Воздушное отопление дома

Выбор системы отопления частного дома — важный вопрос, правильное решение которого обеспечивает комфортное проживание владельца дома и членов его семьи. Кроме того, оптимально подобранный вариант позволяет сэкономить определенную сумму денег и обеспечивает надежность функционирования, необходимую в условиях морозных зим. Рассмотрим один из малоиспользуемых, но вполне действенных типов обогрева дома — воздушное отопление.

Что представляет собой система воздушного отопления для частного дома

Воздушное отопление частного дома производится путем подачи в помещения теплого воздуха. От него нагреваются все предметы интерьера, мебель, стены и перекрытия дома.

Создается комфортная и уютная обстановка для жильцов. В отличие от распространенных водяного и электрического видов обогрева, воздушное отопление имеет более быстрое действие , меньшую инерционность и может регулироваться намного точнее и оперативнее . Кроме того, подобные системы часто совмещаются с вентиляционными, позволяя фильтровать циркулирующий воздух и удалять из него частицы пыли и прочие ненужные взвеси.

Производить нагрев воздуха проще и менее затратно, чем греть теплоноситель в котле, расходуя топливо или электроэнергию, поэтому эффективность и экономичность воздушного отопления вполне могут конкурировать с любым другим способом. Подобные системы сильно недооценены и имеют большие перспективы.

Устройство

Система воздушного отопления нуждается в следующих компонентах:

• нагревательный прибор (теплогенератор). В этом качестве может быть использован калорифер любого типа, газовый нагреватель, электрический , солнечный коллектор и т.д.
• теплообменник, в котором производится непосредственный нагрев воздуха
• система воздуховодов , распределяющая теплый воздух по всем помещениям дома
• устройство управления, позволяющее регулировать режимы работы и температуру в доме

Схема работы обогревательной системы достаточно проста: холодный воздух пропускается через нагревательный прибор и получает от него тепловую энергию. По системе каналов он доставляется в жилые помещения и, смешиваясь с внутренним воздухом, создает там наиболее комфортную температуру. Излишки воздуха удаляются из помещений через проемы, неплотности и прочие отверстия.

Примечательно, что воздушное отопление частного дома не создает чрезмерный подпор давления, вызывающий хлопающие двери или сложности при открывании окон. Перепады давления достаточно малы и незаметны, никаких неприятных ощущений или трудностей они не вызывают.

Преимущества и недостатки

Система воздушного отопления частного дома имеет ряд преимуществ:

• высокая эффективность и скорость обогрева
• экономичность . Расходы на воздушное отопление намного ниже, чем при использовании альтернативных способов
• КПД такого способа самый высокий — до 93%
• передача тепловой энергии производится напрямую, а не через промежуточные устройства (трубы, радиаторы и т.п.)
• управление системой достаточно легко и позволяет организовать в каждой комнате свой температурный режим
• с конструктивной точки зрения монтаж оборудования представляет собой несложную задачу, поскольку не имеется высокого давления и нет нужды в исключительной герметичности воздушных каналов. Если в одном воздухопроводе появляется отверстие, никаких аварий не происходит, никто от этого не страдает
• оборудование имеет довольно большой срок службы — по утверждениям специалистов, 20-летний период функционирования для системы вполне доступен
• себестоимость системы низка
• возможность самостоятельного монтажа наивысшая из всех имеющихся вариантов

Наряду с достоинствами имеются и некоторые недостатки:

• необходимость качественного расчета системы. Все ошибки вызовут недостаточность обогрева, которая проявится в самое неудачное время — в зимние морозы, поэтому точность расчета должна быть соответствующей
• Имеется необходимость в обслуживании и очистке воздушных каналов от копоти, пыли и конденсата. Скопления посторонних наслоений уменьшают тягу и нарушают режим обогрева помещений

Знание всех плюсов и минусов позволяет исключить возможность ошибок при проектировании, монтаже и эксплуатации оборудования.

Существует две основные системы воздушного отопления:

• с естественной циркуляцией
• с принудительной циркуляцией

Естественная циркуляция

Системы с естественной циркуляцией работают на принципе подъема горячего воздуха вверх . Поднимаясь, он вытесняет более холодные слои, постепенно прогревая все помещение. Для обеспечения функционирования такого метода необходимо наличие нагревателя в нижней точке дома (в подвале), образующего своеобразную подушку из нагретого воздуха, поднимающегося вверх и поступающего в помещения. Холодные массы поступают на замену поднимающимся горячим массам и все повторяется снова.

Эта методика хороша тем, что не создает многократной рециркуляции воздуха, накапливающего пыль, насыщаемого углекислотой и теряющего свое качество.

Принудительная циркуляция

Принудительная циркуляция дает возможность более точной, адресной регулировки поступающего в помещения потока. Движение воздушных масс обеспечивается вентилятором , который стабилизирует перемещение горячей струи, создает постоянное давление и расход воздуха. При этом, насыщенность такой системы оборудованием намного выше, кроме того, работа вентилятора зависит от наличия электроэнергии, а в случае перебоев, возможных в частных домах, обогрев помещений прекращается. Кроме того, вентиляторы, хоть и обладают большим ресурсом, сроком службы, иногда выходят из строя, что вынуждает владельца дома предусматривать альтернативный тип обогрева на случай возникновения неполадок основной системы.

Существуют разные виды теплогенераторов, по названию которых иногда классифицируют системы отопления, выделяя газовое, солнечное или электрическое воздушное отопление. Такая классификация представляется ошибочной, поскольку сама по себе система или принцип обогрева с изменением типа источника тепла не меняются.

Как производится расчет?

Расчет воздушного отопления включает в себя несколько шагов:
[fusion_checklist icon=»fa-check-square-o» iconcolor=»#1faee9″ circle=»» circlecolor=»#1faee9″ size=»20px» hide_on_mobile=»small-visibility,medium-visibility,large-visibility» ]

• определение теплопотерь помещений
• по величине потерь находится мощность теплогенератора
• количество воздуха, необходимое для подачи в помещения
• сечение воздуховодов
• давление и производительность вентилятора

Инженерами

Не являясь специалистом, правильно рассчитать воздушное отопление дома попросту невозможно. Необходимо знать методику расчета, которая имеет много вариантов, а самое главное — надо обладать соответствующим опытом, чтобы корректно подсчитать все потери и нужные мощности. Для этого наилучшим вариантом будет обратиться к специалисту . Только он, после тщательного обследования дома, материала стен, перекрытий, сопоставления объемов, прочих параметров помещений, сможет достаточно точно произвести необходимые расчеты.

Самостоятельно

Как вариант, можно использовать онлайн-калькулятор. Их много в сети на профильных ресурсах, где достаточно подставить свои данные по всем нужным параметрам, чтобы получить искомый результат. Такой способ расчета откровенно слаб , не может сравниться с расчетами специалиста, так как не все знают некоторые важные параметры дома. Тем не менее, способ существует, активно используется. Для большей точности, уверенности в качестве расчетов следует несколько раз продублировать их на других ресурсах, чтобы выбрать некое среднее значение из нескольких вариантов.

Критерии подбора оборудования

Выбор теплогенератора

Прежде всего, следует определиться с выбором теплогенератора. Его мощность известна из расчета, но каков его тип — это определяется по возможностям владельца дома, доступности топлива или ресурсов. При полном отсутствии каких-либо ресурсных поступлений выбирается либо котел на твердом топливе, либо газовый котел, работающий на привозном газе (в баллонах).

Наличие электроэнергии, подключения к системе ГВС или с газовой магистрали может изменить выбор на какой-либо другой. Обычно, основным критерием выбора при наличии нескольких вариантов служит наибольшая экономичность того или иного вида теплогенератора, его надежность, простота конструкции. Существуют конструкции котлов, способных работать на разных видах топлива. Для перехода с одного типа на другой требуется лишь поменять горелку, что весьма практично в условиях частного дома.

Оборудование

Выбор теплогенератора обуславливает подбор остального оборудования, соответствующего ему по мощности, производительности или пропускной способности. Тип котла определяет наличие, состав дополнительного оборудования для подачи или хранения топлива, регулировки режима горения. Здесь же выбирается наиболее удачная конструкция теплообменника, соответствующая по параметрам нагревателю. Большинство конструкций теплообменников основано на принципе действия калорифера — омывание или пропускание струи холодного воздуха сквозь близко расположенные нагретые элементы.

Воздуховоды

Выбор воздуховодов основан на их пропускной способности. Для частного дома хороши гибкие каналы, способные к установке в любых условиях, предоставляющие возможность замены при необходимости. Система каналов обычно заканчивается вентиляционными решетками .

Управление или выбор определенного режима может производиться вручную или с использованием автоматического управляющего устройства.

Порядок монтажа своими руками

Монтаж системы воздушного отопления частного дома заключается в установке и подключении нагревателя, теплообменника, системы каналов, транспортирующих горячий воздух в помещения. Для выполнения работ наиболее оптимальным временем станет этап строительства дома, когда все необходимые технологические отверстия могут быть сделаны без разрушения отделки или декора стен и перекрытий.

• Установка котла с теплообменником производится в специальном помещении, оборудованном по условиям эксплуатации оборудования.
• Подключение воздушных каналов производится по методу одного магистрального, проходящего по центральной оси дома, от которого елочкой расходятся каналы в помещения.
• Установка управляющего модуля производится в максимально удобном месте, чтобы не приходилось каждый раз спускаться в подвал или подниматься на чердак.
• Все соединения выполняются согласно требованиям оборудования, изложенным в паспортах, инструкциях.

Важно! Пробный запуск системы производится при минимальном режиме нагрева, который постепенно увеличивается до нужного значения.

Как устроить воздушное отопление загородного дома: правила и схемы сооружения

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

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

Как прогреть дом воздухом?

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

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

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

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

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

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

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

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

Особенности воздушного отопления

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

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

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

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

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

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

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

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

Принципы проектирования системы

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

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

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

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

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

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

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

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

Разновидности систем воздушного отопления

Среди известных науке систем отопления можно выделить три разновидности:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Особенности монтажа системы

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

Для этого понадобится:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Выводы и полезное видео по теме

Интересная информация по расчетам и проектированию воздушного отопления показана здесь:

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

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

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