Теплогенераторы, и другие разные агрегаты, как купленные, так и сделанные своими руками. В данной статье мы подробно рассмотрим воздушный обогрев дома и внутренних помещений.
Воздух комнат получал тепло от нагретых проходящим воздухом и , можно сказать – опосредованно. Такая система носила название прямоточная, и имела достаточно скромный КПД. Причина того – большое количество тепла расходовалось на прогревание всей глубины пола и стен, а также на «нагрев» улицы. Ведь на улицу выходил все еще теплый воздушный поток. Но именно из-за этой разницы температур снаружи и внутри системы образовывалась тяга, улучшающая процесс обогрева.
Воздушный обогрев рециркуляционный
Начало применения природного газа в качестве топлива нового вида произвело в отоплении воздушными методами настоящую революцию. Нагрев воздуха достаточно чистым типом топлива, появление специальных воздушных фильтров, — все это сделало возможным нагнетание горячей воздушной массы внутрь помещения, создавая замкнутый цикл кругооборота воздуха в здании.
Воздушный поток, нагретый электрическими или , подается по специально оборудованным воздуховодам в верхнюю часть строения.
Воздух отдает тепло и постепенно начинает опускаться вниз, возвращаясь обратно в обогреватель, а его занимают другие, более горячие поднимающиеся потоки.
Подобное устройство системы рециркуляции называется гравитационным, так как движение воздуха происходит лишь благодаря естественной силе тяжести, без использования каких-то приспособлений. В том случае, когда конструкция строения не позволяет воздуху свободно оборачиваться, устраивают систему принудительной вентиляции.
Для нагнетания в помещения нагретого воздуха, и отбор его обратно в нагреватель, происходят посредством специальных вентиляторов. Такой обогрев с рециркуляцией – достаточно недорогой и простой вариант отопления, отлично подходящий для складов, цехов и прочих нежилых помещений. Почему нежилых? Дело в том, проходя множество раз через обогревательный элемент, воздух теряет свое качество.
Поэтому при отоплении квартиры или дома по этому типу воздух придется ионизировать и увлажнять. Отработанный воздух постепенно выводится наружу, а его место занимает свежий, с улицы. Существуют также всевозможные комбинированные воздушно-масляные или воздушно-водяные системы обогрева, используемые для централизованного отопления небольшого комплекса зданий.
Частный дом: как сделать воздушное отопление?
Прежде всего необходимо все обдумать, и выбрать самое главное – нагревательный элемент для системы.
Очень часто для обогрева жилых домов и квартир используют специальные газовые генераторы. Какую модель нагревателя предпочесть?
Правильный выбор осуществляется с учетом площади помещения, а также стандартного расхода топлива агрегата. Очень много хороших отзывов об изготовленных в скандинавских странах приборах. Они, конечно, не являются бюджетными, зато отлично приспособлены к долгим суровым зимам. Что потребуется еще, кроме непосредственно теплогенератора?
- Решетки . Через них происходит забор и подача воздуха.
- Воздуховоды – жесткие или гибкие . Это специальные трубы, предназначенные для циркуляции по ним нагретого воздуха. Для жестких потребуются также особые «кривые» элементы, называемые отводами. Нужно будет позаботиться и о необходимом числе тройников. Их количество зависит от схемы и сложности циркуляционной системы. Воздуховоды изготавливаются из различных материалов, но чаще используются приспособления из оцинкованной стали.
- Монтажный крепеж и инструмент для оцинкованной стали.
- Алюминиевый скотч (желательно армированный) для надежной герметизации соединений частей воздуховодов.
Удобнее всего планировать подходящую систему отопления дома заранее, еще на начальных этапах строительства. Тогда можно учитывать расположение будущих элементов, и изготовить для проведения воздуховодов специальные незаметные ниши в стенах.
В том же случае, когда система разрабатывается и монтируется в уже готовом доме, такие воздуховоды маскируются фальш-стенами и подвесными потолками. Воздушно-тепловой обогрев строения – выгодная и весьма перспективная модель обустройства комфортного жилища, на которую стоить обратить пристальное внимание. Как бы то ни было, выбирать предстоит вам!
Человечество с давних времен использует самые разнообразные способы и средства для обогрева жилых помещений. С техническим прогрессом в наш быт пришли газ, электричество, другие виды топлива, благодаря которым стало возможным с высокой эффективностью отапливать здания самого разного назначения. Однако в этот ряд с точной уверенностью можно поставить отопление воздухом – технология, которой вот уже практически 2000 лет.
В наши дни, с появлением новых видов нагревательного оборудования, воздушные системы утратили свою актуальность. В основном подобная схема обогрева используется в промышленных масштабах, где имеют крупные по площади технические здания и сооружения. Отопление для многих нас играет решающую роль. Мы всегда стараемся оборудовать свой дом, квартиры максимально эффективной схемой нагрева, используя для бытовых целей газовые и электрические котлы. Воздушное отопление не заслуженно позабыто, хотя у него есть целый ряд неоспоримых преимуществ, на которых стоит остановиться для ознакомления.
Отопление с использованием воздуха - принцип работы
Отопление с использованием воздушной массы, поступающей внутрь помещения, построено на принципе терморегуляции. Другими словами, нагретый или охлажденный до определенной температуры воздух подается непосредственно внутрь помещений. Т.е. таким образом, может осуществляться и обогрев внутренних пространств и кондиционирование.
Основным элементом системы является нагреватель - печь канального типа, оснащенный газовой горелкой. В процессе сгорания газа вырабатывается тепло, которое поступает в теплообменник и уже после этого, нагретые до определенной температуры массы поступают в воздушное пространство отапливаемого помещения. Система воздушного отопления обязательно должна быть оборудована сетью воздуховодов и каналом для выхода наружу токсичных продуктов горения.
За счет постоянного притока свежего воздуха печь получает приток кислорода, который является одним из основных компонентов топливной массы. Смешиваясь в камере сгорания с горючим газом, кислород увеличивает интенсивность горения, повышая тем самым температуру топливной массы. В старых системах, используемых еще древними римлянами, основная проблема заключалась в попадании в отапливаемые помещения вместе с теплым воздухом вредных продуктов горения.
Важно! При работе печи канального типа количество угарного газа в составе воздуха, поступающего во внутренние помещения, превышает норму на 10-15%. Для примера можно взять домашний камин или печь, которые, при плохой работе вытяжки, в процессе горения топлива в больших количествах выделяют опасные для человеческого организма продукты горения.
Автономные структуры отопления, построенные на принципе нагрева воздушных масс, нашли свое применение в системе обогрева больших промышленных зданий и объектов. С появлением компактных и удобных в эксплуатации воздухонагревателей, для работы которых используется газ, твердое или жидкое топливо, стало возможным применение систем такого обогрева в быту. Обычный, традиционный нагреватель воздуха, который принято называть теплогенератор, имеет камеру сгорания, теплообменник рекуперационнного типа, горелку и нагнетательную группу.
Установка печей воздушного отопления в частных и загородных домах вполне оправдана и экономически выгодна. Для квартиры данная схема обогрева не подходит, ввиду необходимости прокладки большого количества громоздких воздуховодов, присутствия технического шума и высокой пожароопасности.
Современные комплексы отопления в основном построены на подобном принципе, однако в большинстве конструкций прямой нагрев воздушной массы не предусматривается. Нагрев осуществляется с помощью тепловых генераторов, которых на сегодняшний день достаточно много. Такие агрегаты имеют в своей конструкции рекуперативные теплообменники, благодаря которым происходит отделение высокотемпературных дымовых газов от подогретого воздуха. Такая технологическая особенность современных воздушных отопительных систем, подавать в помещения чистый, нагретый до необходимой температуры воздух.
Продукты сгорания в данном случае уходят через дымоход. Хорошо отлаженная работа вытяжки и чистый дымоход, обеспечивают безопасность всей системы обогрева подобного типа во время работы.
Преимущества и недостатки системы воздушного отопления
Благодаря своим преимуществам, воздушное отопление получило широкое распространение в странах Запада. В Великобритании, а затем в США и в Канаде, где большинство частных домовладений было принято оборудовать печами-каминами канального типа, со временем стало традиционным оборудовать жилые постройки автономными системами этого нагрева. Такие системы обогрева очень удобны для обогрева больших по площади внутренних пространств. К тому же, монтаж воздуховодов в крупных каменных постройках значительно проще, чем прокладка коммуникаций водяного отопления.
Главное достоинство такой схемы - совмещение сразу двух важных для жилья компонентов, обогрева и вентиляции. Это позволяет существенно сэкономить средства домовладельца на прокладку этих коммуникаций.
К преимуществам отопления помещений теплым воздухом относятся:
- отсутствие в структуре промежуточного теплоносителя, что значительно упрощает эксплуатацию;
- отсутствие завоздушивания, проблемы воздушных пробок, которые являются постоянными спутниками водяных систем;
- возможность регулировки температурного режима в любом помещении;
- отсутствие батарей дает широкие возможности для создания оригинального интерьера внутренних помещений.
Важно! Новые теплогенераторы обладают высоким коэффициентом теплоотдачи, расходуя при этом минимальное количество топлива. Современные модели тепловых генераторов оснащены функцией фильтрации воздуха и увлажнителями, благодаря которым воздух внутри жилых помещений проходит дополнительную санитарную обработку и соответствует оптимальным физическим параметрам.
Говоря о преимуществах данной системы отопления, следует отметить, что зона основного обогрева в жилом доме не сосредоточена непосредственно вокруг печей и конвекторов. Тепло равномерно циркулирует по всему дому. Ввиду отсутствия резких перепадов температур в помещении, оборудованном воздушным обогревом, отсутствует конденсат. Новые модели теплогенераторов рассчитаны на возможность установки даже в квартире, которая может быть переоборудована в соответствии с проектом.
Что касается недостатков, то таковых у данной системы отопления просто нет.
Единственный минус, который имеет далеко идущие последствия – это при отказе от воздушного обогрева, многие элементы системы, включенные в домовые конструкции, останутся.
Проектировать систему необходимо вместе с разработкой проекта жилого дома, так как многие элементы (вентиляционные шахты, каналы и воздуховоды) являются неотъемлемой частью внутридомовых конструкций.
Особенности воздушного отопления в домашних условиях
В отличие от традиционных у нас , которые сильно подвержены опасности быть размороженными в зимнее время, воздушное отопление таких недостатков не имеет. Тепловые генераторы легко запускаются в любое время года. Главное, что бы имелось топливо для горения и постоянный доступ свежего воздуха. Такие устройства идеальны для загородных домов, которые не нуждаются в постоянном обогреве.
К тому же работающий нагреватель не выделяет абсолютно никаких токсичных веществ. Нагретый до температуры 45-70 0 С воздух в процессе теплообмена распространяется по всему объему отапливаемой жилплощади. Благодаря рециркуляции достигается возможность использовать для обогрева одну и ту же воздушную массу. В ряде случаев автономные системы оборудуются другими опциями, допускающие подачу наружного воздуха. Наличие в системе внешнего блока создает условия для охлаждения внутренних помещений в жаркий период.
Автоматические терморегуляторы поддерживают необходимый температурный баланс в доме. Автономная система домашнего отопления с использованием нагревателя канального типа одновременно выполняет функции вентиляции.
Важно! Существующий миф о том, что воздушное отопление сильно иссушает окружающее пространство внутри жилого помещения, в корне не верен. В современных системах Пыль улавливается на специальном фильтре., а Для увлажнения существуют специальные приборы – увлажнители воздуха. Подающие решетки необходимо устанавливать возле мест частого пребывания людей.
Разновидности воздушного отопления
Как и в других отопительных системах, воздушное отопление имеет разновидности. Прямоточная, самая простая и распространенная в прошлые века система, подразумевает обычное сжигание топлива в печи, установленной в подвальном помещении. Топливом могут быть дрова, каменный или древесный уголь. Нагретая воздушная масса самотеком поднимается по каналам, оборудованным в стенах, распространяется по полостям в полу. Выход отработанной воздушной массы осуществлялся просто через отверстия в крыше.
Обогрев в помещении в данном случае осуществлялся опосредованно, от нагреваемых стен и пола. На рисунке – схеме представлена обычная система отопления воздухом, практикуемая еще нашими предками.
— основная статья.
Эффективностью подобная система не отличалась. Большая часть тепловой энергии уходило на обогрев в глубину конструкций здания. За счет разницы температур внутри и снаружи создавалась необходимая тяга.
Другой, более современный вид отопления воздухом - рециркуляционная система. Принцип работы основан на использовании чистого топлива, количество продуктов горения которого ничтожно мало. Воздух, нагретый при помощи газовых горелок или электрических приборов накаливания, поступает по воздуховодам в самую верхнюю точку здания. В результате теплообмена, остывший воздух замещается новыми подогретыми воздушными массами и поступает снова в тепловой нагреватель.
На рисунке представлена принципиальная схема работы рециркуляционной системы воздушного отопления.
Отопительный сезон, который все с нетерпением ожидают, с помощью системы воздушного отопления можно начать в любое время. Рециркуляционный вид называется гравитационным ввиду того, что весь процесс происходит естественным образом благодаря законам физики и гравитационным силам. Такой способ обогрева жилого дома наиболее прост, экономичен и удобен в эксплуатации. В отличие от прямоточной системы отопления, которую выгодно использовать только в домашних условиях, рециркуляционные системы идеальны для обогрева крупных промышленных зданий и сооружений.
Экономическая составляющая воздушного отопления
Основной эффект, который достигается за счет применения воздушного отопления - это полная автономность. Наличие любого топлива может обеспечить работу системы и достижение желаемого результата. При работе без теплоносителя практические тепловые потери сведены к минимуму. Высокий КПД достигается за счет минимального расхода топлива и большого теплового эффекта.
В обслуживании системы нет необходимости. Отсутствует необходимость проводить регулярные опрессовки системы отопления. Достаточно следить за состоянием дымохода и периодически чистить его.
Выбор подходящей системы обогрева - важный этап строительства и обустройства частного дома. Твердо- и жидкотопливные агрегаты постепенно отходят на второй план. Широкую популярность набирает воздушное своими руками провести его сможет практически любой собственник загородного жилья. О том, как это сделать, расскажет данная статья.
Воздушное отопление - что это?
Данный способ обогрева представляет собой некую систему терморегуляции, при которой охлажденный или прогретый воздух попадает внутрь помещения. Воздушное своими руками сможет сделать практически каждый, главное - разобраться с принципом работы системы и ее составом. В нее входят:
- Разветвленные каналы воздухоотводов. Они обеспечивают доступ потоков воздуха в обогреваемые помещения.
- Водный калорифер или теплогенератор. Он нагревает воздух.
- Распределительные головки вентилятора. Они направляют воздушные массы внутри помещения в нужную сторону.
Принцип работы
Теплогенератор обычно имеет в своем составе камеру сгорания, горелку и калорифер. Снизу, из-под вентилятора, холодный воздух попадает в теплообменник. Топливо, которое сжигается в камере сгорания, выделяет энергию. За счет нее теплообменник нагревается, а значит, температура воздуха, который находился в нем, поднимается. Далее прогретые потоки поступают в воздухоотводы и направляются в помещение. Теплогенераторы бывают разных видов, одни работают на магистральном или сжиженном баллонном газе, другие - на дизельном топливе. Горелка, благодаря своей универсальности, может сжигать любое вещество. В любом, даже стандартном нагревателе, горелку можно заменить. Вместе с ней монтируется и вся подводящая система. Все отработанные газы уходят через дымоход.
Воздушная система отопления частного дома предполагает использование воздухоотводов одного из двух видов: круглого или квадратного. Первые имеют минимальное аэродинамическое сопротивление, их диаметр составляет 10-20 см. Квадратные или прямоугольные воздухоотводы выполняются в виде коробов. Чаще всего используют детали площадью 10*15 или 32*40 см. Такие воздухоотводы легче монтируются и занимают меньше места.
Достоинства и недостатки воздушного отопления
Воздушная система отопления частного дома имеет как плюсы, так и минусы. К достоинствам можно отнести следующие характеристики:
Высокий уровень КПД (более 90%);
Отсутствие - радиаторов и труб;
Комфортный микроклимат в отапливаемом помещении;
Малая инерционность системы, позволяющая быстро нагревать дом или понижать температуру при необходимости;
Вентиляторы можно использовать совместно с печами, работающими на твердом топливе, это позволяет обогревать все помещения в доме;
Очищение воздуха от аллергенов и других вредных веществ благодаря фильтрам;
Возможность соединять систему с увлажнителем воздуха;
В летний сезон с помощью дополнительной тяги можно охлаждать помещение.
Воздушное отопление частного дома, минусы которого мы рассмотрим ниже, далеко не совершенная система. У нее есть серьезные недостатки:
Данный вид отопления следует закладывать еще в начале строительства дома;
Сложность монтажа;
Расчет диаметров воздухоотводов перед прокладкой;
Воздушное отопление требует постоянного технического обслуживания;
Модернизировать систему в процессе эксплуатации очень сложно;
Воздушное отопление требует дополнительной фильтрации и увлажнения воздуха;
В случае перебоев в подаче электричества нужно иметь резервный источник тока.
Виды воздушного отопления
Чтобы смонтировать воздушное отопление частного дома своими руками, следует разобраться со способами установки. Данные системы строятся по 2 схемам:
Принудительной;
Гравитационной.
Первая схема предполагает наличие в системе вентилятора. Он создает необходимое давление, и нагретый теплогенератором воздух двигается к воздухоотводам. Его расположение обычно одинаково вне зависимости от вида системы - он находится под нагревателем. Воздух, который попадает в вентилятор, уже заранее очищен от пыли, грязи и микробов. Назад он возвращается через вентиляционные решетки или обратные воздухоотводы.
Воздушное отопление частного дома, своими руками выполненное по естественной или гравитационной схеме, функционирует путем изменения Основное преимущество такой системы заключается в том, что она практически не зависит от подачи электричества. Но циркуляция подогретых воздушных масс может быть легко нарушена обычным сквозняком. Рабочая часть помещения охлаждается, а предпотолочная, наоборот, перегревается.
Особенности прямоточной системы обогрева
Воздушное отопление частного дома своими руками делается зачастую с использованием прямоточной системы обогрева. Принцип работы следующий. Воздух прогоняется вентилятором через калорифер и по каналам переходит в помещение. Он отдает тепло, ассимилирует аллергены и микробы и уходит через обратную шахту. Данная система признана самой гигиеничной и безопасной, однако вместе с тем она имеет и свои недостатки. Главный минус прямоточного обогрева - большие энергии.
Рециркуляционная система обогрева. Нюансы
Такая система характеризуется как высокоэкономичное отопление. Воздух нагревается в калорифере и отправляется по каналам вентиляции в помещения. Далее он охлаждается, компенсирует теплопотери и возвращается назад. Потом воздух нагревается заново, и процесс повторяется. Конечно, данная система является наименее гигиеничной, так как вредные вещества попадают в помещения вновь. Рециркуляция предусмотрена там, где вентиляция как таковая не нужна.
Проектирование и расчет системы воздушного отопления
Чтобы установить воздушное отопление своими руками, расчет, схема, устройство которого обязательно должны учитываться в процессе монтажа, требуется провести определенную подготовку. Как только вы решили установить такую систему, нужно составить предварительный проект. Обязательно необходимо рассчитать следующие показатели:
Скорость подачи нагреваемого воздуха;
Достаточная мощность теплогенератора, для того чтобы обогреть помещение до нужной температуры;
Диаметр воздухоотводов;
Аэродинамические характеристики;
Количество теплопотерь на потолке, стенах и полу.
Воздушное отопление частного дома, схема которого поможет учесть все составляющие элементы, должно быть согласовано со специалистами. Они помогут выполнить необходимые расчеты. Обратившись в специальную службу, вы сможете избежать сквозняка в помещении, шума и вибрации в доме, а также перегрева теплогенератора.
Место установки оборудования лучше продумать заранее, каких-то общих рекомендаций по этому поводу не существует.
Выбор теплогенератора
К сожалению, не все предпочитают монтировать воздушное отопление частного дома. Стоимость устройства системы во многом зависит от выбора теплогенератора. Они бывают двух видов:
Мобильные;
Стационарные.
Газовые мобильные теплогенераторы - очень громоздкие установки. Чаще всего их используют в промышленных объектах. Рассмотрим более подробно стационарное оборудование. Данные теплогенераторы имеют замкнутую камеру сгорания. Их устанавливают в заранее подготовленных местах с системой дымоотведения. Стационарные теплогенераторы выпускаются в виде напольного или подвесного оборудования. Последнее иначе называют калориферами. Они предназначены для обогрева одного помещения. Чаще всего калорифер используют в загородных коттеджах и дачах, так как он способен за считаные часы прогреть помещение.
Подвесной теплогенератор не занимает много места и очень тихо работает. Корпус установки выполнен из материалов с низкой теплопроводностью, поэтому он безопасен в эксплуатации.
Напольный генератор - более объемный аппарат. Он способен обогреть дом полностью благодаря подключенным воздухоотводам.
Оборудование для монтажа
Воздушное отопление частного загородного дома, своими руками сделанное, предусматривает наличие следующего оборудования:
Воздухоотводов;
Теплогенератора;
Вентилятора;
Декоративных решеток;
Рукавов для забора воздуха снаружи помещения.
Инструкция по монтажу
Устанавливается воздушное отопление своими руками (схема, устройство системы были рассмотрены выше) в несколько этапов:
- Монтаж котла и теплообменника.
- Разводка, монтаж воздухоотводов.
- Утепление обратных и подающих каналов.
- Создание отверстия в стене дома для забора воздуха и установка рукава.
Воздушное отопление частного дома (отзывы это подтверждают) начинают с установки котла. Его монтируют обычно в подвальном помещении. Подключать котел к газовой магистрали самостоятельно категорически запрещено, обязательно нужно вызвать специалиста. Дымоход можно изготовить из листа жести. Верхняя часть теплообменника соединяется с подающим воздухоотводом, а под камерой сгорания устанавливают вентилятор. С внешней стороны к нему подводят обратную трубу. Первый этап выполнен.
Процесс разводки начинается с присоединения к магистрали подающего канала гибких воздухоотводов. Как правило, они выполнены с круглым сечением. Далее монтируют обратный воздухоотвод, обычно он имеет больший диаметр, однако выходов у такого канала меньше, чем у подающего.
Чтобы в рукаве не образовывался конденсат, его нужно утеплить. Далее в трубе устанавливают дроссельную заслонку, с помощью которой происходит процесс регулирования количества попадающего свежего воздуха. После того как система смонтирована, можно скрыть все трубы и провода гипсокартонными коробами для большей эстетичности.
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.
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.
