Воздушное отопление загородного дома. Воздушное отопление дома

1.
2.
3.

Для того чтобы оборудовать надежную, качественную и, что очень важно, экономную систему теплоснабжения в доме частного, типа, можно применит отопление воздушного типа. Воздушное отопление в частном доме значительно упростит эксплуатацию всей системы и позволит создать в помещении благоприятный микроклимат.

То, как выбрать такое отопление, во многом зависит ряда критериев. Однако этот вариант обогрева уже успел доказать свою производительность и высокие показатели работы на практике, чем и завоевал сравнительную популярность среди потребителей.

Наиболее распространенной является воздушная система отопления дома, поскольку такой вариант является не только вполне доступным в плане стоимости, но и отличается хорошей производительностью и экономичностью. Конструкция такой системы включает в себя следующий набор функциональных элементов:

тепловой генератор, который представляет собой калорифер, работающий на воде. Это устройство является основным в процессе нагрева воздуха в помещении;
специальные разветвленные каналы, именуемые воздуховодами. Они призваны направлять нагретый воздух в нужное помещение;
оборудование наподобие стандартного вентилятора, которое отвечает непосредственно за передачу тепла в нужный участок комнаты.

Об особенностях функционирования, а также о технических характеристиках такой процедуры, как воздушный обогрев дома, далее и пойдет речь.

Плюсы и минусы воздушного отопления в частном доме

Среди неоспоримых преимуществ, которыми обладают системы воздушного отопления частного дома, обязательно нужно выделить следующие:

очень высокая производительность работы (около 90%);
вся конструкция исключает наличие каких бы то ни было дополнительных отопительных элементов наподобие радиаторов, труб и т.п.;
воздушные отопительные системы могут быть связаны с системами контроля над климатом, сто особенно важно для жилых помещений, поскольку это дает возможность поддерживать желаемую комфортную температуру в комнате;
благодаря низкой инерционности качественно обогреть помещение можно очень быстро.

Но имеются в таких системах и некоторые недостатки, наиболее очевидными из которых являются такие, как:

схема воздушного отопления подразумевает монтаж этой коммуникации исключительно на этапе строительства сооружения частного типа;
для качественной работы такая система требует постоянного внимания со стороны хозяев и должного обслуживания;
принцип работы воздушного отопления построен так, что для функционирования ему требуется постоянное электрическое питание, что, в свою очередь, объясняет необходимость обязательного устройства резервной точки подачи электроэнергии;
в процессе эксплуатации каким-либо образом усовершенствовать такую систему не получится.

Кроме того, нельзя не отметить и тот факт, что любые возникающие в помещении сквозняки способны нарушить нормальную циркуляцию теплого воздуха в комнате, что неизбежно вдет к перегреву пространства под потолком и охлаждению участка помещения в районе пола.

В принудительной системе циркуляции обязательно наличие вентилятора, который путем давления направляет нагретые потоки воздуха, поступающие через воздуховоды. Монтаж такого вентилятора осуществляется под камерой сгорания, которой оборудованы котлы воздушного отопления (прочитайте: "Как использовать котел воздушного отопления – варианты обогрева теплым воздухом "). Это устройство призвано очищать попадающий в него воздух от частиц пыли и иных вредных веществ и передавать уже очищенный поток в теплообменник.

Непосредственно после теплообменника нагретый до нужной температуры воздух поступает в комнату, после чего возвращается обратно в систему через систему вентиляции по воздуховодам обратного пути.

Как правильно рассчитать систему воздушного отопления

Правильный расчет системы отопления воздушного отопления должен выполняться с учетом следующих параметров:

показатели мощности нагревателя воздуха. Этот параметр должен быть таким, чтобы помещение обогревалось нормальным образом даже с учетом всех теплопотерь;
скорость, с которой передается нагретый воздух;
объем потерь тепла, осуществляемых через оконные и дверные проемы, а также через стены и перекрытия;
диаметр, который имеют воздуховоды. Здесь важно выполнить расчет характеристик аэродинамики для того, чтобы определить, сколько теплого воздуха теряется. Читайте также: " ".

Если рассчитать систему отопления неправильно, то это может стать причиной следующих проблем:

значительный перегрев носителя тепла;
неприятный шум и стук в процессе работы;
сквозняк, появляющийся в комнатах.

Принцип монтажа системы воздушного отопления

Генератором тепла в такой системе может служить как стандартный электрический нагреватель, так и котел отопления, работающий как на газу, так и на твердом топливе.

В том случае если теплогенератором будет выступать твердотопливный котел, то очень важно, чтобы он был оборудован функцией регулирования скорости, с которой будет гореть источник тепла. Если применяется котел на газу, то он должен быть оснащен системой автоматического включения и выключения, а также функцией контроля над температурой топливе, чтобы этот показатель не выступал за пределы обозначенного параметра.

Приобретать все необходимые установочные материалы, такие как воздушный клапан для отопления, заслонки, воздуховоды и иные элементы требуется заранее и уже в готовом к монтажу виде.

На видео показан один из вариантов системы воздушного отопления в частном доме:

Можно с уверенностью сказать, что подобная воздушная отопительная система может быть оборудована в любом помещении, важно лишь четко соблюсти все нормы ее монтажа и серьезно отнестись к процессу установки. При возникновении любых сложностей всегда можно прибегнуть к помощи профессиональных специалистов, которые подскажут, как правильно оборудовать радиаторы воздушного отопления, а также предоставят различные фото этих изделий и помогут разобраться с особенностями их подключения к системе.

Традиционно монтируемый контур отопления в постройках различного назначения – водяной (печи, камины, «козлы» и так далее не в счет), хотя в качестве теплоносителя в нем могут использоваться и так называемые «незамерзайки». В индивидуальных жилых строениях и квартирах в последнее время стали устанавливаться и электрические системы (наиболее распространенные варианты – греющие кабеля, маты, ИК-приборы).

Но если задать вопрос, что такое воздушное отопление, то вряд ли из 10 человек хотя бы двое правильно на него ответят. Хотя для установки в частном доме система этого типа – более чем привлекательное инженерное решение. Что она собой представляет, чем характеризуется и о многом другом – эта статья.

Принцип функционирования

Система воздушного обогрева монтируется по разным схемам, в зависимости от отапливаемой площади, этажности частного дома и ряда других факторов. Если коротко, то ее работа заключается в нагреве охлажденных воздушных масс, подающихся в теплогенератор, с последующим их отведением по «каналам», которые отвечают за отопление отдельных помещений.

Устройство воздушной системы отопления

В ее составе могут быть различные элементы, в зависимости от конкретного проекта. Основными (базовыми) являются:

Теплогенератор. Нагревателем воздуха может служить котел, калорифер водяной, камин, тепловая пушка. Есть и другие варианты, например, солнечные батареи;

Воздуховоды. Собственно, это каналы, по которым циркулируют потоки воздуха. В продаже есть разные исполнения таких изделий. Отличия в материале, сечении (круг, прямоугольник, квадрат), типоразмерах. Сочленение отдельных секций простое, поэтому монтаж своими силами никакой сложности не представляет;
Теплообменник (экономайзер, рекуператор). Устанавливается не всегда, но для больших систем, как правило, монтируется;
Дополнительное оборудование (клапана, вентиляторы, распределительные головки, решетки и ряд других элементов системы).

Варианты воздушного отопления

Циркуляция воздушных масс – принудительная или естественная (гравитационная). Последняя разновидность системы монтируется, как правило, в небольших одноэтажных строениях.

Она характеризуется некоторой инерционностью (обусловленной архитектурными особенностями здания), зато контур является энергонезависимым (отпадает необходимость в использовании вентиляторов и других электрических приборов), а ее монтаж обходится дешевле. По сути, это усовершенствованное отопление печное частного дома.

Преимущество в том, что воздух может забираться извне (открытый цикл).

Следовательно, появляется возможность его регулярного освежения. Причем при любой температуре «за бортом», в то время как качественное проветривание комнат в зимний период способом открывания окон и дверей в некоторых случаях нежелательно. Например, если в доме маленькие дети, «капризные» растения и тому подобное. Минус понятен – более высокая стоимость установки и необходимость постоянного эн/обеспечения.

Особенности воздушного отопления

Плюсы:

Один из главных – отсутствие риска протечек. Их не бывает в принципе, учитывая, что теплоносителем является воздух. Сюда же можно добавить, что и промерзание такой системы исключено. Для загородного строения, в которое хозяева наведываются лишь изредка – более чем актуально.

Высокая экономичность. Чтобы лучше понять, следует разобраться детально, за счет чего снижаются расходы:

Профессионально выполненный монтаж системы обеспечит ее КПД на уровне не менее 93%. Если учесть, что для водяных контуров данный показатель редко доходит до значения 75%, то преимущество более чем весомое.
Расход «топлива» минимальный. Во-первых, благодаря высокой инерционности системы отопления подобного типа (теплоноситель нагревается быстрее). Во-вторых, режим работы теплогенератора более «щадящий». Он включается лишь при падении температуры ниже предела, который задан автоматикой. Следовательно, его функционирование – это чередование периодов включения и покоя.
Трубы, батареи (радиаторы) в таких системах не используются. Если сравнить общие расходы на монтаж оборудования, то для отопления воздушного затраты несколько меньше, чем водяного.
Возможность совмещения функций обогрева и . После установки в частном строении системы отопления воздушного типа приобретение других бытовых приборов категории «климатическое оборудование» не требуется.

Быстрый монтаж системы. Даже если придется заниматься этим самостоятельно, не потребуются специфические инструменты и приспособления. Например, «утюг» для пластиковых труб и ряд других, не относящихся к бытовым.

Бесшумность воздушной системы. Во-первых, теплоноситель по трубам не «шуршит», что некоторых людей очень раздражает. Во-вторых, собственники частного дома никогда не столкнутся с таким «сюрпризом», как регулярные гидравлические удары. Особенно если строение более 2-х этажей.

Минимальный перечень работ, предусмотренных ТО. С точки зрения эксплуатации – довольно выгодная система.

Читателю, для которого эти аргументы не очень убедительны, можно привести еще один – длительный эксплуатационный срок воздушной системы. По сравнению с водяным отоплением превышение примерно в 2,5 – 3 раза.

Минусы

Если внимательно вникнуть в суть претензий, которые предъявляются к воздушной отопительной системе ее «благожелателями», то можно сделать вывод, что они, как впрочем, и все в этом мире, относительны.

Невозможность переделки. Чего конкретно? Вот этот вопрос прежде всего и следует уточнять.

Зависимость от эл/питания. Это относится только к отопительным системам, в которых циркуляция воздуха организована принудительно. То же самое можно «поставить в пику» практически любому контуру обогрева, за исключением разве что тех, где используются энергонезависимые котлы (типа TLO).

Необходимость в более частом проведении ТО. Обслуживание нужно любой технической аппаратуре (механизму, системе). Все дело в том, насколько грамотно ее эксплуатирует хозяин. Применительно к воздушному отоплению основное внимание уделяется своевременному удалению конденсата и нагара внутри воздуховодов. Однако в профессионально спроектированной системе предусмотрено, как минимизировать данные «недостатки» и облегчить проведение технологических операций.

Воздушную систему нельзя установить в эксплуатирующемся частном или ином строении. И опять не совсем верно. На этапе проектирования выбирается способ прокладки кабель-каналов. В основном встречаются скрытые схемы. Некоторые из них действительно, просто так не переделать. Но кто мешает предусмотреть монтаж различных фальш-панелей, установку натяжных потолков. Если правильно выбрать вид полотна (например, на тканевой основе), то им прикроется большая часть воздуховодов.

Автор рекомендует не судить столь однозначно о перечисленных недостатках и их количестве. Идеала не существует – это общеизвестно. А различные минусы можно «сгладить», если понимать принцип работы воздушного отопления, тем более монтируя систему по проекту, составленному профессионалом.

Стоимость воздушного отопления

Здесь уместно обозначить лишь ориентировочные данные, так как затраты зависят от схемы, состава, используемого оборудования, архитектуры строения и так далее.

Фирмы-подрядчики оценивают свои услуги за монтаж (без материалов) в пределах 920 – 1 140 руб/м2. Если все делать своими руками, этот пункт в смете будет отсутствовать. Но за разработку документации лучше заплатить, так как самостоятельно провести расчеты вряд ли получится.

Нелишне отметить, чем чреваты ошибки в проектировании:

Постоянные сквозняки.
Присутствие в комнатах дома посторонних шумов.
Перегрев воздуха и осушение помещений.

И это только основные, наиболее часто «имеющие место быть» неприятности.

Общей информации достаточно. Решайте, читатель, нужно ли вам такое отопление в частном доме. Но то, что эта система избавит от многих проблем, связанных с водяным контуром – однозначно.

Занимаясь постройкой собственного дома, необходимо позаботиться о выборе для него отопления. В современных условиях производители предлагают множество решений, которые способны повысить эффективность этого процесса. Некоторые технологии предполагают модернизацию газовых систем отопления, а есть варианты менее популярные в нашей стране, но успешно внедряемые за ее пределами.

К одному из таких способов обогрева домов относятся системы воздушного отопления. Лидерами по внедрению подобной аппаратуры являются страны североамериканского континента. Там частные домовладения в большинстве случаев оснащены именно этим типом отопительных установок.

Актуальность внедрения

Для воздушной системы отопления характерны режимы терморегуляции, при которых доведенный до необходимой температуры воздух (разогретый либо охлажденный) подается по разветвленным в помещении каналам непосредственно в каждую комнату.

Данный вариант компоновки имеет определенные преимущества перед классическими радиаторными системами обогрева:

в конструкции не используется промежуточный теплоноситель (вода или антифриз), что существенно облегчает обслуживание, потребность в контроле необходимого объема воды либо наличии завоздушивания системы;
присутствует возможность зонированного обогрева помещений с индивидуальными температурными режимами для каждого помещения в зависимости от текущей ситуации;
в схеме системы воздушного отопления отсутствуют радиаторы, что позволяет рационально использовать пространство и повышает безопасность комнат для маленьких детей;
общий коэффициент теплоотдачи является относительно высоким, при этом минимизированы затраты на теплогенерацию;
в систему встроена дополнительная электронная фильтрация воздуха, обеспечивающая защиту от распространения пыли и вредных микроорганизмов.

ВИДЕО: Особенности конвекционного типа обогрева

Сопоставление воздушных с водяными системами

Основными конкурентами для систем воздушного отопления частного дома являются системы с жидким теплоносителем. Поэтому уместно их сравнивать по основным параметрам:

За счет отсутствия посредника-теплоносителя удается повысить общий КПД системы, который достигает в разных моделях воздушных систем 80-95%. Наличие в цепи программируемого термостата способно повысить дополнительную экономию в 5-15%. В этом случае используются дежурные режимы, понижающие температуру при отсутствии хозяев на 5-7 0 С.
Минимальная инертность позволяет выходить аппаратуре в рабочий режим за считанные минуты. Так как происходит быстрая циркуляция воздуха, то обогреть помещение также удается за 10-20 минут, в зависимости от его объема.
Так как система не имеет жидкости в разветвленных магистралях, то даже при значительном понижении температуры не происходит какого-либо перемерзания системы.
Максимальная степень автоматизации позволяет генерировать именно столько тепловой энергии, сколько нужно для выхода в заданный режим, снижая потери и гибко реагируя на текущую потребность.

Срок эффективной службы воздушного отопления дома по канадской методике составляет до 40 лет. При этом можно монтировать в качестве дополнения установку, занимающуюся увлажнением воздуха.

Принцип работы

Главным элементом в цепи является нагреватель воздуха. Он оснащен вентилятором, нагнетающим воздушные потоки для транспортировки их к месту применения. Струя проходит сквозь установленный фильтр. Теплогенератором могут выступать такие элементы:

газовая горелка;
электрический ТЭН;
топка твердотопливного котла.

Использовать теплогенераторы для воздушного отопления на твердом топливе уместно в регионах, где этот тип топлива является широко распространенным.

Забор внутреннего воздуха осуществляется сквозь вмонтированные каналы, по которым он отправляется через фильтр к теплообменнику, где происходит передача тепловой энергии поступившим потокам. Внутренний нагретый воздух получает небольшую порцию наружного свежего воздуха, таким образом обеспечивается приток чистого кислорода в комнату.

Внешний забор воздуха установлен по периметру здания в районе окон или дверей, где происходит наибольшая теплопотеря. Процедура является цикличной, позволяя добиться нужной температуры на термостате. Все управление системой ведется через термостат, который можно запрограммировать на различные режимы, например, лето/зима, вариативность по времени суток и дням недели.

В теплое время года вся система быстро перенастраивается на режим охлаждения. Циркуляция воздуха проводится не через обогревательные элементы, а через хладагенты.

Разновидности отопительных воздушных систем

Существует несколько популярных систем, использующих разнообразные принципы работы. Наиболее популярными из них являются прямоточная и рециркуляционная система обогрева. Разберемся в их устройстве.

Прямоточная

Для прямоточной системы необходимо отдельное помещение в цокольном этаже или подвале. Разогрев воздуха осуществляется посредством сжигания каменного угля либо дров. Далее он перемещается благодаря естественному процессу в верхние полости, расположенные за отверстием в полу или в стенах. Далее осуществляется его выход наружу. При этом он успевает отдать тепловую энергию элементам здания - полу и стенам. Данный вид обладает меньшим КПД, поэтому используется гораздо реже, хотя стоит дешевле остальных.

Рециркуляционная

Рециркуляционные системы воздушного обогрева в большинстве случаев используют для обогрева воздуха газовые горелки в комплекте с большим числом фильтров. Разогретый воздух проходит по всем каналам и попадает в верхнюю область здания, где, остывая, опускается и вместе замещающими его объемами нового воздуха циркулирует в системе. В процессе можно полагаться на естественную циркуляцию за счет температурного расширения. Однако, более эффективно применять принудительное перемещение воздуха за счет установки вентиляторов.

Комбинированный вариант

Это различные комбинации воздушно-водяных или масляных схем отопления помещений, которые предлагаются в большинстве случаев для нескольких, соединенных между собой единой воздушной магистралью. Принцип работы заключается в том, что теплоноситель поступает от котельной по всем помещениям, а в качестве теплоотдающего элемента используется очень мощный радиатор.

Пример организации с частичным притоком свежего воздуха

Эти принципы работы опробованы в крупных промышленных помещениях в нашей стране, но также они являются перспективными для внедрения в бытовых условиях частных домостроений.

Что нужно для монтажа воздушного отопления

И хотя на сегодняшний день только в России работает несколько тысяч компаний по установке и монтажу воздушного отопления, его несложно собрать собственноручно.

Первое и основное - выбрать теплогенератор, который будет продуцировать тепло в дом. Марка теплогенератора и его мощность зависят от площади дома или квартиры, где будет монтироваться такая система.

Что еще понадобится для монтажа системы:

гибкий воздуховод - специальная оцинкованная труба, по которой будет циркулировать горячий воздух;
тройники для соединения труб и создания полноценной воздушной магистрали;
решетки для подачи горячего и забора охлажденного воздуха;
алюминиевый скотч для обеспечения герметичности соединения воздушной магистрали;
нож и монтажные крепежи.

Разновидности воздуховодов

Идеальный вариант, когда вентиляционные каналы проектируются еще на стадии строительства дома, для чего в стенах или перекрытиях монтируются специальные ниши, размер которых достаточен для расположения воздуховода.
При монтаже отопления в уже построенном доме понадобится возводить фальш-стены или подвесные потолки, которые смогут замаскировать массивные трубы.

В целом это удобная и перспективная система отопления, при которой затрачивается минимум средств на обогрев. Есть некоторые нюансы по обустройству и монтажу, но это действительно тонкости, которые по сравнению с обвязкой котла и монтажом радиаторов кажутся незначительными.

ВИДЕО: Экономичное воздушное отопление частного дома

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

С чего начать?

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

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

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

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

Расчет воздушного отопления

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

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

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

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

R = δ / λ , здесь:

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

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

Qвент = cm (tв – tн) , где:

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

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

Системы воздушного отопления

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

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

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

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

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

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

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

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

Воздушные тепловые насосы для отопления

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

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

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

Заключение

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

Экология потребления. Наука и техника: Как организовать воздушное отопление коттеджа или склада? Какое оборудование для этого необходимо? Что может послужить источником тепловой энергии и как развести тепло от него?

Как организовать воздушное отопление коттеджа или склада? Какое оборудование для этого необходимо? Что может послужить источником тепловой энергии и как развести тепло от него? Давайте постараемся разобраться.

Довольно непривычный вид котельной, верно?

ЧТО ЭТО ТАКОЕ

Строго говоря, к этой категории относятся все способы обогрева без посредничества теплоносителя. Сюда относятся и тепловые пушки, и кондиционеры в режиме обогрева, и обычные тепловентиляторы. В устоявшейся терминологии, однако, оборудование для воздушного отопления - это довольно ограниченный список устройств, предназначенных для нагрева воздуха и его подачи в воздуховоды.

Источником тепла может служить и электричество, и сгорание газа, солярки или отработанного масла. Мы не будем ограничивать себя в выборе какими-то рамками и постараемся рассмотреть наиболее практичные схемы реализации воздушного отопления, независимо от того, как позиционируются на рынке соответствующие устройства.

ПЛЮСЫ И МИНУСЫ

Стоит сделать небольшое лирическое отступление. Недостатки и преимущества придется все-таки обсуждать применительно к классической схеме: источник тепла находится в одном помещении; по всем другим теплый воздух разводится воздуховодами. Однако: на практике для помещений большого объема без перегородок (для гаража, теплиц или цеха) используется либо несколько источников тепла, либо один с направленными с помощью заслонок воздушными потоками. Разводка теплого воздуха рукавами просто не требуется.

ДОСТОИНСТВА

Малая инерционность. Помещение после запуска воздушных отопителей прогреется за считанные минуты. Для сравнения: при конвекционном отоплении дома с посредничеством теплоносителя только выход воды в батареях на приемлемую температуру может занять до двух часов.
Относительная дешевизна. Котлы воздушного отопления по стоимости не отличаются от предназначенных для водяных отопительных систем; а вот разводка заметно дешевле. Алюминиевый рукав и вентиляционная решетка несопоставимы по стоимости с радиатором, трубой и фитингами к ней.
Устойчивость к низким температурам. Воздушное отопление производственных помещений можно смело останавливать на ночь и не бояться разморозки труб и радиаторов.
Легкий скрытый монтаж. Водяное отопление подразумевает, что как минимум сами радиаторы или конвектора остаются на виду. Да, существуют и внутрипольные конвекторы отопления; но попробуйте утопить их в бетонное перекрытие в городской квартире. А поднять пол на необходимые несколько сантиметров не всегда позволяет высота потолков, да и объем работы при этом будет весьма немаленьким.
Совмещенность с вентиляцией. Больше того: воздушные тепловые насосы для отопления могут при необходимости осуществлять и кондиционирование воздуха.

Схема демонстрирует направление воздушных потоков при работе климатического комплекса на обогрев.

Простота запуска. Отопление воздухом не требует долгой балансировки радиаторов, стравливания воздуха из расширительного бачка и радиаторов, настройки рабочего давления в системе отопления и прочих утомительных процедур. Справедливости ради: балансировка выполняется только при первом запуске, а проблему стравливания воздуха позволит решить автоматический воздушный клапан отопления. Он самостоятельно даст выйти воздуху и перекроет дорогу теплоносителю.

НЕДОСТАТКИ

В сущности, серьезная проблема только одна. Если вытяжную вентиляцию в помещении легко расположить под потолком, где она никому не помешает, то монтаж воздушного отопления выполняется так, чтобы приток теплого воздуха был по возможности ближе к полу. В этом случае можно обеспечить эффективное распределение тепла конвекцией при небольшой скорости воздушного потока.

Да, можно нагнетать воздух из-под потолка мощным потоком, и он тоже эффективно прогреет комнату; но понравится ли вам постоянный сквозняк в спальне или гостиной? А раз приток воздуха расположен внизу - значит, воздуховоды придется либо прятать за декоративное покрытие стен, уменьшая полезный объем помещения, либо укладывать под чистовой пол, между лаг. Полезно: выходом может быть и сравнительно небольшой декоративный короб из гипсокартона. При потолочной разводке теплого воздуха придется обеспечить достаточно большую скорость потока.

ОДНАКО

Отопление кондиционером или тепловым насосом позволяет обойти все проблемы, связанные с разводкой теплого воздуха. Проект воздушного отопления может включать несколько независимых устройств, либо так называемую мультисплитсистему - один внешний блок и несколько внутренних. Магистрали куда тоньше воздуховодов, и их легко расположить под потолком.

ИСТОЧНИКИ ТЕПЛА

Какие источники тепла могут использовать теплогенераторы для воздушного отопления?

КОТЛЫ НА ТВЕРДОМ ТОПЛИВЕ

Самая, пожалуй, популярная печь для воздушного отопления - булерьян. Название изготовителя давно стало нарицательным для всех пиролизных печей с трубами-теплообменниками, обеспечивающими естественную циркуляцию нагретого воздуха. Печь располагается в любой точке дома. Для нее совсем необязательна котельная: в гостиной она не испортит дизайн помещения своим видом и не загрязнит воздух продуктами сгорания. В принципе булерьян способен прогреть дом с достаточно сложной конфигурацией помещений и за счет естественной циркуляции; однако при необходимости горячий воздух от него разводится алюминиевыми воздуховодами с естественной или принудительной циркуляцией по нескольким комнатам или этажам. Смонтировать систему воздушного отопления с булерьяном своими руками совсем не трудно.

Инструкция проста:

Устанавливаем печь в любом месте, где она не будет мешать и рядом есть возможность хранить суточный запас дров.
Крепим термостойким алюминиевым скотчем алюминиевые же воздуховоды сверху к трубам, опоясывающим топливник.
Снизу крепим короткие отрезки тех же воздуховодов с зафиксированными в них канальными вентиляторами.
Разводим рукава от печи по комнатам, которые планируется отапливать.

Здесь разводка сделана более дорогой, но и обладающей лучшими теплоизоляционными свойствами сэндвич-трубой. Весьма любопытная альтернатива - камины с воздушным отоплением. Обычный камин бесполезно отдает с продуктами сгорания большую часть тепла, здесь же произведенная при сгорании топлива тепловая энергия используется для нагрева воздуха в чугунном или стальном кожухе. Дальше нам все знакомо: воздух по системе воздуховодов разводится по комнатам.

ГАЗОВЫЕ КОТЛЫ И КЛИМАТИЧЕСКИЕ КОМПЛЕКСЫ НА ИХ ОСНОВЕ

Они используются и как отдельное устройство, обеспечивающее дом теплом, и как часть климатического комплекса. В первом случае схема работы довольно проста: котел, сжигая газ, нагревает теплообменник, через который принудительно прогоняется воздух. Затем он разводится по помещениям. Решения второго типа включают, наряду с котлом, дополнительное оборудование:

Систему рекуперации тепла;
Систему кондиционирования воздуха (в этом качестве выступает, как правило, канальный кондиционер);
Увлажнитель воздуха;
Ультрафиолетовый очиститель, который обеззараживает циркулирующий по дому воздух;
Фильтр для улавливания пыли.

Проект обойдется, разумеется, недешево. Отечественная климатическая система Антарес Комфорт, к примеру, может похвастаться стоимостью примерно в 3000 рублей на квадратный метр обслуживаемой площади, что для коттеджа площадью в 150 квадратных метров выльется в весьма впечатляющие 10 с лишним тысяч евро. Для сравнения: отопительное оборудование от известнейшего американского производителя Goodman обходится в 1300 - 1500 рублей на квадратный метр. Это тоже стоимость комплекса под ключ, однако он обеспечивает только обогрев. Разумеется, производитель готов предложить и комплексные решения по более высокой цене. Любопытно: Газовые котлы для воздушного отопления Goodman GMS, GDS и GMP имеют очень низкую температуру продуктов сгорания на выходе - всего около 40С, что позволяет использовать в качестве дымохода… пластиковые вентиляционные трубы.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ВОЗДУШНОГО ОТОПЛЕНИЯ

Простейшая и непревзойденная по дешевизне система электрического воздушного отопления - обычный тепловентилятор. Расходуя мощность около 2 киловатт, он быстро нагревает воздух, прогоняя его через раскаленную спираль. Увы - помимо низкой энергоэффективности, такая схема ухудшает состав воздуха в помещении, сжигая кислород. Разнообразные тепловые пушки и электрические конвекторы с обдувом низкотемпературного теплообменника уже более интересны. Они, будучи совмещенными с системами рекуперации тепла, уже могут создать в доме вполне комфортный климат. Затраты энергии будут несколько меньше, чем в случае применения электрического котла. Однако системы прямого обогрева все равно обходятся слишком дорого. К счастью, уже много лет существуют тепловые воздушные насосы для отопления, простейшим из которых является обычный оконный кондиционер. Они тратят тепло не на нагрев воздуха, а на перекачку тепла с более холодной улицы. Как вариант - насосы могут отнимать тепло у воды или грунта. Источник низкопотенциального тепла может быть любым. Принцип работы насоса общий для всех реализаций.

Давайте рассмотрим принципиальные схемы работы воздушных тепловых насосов. Точнее, источники тепла в них.

ГРУНТ-ВОЗДУХ

У почвы ниже уровня промерзания температура постоянна круглый год и растет с увеличением глубины. Достаточно погрузить в грунт несколько глубинных зондов или горизонтальный коллектор - и можно круглогодично извлекать тепло для обогрева воздуха в доме. Геотермальные насосы наиболее универсальны. Их основная проблема - дороговизна как самого устройства, так и его монтажа.

ВОДА-ВОЗДУХ

Если у вас высокий уровень проточных грунтовых вод - задача резко упрощается. Достаточно, упрощенно говоря, вырыть неглубокий колодец и погрузить в него зонд-теплообменник. Та же схема может быть использована, если рядом есть незамерзающий естественный водоем. Ограничение понятно и очевидно: вода есть далеко не везде.

ВОЗДУХ-ВОЗДУХ

Здесь мы видим две основных категории устройств. Мультисплитсистемы применяются для поддержания климата в небольших домах. Ограничение связано с тем, что длина магистрали не может быть бесконечно большой: компрессор ведь должен прокачивать через трубки фреон, а стенки трубы оказывают ему заметное сопротивление. Канальные кондиционеры - это типичная, каноническая система воздушного отопления. От одного внутреннего блока теплового насоса воздух каналами-воздуховодами разводится по всем помещениям. В этом секторе рынка в России предлагают свою продукцию прежде всего японские производители - Daikin и Mitsubishi. Несколько реже можно встретить американские Lennox и Carrier.

Функция внешнего блока - охлаждать окружающий воздух и транспортировать тепловую энергию внутрь дома. Общая проблема устройств - зависимость степени их эффективности от температуры на улице.

Стоит оговорить: точный расчет воздушного отопления - совмещенного с вентиляцией или выполненного отдельной разводкой - выполняется специалистами с учетом длинного ряда факторов: Материала и толщины стен; Количества и площади окон; Количества людей, которые будут находиться в помещении; Количества и мощности дополнительных источников тепла и т.д. Упрощенная схема - та же, что и для других отопительных систем: 40 ватт тепловой мощности на кубометр отапливаемого помещения. Для районов Крайнего Севера с учетом крайне низких зимних температур берется коэффициент 1,5-2,0. Для домов с высотой потолков 2,5-2,7 метра можно отталкиваться от площади: 1 КВт на 10 м2. опубликовано