Самодельное отопление дома горячим воздухом. Воздушное отопление: варианты исполнения
Воздушное отопление (ВО) – распространенная практика в частном хозяйстве. Такие системы позволяют обогреть помещение автономно, при необходимости охладить, контролировать микроклимат и выдавать высокие показатели КПД. Чтобы определиться стоит ли вам решаться на установку такой системы или остановиться на паровом отоплении , разберемся с принципом работы, видами, областью применения, положительными и отрицательными аспектами эксплуатации, особенностями составления проекта и монтажа.
Принцип работы
Самый простой пример системы воздушного отопления частного дома – это обычная русская печь на дровах. Чтобы приготовить обед и обогреть помещение, приходится запастись дровами и растопить печь. Воздух вокруг печи постепенно нагревается и распространяется по комнате, тем самым прогревая все жилище.
Естественная гравитационная циркуляция основывается на простых законах физики: теплый воздух более легкий, поэтому стремится подняться вверх, холодный опускается вниз.
Принцип работы системы воздушного отопления довольно прост, вентилятор нагнетает холодный воздух, он нагревается с помощью горелки и потом распределяется по дому.
Однако такой принцип отопления подразумеваем естественную циркуляцию воздуха. Современные системы работают с принудительной подачей горячего воздуха. Поток подается с помощью насосов и вентиляторных элементов. Воздуховоды проводят теплый воздух во все комнаты дома и нагревает их. По мере охлаждения холодный воздух опускается к полу, где он поступает в отверстие воздуховода, и в цикл начинается заново.
Способы циркуляции
Циркуляция воздуха может осуществляется в несколько вариантов:
- с включением свежего воздуха в цикл (рекомендованный);
- без подачи воздуха извне (закрытый цикл);
- циркуляция прямотоком – при этом холодный воздух выводится наружу, а новую порцию также получают с улицы.
Где используют ВО
Схема движения воздуха в воздушной системе отопления каркасного дома, где воздуховод устанавливается в полые стены.
Воздушное отопление рекомендуют устанавливать в частных домах каркасного типа. Так как конструкция такого дома предусматривает наличие пустот между внешней облицовкой и внутренним покрытием, то систему воздуховодов можно устанавливать в полых промежутках стены, при этом не затрагивая убранство дома.
Еще один вариант установки воздушной системы – внесение ее в проект будущей постройки. Так, при возведении стен между ними оставляют технические ниши для дальнейшей установки системы . Если вы планируете установить воздушное отопление в готовом сооружении без таких заготовок, то придется развернуть масштабное строительство и пересобрать стены.
Устройство и виды воздушного отопления в частных домах
Чаще всего система воздушного отопления для частного дома имеет следующие составляющие:
- теплогенератор – обычно его роль исполняет водный калорифер, который отвечает за нагрев воздуха;
- каналы воздуховодов для обеспечения подачи теплого воздуха в комнату;
- вентилятор для задания направления воздушным потокам внутри помещения.
Системы ВО формируют по гравитационным или принудительным схемам.
Гравитационные схемы
Естественная или гравитационная схема подразумевает, что теплый воздух циркулирует благодаря изменению своей плотности при смене его температуры. Главное преимущество этого вида состоит в том, что система функционирует практически автономно от электрической сети . Однако из-за недостатков диапазон использования такого подхода ограничен.
Работу может нарушить сквозняк или приток прохладного воздуха с улицы, и тогда обеспечен излишний нагрев воздуха у потолка и сильное охлаждение основной части комнаты.
Принудительные схемы
Основное отличие принудительной системы – присутствие вентилятора, который регулирует направление потоков воздуха. Теплогенератор нагревает воздух, вентилятор создает давление и направляет массы по трубам. Такие вентиляционные системы устанавливают под нагревателем, в который поступает очищенным от пыли и посторонних запахов воздух. После теплообменника воздух направляется в воздуховоды, а его возврат обеспечивают обратные воздуховоды или решетки вентиляции.
Преимущества и недостатки воздушного отопления
Чтобы определиться с выбором, рассмотрим особенности использования таких систем в частных домах:
Отопление частного дома, в роли нагревательного элемента выступает камин.
- Ориентировочный срок службы – 30 лет. Обычно через пару лет затраты на ВО полностью окупаются владельцам.
- Отсутствие протечек и риска перемерзания труб, высокий показатель КПД, отсутствие промежуточных элементов передачи и низкое потребление энергии.
- Вентиляторы могут «сотрудничать» с обычной печью и подавать во все помещения теплый воздух. Известный пример – каминное воздушное отопление частного дома.
- Фильтры и ионизаторы способны очищать воздух от запахов и устранять вредоносные частицы.
- Система создает оптимальный микроклимат, производя дополнительное увлажнение воздуха или просушки в зависимости от особенностей климата и помещения.
- В летнее время можно охлаждать комнату при помощи воздуховодов с дополнительной тягой, которые подают прохладный воздух.
- Если вас нет дома, система работает на минимуме и быстро набирает температуру при необходимости.
- Главным недостатком является необходимость в электропитании системы принудительной циркуляции и необходимость в резервном питании, если намечаются перебои с подачей электроэнергии.
- Подспорье для установки системы закладывают лишь при строительстве здания или проводят сложный ремонт с последующим монтажом.
- ВО довольно требовательно к ремонту и обслуживания, при регулярном использовании сложно провести полноценную модернизацию.
Как составить проект отопления
Если вы решились на монтаж системы ВО, стоит разобраться и разработать детальный проект. Основные моменты, от которых стоит отталкиваться при планировании:
- скорость обогрева (подачи теплого воздуха) и площадь помещения;
- мощность теплогенератора, которую рассчитывают, основываясь на особенностях дома и возможных потерях тепла (состояние дверей, окон, стен);
- размеры воздуховодов и последующее значение потерь воздушного напора.
Обратите внимание, для оптимальной работы системы все расчеты производят компетентные специалисты. Из-за просчетов и попыток самостоятельно «прикинуть» работу системы возможна интенсивная потеря тепла, сильный шум и вибрация при функционировании.
Принцип монтажа воздушного отопления
Воздушное отопление частного дома монтируется в пустоты в стенах и полу, а это улучшает внешний вид дома, избавляя его от различных труб и радиаторов.
Элементы системы монтируют преимущественно в свободные полости в стенах и полах, что существенно облагораживает помещение. Однако их установку необходимо планировать еще не стадии строительства дома или проводить существенную перепланировку . Для обогрева помещения монтируют специальные решетки на стены, чтобы подавать теплый и забирать холодный воздух. Если проект предусматривает функциональные дополнения, то ВО может врезаться в систему кондиционирования и совмещаться с вентиляцией. Само же оборудования способно работать от разных источников питания: газ, уголь, электроэнергия. В остальном за установку ВО определяет индивидуальный план работ.
Одна из особенностей системы состоит в том, что воздушное отопление частного дома своими руками соорудить практически невозможно, если, конечно, вы не обладаете достаточной технической базой.
Отопление воздушное вместе с вентиляционной системой должно подчиняться санитарным правилам и нормам. Две такие системы можно соединить для более эффективной работы каждой из них.
Для чего нужна вентиляция
Цели систем вентиляции являются простыми и понятными для каждого: система служит для удаления отработанного воздуха из жилых помещений. Ведь когда приготавливается пища, используются санузлы, словом, жизнедеятельность кипит, воздух приобретает следующие черты: повышение влажности, увеличение концентрации пыли, накопление неприятных запахов, понижение количества кислорода. А, между тем, если неприятный запах и пыль – это просто факторы некомфортности, то повышение влажности может привести к воде, которая будет появляться на стенах в виде конденсата.
Итак, система вентиляции служит для того чтобы заменить грязный воздух на свежий. Вентиляция может быть вытяжной и приточно-вытяжной. В последнем случае отопление воздушное, как и вентиляционная система, делается с учетом возможности рекуперации тепла: то есть, отработанный воздух идет рядом с приточным каналом, при этом отдавая ему часть тепла. Самый простой рекуператор может заметно сделать меньше потери тепла через вентиляцию.
Стандарты
Стандарты заложены в приложениях к СНиП 2.04.05-91. Кратность воздухообмена для жилых помещений должна быть не менее 0.35/час. Проще говоря, объем воздуха должен полностью обновляться примерно каждые 3 часа. На одного человека, постоянно присутствующего в помещении, должно быть не меньше 30 куб.м свежего воздуха в час. Что касается кухонь, то здесь идет норма 60 куб.м/час для электрических плит и 90 куб.м/час для газовой плиты на 4 конфорки. Помимо этого, должна быть предусмотрена возможность периодически проветривать помещение с воздухообменом не меньше 180 куб.м/час. Для такой цели применяется форточка или фрамуга у металлопластикового окна, но можно использовать вытяжку.
Для ванных комнат и туалетов – 25 куб.м/час на каждое помещение. Если эти санузлы совмещены, то норма составляет 50 куб.м/час.
Воздушное отопление
Воздушное отопление требуется для того чтобы поддерживать комфортную температуру в холодный период. А какая именно это температура – расписано в ГОСТ 30494-96.
Так, для жилых помещений норма - +20 градусов, для угловых жилых комнат - +22 градуса. Для кухонного помещения - +18 градусов, ванная комната - +25 градусов, а туалет - +18 градусов. Заметим, что такие нормы пригодны для многоквартирных домов.
Расчет мощности, на который обычно опираются проектировщики, создающие отопление воздухом и вентиляцию, дает довольно усредненные значения – и точным образом определить утечки тепла будет трудно. Помимо этого, они меняются в зависимости от того, какие в данный момент температура, ветер и влажность на улице.
Но уже достаточно долгое время существует такая методика, на которой можно основываться в случае самостоятельного проектирования. Инструкция здесь довольно простая: на 1 куб.м помещения нужно 40 Вт тепловой мощности. На каждый оконный проем добавляем по 100 Вт тепла. На каждую дверь, которая ведет на улицу – 200. Коэффициент для угловых квартир – 1.2-1.3, для частных домов – 1.5. Также применяется региональный коэффициент: 0.7-0.9 для теплых регионов, 1.2-1.3 для европейской части Российской Федерации, 1.5-2.0 для Крайнего Севера и Дальнего Востока. Когда на улице более теплая температура, чтобы регулировать температурный режим в доме, не открывая форточки, можно заменить вентиль радиатора на дроссель или термостатическую головку.
Обычно отопление теплым воздухом и вентиляция – это два разных контура, которые между собой не пересекаются. Однако в некоторых случаях вентиляционная и отопительная система могут быть совмещены.
Первый вариант – это компактные установки отечественной промышленности. Источник тепла в данном случае – сгорание дизельного топлива, электричество. Так, приводится в действие вентилятор, который обеспечивает нагнетание нагретого воздуха.
Такие установки и их аналоги применяются чаще всего в гаражах, маленьких мастерских, на промышленных объектах малых размеров в качестве системы периодического использования. Но чтобы обогревать и вентилировать жилой дом, такие устройства являются неэкономичными.
Отопление горячим воздухом при помощи котлов в сочетании с отопительными печами и системами воздуховода – это более распространенный вариант. Так, сгорание топлива обеспечивает не теплоноситель, а воздух, который продувается через теплообменник. Горячий воздух по системе воздуховодов идет по дому. Чтобы уменьшить нецелевые тепловые потери, вентиляционная и отопительная системы прокладываются теплоизолированными рукавами, кладутся под чистовой пол между лагами, запрятываются в стены и устанавливаются над подвесным потолком.
Холодный воздух, который вытесняется из помещения, идет на улицу полностью или частично. Некоторая часть этого воздуха может быть использована снова ля нагревания.
Заметим, что, казалось бы, логичнее было бы подавать теплый воздух через решетки, которые расположены максимально близко к полу. Так, за счет конвекции воздух будет равномерно греть помещение. Но не в данном случае. Обычно вентиляционная система подает нагретый котлом воздух сверху, потом холодные массы воздуха вытесняются в те вытяжные решетки, которые расположены внизу.
Тепловые насосы и канальные кондиционеры
Иногда можно встретить комбинированные системы климат-контроля, в которые входят такие компоненты, как:
- Канальный кондиционер, который, в зависимости от погоды, способен нагревать, охлаждать и осушать воздух.
- Пылевой фильтр.
- Ультрафиолетовый фильтр, который обеззараживает воздух.
- Система приточно-вытяжной вентиляции.
В данном случае источником тепловой энергии выступает электрическая энергия. Изучая отзывы, можно отметить, что такая схема работы – это очень удобно. Ведь у вас есть лишь один блок управления, который контролирует абсолютно все характеристики из одной точки. Если сравнивать с традиционной системой, где вентилятор – где-то на чердаке, кондиционеры – в помещениях, отопление воздухом по трубам – где-то еще, то такая система кажется более продуманной и усовершенствованной.
Также это экономично, если сравнивать с дизельными системами, пеллетными котлами, баллонным газом. Инверторная система управления компрессором перекачивает в помещения 3.5-4.5 кВт тепла на каждый 1 кВт электрической мощности.
Помимо этого, с такой комбинированно системой можно сохранить интерьер помещений. Ведь в таком случае на виду будут только решетки вентиляции, так как воздушное отопление, как видно на фото, не требует установки разводки и радиаторов.
Конечно же, есть и несколько недостатков такого рода схемы. Стоимость готовой системы – довольно высокая. Например, если взять китайские канальные кондиционеры с тепломощностью при работе на обогрев в 15 кВт-часов, то стоить они будут порядка 70 000 рублей.
Наружный блок, который отбирает тепло у атмосферного воздуха, может функционировать при температурном режиме не ниже, чем -15 - -25 градусов по Цельсию. А с падением температуры на улице эффективность работы системы только понизится.
Альтернативой такой системе является геотермальный теплонасос. Так, если в зимний период воздух остывает до очень низкого температурного режима, то ниже глубины промерзания земля постоянно прогрета до 8-12 градусов. В грунт погружается теплообменник с достаточной площадью – и у вас будет практически нескончаемый ресурс тепла, которое необходимо перекачать в свой дом.
Вопросы безопасности
Конечно же, при проектировании следует учитывать все необходимые противопожарные требования к вентиляционным и отопительным системам. Такие требования полностью прописаны в пособии 13.91 к СНиП 2.04.05-91. Однако, к жилым помещениям применяется только их часть.
Так, при применении воздуховода из горючих материалов следует его прокладывать в шахте или негорючей гильзе. Горючесть должна быть не ниже группы Г1 – слабогорючие, температура продуктов сгорания – не более 135 градусов по Цельсию.
Допускается применять вентиляторы и их кожухи из горючего материала. Конечно, более безопасными являются воздуховоды из оцинковки. Именно такие изделия используются в промышленных помещениях. В целях безопасности рекомендуем ограничивать температуру подаваемого воздуха в жилое помещение до 60 градусов.
Воздушное отопление дома – система обогрева, при котором нагретый воздух циркулирует в трубопроводе, равномерно распределяя тепловую энергию по всему зданию. Это более эффективная альтернатива электрическому или водяному способу отопления по канадской технологии. Система воздушного отопления может быть интегрирована с вентиляционной, снабжаясь фильтрующими составляющими, кондиционерами и увлажнителями.
Воздух – весьма продуктивный теплоноситель. Самый упрощенный пример системы воздушного отопления – обычный тепловентилятор. Небольшое помещение данный механизм способен прогреть за несколько минут. Но чтобы организовать воздушное отопление загородного дома, требуется использование более серьезного оборудования.
Технология процедуры действия системы обогрева при помощи воздуха состоит в следующем. Теплогенератор греет воздушные массы, которые попадают в помещения здания через систему труб. Здесь воздушные потоки смешиваются с воздушным пространством комнат, тем самым повышая температуру. Остывший воздух устремляется вниз, откуда поступает в специальный трубопровод и по нему вторично направляется в теплогенератор для подогрева.
Данная система отопления частного дома подразумевает применение специально разработанной терморегуляции, при которой воздух сначала греется до необходимой температуры, а потом передает свое тепло в помещение, согревая все объекты вокруг. Разогрев воздушных масс совершается без посредников в виде системы труб и батарей, поэтому здесь нерациональные теплопотери просто отсутствуют.
Подобное отопление, обычно, используется для построек каркасной конструкции, которые обширно распространены в Канаде, откуда и появилось название технологии. Дело в том, что каркасные строения, в отличие от кирпичных зданий, не способны эффективно удерживать тепло от радиаторов, а обогрев при помощи воздуха формирует приемлемый микроклимат с небольшими финансовыми расходами.
Преимущества и недостатки системы
В сравнении с классическим водяным отоплением воздушная система обладает множеством преимуществ. «Сантехник Портал» выделил основные из них:
- Высокий КПД. Эффективность контуров обогрева воздушными потоками может достичь приблизительно 90%, тогда как КПД водяного отопления порядка 65%.
- Возможность включить или выключить оборудование в любое время года. Прекращение функционирования системы обогрева даже в период самых сильных заморозков не выведет оборудование из строя. Включить систему обогрева зданий воздухом можно в любой момент.
- Низкая эксплуатационная стоимость. Не нужно приобретать топливо и устанавливать дорогостоящее оборудование: трубы, радиаторы, запорную арматуру, переходники и пр.
- Возможность объединения системы отопления, вентиляции и кондиционирования. Следствие соединенья даёт возможность поддерживать в строении комфортную температуру в течение любого сезона.
- Невысокая инерционность системы. Данный фактор позволяет реализовать довольно-таки быстрый нагрев жилища.
- Возможность монтажа вспомогательного оборудования, которое применяется для поддержания оптимального микроклимата: ионизаторы, фильтры, увлажнители, стерилизаторы и т.д. Позволяет подобрать комбинацию устройств, соответствующих потребностям жильцов конкретного здания.
- Предельно равномерный нагрев комнаты без локальных зон подогрева, что исключает возможность возникновения температурных перепадов и их последствия — появление нежелательной конденсации водяного пара.
- Универсальность. Воздушный обогрев можно применять для создания комфортных условий в помещениях любой площади, находящихся на каком угодно уровне.
Если система отопления воздухом устроена правильно, то помещение прогревается очень быстро и эффективно. Температура в здании регулируется при помощи разнообразного автоматического оборудования, которое регулирует работу нагревательного прибора.
В итоге в загородном доме всегда теплая, комфортная атмосфера, а расходы на отопление сокращаются. Использовать систему воздушного отопления проще. Воздуховоды не засоряются так часто, как трубы водяного обогрева, следовательно, им реже требуется чистка. По понятным причинам обладатели воздушного отопления не сталкиваются с проблемами возникновения протечек, заморозки и повреждения оборудования, если зимой котел прекратил работу.
Следует также оценить и недостатки, которыми обладает воздушное отопление коттеджа:
- Среди особенно ощутимых следует обозначить энергозависимость установки. Так, при отключении электричества система обогрева прекратит функционирование.
- Организовать подобную систему в уже сооруженном коттедже довольно трудоемко, да и не всегда возможно. Нельзя просто снять трубы и батареи, а на их место установить воздуховоды и решетки, так как при обустройство воздушного отопления базируется на совершенно иных принципах.
- Массивные воздуховоды займут гораздо больше пространства, да и выглядеть рядом со стенами они будут не очень привлекательно. Поэтому их, как правило, располагают за подвесными потолками, закрывают фальш-панелями и т.д.
По факту для подобной переорганизации обогрева потребуется основательный капитальный ремонт и даже перестройка всего здания. Помимо этого, конструкция предполагает частое техническое обслуживание и наблюдение.
Прежде, чем приступить к разбиванию стен, потребуется осуществить серьезные инженерные расчеты. Поэтому обустраивать в коттедже воздушное отопление желательно на этапе его возведения. А все требуемые подсчеты производятся еще во время проектирования строения. В этом случае можно обзавестись удобной, надежной и высокоэффективной отопительной системой.
Разновидности систем воздушного обогрева
Существует несколько типов организации воздушного отопления, с каждым из видов стоит ознакомится всем, кто планирует обустроить подобную конструкцию в собственном загородном доме.
Основные типы воздушного отопления:
- напольная система;
- подвесная система;
- с естественной циркуляцией;
- с принудительной циркуляцией;
- прямоточная система;
- рециркуляционная система;
- с частичной рециркуляцией.
Разберем основные особенности каждого типа.
По месту расположения воздуховодов системы обогрева можно классифицировать на две группы:
- Напольное. Характерной чертой такой системы считаются помещённые в пол или интегрированные в плинтус выводы воздуховодов. В конечном итоге образуется весьма действенное распределение нагретых воздушных потоков, поступающих в нижний сектор комнаты. Разогревшийся воздух устремляется на верх, благодаря чему происходит довольно стремительное смешивание воздушных потоков и здание нагревается быстрее.
- Подвесное. Такая система подразумевает присутствие интегрированных в потолочные перекрытия или стены воздуховодов, выводы которых находятся строго в верхнем секторе помещения. обычно под потолком. Основным изъяном подвесного расположения является более низкая, чем наверху, температура воздуха у самого пола. Теплый воздушный поток быстрее и интенсивнее греет именно верхний сектор комнаты, тогда как пол остается прохладным. Поэтому подвесные системы применяются редко.
Естественная воздушная циркуляция
Гравитационная (естественная) система применяется лишь в компактных сооружениях. Она характеризуется инерционностью, а основным ее положительным моментом является энергонезависимый контур. Он может действенно функционировать без монтажа дополнительных электрических устройств, поэтому возникает экономия на оборудовании.
Естественная система подразумевает перемещение воздушных масс по следующей схеме:
- Теплый воздух от теплового источника расширяется, и когда становится легче, распространяется.
- Теплый воздух уменьшает давление, и в образовавшееся пространство затягиваются холодные массы.
- Холодные массы подогреваются, и цикл повторяется с первого пункта.
- Попадающие в дом теплые массы вытесняют холодный поток.
- Обогрев происходит до тех пор, пока работает нагреватель.
Значительный изъян гравитационного воздушного отопления состоит в ограниченном радиусе действия. Варьируется он в диапазоне 8-10 м.
Принудительное воздушное отопление
При эксплуатации принудительной разновидности воздушного обогрева воздух забирается извне, поэтому происходит его регулярное очищение.
Подобное отопление жилья осуществляется с использованием внешнего источника энергии для создания требуемой интенсивности циркуляции. Принцип действия принудительной схемы состоит в следующем:
- Основным узлом отопления считается вентилятор, который нужно устанавливать под нагревателем.
- В вентилятор поступает разогретый теплогенератором воздух, где очищается от мусора и микробов.
- Сквозь решетки вентилятора воздушные потоки следуют в воздуховоды и обогревают комнаты. Воздуховоды требуется утеплить, если в дальнейшем планируется установка кондиционера, иначе будет скапливаться конденсат.
Вопреки тому, что необходим монтаж дополнительного оборудования, в частности, вентилятора, эта система в результате становится более экономичной. За счет увеличившейся скорости воздухообмена конструкция затягивает из помещения охладившийся воздух достаточно высокой температуры. Он просто не успевает остынуть до минимальных значений. На его вторичный подогрев расходуется в разы меньше энергии, что приносит в целом существенную экономию средств.
По способу теплообмена все воздушные отопительные системы подразделяются на три разновидности:
- Прямоточный вариант. Принцип действия предельно прост. В нижней части здания, обычно в подвале, ставится нагревательный механизм, который согревает поступающий в него воздух. Затем подогретые воздушные потоки по воздуховодам направляются в обогреваемые комнаты. Потом, пройдя через них, выводятся на улицу. Так тепло расходуется не только на отопление помещения, но и в прямом смысле на обогрев улицы. Поэтому прямоточный вариант считается наименее эффективным и затратным.
Основное достоинство подобной установки — полная вентиляция отапливаемого здания, поэтому ее применяют в промышленных сооружениях, где необходима хорошая вентиляция. При этом система дополняется оборудованием для рекуперации. К примеру, теплообменником, позволяющим использовать часть тепловой энергии, выходящей наружу, для обогрева приточных воздушных масс. Так эксплуатационные затраты получается немного уменьшить.
- Рециркуляционная система. Разогрев комнаты происходит с при наличии замкнутого цикла. Вначале воздушные потоки прогреваются теплогенератором и перемещаются по трубам внутрь помещения. Здесь воздух плавно охлаждается и опускается к полу, где размещаются входы отводящих воздуховодов. Угодив в них, охладившаяся воздушная масса передвигается к теплогенератору, где снова подвергается нагреву и цикл повторяется.
Подобная схема считается наиболее эффективной, так как потери тепла почти исключаются. Ее основным минусом считается низкое качество воздуха, циркулирующего внутри обогреваемых зданий. По этой причине она обычно применяется для обогрева производственных или складских помещений. Если подобная схема используется в жилых коттеджах, в обязательно необходима установка дополнительного оборудования — ионизатора и увлажнителя.
- Схема с частичной рециркуляцией. Данная конструкция даёт возможность устранить основной изъян рециркуляционной схемы – низкое качество воздуха. Для этого в нее подсоединяется вспомогательное вентиляционное оборудование, которое захватывает наружный воздух и подмешивает его в необходимых соотношениях к воздушным массам, циркулирующим внутри здания.
Система характеризуется предельной гибкостью и может функционировать в нескольких режимах: как вентиляционная, как отопительная или как комбинированная отопительно-вентиляционная. При этом она способна забирать любое необходимый объем воздуха, согревать или даже охлаждать его до требуемой температуры. Система с частичной рециркуляцией является наиболее оптимальной для организации воздушного обогрева в частном доме.
Источники тепловой энергии
Источники тепла для воздушного отопления бывают трех видов:
- Земля-воздух. Грунт ниже точки промерзания круглый год хранит высокую температуру, и чем глубже он залегает, тем она выше. Данное тепло можно использовать постоянно, если опустить горизонтальный коллектор и несколько глубинных зондов.
- Воздух-воздух. Типовым представителем системы такого отопления являются канальные кондиционеры. Их принцип действия основывается на выходе горячего воздуха из теплового насоса и последующем его перемещении во все комнаты по взаимосвязанным воздуховодам.
- Вода-воздух. Такой источник тепла применяется в случае неглубокого залегания грунтовых вод. При эксплуатации подобного комплекса необходимо выкопать колодец, а в него опустить зонд-теплообменник. Данную схему используют, когда рядом со строением имеется незамерзающий водоем, поскольку вся суть процесса завязана на стабильном доступе к воде. Это делает использование подобной системы отопления очень редким.
Список оборудования для воздушного обогрева
Чтобы организовать эффективную систему обогрева дома при помощи воздуха, необходимо установить необходимое оборудование:
- Теплогенератор. В его роли может выступать водяной калорифер, газовый воздухонагреватель, тепловая пушка или солнечный радиатор. Один из данных прибором станет источником тепловой энергии.
- Теплообменник. Функция данного приспособления — подогрев воздуха, в нем не позволяется смешивания теплоносителя с газом. Он также именуется рекуператором и экономайзером. Его монтаж является обязательным для крупных систем.
- Воздуховоды. По ним прогретые воздушные потоки подаются в отдельные помещения. Выпускаются квадратного, прямоугольного и круглого сечения, представлены они в определенных типоразмерах. Их совмещение друг с другом не представляет ничего сложного, поэтому монтаж можно осуществлять самостоятельно.
- Фильтр, который выступает в качестве освежителя и увлажнителя, может поддерживать чистоту воздуха.
- Автоматическая система отслеживания температуры в сооружении, она контролирует работу теплогенератора.
- Кондиционер. Внедряется в систему и используется в летний период.
В конструкции теплогенератора также имеются: горелка, камера сгорания и калорифер. Прохладный воздух попадает в теплообменник из-под вентилятора. Энергия выделяется в камере сгорания, за счет нее совершается подогрев воздуха в теплообменнике. Горелка может сжигать любое топливо независимо от того, какой вид теплообменника применяется в отопительной системе. При необходимости горелку можно заменить.
Как рассчитать воздушный обогрев?
Перед расчетом, необходимо учесть некоторые важные факторы, влияющие на правильность вычислений:
- Потери тепла высчитываются отдельно для каждого помещения.
- Аэродинамический расчет нужно сделать для всей отопительной системы.
- Выбор мощности и вида нагревателя зависит от расчетных потерь тепла.
- Количество получаемого воздуха вычисляется в зависимости от мощности нагревателя.
- Понадобится точно рассчитать сечение воздушных каналов.
На точность расчетных данных также будут оказывать влияние:
- толщина стен и их материал;
- количество жильцов, которые будут постоянно находиться в доме;
- количество оконных проемов и их общая площадь;
- мощность и теплоотдача дополнительных источников тепла.
Характеристики расчета находятся в зависимости также от того, будет ли вводиться вентиляционная система или нет, поэтому далее рассмотрим оба варианта.
Расчет отопления без вентиляции. Для вычисления потерь тепла через стены, окна, кровлю и полы применяется следующая формула:
Q = 1/R * (tв — tн) * S , где
R - сопротивление теплопередачи ограждения конструкции, то есть стены, окна, пола или кровли (м?*?С/Вт); tв - температура внутреннего воздуха; tн - температура наружного воздуха; S - площадь ограждения конструкции.
Чтобы воспользоваться этой формулой, сначала необходимо выяснить сопротивление теплопередачи. Для расчета используется такая формула:
R = ? / ?, где
? – толщина конструкции (м); ? – коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м*?С).
Когда будут вычислены потери тепла всех ограждений, показатели следует сложить и высчитать величину оптимальной мощности отопительной системы, при которой можно компенсировать потери тепла через стены, пол, окна и кровлю.
По облегченной методике расчетов принято считать, что на 1 кв.м. вполне хватает 40Вт мощности котла. Однако для каждого отдельного региона страны необходимо применять частный коэффициент. К примеру, для северных регионов он составляет 1,5-2. Если у строения стандартная высота потолков, равная 2,5-2,7 метра, то при расчетах можно придерживаться таких значений: на 10 кв.м. – 1 кВт.
Расчет отопления с вентиляцией. В этом случае к полученной выше величине нужно добавить тепловую энергию, которая будет затрачиваться на прогрев приточного воздуха. Вычисляется она по такой формуле:
Q = c * m (tв — tн), где
m - масса приточного воздуха (кг); с - удельная теплоемкость воздушной смели (Вт/(кг*?С)). Коэффициент равен 0,28.
Как сделать воздушное отопление своими руками?
После получения всех необходимых расчетов, можно начинать подготовку к установке выбранной системы, ведь воздушное отопление частного дома своими руками организовать не так сложно. Сначала нужно прорисовать схему приблизительного прохождения воздуховодов и их завязки между собой.
Нарисовав примерный порядок подключения системы, лучше его обсудить с профессионалами, даже если уже имеется личный опыт в этом деле, чтобы человек со стороны дал объективную оценку и нашел скрытые изъяны, которые могут привести к возникновению в процессе эксплуатации оборудования вибрации, сквозняка и постороннего шума.
Опытный эксперт может оказать содействие с выбором подходящей модели теплогенератора, который сможет обеспечить прогрев воздуха до требуемой температуры и не перегревался при усиленной деятельности. Если агрегат довольно большой, для него лучше выделить отдельную пристройку, прилегающую к дому.
Тепловые генераторы бывают двух типов:
- Стационарные. Они обычно используют газовое топливо, из-за внушительных габаритов и в целях техники безопасности должны устанавливаться исключительно в отдельных помещениях. В основном их применяют для обогрева огромных строений, так же часто их размещают в заводских цехах.
- Мобильные. Удобны тем, у кого есть дачи и загородные коттеджи, они более компактные, чем стационарные аналоги. Их камера сгорания изолирована, но для обеспечения безопасности данные конструкции требуется располагать в помещениях со встроенной системой дымоотвода. Такой тип также известен как калориферный.
Процесс самостоятельного монтажа оборудования для воздушного отопления состоит из нескольких этапов:
- Установить котел и теплообменник. Первый монтируется почти всегда в подвальном помещении. Его газовую версию подключать самостоятельно запрещено, это должно быть согласовано с соответствующими службами.
- Проделать в стене помещения, где стоит теплообменник, отверстия для вывода рукава воздухоотвода.
- Соединить теплообменник с подающей трубой воздуха.
- Установить под камеру сгорания вентилятор. Подвод к его внешней стороне обратной трубы.
- Выполнить разводку воздухоотводов и их крепеж. Обычно, они выбираются с круглым сечением, для него нужно подобрать специальные кронштейны.
- Подключить подающие каналы и обратный воздуховод, утеплить их.
Обустроить систему своими руками относительно легко, а вот осуществить правильно все расчеты вряд ли получится. Возможные ошибки приведут к понижению эффективности конструкции, постоянным сквознякам и другим неприятным последствиям. Поэтому лучше получить профессионально подготовленный проект и при желании воплотить его в жизнь самостоятельно.
Воздушное отопление дома – эффективный и выгодный способ обогрева, который отличается большей производительностью, в сравнении с традиционными водяными и газовыми системами. Воздушная система обогрева позволяет значительно повысить качество жизни в частном доме. Такой вариант отопления относится к числу наиболее безопасных, экономичных, чрезвычайно долговечных и надежных систем. Поэтому оно становится все более востребованным.
Большинство отопительных систем, которые применяются для обогрева домов, имеют большое количество недостатков. По этой причине многие владельцы строений предпочитают искать альтернативные варианты. В частности, обустроить воздушное отопление частного дома своими руками. С помощью таких систем можно эффективно обогревать как крупные помещения, так и небольшие дачные домики.
Принцип работы и разновидности
Система воздушного отопления предусматривает специальную терморегуляцию. Сначала воздух должен нагреться до нужной температуры, а затем это тепло передается в помещение. Обогрев дома теплым воздухом хорош тем, что нет необходимости ставить специальные приспособления.
Такая методика впервые появилась в Канаде, где широко распространены дома каркасного типа, и преимущественно используется для их обогрева. В отличие от кирпичных строений такие сооружения не способны удерживать тепло от батарей. А благодаря воздушному обогреву создается хороший микроклимат, при этом затраты на него не будут велики. Система подразделяется на две разновидности - естественную и принудительную. В первом случае воздух циркулирует таким образом:
Дом греется до тех пор, пока будет работать котел. А для принудительной системы нужен внешний источник энергии, который обеспечит нужную интенсивность воздушной циркуляции. Ключевым отопительным узлом выступает вентилятор, поставленный под нагревателем. В него будет поступать , затем он будет чиститься от микробов и засоров. Через решетки вентилятора воздух попадет в воздуховоды, и внутри будет тепло. Если будет устанавливаться кондиционер, воздуховоды нужно будет утеплить, чтобы не скапливался конденсат.
Воздушное отопление в каркасном доме // FORUMHOUSE
Преимущества и недостатки
Сейчас только набирают популярность. Прежде чем попробовать тот или иной вариант, нужно ознакомиться с его особенностями, преимуществами и недостатками. Как установленное специалистом, так и самодельное воздушное отопление имеет следующие плюсы:
Воздушный обогрев надежен и долговечен. При правильно составленном проекте и корректной установке, а также регулярном обслуживании система прослужит без проблем в течение 20 лет и дольше. Скорость нагрева также высока.
Если в помещении температура достигает нуля или ниже, то при запуске оборудования в режиме полного прогрева пространство будет обогрето примерно в течение получаса.
Но есть у решения и свои недостатки. К ним относятся:
- отопительную систему нужно закладывать еще на этапе строительства дома;
- необходимость регулярного технического обслуживания;
- модернизация в процесс использования оборудования проблематична;
- оборудование зависит от электричества, если оно пропадет, то система работать не будет. По этой причине нужно предусмотреть наличие резервного источника питания;
- необходимость дополнительного увлажнения воздуха и фильтрации.
Однако большинство проблем можно решить. Но нельзя забывать и том, что дополнительное оборудование и обслуживание - это тоже существенная статья расходов.
Экономичное воздушное отопление частного дома
Требуемое оборудование и источники тепла
Чтобы установить в доме самостоятельно систему , следует приобрести специальное оборудование. Без него она функционировать не будет. Нужно будет купить следующее:
Для работы воздушной отопительной системы могут быть применены тепловые источники трех видов. Первый - это «грунт-воздух», где используется почва ниже уровня промерзания, которая сохраняет высокую температуру в течение всего года. Причем чем глубже залегание, тем выше будет температура. При погружении горизонтального коллектора и глубинных зондов такое тепло можно применять для отопления независимо от сезона.
Следующая разновидность - это «воздух-воздух», представленная канальными кондиционерами. Из теплового насоса выходит горячий воздух, а затем он перемещается по взаимосвязанным воздуховодам внутри дома. И третий источник - «вода-воздух». Он применяется при неглубоком залегании грунтовых вод. Потребуется вырыть колодец, в который опускается теплообменник в виде зонда. Но важным условием является наличие по соседству незамерзающего водоема.
Свой дом. Воздушное отопление каркасника
Для полноценной работы системы нужно правильно выполнить все расчеты. На точность данных влияют такие факторы, как:
При проведении расчетов нужно учитывать, что теплопотери следует высчитывать для каждой комнаты по отдельности. А аэродинамический расчет следует выполнять для всей системы. В зависимости от просчитанных теплопотерь подбирают тот или иной вид воздухонагревателя и его мощность. Количество получаемого воздуха зависит от мощности нагревающего прибора.
После получения расчетов можно приступить к обустройству воздушного отопления дома своими руками. В первую очередь составляется схема того, как будут располагаться воздуховоды и как они будут связаны друг с другом.
Даже если у человека есть опыт по монтажу подобных систем, лучше всего пригласить специалиста для консультации по вопросу выбора модели теплогенератора. Если установка очень большая, то лучше поставить ее не в доме, а в стоящем рядом помещении, если оно имеется.
Системы могут быть двух видов - мобильными и стационарными. Стационарные системы преимущественно работают на газовом топливе и устанавливаются в отдельных помещениях. В основном они предназначены для обогрева крупных зданий. А мобильные установки подходят для небольших домов и дач. Они имеют изолированную камеру сгорания, их нужно располагать в местах, где имеется встроенная дымоходная система.
Своими руками систему воздушного отопления можно сделать так:
В последнее время владельцы частных домовладений предпочитают устанавливать воздушные отопительные системы.
Оборудование нельзя назвать дешевым, но оно окупается быстро, кроме того, по сравнению с простыми батареями, обогрев происходит гораздо быстрее. При самостоятельном монтаже можно сэкономить крупные суммы денег.
Воздушное отопление: альтернатива газу // FORUMHOUSE
Если владелец частного дома или дачи впервые хочет обустроить отопительную систему с применением горячего воздуха, то он должен взвесить все ее плюсы и минусы. И если все установить можно своими руками, то выполнять расчеты лучше, прибегнув к помощи опытных консультантов. Специалисты рекомендуют новичкам следующее:
- разводящие воздухоотводы лучше всего присоединять посредством армированного скотча на основе алюминия;
- трубы к потолку следует прикреплять хомутами;
- подающие воздухоотводы нужно ставить максимально близко к полу;
- даже при наличии кондиционера все трубы должны быть утеплены, чтобы не оседали пары влаги;
- если используются рукава для воздушного забора с многочисленными коленями или разной их длиной, то потребуются дополнительные заслонки;
- может потребоваться дополнительный очищающий фильтр;
- для дополнительного охлаждения можно применить испарительный блок кондиционера.
Чтобы система работала полноценно, ее лучше распланировать еще на этапе строительства дома. Таким образом можно определить, где именно будут располагаться ее элементы, и с целью проведения воздухоотводов проделать специальные ниши в стенах. В готовом доме все предусмотреть сложнее. В таком случае воздухоотводы можно скрыть с помощью фальш-стен или подвесных потолков.
Сейчас существует большое количество альтернативных источников отопления, помимо классического. При этом в некоторых случаях они отличаются большей экологичностью и экономически более выгодны. Воздушный обогрев зданий - это вариант, который можно назвать одним из наиболее перспективных.
Отправим материал вам на e-mail
Поддерживать комфортную температуру в доме, затратив при этом минимальное количество денежных средств – мечта абсолютно любого домовладельца. В рамках данной статьи мы рассмотрим, как выполнить воздушное отопление частного дома своими руками, как устроена подобная система и в чем её преимущества. Также будут освещены некоторые нюансы самостоятельного монтажа и эксплуатации системы воздушного отопления. Давайте приступим!
Отопление, вентиляция и кондиционирование в одной установке
В систему данного типа включают либо водяной калорифер, либо теплогенератор. Эти устройства отвечают за нагрев воздуха. В помещении теплый воздух распределяется с помощью специального вентилятора, который его направляет в нужные зоны. Самым лучшим способом в организации воздушного отопления помещений являются переносные тепловые пушки. Они достаточно быстро и интенсивно обогревают необходимые участки. В настоящее время очень многие стали применять данный способ в загородных домах и на даче.
Плюсы и минусы воздушного отопления в доме
К плюсам данного способа обогрева относят:
- КПД составляет до 93%;
- нет промежуточных звеньев во время передачи теплого воздуха,типа радиаторов и труб;
- можно легко объединить отопительную и климатическую системы. Поэтому температура в помещении поддерживается именно такой, какой задали её пользователи;
- небольшая пассивность системы, с помощью которой можно нагревать необходимые участки до высокой температуры.
Но, несмотря на множество положительных качеств отопления, есть еще и минусы. Их требуется обязательно запомнить тем, кто хочет сделать воздушное отопление частного дома своими руками. К ним относятся:
- монтаж установки можно произвести только во время строительства помещения. Обязательно нужно разработать и рассчитать все параметры системы до проведения строительных работ;
- воздушное отопление необходимо постоянно обслуживать;
- данная система не совершенствуется;
- расход электричества достаточно большой. Для экономии лучше всего приобрести резервный источник электроснабжения.
Важно знать! Этот вид обогрева широко известен и применим в странах Европы, а, так как там достаточно холодный климат, 80% домов и коттеджей, расположенных за чертой города, отапливаются именно эти способом.
Схема и устройство установки
Ниже представлен составляющие воздушного отопления частного дома своими руками:
- Печь;
- Фильтрующие элементы;
- Труба, которая забирает воздух из комнаты;
- Вытяжка;
- Труба, которая подводит свежий воздух;
- Подача теплого воздуха в комнату;
- Система, выводящая остывший воздух из дома;
- Дымоход.
В виде теплового генератора отлично подойдет жидкостный или газовый обогреватель, оснащенный программируемым контроллером. После того, как дом полностью прогреется, сразу же срабатывает автоматика и поддерживает температуру по заданным параметрам.
Обратите внимание! Обогреватель должен включаться автоматически максимум 4 раза в сутки при условии качественно выполненной теплоизоляции. Такой режим помогает экономить энергоресурсы.
Воздушное отопление частного дома своими руками: виды схем
Для того, чтобы обогрев воздушного типа работал максимально эффективно именно в вашем случае, каждый должен знать все имеющиеся виды схем организации. Каждый вид имеет принципиальные отличия и тонкости монтажа.
Классификация систем
Воздушное отопление по принципу циркуляции воздуха бывает естественное и принудительное. При естественной циркуляции воздух поднимается к потолку и перемещается по воздуховоду в тот или иной участок дома, который необходимо обогреть. Принудительная циркуляция воздуха выполняется путем использования в установке мощных вентиляторов.
По типу масштабности отопление бывает локальное и центральное. Локальная система нужна для создания комфортной температуры в конкретном помещении. А централизованная система воздушного отопления для частного дома обеспечивает нагрев и поддержание температуры во всей жилой постройке.
По принципу осуществления теплообмена установки подразделяются на приточные, рециркуляционные и с частичной рециркуляцией. Приточные применяются для использования воздуха с улицы, который подается вентилятором к нагревателю.
При частичной рециркуляции применяется как воздух с улицы, так и теплый воздух из помещений дома. При рециркуляционном принципе воздух постоянно обновляется, остывая в помещениях и вновь нагреваясь в воздухонагревателе или рекуператоре.
По расположению системы бывают подвесные и напольные. С помощью напольной установки воздух не только быстро нагревается, но и по воздуховодам попадает во все помещения, отдавая им тепло. Данную систему к тому же можно дополнить климат-контролем. Это значит, что летом,в жаркое время, температуру можно также и понизить. С помощью такой функции в помещении становится достаточно комфортно.
Если выбор покупки остановится на воздушном отоплении дома по канадской методике, то это значит, что в вашем распоряжении будет возможность задавать и контролировать не только температуру воздуха, то также влажность и степень очистки.
Статья по теме:
Отопление дома электричеством: самый экономный способ. Если рядом не проходит газовая магистраль, то рекомендуется отопление дома электричеством. Самый экономный способ можно подобрать, проанализировав все имеющиеся варианты. Об этом и поговорим.
Как производится расчет воздушного отопления
Для того, чтобы правильно сделать расчет отопления и распределить все оборудование, не обойтись без помощи инженеров-проектировщиков, которые имеют в данном деле огромный опыт. Чтобы самостоятельно выполнить всю работу по расчету и подбору оборудования, необходимо придерживаться некоторых правил:
- рассчитать теплопотери всего дома и каждого помещения по отдельности;
- выбрать тип и мощность воздухонагревателя, а также вентиляционной установки;
- рассчитать необходимый воздухообмен исходя из требований СНиП;
- выполнить аэродинамический расчет системы, чтобы определить потери напора воздуха в воздуховоде и определить диаметр воздушного канала.
Полезный совет! На каждый 1м. кв. необходимо в среднем 80-100 Вт тепла. Для более точного расчета воспользуйтесь калькулятором ниже.
Если будут допущены хотя бы малейшие ошибки при расчетах отопления, возникнут некоторые неприятные моменты: шум, сквозняк или же перегрев, а затем поломка оборудования. Стоит несколько раз все проверить, чтобы избежать дискомфорта.
Самое экономный вариант воздушного отопления загородного дома — это использование солнечных батарей. Данный способ набирает популярность ввиду все большей доступности. Здесь имеет значение количество солнечных дней в году, тогда рассчитывают количество коллекторов, которые поглощают энергию солнца и, в последствии, перерабатывают в тепло. Коллекторы лучше всего поставить на крыше и стенах дома или же на специально построенных конструкциях для данной цели.
