центральное же подразумевает полноценное оснащение оборудованием для обогрева больших по площади зданий, в частности промышленных и общественных. К примеру, супермаркеты, вокзалы, ангары и множество других строений.

По виду теплообмена

И последним вариантом классификации становится вид теплообмена. Его можно разделить следующим образом:

1. Приточная система. Здесь оборудование подразумевает забор воздуха только с улицы, его обогрев и отопление им помещений. Остывший воздух внутри с помощью оборудованной вентиляции выводится наружу.
2. Частичная рециркуляция, которая подразумевает забор воздуха с улицы, а также подогрев внутреннего, который уже полностью остыл.
3. И последним вариантом становится полноценная рециркуляция. Такая схема предполагает постоянную циркуляцию и подогрев внутреннего воздуха. Потоки находятся в постоянном движении, остывая и нагреваясь снова.

Наиболее распространенным вариантом является именно полная рециркуляция потоков.

Оборудование

Работа системы воздушного отопления основана на подогреве воздуха и перенаправлении его для обогрева помещений. Для этого система оснащена следующим оборудованием:

• газовый воздухонагреватель (или другая модель в зависимости от топлива) — основной источник тепла;
• теплообменник — прогревает проходящий воздух, и не допускает смешивания потоков с отходящими газами;
• воздуховоды — перенаправляют потоки теплого воздуха к внутренним помещениям;
• фильтр, увлажнитель и освежитель – поддерживают качество воздуха, очищая его от пыли и бактерий;
• центральный кондиционер — используется для поддержания комфорта внутри здания через существующую систему воздуховодов летом;
• система автоматизации — отслеживает температурный режим помещения, контролирует температуру, режим работы теплогенератора.

Где можно делать комбинированные системы?

Площадь и этажность в нашем примере весьма условны. Нужно также согласовать и режимы их работы.

Одно дело: подсоединить систему радиаторного отопления к котлу, когда весь функционал для этого в котле уже заложен. Они предлагают провести полипропиленовые трубы подачу и обратку в слое песка под стяжкой вдоль фундамента. Она может быть однотрубной или двухтрубной.

В некоторых ситуациях когда все радиаторы закрыты, а теплый пол работает насос котла и насос теплых полов работают последовательно, мешая друг другу. Монтаж комбинированного отопления в системе с газовым котлом Самым сложным моментом в процессе монтажа комбинированного отопления является необходимость подачи от коллектора для теплого пола и радиаторов теплоносителя с разными температурами по двум трубам. В зависимости от температуры на выходе внутрипольного контура смесительный клапан открывается или закрывается, увеличивая или уменьшая количество горячего теплоносителя с подачи в контуре с рециркуляцией.

Это необходимо, чтобы удостовериться в герметичности всех выполненных стыков. Воздушный тепловой насос основной источник тепла Воздушный тепловой насос Перед тем как рассмотреть положительные и отрицательные стороны существующих отопительных агрегатов, расскажем немного о воздушном.

Где можно делать комбинированные системы?

Коллектор монтируется в специальный ящик материал — оцинкованная сталь , который соответствует его размеру. При этом не имеет значение вид теплоносителя или источник тепла.

Обозначение основных элементов схемы: настенный газовый котел со встроенным циркуляционным насосом и расширительным баком; гидравлический разделитель термогидравлический разделитель или гидравлическая стрелка ; коллектор коллекторная балка для подключения отопительных контуров; узел циркуляции контура радиаторного отопления; смесительный узел конура водяного теогопл пола; предохранительный термостат. Трехходовой термостатический клапан второй разновидности отличается тем, что обеспечивает регулирование интенсивности подачи только горячего потока. В более сложных системах контроллер руководствуется также погодным датчиком, осуществляя предупредительное изменение мощности обогрева.

4 Проверенные схемы подключения водяного теплого пола

В результате теплоносители смешиваются следующим образом: жидкость из обратной трубы подается непрерывно, а горячая жидкость подается лишь в случае, когда это необходимо. В этом случае внутрипольные конструкции будут долговечными, надежными и прочными.

Применяется специальное термочувствительное устройство. Отопление с котлом на твердом топливе Комбинированное отопление с твердотопливным котлом представляет собой закрытую гравитационную системы с теплоаккумулирующим устройством. Комбинируем отопление. Теплый пол + радиаторы. Простое решение

Где используют ВО

Схема движения воздуха в воздушной системе отопления каркасного дома, где воздуховод устанавливается в полые стены.

Воздушное отопление рекомендуют устанавливать в частных домах каркасного типа. Так как конструкция такого дома предусматривает наличие пустот между внешней облицовкой и внутренним покрытием, то систему воздуховодов можно устанавливать в полых промежутках стены, при этом не затрагивая убранство дома.

Еще один вариант установки воздушной системы – внесение ее в проект будущей постройки. Так, при возведении стен между ними оставляют технические ниши для дальнейшей установки системы. Если вы планируете установить воздушное отопление в готовом сооружении без таких заготовок, то придется развернуть масштабное строительство и пересобрать стены.

Монтаж

Строительство камина может быть проведено своими руками, но для этого понадобится правильно составить проектную документацию и точно рассчитать количество стройматериала. Также необходимо определить тип обустраиваемого нагревателя и его предполагаемые размеры.

Стандартные камины пристраиваются к кирпичным стенам, устанавливаются в их глубине или монтируются отдельно. Топку дровяного агрегата нежелательно размещать напротив стены с окнами. Если их теплоизоляция не находится на достаточном уровне, это приведет к сквознякам и потерям энергии.

Подготовка

Перед началом кладки необходимо вычислить площадь помещения, в котором пройдет монтаж. Объем топочного отверстия не должен превышать пятидесятой части размера комнаты. Глубина топливной камеры и высота каминного портала соотносятся между собой как 1 к 2. Избыточная емкость топки приведет к снижению теплоотдачи, а малые размеры спровоцируют задымление.

Габариты дымового канала зависят от размеров печи и должны быть меньше ее в 10-15 раз. Оптимальный диаметр трубы составляет 10 сантиметров при длине в 4-5 метров.

Материал

Изготовление своими руками каминов с воздушным отоплением для эффективного обогрева помещений предполагает выбор качественных материалов. Для монтажа понадобятся:

• целые печные кирпичи;
• заранее промытый крупный песок;
• глина для отделки очага;
• портландцемент для заливки фундамента;
• щебень среднего размера;
• два десятка арматурных стержней диаметром 8 мм и длиной 70 см;
• дымовая заслонка подходящего размера.

Фундамент

Все виды каминов, которые можно сложить в домашних условиях, подразумевают предварительную заливку фундамента, который строится отдельно от основания здания. Его ширина равна лицевому цокольному ряду с добавлением пяти сантиметров запаса.

Перед заливкой понадобится вырыть яму с габаритами на 10-15 сантиметров шире фундамента дома и глубиной в 60 см. После засыпки щебня на днище и его утрамбовки проводится измерение горизонтальности основания.

Изготовив опалубочный ящик без дна, его нужно обшить изнутри рубероидом, прочно разместить на основание и залить цементно-песчаным раствором. Выровняв верхушку фундамента, ее накрывают пленкой и оставляют до полного засыхания.

Кладка кирпича

Следующим пунктом устройства дровяной печи является укладка отдельных кирпичей ребром на раствор. Геометрические размеры будущего камина при этом контролируются с помощью угольника. Все диагонали должны держать равенство, углы – быть четко вертикальными, а ряды – лежать в горизонтальной плоскости.

Укладка сплошных слоев ведется с помощью мастерка или любого подходящего строительного инструмента. Деревянные рейки, ограничивающие размеры будущего камина, удаляются после сооружения нескольких рядов плотно уложенного кирпича. В третьем слое также закладывается пара штырей, на которые позже наденут каминную решетку. Толщина боковых выступов портала составляет полкирпича, причем кладутся они сразу начисто.

Внутреннее обустройство

Поскольку устройство камина исключает необходимость внутреннего оштукатуривания, стенки дровяной камеры и дымосборника обтираются изнутри и тщательно очищаются от выступившего раствора. Дымосборники и своды с криволинейными поверхностями выкладываются с постепенным напуском кирпичей до шести сантиметров. Портальные отверстия перекрываются кирпичными перемычками, которые устанавливаются в отдельном порядке.

В процессе кладки дымовой трубы своими руками необходимо контролировать ее вертикальность, перейдя на цементно-песчаную смесь, как только монтаж переместится на крышу. Чтобы обеспечить лучшее теплоотражение, каминные стенки изнутри размещаются под углом. Боковые части при этом разворачиваются наружу, а задняя немного наклоняется вперед. Дымовая камера устраивается над топкой с размещением дополнительного карниза. Его устройство не дает искрам и саже вылетать наружу и надежно защищает комнату от проникновения дыма.

Варианты воздушного обогрева

Итак, наша задача – нагреть воздушные массы и подать в помещения загородного коттеджа или квартиры. Как можно организовать отопление воздухом:

1. От камина, печи на дровах.
2. Использовать VRF-системы на фреоне. Проще говоря, инверторные кондиционеры, воздушные тепловые насосы.
3. Смонтировать комбинированную систему кондиционирования котел + чиллер + фанкойлы.
4. Организовать централизованное воздушное отопление (сокращенно – ВО), совмещенное с вентиляцией частного дома. В качестве источника тепла применить электрический калорифер либо газовую воздухонагревательную печь.

Справка. Последний вариант часто реализуется в американских и канадских коттеджах, построенных по каркасной технологии. Нагревателем выступает газовая печь.

Для обогрева/охлаждения производственных цехов большого объема реализуется несколько иная схема. В помещениях построены 2 сети воздуховодов – приточная и вытяжная. Обе сходятся к вентиляционной установке – центральному кондиционеру, состоящему из таких блоков:

• 2–3–ступенчатые фильтры очищают воздушные массы перед подачей внутрь здания и выбросом наружу;
• теплообменник-калорифер №1 нагревает поток с помощью горячей воды из котельной;
• теплообменник №2 служит для охлаждения воздуха, работает в паре с чиллером;
• пластинчатый перекрестный (или ротационный) рекуператор отнимает тепло вытяжного потока и отдает приточному, экономя 50…80% энергоносителей;
• блок увлажнения;
• центробежные вентиляторы заставляют потоки двигаться через секции центрального кондиционера и дальше, по воздуховодам.

Зачем мы описали конструкцию промышленной климатической установки? Чтобы вы сразу поняли: устройство полноценного воздушного отопления + вентиляция + охлаждение – задача непростая и дорогостоящая. Но, будучи хозяином загородного дома, вы можете рассмотреть все способы обогрева, выбрать самый простой и дешевый, либо вернуться к водяной схеме – теплым полам, радиаторам.

Воздухонагреватели прямого действия

Воздухонагреватели прямого действия основаны на принципе обогрева помещения раскаленной докрасна и испускающей инфракрасное излучение пористой керамической плиткой, в недрах которой и происходит сжигание природного газа. Это не что иное, как газовые камины, возле которых приятно провести время, не­жась под потоком лучистой энергии. Обычно это срав­нительно недорогие приборы мощностью 3-4 кВт, вы­пуск которых освоили некоторые изготовители отопи­тельных приборов (про выбор и размещение отопительных приборов).

Самым большим недостатком отопительных прибо­ров данного типа является то, что в отапливаемых поме­щениях «выгорает» кислород, а продукты сгорания газа остаются в помещении. Поэтому такие приборы больше служат для декоративных целей и в качестве основного источника тепла не могут быть рекомендованы.

Воздухонагреватели непрямого действия

Частично или полностью избежать вышеуказанных недостатков позволяет использование воздухонагревателей непрямого действия. Это оборудование представляет собой конвективно-радиальный теплообмен­ник и теплообменные аппараты со встроенной камерой сгорания. При нагревании воздух становится легче и поднимается вверх, а на его место поступает холодный воздух, который нагревает­ся и т.д. (рисунок 1). Таким образом возникла идея кон­вектора, который согревает помещение, не используя устройств принудительной циркуляции воздуха.

Рисунок 1. Конвекторный воздухообмен в помещении: 1 — конвектор; (+) — теплый воздух; (+/-) — охлаждающийся воздух; (-) — холодный воздух.

Газовые конвекторы и калориферы

Газовые конвекторы независимое отопительное оборудование, представляющее реальную альтернати­ву традиционным отопительным приборам. Они обес­печивают не только возможность поддерживать задан­ную температуру в пределах от 8 до 33°С в отапливае­мом помещении, но и позволяют устанавливать различ­ную температуру в разных комнатах.

Рекомендуем: Водородный генератор своими руками – схема, конструкция установки, чертежи

Конвекторы работают по принципу сгорания при­родного газа в металлическом теплообменнике, кото­рый обеспечивает высокоэффективную передачу тепла помещению. Одновременно происходит вывод продук­тов сгорания наружу и забор воздуха для горения. Это обеспечивает экологическую чистоту помещения и его эффективную вентиляцию. По сравнению с традицион­ной системой отопления, где нужны котлы, радиаторы, разводки трубопроводов по помещению, фитинги, на­сосы и другие компоненты, при использовании конвек­торов все это оборудование не требуется, так как от­сутствует водяной контур. Именно эта особенность га­зовых конвекторов позволяет использовать их для эф­фективного отопления загородных домов, коттеджей, гаражей, теплиц и т.д. Газовоздушную смесь в этих при­борах поджигают либо искра от электронного блока, либо фитилек запальной пилот-горелки, которая, в свою очередь, воспламеняется при нажатии кнопки встроенной «пьезозажигалки». В последнем случае не требуется подвод электрической энергии.

Канальное воздушное отопление

В практике коттеджного строительства в регионах с холодным и умеренным климатом нашли широкое применение системы канального воздушного отопле­ния (рисунок 2). Такая система позволяет без традицион­ных трубопроводов и радиаторов отапливать помеще­ния дома теплым воздухом, подаваемым по специаль­ным каналам. Преимущества данного способа перед традиционными в малой инверционности системы, позволяющей за 35 — 40 минут поднять температуру в помещениях дома от -10 до +22°С.

Рисунок 2. Схема воздушного отопления дома: 1 — печь; 2 — фильтры; 3 — труба забора воздуха из помещений; 4 — забор свежего воздуха; 5 — труба подвода свежего воздуха; 6 — подача теплого воздуха в помещения; 7 — забор воздуха из помещений; 8 — дымоход.

После быстрого прогрева помещений включается автоматика, позволя­ющая поддерживать температурный режим на задан­ном уровне. К достоинствам систем воздушного отоп­ления относят:

• равномерный обогрев помещения по всему объе­му с небольшим «подпором» воздуха, который полно­стью устраняет сквозняки и возможность проникновения уличной пыли;
• возможность вентиляции помещений, фильтра­ции подогретого воздуха с устранением запахов, микробов и других посторонних включений;
• низкие эксплуатационные расходы, позволяющие повысить КПД до 93%;
• возможность работы в экономичном режиме.

В качестве теплового генератора используют газо­вые или жидкостные обогреватели с автоматикой безо­пасности. При хорошей тепловой изоляции дома для поддержания заданной температуры обогреватель включается 3-4 раза в сутки, что позволяет экономить топливо, а следовательно, и средства на обогрев жилых помещений. К примеру, для обогрева небольшого дач­ного домика одного баллона сжиженного газа хватает примерно на 8 — 12 дней.

Практически во всех системах ото­пления теплота, выработанная теплогенератором, передаётся потребите­лю воздухом. Даже в системе водяного отопления вода выступает лишь в каче­стве промежуточного теплоносителя, а окончательное распределение тепла от радиаторов всё равно остаётся за воз­духом. Исключением являются только отопительные приборы, от которых теп­ло передаётся излучением — открытые камины, инфракрасные излучатели и т.д. Но они играют ограниченную роль в ото­плении жилых домов в нашей стране.

Воздух нагревается на теплоотдающих поверхностях (поверхности тех же радиаторов водяного отопления, элек­трических нагревателей конвективного типа, «зеркал» печей и т. д.) и поступает в отапливаемое помещение, где остывает, отдавая тепло стенам, потолкам, пред­метам мебели. После этого воздух снова должен нагреться. Такой круговорот воздуха может происходить под действием естественных сил (тёплый воздух легче и поэтому поднимается вверх) или прину­дительно — за счёт вентилятора. В дальнейшем мы будем использовать термин конвекционное отопление (кстати, тут общие сведения об отоплении) для систем с естественной циркуляцией воздуха и воздушное ото­пление (ВО) для систем с принуди иль­ной циркуляцией воздуха.

Такое определение ВО не является об­щепринятым. Часто систему отопления называют воздушной, если есть система воздуховодов для раздачи нагретого воз­духа от теплогенератора (без вентилятора). Под такое определение подпадают тогда и дровяные печи типа «Булерьян» и «Профессор Бутаков», поскольку у них есгь возможность для подсоединения воздухо­водов и раздачи тёплого воздуха по дру­гим помещениям за счёт конвекции.

Если исходи из наших определе­ний, то эти печи следует отнести к си­стемам конвекционного типа.

Системы ВО можно разделить на два вида — канальные и локальные. Для канальных систем требуется система воздуховодов, как подающих, так и возвратных. Для локальных систем возду­ховоды, как правило, не нужны. Про­стейшие локальные системы ВО — это тепловентиляторы и тепловые пушки.

Рисунок 3. Теплообменник прямого нагре­ва: 1-горячий воздух; 2- теплооб­менник; 3-вентилятор; 4-холодный воздух; 5-горелка; 6-дымоход.

Рисунок 4. Теплообменник косвенного нагре­ва: 1 — горячий воздух; 2 — теплообмен­ник; 3 — вентилятор; 4 — холодный воздух; 5 — горелка; 6 — контур промежуточного теплоносителя; 7-дымоход.

Как организовать печное отопление

Важное преимущество любой печки: она одновременно греет воздух и окружающие поверхности интенсивным инфракрасным излучением. Батареи и трубы с теплоносителем не нужны.

Уточнение. Печи либо каминные топки с водяным контуром можно задействовать для отопления 2–3 небольших комнат. Змеевик подключается к гравитационной или закрытой системе с насосом.

Как применить печку для чисто воздушного обогрева:

1. На 1 комнату достаточно установить чугунную либо стальную буржуйку.
2. Чтобы отопить 2–3 комнаты общей площадью до 40 м², в простенке между помещениями выложить кирпичную печь подходящей конструкции.
3. В обжитом доме построить печку непросто. Если нет высоких эстетических требований, ставим буржуйку, приделываем к топке конвекционные кожухи и подключаем воздуховоды.

Два первых варианта общеизвестны, но не всегда применимы:

• в квартире поставить печку вообще нереально;
• даже большая русская печь не в состоянии охватить площадь свыше 50 квадратов (на одном этаже), поэтому сгодится для отопления дачи или небольшого домика;
• фундамент плюс печь-камин из кирпича возводится на этапе строительства либо капитального ремонта здания;
• металлическая буржуйка занимает место и опасна для маленьких детей (в плане ожогов).

Железную печку можно установить своими руками – это ощутимый плюс. Но топить ее тоже придется, отсюда возникает масса неудобств: частые загрузки, запах дров и дыма в жилых комнатах, пыль. Автор видео поступил разумно, разместив буржуйку в отдельной топочной. Мы не советуем повторять за домашним мастером одну вещь – ставить воздуховоды из алюминиевых гофр. Подобные трубы создают высокое аэродинамическое сопротивление, сильно замедляют поток. Лучше использовать оцинкованные короба.

Рекомендуем: Чугунные печи для бани: громкая популярность и ее причины

Предварительный вывод. Печи на твердом топливе – это бюджетный вариант воздушного отопления со своими достоинствами и недостатками. Подходит для небольших строений – дачных домиков, гаражей, теплиц.

Применение кондиционеров и тепловых насосов

Как известно, современные сплит-системы способны функционировать в режиме обогрева, затрачивая втрое меньше электроэнергии, нежели обычный электрокотел аналогичной мощности. Отсюда вполне рабочее решение – купить и поставить в каждое помещение инверторный кондиционер.

Справка. Почему именно инвертор? Компрессор в таких «сплитах» не останавливается, соответственно, не застывает на морозе. Кондиционер успешно греет воздух до —5 °C на улице, дальше эффективность заметно снижается.

Плюсы данной схемы очевидны:

• отсутствие батарей, труб, котлов и прочего отопительного оборудования;
• относительная простота монтажа;
• эстетичный вид внутреннего блока;
• режим охлаждения летом;
• возможность установки в квартирах.

Воздушный способ отопления кондиционером жизнеспособен в южных регионах, где температура редко падает ниже —15 °C. Севернее «сплиты» используются только в переходной период – весной и осенью.

Остальные минусы обогрева сплит-системой:

1. Кондиционеры придется ставить во всех комнатах, что неприемлемо для коттеджей 2–3 этажа. Мульти-сплит VRF система обойдется дороже такого же количества одиночных охладителей/нагревателей.
2. Аппарат «умеет» очищать, сушить и менять температуру воздушного потока. Редкие модели рассчитаны на подмес наружного воздуха. Значит, придется делать отдельную вентиляцию.
3. При работе внешнего блока кондиционера из-за стены доносится явственный шум вентилятора и гудение компрессора.

Проблему эффективности при низких температурах решает тепловой насос «воздушник», чья работоспособность сохраняется до —30 градусов мороза. Конструкция и принцип работы идентичны сплит-системе, отличия – большие размеры и цена. Если внешний блок установить на земле и отнести на 2—3 м от здания, шум агрегата станет неслышен.

Краткий вывод. VRF системы хороши для квартир и домов малой площади, находящихся в южных районах. Тепловые насосы можно ставить и в северных широтах, но здесь играет роль стоимость оборудования. При желании кондиционер можно поставить самостоятельно.

Комбинированные многозональные системы

В данном случае теплоноситель все же используется, поэтому система называется комбинированной. Как работает подобное оборудование:

1. В каждой комнате стоит агрегат воздушного отопления/охлаждения – четырехтрубный фанкойл, внешне напоминающий внутренний блок кондиционера.
2. По одной паре труб к агрегатам подается теплоноситель от котла. Горячая вода проходит через теплообменник, обдуваемый вентилятором, за счет чего воздух помещения нагревается.
3. Когда требуется перейти на охлаждение, автоматика переключает фанкойл на вторую пару труб, подающую холодную воду от чиллера.
4. Находящиеся в комнатах пользователи могут задавать разную температуру воздуха, но включить одновременно охлаждение и нагрев нельзя. Отсюда второе название системы кондиционирования – многозональная.

Примечание. Чиллер – разновидность холодильной машины, предназначенной для охлаждения жидкости. Обычно располагается на улице под навесом либо на открытом месте (в зависимости от конструкции).

Внутри здания применяются различные фанкойлы – настенные, канальные, напольные, потолочные. Все зависит от пожеланий домовладельца и требований к эстетике. Агрегаты канального типа можно встраивать внутрь вентиляционных каналов для подогрева/охлаждения приточного воздуха.

Достоинства многозональных воздушных систем:

• применимы в зданиях большой площади с количеством помещений 20 и более – административных и жилых домах, складах и так далее;
• могут работать совместно с принудительной вентиляцией коттеджа;
• используется любой теплогенератор для воздушного отопления – котел на твердом топливе, газе, электричестве, солярке;
• трубы с теплоносителем (холодоносителем) занимают мало места, воздушные агрегаты легко встраиваются в потолок, подвешиваются на стену либо прячутся за облицовкой;
• закрытые террасы с витражами во всю стену обогреваются внутрипольными конвекторами либо настенными фанкойлами;
• возможность настройки температуры в отдельных комнатах, дистанционное управление.

Мы считаем, что схема котел + фанкойл + чиллер наиболее универсальна, удачна с точки зрения эстетики и эксплуатации. Разумеется, такое воздушное отопление самому не сделать, это минус. Нужно произвести расчеты, подобрать оборудование, смонтировать, наладить…без знания основ выполнить указанные работы крайне сложно.

Перечислим другие негативные моменты:

• высокая цена климатических установок;
• котел и чиллер – довольно габаритные аппараты, занимающие 2–3 м² площади;
• работа системы целиком зависит от электричества, при отключении света подача тепла прекратится.

Вывод. Многозональная комбинированная схема – наилучший способ воздушного обогрева жилища. Но для реализации потребуются значительные вложения.

Отопление, совмещенное с вентиляцией

Это классический способ обогрева зданий воздухом, применяющийся на предприятиях с прошлого века. Впоследствии производители начали выпускать малогабаритные аналоги промышленных вентиляционных агрегатов, устанавливаемые в частных домах. Благодаря менее жестким требованиям к чистоте воздуха схема обработки тоже упростилась.

Разъясним принцип работы системы «вентиляция + отопление» пошагово:

1. Источником тепла выступает печь, обычно – газовая. Внутри установлена горелка, воздушный теплообменник, вентилятор и электронный блок управления.
2. От печи расходится первая сеть воздуховодов, распределяющих нагретый воздух по комнатам. С помощью диффузоров, решеток и других приточных устройств струи подаются в помещения (как правило, в верхнюю зону).
3. Вторая сеть каналов собирает загрязненный/остывший воздух из нижней зоны комнат в общий коллектор, подсоединенный к печи снизу.
4. Пройдя по коллектору, отработанные воздушные массы проходят очистку в сетчатом либо ячейковом фильтре, затем направляются в теплообменник, где нагреваются горелкой.
5. Электроника следит за безопасной работой газового воздухонагревателя, поддерживает температуру на выходе, сигнализирует о загрязнении фильтров.

Дополнение. Поскольку отопитель сушит воздух, на подающем канале обычно ставится автоматический увлажнитель с электронным гигрометром. Последний расположен на обратном воздухопроводе для измерения влажности потока.

Воздухогрейная печь – агрегат довольно шумный, поэтому ставится в отдельном помещении. Продукты горения удаляются через обычный либо коаксиальный дымоход (зависит от конструкции нагревателя). Воздуховоды из оцинкованной стали прокладываются несколькими способами:

• по подвалу или цокольному этажу;
• прячутся в полах и деревянных перекрытиях;
• по чердаку;
• вертикальные каналы идут вдоль стен и зашиваются облицовочными материалами.

Температура воздуха на подаче достигает 40…45 °C, скорость движения по вентканалам – 4—5 м/с. Быстрее нельзя, появится дополнительный шум. При таком раскладе диаметр основного коллектора достигает 300 мм, мы взяли типичный расход – 1000 м³/ч, хотя бывает и больше.

Рекомендуем: Какой газовый котел выбрать: настенный или напольный?

Закономерный вопрос: зачем нагревать воздушные массы до 40 °C, если в доме достаточно 22 градуса? Отвечаем: система отопления должна компенсировать 2 вида теплопотерь – через строительные конструкции и расход энергии на подогрев притока, поскольку вентиляция нужна в любом случае. Соответственно, мы доводим воздух до температуры 20–24 °C (компенсируем потери дома), потом перегреваем до 40…45 °C.

Заключение. Схема «вентиляция + отопление» – самая громоздкая и дорогостоящая. Здание необходимо подготовить заранее – еще на стадии проектирования, иначе воздуховоды пройдут прямо по комнатам. Эффективность работы сильно зависит от способа вентилирования здания, который мы обсудим далее.

Аргументы в пользу выбора воздушной системы

По сравнению с привычными системами, работающими на жидком теплоносителе, воздушные схемы имеют значимые преимущества. Рассмотрим их поподробнее.

1. Высокий КПД воздушных систем. Производительность контуров нагрева воздухом достигает порядка 90%.
2. Возможность отключения/включения оборудования в любое время года. Прерывание работы возможно даже в самые сильные зимние холода. Это означает, что отключенная отопительная система не придет в негодность при отрицательных температурах, что, например, неизбежно для водяного отопления. Включить в работу ее можно в любой момент.
3. Невысокая эксплуатационная стоимость воздушного отопления. Отсутствие необходимости приобретения и монтажа достаточно дорогостоящего оборудования: запорной арматуры, переходников, радиаторов, труб и др.
4. Возможность объединения систем отопления и кондиционирования. Результат объединения позволяет поддерживать в здании комфортную температуру в любой сезон.
5. Низкая инерционность системы. Это обеспечивает предельно быстрый прогрев помещений.
6. Возможность установки дополнительного оборудования, которое используется для поддержания оптимального микроклимата. Это могут быть ионизаторы, увлажнители, стерилизаторы и тому подобное. Благодаря этому можно подобрать комбинацию приборов и фильтров, точно соответствующую потребностям жильцов дома.
7. Максимально равномерный прогрев помещений без локальных зон подогрева. Указанные проблемные участки обычно находятся около радиаторов и печей. За счет этого удается предотвратить температурные перепады и их следствие – нежелательную конденсацию водяных паров.
8. Универсальность. Воздушное отопление можно использовать для обогрева помещений любой площади, расположенных на каком угодно этаже.

Есть у системы и некоторые недостатки. Из числа наиболее значимых стоит отметить энергозависимость конструкции. Таким образом, при отключении электроэнергии отопление перестает функционировать, что особенно заметно в местностях с перебоями в электроснабжении. Кроме того, система требует частого технического обслуживания и наблюдения.

Еще одна отрицательная особенность воздушного отопления заключается в том, что монтаж конструкции должен осуществляться в процессе строительства. Установленная система не подлежит модернизации и практически не меняет свои эксплуатационные характеристики.

При необходимости возможен монтаж воздушного отопления в построенном здании, но в этом случае используются только подвесные воздуховоды, что не эстетично и не всегда эффективно.

Выводы и полезное видео по теме

Интересная информация по расчетам и проектированию воздушного отопления показана здесь:

В этом видео можно посмотреть два варианта относительно недорогого монтажа воздушных отопительных систем с использованием приборов и материалов российского производства:

Воздушное отопление – достойный и выгодный вариант обогрева частного дома. Он отличается более высокой эффективностью по сравнению с традиционными водяными системами и позволяет заметно улучшить качество жизни в доме. Но чтобы гарантировать успешную реализацию этой идеи, система должна быть правильно просчитана и профессионально спроектирована.

Появились вопросы? Или есть опыт личного использования воздушного отопления для дома? Поделитесь, пожалуйста, собственным мнением по этому вопросу. Оставляйте комментарии, задавайте вопросы, делитесь советами в расположенном ниже блоке.

Что такое совмещенное отопление

Комбинированной (смешанной) называют такую систему отопления, в которой присутствуют как традиционные высокотемпературные (обычные радиаторы, конвекторы), так и низкотемпературные (теплые полы, реже — теплые стены) нагревательные приборы.

Водяные полы в совмещенной системе подключают двумя способами:

1. К существующим отопительным котлам. Преимущества такого решения – уменьшение сметной стоимости оборудования, сокращение времени монтажа. Недостаток – дополнительное отопление не может функционировать в автономном режиме. Это становится причиной увеличения расхода тепловой энергии, эффективность использования теплого пола понижается.
2. Устанавливать отельные котлы для обогрева пола. Недостаток – значительное возрастание стоимости. Преимущества – полная автономность, водяные полы можно использовать независимо от радиаторов. Это может быть необходимо для небольшого подогрева комнаты, кода батареи уже отключены, например, в осенне-весенний период.

1 этаж — теплый пол, 2 этаж — радиаторы

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:
Рекомендуем: Антифриз для системы отопления загородного дома — как выбрать?

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 системы отопления дома

Расчёт систем отопления частного дома – самое первое, с чего начинается проектирование такой системы. Мы будем говорить с вами о системе воздушного отопления – именно такие системы проектирует и устанавливает наша компания как в частных домах, так и в коммерческих зданиях и производственных помещениях. Отопление воздухом имеет массу преимуществ по сравнению с традиционными системами водяного отопления – более подробно об этом вы можете прочитать здесь.

Расчет системы – калькулятор онлайн

Для чего необходим предварительный расчет отопления в частном доме? Это требуется для выбора правильной мощности необходимого отопительного оборудования, позволяющей реализовать систему отопления, сбалансировано обеспечивающую теплом соответствующие помещения частного дома. Грамотный выбор оборудования и правильный расчёт мощности системы отопления частного дома позволят рационально компенсировать теплопотери от ограждающих конструкций и притока уличного воздуха на нужды вентиляции. Сами формулы для такого расчета достаточно сложны – поэтому мы предлагаем Вам воспользоваться онлайн расчетом (выше), или заполнив анкету (ниже) – в таком случае расчет произведет наш главный инженер, и эта услуга – совершенно бесплатная.

Как рассчитать отопление частного дома?

С чего начинается такой расчет? Во-первых, требуется определить максимальные теплопотери объекта (в нашем случае – это частный загородный дом) при наихудших погодных условиях (такой расчет ведется с учетом самой холодной пятидневки для данного региона). Рассчитывать систему отопления частного дома на коленке не получится – для этого используют специализированные формулы расчета и программы, позволяющие построить расчет на основе исходных данных о конструкции дома (стен, окон, кровли и т.д.). В результате полученных данных выбирается оборудование, полезная мощность которого должна быть больше или равна рассчитанному значению. В ходе расчёта системы отопления выбирается нужная модель канального воздухонагревателя (обычно это газовый воздухонагреватель, хотя мы можем использовать и другие типы обогревателей – водяной, электрический). Затем вычисляется максимальная производительность обогревателя по воздуху – иными словами, какой объем воздуха вентилятор данного оборудования нагнетает в единицу времени. Следует помнить, что производительность оборудования отличается в зависимости от предусмотренного режима его использования: так, например, при кондиционировании производительность больше, чем при отоплении. Поэтому если в перспективе планируется использовать кондиционер, то за исходное значение нужной производительности необходимо принимать расход воздуха именно в этом режиме – если же нет, то достаточно только значения в режиме отопления.

На следующем этапе расчёт систем воздушного отопления частного дома сводится к правильному определению конфигурации воздухораспределительной системы и расчёту сечений воздуховодов. Для наших систем мы используем бесфланцевые прямоугольные воздуховоды прямоугольного сечения – они просты в сборке, надежны и удобно располагаются в пространстве между конструктивными элементами дома. Поскольку воздушное отопление является низконапорной системой, то при ее построении необходимо учитывать определённые требования, например, минимизировать количество поворотов воздуховода – как магистрального, так и оконечных веток, идущих к решёткам. Статическое сопротивление трассы не должно превышать 100 Па. На основе производительности оборудования и конфигурации воздухораспределительной системы рассчитывается нужное сечение магистрального воздуховода. Количество оконечных веток определяется исходя из количества подающих решёток, необходимых для каждого конкретного помещения дома. В системе воздушного отопления дома обычно используются стандартные подающие решётки размером 250х100 мм с фиксированной пропускной способностью – она вычисляется с учетом минимальной скорости движения воздуха на выходе. Благодаря такой скорости в помещениях дома не ощущается движение воздуха, отсутствуют сквозняки и посторонний шум.

Конечная стоимость отопления частного дома рассчитывается после окончания этапа проектирования на основании спецификации с перечнем устанавливаемого оборудования и элементов системы воздухораспределения, а также дополнительных устройств контроля и автоматики. Чтобы произвести первоначальный расчет стоимости отопления, вы можете воспользоваться анкетой на расчет стоимости системы отопления ниже:

онлайн-калькулятором

Как прогреть дом воздухом?

О том, как прогреть дом воздухом, можно говорить долго. Суть всех воздушных систем заключается в едином. Имеется какой-то мощный нагревательный прибор, который прогревает и одновременно нагнетает мощным вентилятором воздух в помещения по каналам. В результате данная система будет выполнять следующие функции:

• отопление;
• вентиляция;
• кондиционирование в летний период.

Кондиционирование осуществляется прохладным воздухом, который остужается через котел, и проходящий по остывшим каналам. Не потребуется дополнительно монтировать какое-то оборудование, потому что она все решает. При этом котел может работать на минимуме, потому что воздух перегреть все равно не удастся, и в этом нет необходимости.

Самостоятельный монтаж

Вы можете провести воздушное отопление своими руками, что поможет вам сэкономить средства. Лучше всего делать это еще на этапе строительства. Монтаж системы воздушного отопления состоит из следующих этапов:

https://youtube.com/watch?v=QO2mryOkg6E

Проведение расчетов

Это один из самых сложных и долгих этапов, требующий знаний, навыков и тщательной работы. Вам необходимо учесть несколько важных факторов:

• рассчитать потери тепла отдельно для каждого помещения;
• выбрать тип воздухонагревателя и его мощность в зависимости от показателей потери тепла;
• на основе показателей мощности нагревателя рассчитать количество теплого воздуха;
• произвести аэродинамический расчет всей системы;
• рассчитать необходимый диаметр воздушных каналов.

Покупка оборудования

Начать следует с покупки самой главной части — теплогенератора. Выбирать его следует исходя из размеров отапливаемой площади и показателей расхода топлива.

Воздуховоды, врезки и дроссельные заслонки лучше приобрести на специальном предприятии, выпускающем вентиляционное оборудование.

Всё же остальное, а именно алюминиевый скотч, саморезы, монтажную ленту, утеплитель и т.д., вы найдете на любом стоительном рынке.

Особенности монтажа

В процессе монтажа этой системы обогрева сначала монтируют магистральный воздуховод. Обычно его делают из оцинкованной стали, после чего обклеивают фольгированным утеплителем толщиной около 3-5 мм.

После этого монтируется система более мелких воздуховодов, которые ответвляются от главного. Чтобы система легко регулировалась, в каждом подающем воздуховоде необходимо установить дроссельную заслонку.

В конце магистрального воздуховода лучше оставить участок длиной 50 см, в котором не будет врезки тонких воздуховодов. Так на всей длине устройства будет равномерное давление и в боковые ветви будут попадать одинаковые объемы воздуха.

За всем этим следует монтаж самого воздухонагревателя. В нем предусмотрены все посадочные отверстия для дополнительного оборудования (фильтры, кондиционер, стерилизатор воздуха) и система крепежей. Сборка комплекса займет не больше часа. Однако подключение всего этого оборудования потребует времени.

Из всего этого можно сделать вывод, что воздушное отопление коттеджа – это современный и эффективный вариант, который уже давно используется за границей и потихоньку внедряется в Российские дома.
Дата: 25 сентября 2021

Как составить проект отопления

Если вы решились на монтаж системы ВО, стоит разобраться и разработать детальный проект. Основные моменты, от которых стоит отталкиваться при планировании:

• скорость обогрева (подачи теплого воздуха) и площадь помещения;
• мощность теплогенератора, которую рассчитывают, основываясь на особенностях дома и возможных потерях тепла (состояние дверей, окон, стен);
• размеры воздуховодов и последующее значение потерь воздушного напора.

Обратите внимание, для оптимальной работы системы все расчеты производят компетентные специалисты. Из-за просчетов и попыток самостоятельно «прикинуть» работу системы возможна интенсивная потеря тепла, сильный шум и вибрация при функционировании.

Выбор теплогенератора

Сегодня выпускаются приборы как в мобильном, так и в стационарном исполнении. В частных домах обычно применяется вторая разновидность, тогда как первую часто можно видеть в производственных помещениях предприятий.

Маломощные бытовые обогреватели принято делать настенными. При таком исполнении они занимают меньше места. Агрегаты с большой мощностью устанавливаются на полу.

Если вы собираетесь устанавливать твердотопливное оборудование, обязательно уточните его вес – эта техника является довольно тяжелой.

Газовые и жидкотопливные калориферы могут иметь открытую либо закрытую камеру сгорания.

В первом случае воздух для сжигания топлива поступает в топку из помещения котельной, следовательно, в ней должна быть устроена достаточно производительная приточная вентиляция. При закрытой камере сгорания этим требованием можно пренебречь – воздух в нее нагнетается вентилятором с улицы по специальному каналу.

Сегодня с традиционными теплогенераторными установками все чаще используют нетрадиционные. К таковым относятся:

1. Солнечные коллекторы: в современном исполнении имеют вид батареи из трубок, в которых тепло солнечных лучей усваивается воздухом или жидкостным теплоносителем. Наиболее производительными являются вакуумные коллекторы, рабочая поверхность которых благодаря вакуумной оболочке не контактирует с уличным воздухом (уменьшаются теплопотери). Только следует быть готовым к тому, что и стоят такие коллекторы дороже обычных.
2. Тепловые насосы: этот теплогенератор почти ничем не отличается от тепловых насосов, установленных в кондиционерах и холодильниках. Путем попеременного сжатия и расширения газа удается «выкачивать» тепловую энергию из сравнительно холодной среды – с температурой +7 градусов и ниже.

Разумеется, в последнем случае требуется энергия, но «овчинка» стоит выделки: каждый потраченный кВт электричества приносит от 3-х до 5-ти кВт тепла.