Воздушное отопление: источники тепловой энергии

Воздушное отопление: источники тепловой энергии

Как возможно организовано воздушное отопление производственных помещений либо частного дома? Что может служить источником тепловой энергии? Какой вариант выгоднее и эргономичнее в применении? Попытаемся ответить на эти вопросы.

Что это такое

Ответ на данный вопрос несложен и очевиден. В данной схеме не употребляется промежуточный теплоноситель (вода, пар, пропиленгликоль, масло и без того потом). Оборудование отдает тепло конкретно воздуху помещения; часто оно совмещается с вентиляционным и снабжает не только нагрев, но и воздухообмен с улицей.

Увидьте: расчет воздушного отопления совмещенного с вентиляцией выполняется не по теплоемкости приточного воздуха, а по уровню потерь тепла помещения. Для производственных помещений потребность в тепле образовывает до 100 Вт/м3; для жилых – 40-60 Вт/м3.

Сравнение с водяным отоплением

преимущества и Какие недостатки снабжает обогрев воздухом на фоне классических систем с теплоносителем?

Плюсы

  • Из цепи теплопередачи от источника тепловой энергии к находящимся в помещении предметам и людям исключается лишнее звено. Потому, что КПД любого теплообмена не равен 100% , тем самым мы приобретаем некоторую экономию.

  • Применение в качестве теплоносителя воды свидетельствует, что помещение неиспользуемого склада, цеха либо гаража нельзя оставить без обогрева в холодный сезон. Восстановление размороженного контура обойдется в солидную сумму, чем та, что будет сэкономлена. Применение незамерзающих теплоносителей в целом решает проблему; но сами они при большом внутреннем объеме контура обойдутся в достаточно заметную сумму. Теплогенераторы для воздушного отопления, наоборот, смогут простаивать при любых температурах без всякого ущерба для себя.
  • Оборудование для воздушного отопления может заодно работать в качестве приточной вентиляции. Которую, увидьте, все равно приходится монтировать в производственных помещениях либо громадном коттедже. Водяное отопление – отдельная статья затрат.
  • Для запуска воздушного отопления не нужно никаких вспомогательных мероприятий (доступа к сбросникам для стравливания воздуха, балансировки дросселями и т.д.).

Справедливости для: по окончании первого запуска и балансировки верно спроектированное водяное отопление требует минимума внимания. Установленный вместо крана Маевского непроизвольный воздушный клапан отопления отведет воздушное пространство без участия обладателя.

Минусы

Большой недочёт, пожалуй, лишь один. Монтаж воздушного отопления выполняется в основном на протяжении строительства либо капремонта: воздухораспределительные решётки и каналы имеют через чур большие размеры, дабы быть незаметными.

Помимо этого, отверстия под воздуховоды во внутренних перегородках будут куда больше, чем под трубы.

Источники тепла

Перейдем к рассмотрению способов реализации, и в первую очередь – источников тепла. Итак, каким не редкость воздушное отопление дома, теплиц либо мастерских?

Котлы

Газовые котлы воздушного отопления отличаются от своих собратьев для водяных систем только наличием вентилятора и воздушным теплообменником. Другие атрибуты в полной мере привычны: закрытая горелка с отбором воздуха с улицы по коаксиальной трубе, электронное управление розжигом и система безопасности, прекращающая подачу газа при погасшем пламени.

Соляровый котел конструктивно весьма близок к газовому. Кроме того: многие устройства способны переходить с одного вида горючего на другой по окончании несложной смены горелки.

Печки, камины

Источником тёплого воздуха могут служить и камины и разнообразные печи – как изначально спроектированные для данной цели, так и модифицированные обладателями.

Обратите внимание: котлы для воздушного отопления принципиально отличаются от печи только тем, что не предназначены для яркой отдачи тепла в отапливаемое помещение через стены корпуса.

Какой в большинстве случаев не редкость реализация воздушного отопления от твердотопливной печи либо камина?

Кратко – через топку либо рядом с ней проходят пара металлических воздуховодов громадного сечения. Нагревающийся в них воздушное пространство может распространяться по помещению за счет естественной конвекции либо по системе воздуховодов.

Потому, что теплый воздушное пространство пытается вверх, а прокладка воздуховодов с постоянным уклоном вероятна не всегда, печки и камины с воздушным отоплением часто снабжается нагнетающими воздушное пространство в каналы теплообменников вентиляторами.

Совет: при обустройстве воздушного отопления своими руками приток воздуха в каналы возможно организовать простыми канальными вентиляторами. Дабы пластиковые корпуса не оплавлялись при растопке, окажет помощь несложная инструкция: вентилятор вставляется не в сам канал, а в подключенный к нему алюминиевый вентиляционный рукав.

Наиболее, возможно, узнаваемая твердотопливная печь для воздушного отопления- это так называемый булерьян. Наименование изначально принадлежало разработчику конструкции – одноименной канадской компании; но оно в далеком прошлом стало нарицательным.

У печи две ключевых изюминки:

  1. Металлические воздуховоды, опоясывающие топку, изогнуты и перекрещены так, дабы обеспечить максимально действенное перемешивание воздуха в помещении.
  2. Булерьян – пиролизная печь. Это что может значить? Что сгорание горючего разбито на два этапа: тление дров при ограниченном притоке воздуха и дожигание продуктов неполного сгорания в отдельной камере.

Тем самым обладатель приобретает последовательность бонусов:

  1. Долгую (до 12 часов) работу на одной закладке.
  2. Гибкую регулировку тепловой мощности без утраты КПД. Продукты неполного сгорания не уносятся в дымоход, а всецело дожигаются в топке.
  3. Отсутствие необходимости в нередкой чистке топки и зольника. Углей в ходе пиролиза не остается в принципе; маленькое количество золы может употребляться для удобрения приусадебного участка.

Электрические калориферы

Подогрев приточного воздуха часто осуществляется электрическими калориферами, воображающими собой простые трубчатые нагреватели (время от времени – с оребрением, увеличивающим теплоотдачу). Преимущество отопления электричеством – в том, что оно не требует отвода продуктов сгорания и какого-либо периодического обслуживания.

Помимо этого, в этом случае доступна несложная и очень гибкая регулировка мощности с возможностью подключения выносных термостатов, программируемых пультов и т.д.

Недочёта всего два; но они достаточно весомы.

  1. Требуемая для работы воздушного отопления электрическая мощность довольно часто исчисляется десятками киловатт. Далеко не везде линии электроснабжения разрешают взять ее.
  2. Тепло, полученное прямым нагревом электроэнергией, значительно дороже всех альтернатив. Приведем примерные значения для текущих цен на источники энергии.
Источник тепловой энергииЦена киловатт-часа тепла, рубли
Магистральный газ0,7
Дрова1,1
Уголь1,3
Пеллеты1,5
Сжиженный газ (газгольдер)1,8
Сжиженный газ (баллоны)2,8
Соляра3,2
Электричество3,6

Тепловые насосы

Наконец, наиболее перспективный источник тепла – это тепловые насосы разных типов. Среди другого, они увлекательны тем, что снабжают не только отопление, но и кондиционирование.

Как работает такое устройство?

  1. Хладагент (фреон) сжимается компрессором и подается к теплообменнику. Потому, что при сжатии он, как и любое другое вещество, очень сильно нагревается, избыток тепла отдается через обдуваемый вентилятором радиатор окружающему воздуху.
  2. Давший тепло фреон проходит через расширительный клапан и, существенно возрастая в объеме, охлаждается. Наряду с этим он, проходя через второй теплообменник, отбирает при его посредстве избыток тепла у низкопотенциального источника.

В качестве источника низкопотенциального тепла различные схемы тепловых насосов смогут применять воду, воздух и грунт.

Они завлекают двумя изюминками:

  • Тепловой насос может транспортировать тепло от холодного объекта к теплому. К примеру, воздушные тепловые насосы для отопления Mitsubishi Zubadan способны работать на обогрев при температуре окружающего воздуха до -30С.
  • На транспортировку тепла тратится в несколько раз меньше электричества, чем на прямой нагрев. Так, киловатт тепловой энергии обходится обладателю дома уже не в 3,6 рубля, а в 0,8 – 1,2.

Любой проект воздушного отопления тепловым насосом (грунт-воздух, вода-воздух и воздух-воздух) имеет свои особенности.

Грунт-воздух

Цена насоса начинается приблизительно от полумиллиона рублей. Еще как минимум в такую же сумму обойдется его монтаж: зонды-теплообменники погружаются в вертикальные скважины глубиной до много метров; бурение же стоит в среднем 2000 рублей за погонный метр ствола скважины.

Нюанс: теплообменник возможно и горизонтальным; но в этом случае ему требуется огромная площадь, которая в будущем будет негодна для посадок.

Из-за чего, не обращая внимания на большие затраты, эти насосы востребованы?

  • Они смогут извлекать тепло из грунта в любом климатическом поясе. На глубине ниже уровня промерзания температура стабильно равна +8 – +12 С.
  • Энергоэффективность устройства не зависит от внешних условий и неизменно постоянна – как раз благодаря постоянной температуры земли на глубине.

Вода-воздух

Эта схема возможно реализована двумя методами:

  1. Теплообменник помещается в незамерзающий водоем.

  1. Для отбора тепла употребляется вода из скважины, которая по окончании прохождения теплообменника дренирует во вторую скважину.

Схема обходится намного дешевле первой, но по понятным обстоятельствам применима далеко не везде.

Воздух-воздух

Все тепловые воздушные насосы для отопления имеют ограничения по рабочей температуре (в большинстве случаев до -15 – -30С). Наряду с этим COP устройства (параметр, обрисовывающий энергоэффективность при нагреве.Показывает на соотношение действенной тепловой и электрической мощности) при понижении уличной температуры падает.

Однако, для горячей климатической территории отопление воздушным тепловым насосом более чем окупает себя. При стоимости бытовых устройств от 25000 рублей при тепловой мощности 3 КВт альтернатив им просто не отыскать.

Фактически, создатель с радостью поделится собственным опытом: мансарда его дома второй год отапливается бытовым воздушным тепловым насосом Cooper&HunterCH-S12FTXN.

ПараметрЗначение
Диапазон рабочих температурОхлаждение +10 – +43 С, нагрев -25 – +20
ЭнергоэффективностьОхлаждение – 4,0, нагрев 4,2
Средняя потребляемая мощностьОхлаждение 0,9 КВт, нагрев 0,99 КВт
Тепловая мощностьОхлаждение 3,6 КВт, нагрев 4,12 КВт
Отапливаемая площадь (настоящая)60 м2
Температура в помещении при -15С на улице+22С
Дополнительные функцииПлазменный фильтр (удаление пыли и запахов)

Затраты при отоплении помещения воздушными тепловыми насосами двух этажей составили приблизительно 2500 рублей в месяц.

Очевидно, необходимо принимать в расчет несколько нюансов:

  • Место действия – Крым, Севастополь. Зимние заморозки тут являются скорее исключением, чем правилом. Средняя температура января – +3 С.
  • Тарифы на электричество на данный момент немного ниже средних по России.

Заключение

Сохраняем надежду, что предоставленная в распоряжение читателя информация окажет помощь ему в проектировании и выборе отопления. Дополнительные материалы о том, каким возможно воздушное отопление коттеджа, предложит прикрепленное видео. Удач!

Монтаж и оборудование для воздушного отопления

К такому способу обогрева помещений можно отнести все варианты, где не используется жидкий теплоноситель для распространения тепла. Это термогенерирующие пушки, кондиционеры, установленные на обогрев, и даже обыкновенные вентиляторы, перегоняющие тепло по комнате. На рынке воздушное отопление представлено ограниченным количеством устройств, которые могут работать на электричестве, жидком топливе или газе.

Плюсы и минусы

Классической считается схема, когда источник тепловой энергии размещается в отдельной комнате, а обогревать надо несколько комнат одновременно. Стоит отметить, что если планируется отопление большого по объему помещения (гаража, цеха и т.п.), то целесообразно прибегнуть к противоположному варианту — на одном пространстве разметить несколько источников тепла.

Достоинства воздушного отопления

Классический монтаж воздушного отопления имеет ряд достоинств:

  • Небольшая инерционность. Для прогрева холодного здания с момента запуска установки потребуется буквально несколько минут. Для сравнения — водяные отопительные схемы только на обогрев теплоносителя тратят не меньше двух часов, а в больших зданиях этот период может длиться больше суток.
  • Сравнительно низкая стоимость. Сами теплогенераторы по цене практически не отличаются от водяных аналогов, а вот монтаж разводки обойдется намного дешевле. Вентиляционные каналы и решетки даже сложно сравнивать по стоимости с водяными трубопроводами, батареями отопления и соединительными элементами.
  • Устойчивость к низким температурам. Воздушное отопление не содержит воды, поэтому его можно отключать на ночь без малейшего риска разморозить магистрали или теплообменник.
  • Простота скрытого монтажа. При установке традиционного водяного отопления необходимо оставить на виду, как минимум, радиаторы. Теплые полы являются исключением из правил, но им свойственна другая отрицательная сторона — высокая стоимость монтажных работ и материалов. А вот воздушные магистрали легко скрыть внутри строительных конструкций и не нужно заботиться о размещении отопительных приборов в каждой комнате.
  • Совместимость с вентиляционными системами. При необходимости воздушные насосы и магистрали можно использовать для циркуляции воздуха в здании. Другими словами, в летнее время отопительная система играет роль вентиляционной и не нуждается в серьезных конструктивных преобразованиях.
  • Простота пуска. Воздушное отопление не требует сезонной проверки давления, настройки основных узлов, стравливания воздуха и еще целого ряда манипуляций. После небольшого техосмотра оно готово к использованию.

Недостатки системы

Стоит отметить, что отоплению при помощи воздуха свойственны и недостатки. По сути, проблема одна — воздуховоды нужно размещать внизу, а это непрактично. Можно, конечно, установить их под потолком, где магистрали не будут мешать никому. Но в этом случае теплый воздух будет концентрироваться вверху, и отопление здания вряд ли можно будет назвать эффективным. При нижней подаче тепло равномерно распределяется по всему объему помещения, и создаются наилучшие условия проживания или работы.

Как выход можно рассматривать создание декоративных гипсокартонных коробов, внутри которых и располагается магистраль теплоснабжения. Еще один вариант — монтаж в каждом отдельном помещении автономного источника тепла. Как пример — мультисплитсистема, которая комплектуется одним внешним кондиционером и несколькими внутренними блоками. Работая на обогрев, установка обеспечивает комфортный микроклимат в межсезонье.

Источники тепловой энергии

Воздушное отопление может быть организовано на основе различных котлов. Не столь важно, каким путем получена тепловая энергия. Основное отличие данной системы — отсутствие жидкости в качестве теплоносителя.

Твердотопливные котлы

Булерьян наиболее часто используется в качестве источника тепловой энергии при организации воздушной системы отопления в быту. Так называют не только продукцию известной финской компании, но и любые пиролизные устройства, ориентированные на циркуляцию нагретого воздуха. Печь может быть установлена в любой комнате. Она не испортит интерьера гостиной или кухни и не загрязнит воздух помещения выхлопами отработанных продуктов горения.

Теоретически булерьян в состоянии обогреть приличный дом со сложной геометрией помещений. Тем не менее, очень часто владельцы предпочитают обустроить принудительную циркуляцию. Для этого достаточно провести алюминиевые воздуховоды по комнатам жилого дома и служебным помещениям. Весь комплекс работ можно выполнить самостоятельно.

  1. Нужно установить печь в том месте, где она не будет помехой. Желательно, чтобы было достаточно свободного места для хранения суточного запаса дров.
  2. К выводам труб, которые опоясывают булерьян, при помощи алюминиевого скотча крепятся воздуховоды.
  3. Рукава разводятся по комнатам, которые планируется отапливать.

Финские теплогенераторы и прототипы на их основе успешно используются для обогрева не только жилых, но и складских помещений.

Газовые котлы

Они могут применяться как самостоятельно, так и в качестве составляющей климатического комплекса. Воздушное отопление в первом варианте имеет весьма простую схему — котел нагревает радиатор, через который систематически прогоняется воздух. Забрав тепло, он разводится по остальным помещениям.

Для второго варианта дополнительно потребуется оборудование:

  1. Система кондиционирования воздуха.
  2. Система рекуперации тепла.
  3. Пылеулавливатели.
  4. Ультрафиолетовый обеззараживатель.
  5. Увлажнитель воздуха.

Реализация такого проекта стоит немалых денег. Так, для коттеджа площадью 150 квадратных метров сумма будет составлять примерно 10 тысяч евро.

Электрические котлы

Самое простое оборудование для воздушного отопления из этого семейства — тепловентилятор. Он прогоняет воздух через накаленную спираль, передавая ему произведенное тепло. Стоит отметить, что такой вариант отопления низкоэффективен и к тому же снижает уровень кислорода в помещении.

Намного интересней с точки зрения экономичности выглядят электрические конвертеры и тепловые пушки. Они могут интегрироваться в системы рекуперации тепла и принимать участие в создании микроклимата дома. При этом затраты значительно меньше, нежели в случаях использования электрического котла для системы отопления. Хотя все равно стоимость такого тепла сравнительно высока.

Читайте также:  Твердотопливный котел для отопления частного дома: особенности выбора и эксплуатации

Электрокотел в просторной ванной

Тепловые воздушные насосы существуют уже несколько лет и успешно используются для обогрева жилых помещений. Простейший пример — оконный кондиционер, рассчитанный на эксплуатацию в режиме нагрева. Есть несколько вариантов теплового насосного оборудования, которые используют разные источники тепловой энергии:

  1. Грунт-воздух. С увеличением глубины возрастает температура грунта. Достаточно установить на глубинном горизонте тепловой коллектор, и можно круглый год использовать собираемое тепло для обогрева воздуха в доме.
  2. Вода-воздух. Резко упрощается задача получения дешевого тепла, если в местности высокий уровень грунтовых вод. Тогда нужно выкопать колодец и погрузить в него зонд, от которого тепловая энергия будет поступать наверх.
  3. Воздух-воздух. Здесь можно использовать две категории устройств — воздушное отопление и кондиционирование. Для небольших зданий подойдут мультисплитсистемы. Они не годятся для больших построек, поскольку существуют ограничения в длине фреоновых магистралей. В этом случае их успешно заменят канальные кондиционеры, в которых от одного внутреннего блока можно развести магистрали по всем помещениям.

Грамотно спроектированное воздушное отопление возможно только в случае профессионального исполнения. Важно учесть множество обстоятельств — толщину стен здания, количество окон, наличие иных источников тепла и т.д. А вот упрощенный расчет с приблизительным результатом можно сделать самостоятельно — на 1 кубометр объема необходимо минимум 40 ватт тепловой мощности системы.

Воздушное отопление помещений — варианты исполнения

Воздушное отопление коттеджа — принцип работы и преимущества

Системы воздушного отопление частного дома — плюсы и минусы

Как делается воздушное отопление частного дома своими руками

Как сделать воздушный солнечный коллектор своими рукам

Воздушное отопление: варианты исполнения

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.

  • 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.

КАК РАССЧИТАТЬ ВОЗДУШНУЮ ОТОПИТЕЛЬНУЮ СИСТЕМУ

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 econet.ru

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

О воздушном отоплении

В общем случае нет идеального решения для всех задач, как с точки зрения эффективности, так с точки зрения норм безопасности. В данное время в России нет четкой устоявшейся терминологии и классификации систем отопления. Попытаемся восполнить информационный беспорядок хотя бы для воздушного отопления, по возможности не пересекаясь со смежными системами.

Д.П. Лосев, директор, ООО «Лосев»

В начале – максимально простым языком немного теории для понимания предмета статьи. Большая советская энциклопедия определяет воздушное отопление как систему отопления помещений горячим воздухом.

В первую очередь, хотелось бы разделить области применения воздушного отопления:

Б. коммерческие, промышленные объекты.

При этом смежными областями, которые оказывают решающее влияние на выбор системы отопления, является вентиляция и кондиционирование. Если вентиляция, как и отопление – это регулируемая строительными нормами и правилами область, то кондиционирование в жилом секторе – это чисто вопрос желания и материальной возможности поддержания комфортной среды круглый год (хотя бы по одному параметру – температуре воздуха). В промышленности же кондиционирование может обуславливаться особенностями технологии производства.

Вентиляция бывает естественной и механической.

Естественная вентиляция – это обустройство только вытяжки. Считается, что теплый воздух через вытяжку вылетит сам, а приточный воздух обеспечивается за счет инфильтрации от ворот, дверей, окон (форточек) и т.д.

Механическая же вентиляция это, как правило, контролируемая приточная и вытяжная вентиляция, предусматривающая перемещение воздуха с помощью вентиляторов с электроприводом.

Для начала так же поясним, что воздушное отопление по работе с приточным (уличным) и/или рециркулируемым воздухом (теплым воздухом из помещения) может быть:

Вариант 1: используется только рециркулируемый воздух. Т.е. решается только задача отопления. Такой вариант реализуется, когда объем вентиляции мал и/или используется естественная вентиляция. Как правило, это какие-либо большие промышленные или коммерческие объекты.

Вариант 2: используется только приточный воздух. В этом случае воздухонагреватель (приточная установка) либо решает только задачи вентиляции, либо при подаче перегретого воздуха в помещение – это вариант вентиляции совмещенной с воздушным отоплением. Такое воздушное отопление используется достаточно редко, как правило, в промышленных объектах, когда запрещено использование рециркулируемого воздуха. Т.к. понятно, сколько мы подали (выбросили) воздуха, столько же воздуха мы должны выбросить (подать) в помещение.

Вариант 3: используется рециркулируемый и приточный воздух. В этом случае целесообразно совместить систему воздушного отопления с вентиляцией и кондиционированием. Собственно только воздушное отопление можно совместить с вентиляцией и кондиционированием, т.к. они имеют общий предмет – воздух. При возможности реализовать такую систему, воздушное отопление – это наиболее экономичный вариант системы отопления, как по капитальным, так и по эксплуатационным расходам. В этом случае нет необходимости отдельно делать две (три) различные системы и металлоемкость всей системы отопления, вентиляции и кондиционирования является наименьшей.

Данный вариант применяется как в жилом секторе, так и для промышленных/коммерческих объектов.

Принципиально разделить воздушное отопление можно на воздушное отопление с использованием промежуточного теплоносителя для нагрева воздуха и без использования промежуточного теплоносителя.

Система воздушного отопления с использованием промежуточного теплоносителя

В качестве теплоносителя, как правило, используется вода, иногда вода с гликолем. В этом случае возможно два варианта: это децентрализованная система и централизованная система воздушного отопления, которая при этом часто совмещается с вентиляций и иногда с кондиционированием.

Читайте также:  Какими способами можно осуществить монтаж системы отопления частного дома

Децентрализованная система – это когда вода, нагретая от какого-то источника, подается к воздухонагревателям (воздушным отопительным агрегатам, тепловентиляторам, калориферам), расположенным локально внутри здания. Источник отопления – это в подавляющем большинстве случаев котельная, энергоносителем которой является природный/сжиженный газ, мазут, уголь, электричество и т.д., и т.п. В качестве, пока экзотического, источника отопления может быть тепловой насос.

Водяной воздухонагреватель представляет собой теплообменник «вода-воздух», снабженный осевым вентилятором. Воздух подается в помещение вертикальными и/или горизонтальными струями с помощью направляющих жалюзи.

Децентрализованное воздушное отопление, как правило, применяется для отопления высоких монообъемных помещений (производственных цехов, торговых комплексов, складов, спортивных залов и т.п.), когда объем вентиляции мал, т.е. совмещение системы воздушного отопления с вентиляцией нецелесообразно, или когда используется естественная вентиляция.

Почему целесообразно такое отопление? Потому, что стоит задача работы с большими объемами воздуха, в высоких помещениях, теплый воздух в которых стремится расположиться вверху здания. Воздухонагреватели с осевыми вентиляторами не только нагревают воздух, но и перемешивают его внутри помещения, как по площади, так и по высоте помещений.

Централизованная система воздушного отопления с промежуточным теплоносителем. Используется, когда невозможно, согласно нормам, расположить воздухонагреватели внутри отапливаемого помещения, и/или есть значительный объем приточного воздуха для вентиляции помещения, или, кроме вентиляции, нужно обеспечить кондиционирование.

Воздух в помещения подается с помощью воздуховодов. При этом возможно дополнительное энергосбережение за счет установки утилизаторов (рекуператоров) между приточным воздухом и воздухом вытяжки. К рекуператорам в России пока противоречивое отношение. При нашей дешевизне на природный газ срок окупаемости рекуператора в зависимости от типа, режима использования составит до 10 лет (при сроке службы последнего 10-12 лет). Реальное энергосбережение в России начнется, когда 1 м3 природного газа будет дороже, чем нынешние 2 руб., против 24 руб. в Западной Европе. Например, в Швейцарии законодательством запрещена вентиляция без рекуперации тепла.

Данный тип воздушного отопления, как правило (но в любом правиле есть исключения), применяется для коммерческих, промышленных объектов, в высококлассных бизнес-центрах и гостиницах, больницах.

Системы воздушного отопления с использованием промежуточного теплоносителя, системы воздушного отопления, когда используется децентрализованный и централизованный нагрев воздуха электричеством – это хорошо известные системы не только за рубежом, но и в России, поэтому не хотелось бы особенно долго на них останавливаться в данной статье.

В СССР воздушное отопление с промежуточным теплоносителем имело применение только в промышленности, так как в жилом секторе властвовала централизованная система отопления с естественной вентиляцией.

Большинство же советских людей, что такое кондиционер и вовсе не знало. Современных стеклопакетов с хорошей тепло (звуко)-изоляцией не было. Об энергосбережении при применении утилизации теплоты воздуха не думали.

С децентрализацией системы отопления в Россию пришли решения автономного отопления, которые давно и успешно применяются за рубежом.

Итак, о воздушном отоплении без использования промежуточного теплоносителя как частном случае автономного отопления.

Известно, что дешевле организовать доставку энергоносителя, чем делать разводку теплоносителя. Хотя в этом вопросе тоже есть разные подходы. Но, безусловно, что системы автономного отопления, имеющего конкретного хозяина, более экономично эксплуатируются.

Воздушное отопление без использования промежуточного теплоносителя

Это системы отопления, когда воздух нагревается за счет природного (сжиженного) газа, дизельного топлива, электричества, а иногда отработанного машинного масла или даже дерева (биотоплива). Воздухонагреватели, работающие на дизеле и газу (так называемые тепловые пушки), почти не имеют конкурентов при отоплении строительных площадок, различных тентовых сооружений.

Но хотелось бы больше остановиться на стационарных зданиях. Электричество дорого, отработанное машинное масло, кроме дешевизны топлива, имеет свои отрицательные моменты. Дерево (биотопливо) может пока применяться только в малых объемах. Дизельное топливо тоже не самый дешевый энергоноситель, но может использоваться как временный вариант, а также в случаях, когда нет других источников энергии.

Итак – природный газ. На данный момент и в ближайшие десятилетия это самый дешевый и удобный энергоноситель в мире. В том числе в Европе, где он «немного» дороже, чем в России. Соответственно, когда идет новое строительство с установкой автономного отопления, реконструкцией старых систем, и есть природный газ, воздушное отопление с использование газовых воздухонагревателей (газовых воздушных теплогенераторов, газовых печей, воздушных пушек) – это в подавляющем большинстве самый экономичный вид воздушного отопления и для многих типов помещений это самое экономичное отопление в принципе.

По способу нагрева воздуха есть воздухонагреватели с применением непрямого нагрева воздуха (их иногда называют рекуперативными воздухонагревателями) и воздухонагреватели прямого нагрева (так называемого смесительного типа).

Непрямой нагрев – это когда воздух (рециркуляционный и/или приточный) при помощи вентилятора подается внутрь агрегата, после чего он нагревается, проходя вокруг камеры сгорания и через теплообменник, продукты же сгорания выводятся через дымоход. Затем нагретый воздух, полученный таким образом, выпускается либо непосредственно в помещение или через систему воздуховодов.

КПД обычных газовых воздухонагревателей непрямого нагрева находится в диапазоне 75-94%. Как и в котлах, есть конденсирующие воздухонагреватели с КПД по низшей теплотворности до 105%.

Прямой нагрев воздуха – это когда нет камеры сгорания и теплообменника. Пламя горелки напрямую нагревает воздух. Т.е. это или газовый камин или газовая приточная установка. За счет меньшей металлоемкости газовые воздухонагреватели прямого нагрева самые дешевые.

Современные системы горения позволяют высокоэффективно сжигать природный газ, использование воздухонагревателей прямого нагрева требует при проектировании производить дополнительный расчет разбавления CO2 и NOx в продуктах сгорания, поступающих в помещение, ниже ПДК. Данные агрегаты особенно целесообразно использовать при больших кратностях воздухообмена, когда уровень вредностей, выделяемых внутри помещения, значительно превышает уровень продуктов сгорания от газовых воздухонагревателей прямого нагрева: литейное производство, сварочные цеха и т.д. Данные воздухонагреватели могут обеспечить большую степень нагрева воздуха, чем воздухонагреватели непрямого нагрева. Их КПД = 100%. Нет сложностей с большими отрицательными температурами уличного воздуха.

Система отопления, вентиляции и кондиционирования на основе газовых воздухонагревателей непрямого нагрева также может быть децентрализованной и централизованной системой. При этом системы отопления, вентиляции и кондиционирования на основе газовых воздухонагревателей более экономичны:

А. По капитальным затратам:

1. Для обогрева монообъемных помещений, где нужно отопить объем помещения, а не условную строительную площадь.

2. Если на объекте предусматривается разветвленная система вентиляции. Совмещенная система вентиляции и воздушного отопления будет эффективней, дешевле (на 20-40%), чем раздельное исполнение вентиляции и, допустим, установка котельной.

Б. По расходам при эксплуатации:

1. При наличии временного графика по необходимой температуре в помещениях.

2. При необходимости отопить большие и/или разветвленные объекты, за счет локального размещения теплогенераторов. Известно, что рационально делать разводку энергоносителя, а не теплоносителя.

Если обобщить все преимущества воздушного отопления на основе газовых воздухонагревателей по сравнению с традиционным, то можно отметить следующие:

  • возможность объединения отопления, вентиляции и кондиционирования в одной системе, за счет чего можно добиться малой металлоемкости;
  • большая эффективность и экономичность за счет отсутствия промежуточного теплоносителя – воды, а следовательно, возможности «разморозки» и протечек;
  • малая инерционность системы (нагрев воздуха происходит за 20–40 мин.) и, как следствие, быстрое изменение температуры в течение суток;
  • возможность размещения внутри отапливаемого объема, без подготовки отдельного помещения (котельной).

С 1990-х годов в России есть уже десятки промышленных, коммерческих объектов с применением газовых воздухонагревателей. Они понемногу завоевывают долю рынка.

В жилищном секторе ситуация другая. Для многоквартирных домов, конечно, водяное отопление более применимо, так как вода – это лучший теплоноситель; централизованно распределить воздух по, например, 10-этажному дому сложно. Механическая вентиляция – это более дорогая вещь, чем естественная, и пока нет примеров систем центрального кондиционирования в многоквартирном доме. Вариант децентрализованного воздушного отопления на основе газовых конвекторов (так называют газовые воздухонагреватели малой мощности) проблематичен разводкой газа по жилым помещениям и организацией дымоходов (газоходов для вывода продуктов сгорания).

В частном малоэтажном строительстве ситуация более благоприятная для воздушного отопления. Очень интересно такое решение – газовые конвектора. Они тоже могут быть с закрытой и с открытой камерой сгорания, могут работать как на природном, так и на сжиженном (баллонном) газе. Более дорогие модели оснащены вентилятором (диапазон мощностей от 1,5 до 11 кВт) для более интенсивного охлаждения теплообменника и иногда дутьевой горелкой, что позволяет раздельно монтировать дымоход и воздуховод для воздуха на горение, т.е. размещать газовые конвектора не только на внешних стенах. Есть модели со встроенным кондиционером.

В данное время большее хождение получили более дешевые модели, использующие атмосферные горелки с пьезозажиганием и естественную конвекцию (диапазон мощностей от 1,5 до 5 кВт), т.е. конвекцию без охлаждения теплообменника вентилятором. Неоспоримым достоинством таких моделей является отсутствие потребности в электричестве для работы автоматики и вентилятора.

Они будут обогревать вас при отключении электричества, в местах, где электричества нет в принципе. Они позволят быстро и просто отопить небольшую дачу, строительный вагончик и т.д., и т.п. Из недостатков, при локальном размещении в более или менее многокомнатном доме необходимо делать разводку газопровода и устраивать дымоход от каждого конвектора.

В США и Канаде наибольшее распространение для отопления малоэтажных частных домов получили системы воздушного отопления, совмещенного с вентиляцией и кондиционированием на основе газовых и дизельных воздухонагревателей. Так называемые централизованные системы. Такое воздушное отопление занимает примерно 80% рынка в малоэтажном строительстве за океаном. Почему? Потому, что американцы любят комфорт, они не представляют себе жилой дом не только без отопления зимой, но и без кондиционирования летом. Вентилировать помещение они также привыкли автоматически, а не с помощью форточек, как делаем это мы.

В 1990-х годах такие системы отопления частных домов стали появляться и в России. Пока такое решение новинка, хотя есть уже примеры целых поселков под Москвой, в Ростовской области, Якутии и т.д.

Основным моментом применения воздушного отопления в частном домостроении является реализация ее на стадии проектирования дома. В этом случае можно заранее предусмотреть систему воздуховодов в стенах, в перекрытиях, в полу или над навесным потолком. Реализация воздушного отопления в уже построенном доме зачастую проблематична.

Вот вкратце о воздушном отоплении. Заинтересовавшиеся легко найдут более подробную информацию в сети Интернет, могут лично пообщаться со специалистами, посетив профильные выставки.

Опубликовано в информационном бюллетене “Энергосовет”, выпуск 3(8), март 2010 г.

Как устроить воздушное отопление загородного дома: правила и схемы сооружения

Традиционно в качестве теплоносителя в системах отопления используют воду. Этот привычный способ обогрева имеет и преимущества, и недостатки. При строительстве собственного жилья возможности для экспериментов у владельца почти неограниченны.

Имеет смысл рассмотреть альтернативные варианты. Самый интересный из них – воздушное отопление загородного дома. На нем и остановимся более подробно в этой статье.

Как прогреть дом воздухом?

Воздух – вполне эффективный теплоноситель, гораздо удобнее, чем вода. Самый простой вариант такого отопления – обычный тепловентилятор. Небольшую комнату этот прибор, состоящий из вентилятора и греющей спирали, может прогреть буквально за считанные минуты. Разумеется, для частного дома понадобится более серьезное оборудование.

В качестве источника тепла можно использовать газовый или твердотопливный котел. Подойдет и электрический нагреватель, но этот вариант считается не слишком выгодным, поскольку затраты на электроэнергию значительно возрастают.

Интересный и экологически чистый вариант отопления – использование солнечных батарей или солнечного коллектора. Такие системы размещают на крыше. Они либо сразу передают тепловую энергию солнца на теплообменник, либо преобразуют ее в недорогую электрическую энергию. В последнем случае от батареи можно также запитать и вентилятор.

Воздух нагревается в теплообменнике и поступает в отдельные помещения по воздуховодам. Это довольно громоздкие конструкции, выполненные из прочного металла. Сечение воздуховодов значительно больше, чем диаметр трубы водяного отопления.

А вот радиаторы для воздушного отопления не нужны. Теплый воздух просто наполняет комнаты через специальные решетки. Как известно, горячий газ стремится вверх. Холодный воздух при этом будет вытеснен вниз.

Отсюда холодные потоки воздуха перемещаются обратно к теплообменнику, нагреваются, поступают в комнаты и т.д.

Почти все системы воздушного отопления предусматривают установку вентилятора, который нагнетает горячий воздух и заставляет его перемещаться по системе отопления. Наличие такого прибора делает систему зависимой от электрической энергии.

Можно сделать и такую систему, в которой горячий воздух будет перемещаться естественным образом, без всякого вентилятора. Однако эффективность работы таких систем обычно оставляет желать лучшего, поскольку помещения в этом случае прогреваются слишком медленно.

Особенности воздушного отопления

По сравнению с традиционным водяным отоплением воздушные системы имеют множество преимуществ. Например, отмечается высокий КПД такой системы, который может составлять 90%. КПД водяного отопления редко достигает 65%.

Если воздушное отопление устроено правильно, воздух прогревает комнаты исключительно быстро, буквально за считанные минуты. Температура в помещениях регулируется с помощью автоматического оборудования, которое включает и отключает нагревательный прибор по мере необходимости.

В результате в доме всегда тепло, а расходы на обогрев сокращаются. Пользоваться системой воздушного отопления проще. Воздуховоды не засоряются так часто, как трубы водяного отопления, соответственно, они реже нуждаются в очистке.

По понятным причинам владельцы воздушных систем отопления не имеют проблем с протечками, как и с угрозой заморозки труб, если в холодное время года котел по какой-то причине перестал работать.

Узнав о преимуществах воздушного отопления, следует оценить и его недостатки. Для начала, установить такую систему в уже построенном доме очень сложно, да и не всегда возможно. Нельзя просто демонтировать трубы и радиаторы водяного отопления и установить вместо них воздуховоды и решетки, поскольку здесь используются совсем другие принципы.

Громоздкие воздуховоды займут значительно больше места, да и смотреться вдоль стен они будут не слишком эстетично. Обычно их размещают за подвесными потолками, фальш-панелями и т.п. Фактически для такой реорганизации отопления понадобится серьезный капитальный ремонт всего дома.

Перед тем, как начать ломать стены, придется провести серьезные инженерные расчеты. Именно поэтому устраивать в доме воздушное отопление рекомендуется на этапе его постройки. А все необходимые расчеты выполняются еще во время проектирования здания. В этом случае можно получить удобную, надежную и высокоэффективную отопительную систему.

Еще одна проблема – зависимость работы воздушного отопления частного дома от наличия электроэнергии. Вентилятор не крутится, горячий воздух не перемещается, комнаты остывают так же быстро, как и нагрелись. Придется потратиться на какой-то альтернативный источник электроэнергии, например, на генератор.

Принципы проектирования системы

При проектировании систем воздушного отопления учитывают множество важных факторов. Прежде всего, это потребность каждого отдельного помещения в тепле, а также потери тепла для каждой комнаты. Двери, окна, вентиляционные отверстия и прочие объекты способствуют тому, чтобы драгоценные килоджоули тепловой энергии уходили наружу.

Важнейший момент – наличие качественного утепления здания. Если в доме стоят пластиковые окна, хорошие двери, а его фасад надежно утеплен, потери тепла будут меньше, а затраты на отопление удастся заметно сократить. Если речь идет о реконструкции здания, начать следует именно с проектирования утепления.

После того, как соотнесена потребность в тепловой энергии и ее затраты, рассчитывается мощность нагревательного оборудования и выбирают его тип. Затем просчитываются параметры потока горячего воздуха. Выполняют специальные аэродинамические расчеты, чтобы вычислить необходимые размеры воздуховодов.

Предварительно рассчитать мощность оборудования можно, ориентируясь на следующие цифры: для обогрева каждых 10 кв. метров помещения понадобится около 0,7-0,8 кВт тепла. Это при условии, что дом качественно утеплен, иначе понадобится более мощное оборудование. Но полное проектирование и подробные расчеты лучше поручить опытному инженеру.

Читайте также:  Виды котлов отопления: обзор вариантов и важных нюансов

Неправильные расчеты могут сказаться на состоянии готовой системы очень печально. Для непрофессионально спроектированной системы воздушного отопления характерны такие проблемы, как частые поломки оборудования, перегрев воздуха в помещениях, перегрев оборудования, сквозняки, повышенный уровень шума.

Одновременно с проектированием системы воздушного отопления имеет смысл продумать и расстановку стационарных предметов мебели в доме. Приточные и вытяжные решетки должны располагаться в местах, удаленных от постоянного присутствия людей.

Они также не должны быть скрыты под шкафами, тумбами или другими объектами, которые затрудняют свободное перемещение воздушных масс.

В многоэтажном частном доме вытяжные решетки рекомендуется располагать таким образом, чтобы на верхних этажах остывший воздух отбирался в систему сверху, а на нижних этажах – снизу. Это обеспечит более равномерное распределение тепла по всем помещениям. Подробнее о том, как правильно произвести расчет воздушного отопления читайте в этом материале.

Разновидности систем воздушного отопления

Среди известных науке систем отопления можно выделить три разновидности:

  • прямоточную;
  • рециркуляционную (она же гравитационная);
  • рециркуляционную с частичным забором наружного воздуха.

Прямоточные системы – самые древние и простые по конструкции. Они использовались еще в Древнем Риме и были широко распространены в Лондоне до начала промышленно-технической революции.

При прямоточной системе нагревательный прибор, т.е дровяная печь или камин, располагался в нижней части дома, оптимально – в подвале. Тепло от нагретого печью воздуха поднималось вверх, передавалось на стены и перекрытия.

Чтобы улучшить циркуляцию горячего воздуха и эффективность отопления, в полу проделывали специальные отверстия.

Остывший воздух покидал помещение через отверстия в крыше, а печь (камин) прогревал новые воздушные массы, поступившие извне, поскольку серьезная теплоизоляция зданий в те времена еще была не развита.

Низкая эффективность прямоточных систем очевидна. Она требует сгорания большого количества топлива, но значительная часть тепла поглощается материалом стен, пола и перекрытий.

При этом помещения прогреваются неравномерно: внизу слишком жарко, а верхние комнаты уже не успевают нагреться. Часть тепла вообще покидала дом через крышу вместе с воздухом.

Более современная рециркуляционная система появилась благодаря развитию газового отопления. Отопительное оборудование этого типа позволяет прогревать не весь дом целиком, а только конкретные воздушные массы. Из них формируются воздушные потоки, которые направляются снизу вверх в конкретные помещения.

Горячие воздушные массы при этом вытесняют холодный воздух, который уходит через решетки, устроенные в полу комнаты. Холодный воздух по воздуховодам поступает к нагревателю и возвращается в систему в виде горячего потока. Цикл рециркуляции повторяется снова и снова.

Затраты тепловой энергии при рециркуляционной системе обогрева в разы меньше, чем при использовании прямоточной схемы. Но есть в этом варианте и недостатки. Закрытая система препятствует обновлению воздуха, что ухудшает качество жизни в доме.

Частично проблему можно решить, используя такие средства, как фильтры, ионизаторы, увлажнители и т.п. Но хорошие приборы этого типа довольно дороги, а их обслуживание потребует дополнительных усилий, а также средств автоматизации.

Более эффективно проблему восстановления воздушных потоков можно решить с помощью рециркуляцонной системы обогрева с частичным забором воздуха извне.

При обустройстве такой схемы предусматривают частичный вывод небольшого количества воздуха наружу и забор соответствующего объема воздушных масс с улицы. В результате состав воздуха внутри здания регулярно обновляется.

Рециркуляционные системы работают на гравитационном принципе: горячие потоки поднимаются вверх, а холодные – опускаются вниз. К сожалению, не во всяком здании такая циркуляция осуществляется достаточно эффективно. В таком случае в систему включают вентилятор, чтобы осуществлять процесс рециркуляции принудительно.

Особенности монтажа системы

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

Для этого понадобится:

  • нагревательный прибор;
  • 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.

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.

Воздушное отопление. Виды и устройство. Работа и применение. Выбор

Сравнительно недавно появился такой способ обогрева дома, как воздушное отопление. Если раньше этот вариант применялся для отопления больших помещений, складов, офисов и магазинов, то сейчас его все чаще используют для обогрева частных домов.

Благодаря тому, что данный вид отопления подходит как для небольшого дома, так и для производственных помещений и стоимость такого оборудования будет меньше, по сравнению с другими типами обогрева, воздушное отопление быстро приобретает популярность.

Виды воздушного отопления

В этом случае основным теплоносителем является воздух, его нагрев происходит за счет первичного теплоносителя, это может быть горячая вода, пар или газ.

Разделение данного типа отопления на виды проводится по параметрам:
  • Способ циркуляции воздуха. Это может происходить механическим путем, когда для движения воздуха используются вентиляторы или естественным, в этом случае воздушные массы перемещаются за счет разницы температуры.
  • Тип устройства. Могут использоваться центральные устройства, которые находятся вне дома и воздух в помещении подается по специальным воздуховодам, или локальные – они находятся непосредственно в помещении и помогают поддерживать температуру в заданной зоне.
  • Способ воздухообмена. Есть системы, использующие только воздух, находящийся внутри обогреваемого помещения, они называются рециркуляционные. Могут быть системы с частичной рециркуляцией и приточные – в них приток воздуха происходит с улицы.
  • Тип расположения. Такие устройства могут располагаться на полу или быть подвесными.
Устройство воздушной системы отопления
Если в системе обогрева используются воздуховоды, то к ней относится:
  • Установка, при помощи которой нагревают воздух.
  • Вентилятор, он необходим для перемещения воздуха по воздуховодам.
  • Система воздуховодов.

Такой тип обогрева позволяет не только отапливать помещение, летом можно установить охлаждающую систему и таким образом, поддерживать в доме комфортную температуру. При использовании системы естественной циркуляции воздуха воздуховодов нет, и нагретый воздух сразу попадает в помещение.

Теплогенератор, который используется для нагрева воздуха, должен его разогревать не выше 70 градусов. Это надо для того, чтобы при смешивании его с воздухом в комнате, он оставался пригодным для дыхания.

Теплогенератор может быть нескольких видов:
  • Прямого нагрева – нагрев воздуха происходит за счет сгорания топлива (газ, уголь, дизтопливо и др.).
  • Электрическое оборудование прямого нагрева – используются мощные тепловентиляторы, которые одновременно нагревают и перемещают воздушные массы.
  • Косвенного нагрева – есть теплообменник, в нем циркулирует вода и уже она нагревает воздух.
  • Комбинированные устройства — оборудование нескольких типов объединяют в единую систему, что позволяет получить качественный и эффективный обогрев.

Кроме описанных элементов, такая система обогрева может включать в себя фильтры для очистки воздуха, увлажнители, ионизаторы, осушители, стерилизаторы и другое оборудование. Для управления могут использоваться автоматические системы, при помощи которых в помещении создаются комфортные условия.

Принцип действия

Воздух нагревается в теплогенераторе, после чего подается в помещение. Перед подачей нагретого воздуха, он проходит очистку при помощи системы фильтров, а после этого, по воздуховодам разводится в разные комнаты. На воздуховодах есть диффузоры, которые используются для регулировки подачи воздуха и таким образом, в помещении поддерживается заданная температура.

Обычно циркуляция воздушных масс проводится принудительно, то есть при помощи мощных вентиляторов. Воздуховоды могут иметь круглое или прямоугольное сечение. В интерьер лучше вписываются те, которые имеют прямоугольное сечение, но аэродинамическое сопротивление меньше у круглых. После охлаждения воздуха, он по возвратным воздуховодам снова попадает в теплогенератор и за счет его циркуляции происходит обогрев дома.

Область применения

Воздушное отопление широко применяется как в промышленных и общественных помещениях, так и в жилых домах. Если радиус действия системы не более 10 метров, то можно использовать системы отопления с естественной циркуляцией. Когда он будет больше, необходимо устанавливать вентиляторы, которые смогут обеспечить принудительную циркуляцию воздуха.

Рециркуляционные системы можно использовать только там, где воздух не загрязняется различными выделениями. Если он загрязняется, например, вредными микроорганизмами или другими источниками, то необходимо устанавливать прямоточную систему отопления, которая связана с приточной вентиляцией.

Воздушное отопление экономически более выгодное, чем паровое или водяное, так как для его создания требуется меньше металла, а монтаж проводится намного проще и быстрее.

Как выбрать воздушное отопление

Если решено установить в доме воздушное отопление, надо сначала определиться с источником тепла, который используется в теплогенераторе:
  • Твердотопливный котел, этот вариант нагрева является самым простым и доступным. При нагреве булерьяна происходит естественная циркуляция воздуха, что позволяет обогревать небольшой дом, если организовать принудительную циркуляцию воздуха по воздуховодам, то обгорев, проводится еще более эффективно.
  • Газовыйкотел, во время сжигания газа в теплообменнике нагревается воздух, после чего он принудительно разводится по комнатам.
  • Электрические системы, такое решение реализуется при помощи тепловентиляторов, тепловых пушек или электрических конвекторов с обдувом теплообменника.
  • Тепловой насос, самым простым вариантом является оконный кондиционер, особенностью теплового насоса является то, что он берет тепло из воздуха, воды или грунта и отдает его для нагрева помещения.
Во время проведения расчета такой системы отопления, надо учитывать следующее:
  • Из каких материалов построен дом.
  • Какими материалами и насколько качественно выполнена его теплоизоляция.
  • Размер и число окон.
  • Сколько в доме постоянно проживает людей.
  • Используются ли дополнительные источники тепла и какая у них мощность.

Специалисты рекомендуют при проведении расчета учитывать, что на кубический метр отапливаемого объема надо затратить 40 Ватт тепловой мощности, для северных районов с суровыми зимами этот показатель увеличивают в 1,5-2 раза.

Проще планировать такое отопление на стадии строительства дома, так как воздуховоды можно спрятать в стенах или оставить для них пустоты. В готовом здании это сделать сложнее и не всегда получается сделать их незаметными.

Достоинства и недостатки
Воздушное отопление используется очень часто, что указывает на его популярность, которая объясняется следующими преимуществами такого обогрева:
  • Низкие затраты энергии.
  • Нет радиаторов и труб, что позволяет экономить на материалах и на времени создания такой системы обогрева.
  • Высокий КПД, он часто больше, чем у систем водяного отопления.
  • Такой теплоноситель, как воздух не замерзает и не протекает.
  • Есть возможность совмещать в одной системе отопление дома и системы вентиляции, кондиционирования.
  • Быстрый нагрев помещения, достаточно 20-40 минут, чтобы нагреть помещение, в котором была отрицательная температура.
  • При установке автоматической управляющей системы, можно настроить необходимую температуру, в момент нахождения людей в доме и когда их в нем нет.
  • Так как нет труб и радиаторов, экономится пространство комнаты и не портится ее эстетичный вид.
  • Быстрая окупаемость.
  • Большой срок службы, при правильной эксплуатации, такая система будет работать минимум 30-40 лет.
  • Доступная стоимость.
Но нельзя сказать, что воздушное отопление является идеальным вариантом, как и у других способов обогрева, есть у него и ряд недостатков:
  • Во время работы вентиляторов создается определенный шум, чтобы его уменьшить, их надо устанавливать в отдельных помещениях.
  • На уровне пола и потолка будет значительная разница температуры и чтобы ее уменьшить, надо увеличивать мощность используемого оборудования.
  • Если забор воздуха происходит с улицы, и нет фильтров или они загрязнились, то в дом будет попадать пыль.
Особенности расчета

Для самостоятельного расчета такой системы обогрева, надо иметь специальные знания и навыки, поэтому лучше воспользоваться услугами специалистов. Заказчик может только проконтролировать выполнение расчетов, в их число входят такие этапы:

  • Расчет тепловых потерь в каждой комнате.
  • Выбор типа отопительного оборудования и определение его мощности.
  • Какое необходимо количество подогретого воздуха, с учетом выбранного оборудования.
  • Длина и сечение воздуховодов.

В таком случае заказчик получает несколько вариантов расчетов, сделанных специалистами, и сможет выбрать тот, который полностью удовлетворит его требованиям.

Ссылка на основную публикацию