Воздушное отопление частного дома. Аргументы «за» и «против»

Представьте, что вы находитесь на стадии проектирование собственного дома. Учитывая тематику нашего портала, это несложно сделать. Один из важнейших вопросов, который вам предстоит изучить – это выбор отопительной системы. Традиционно, когда речь заходит о выборе индивидуальной системы отопления, будущие владельцы частных домов задумываются лишь о том, какой источник энергии будет для них наиболее предпочтительным и доступным. Что же касается самой системы, то тут все просто: котел, преобразующий энергию в тепло, система трубопроводов, заполненная теплоносителем и отопительные радиаторы или теплые полы. Такая система нам привычна и понятна.

Вместе с тем, жидкостные системы отопления далеко не единственный способ обогрева жилища. В последнее время особый интерес и много вопросов у застройщиков вызывает тема воздушного отопления дома, которое непременно упоминается в контексте современных инженерных систем. Почему именно современных? Просто потому, что воздушные системы отопления – это основной вид отопительных систем в Северной Америке. А маркетинг у нас работает очень предсказуемо: если американское, значит самое передовое, лучшее и современнее некуда. В действительности все несколько проще. По факту, воздушное отопление ничем не современнее традиционных для нашей страны жидкостных систем. Просто традиции у нас разные, и любую из систем можно реализовать как на простейшем уровне, так и с использованием последних достижений научно-технического прогресса.

Впрочем, вернемся к воздушному отоплению. Исторически системы воздушного отопления известны достаточно давно, и все они реализовывались по принципу передачи тепла от сгорания топлива непосредственно воздушным массам. В свое время огневоздушная система, называемая «русской системой», произвела небольшую революцию. Устройство отопления было такое: холодный воздух через воздухозаборную шахту подводился к установленной на первом или цокольном этаже печи, где, касаясь её раскалённой поверхности, нагревался. После по горизонтальным и вертикальным кирпичным распределительным каналам подводился в обогреваемые помещения. Оттуда через вытяжные каналы отдавший теплоту воздух выводился обратно в атмосферу. Циркуляция воздуха была естественной, за счёт разности плотностей горячих и холодных воздушных масс. Так что печь Ивана Бояринцева – это отнюдь не инновация, а своего рода один из вариантов реализации огневоздушной системы отопления.

Отечественный рынок сегодня представлен большим количеством моделей различных отопительных печей из металла, работающих по принципу естественной конвекции воздуха. При изрядной доле изобретательности с помощью таких печей можно собрать и принудительную систему воздушного отопления.

С определенной натяжкой обычный электрический «ветродуй», гоняющий через себя воздушные потоки, можно назвать локальным воздушным отоплением. Но в контексте современности наибольший интерес представляют автоматические климатические системы с использованием магистрального природного газа.

Комплектация системы

Воздушное отопление – это сложный инженерный комплекс, состоящий из множества компонентов, которые плотно взаимосвязаны между собой, выполняя при этом свои конкретные функции.

Газовый воздухонагреватель с теплообменником закрытого типа. То есть, нагреваемые воздушные массы непосредственно не контактируют с открытым пламенем. Коэффициент утилизации топлива у высокоэффективных воздухонагревателей более 94%. Обычно этот факт фигурирует в качестве преимуществ воздушной системы. Но данный показатель отнюдь не превосходит показатель эффективности привычных нам конденсационных газовых котлов.

Дополнительные элементы системы

1. Центральное кондиционирование дома. Воздушная система отопления позволяет реализовать функцию охлаждения воздуха путем установки центрального кондиционера. Внешний ККБ кондиционера устанавливается на улице, а внутренний монтируется непосредственно на выходе из воздухонагревателя.
2. Рекуператор. Монтаж данного устройства в систему не является обязательным. Однако, при организации воздушного отопления в прямоточной конфигурации или с частичной рециркуляцией, внешние воздушные потоки могут подвергаться рекуперации для экономии тепла. При этом, рекуператор в системах воздушного отопления является вторичным агрегатом, подключаемым к контроллеру СО.

Принцип действия и различные конфигурации.

Главной отличительной чертой воздушного отопления является наличие сети воздуховодов, по которой массы воздуха подаются в комнаты и возвращаются обратно. Воздух доводится до необходимой температуры в контуре воздухонагревателя.

Далее нагретый воздух принудительно нагнетается в магистральный подающий воздуховод. Из магистрального воздуховода теплые воздушные массы распределяются по каналам, идущим к отапливаемым помещениям. Конкретное место выхода подающего канала в каждую комнату определяется на стадии проектирования. Так, в одноэтажных домах тёплый воздух направляют снизу, а сами каналы монтируются в полу, либо в стене непосредственно над полом, а обратка организуется под потолком. В двухуровневых коттеджах сеть воздуховодов проще всего разместить внутри межэтажного перекрытия, либо по потолку первого этажа. В этом случае подача теплого воздуха на первый этаж производится с потолка, а на второй – с пола или из внутренних стен над полом. Обратка первого этажа собирается на уровне пола, где массы наиболее холодные, а на втором этаже – у потолка, где накапливается излишне нагретый воздух.

Забор воздуха из помещений осуществляется по системе обратных воздуховодов. Воздух проходит через систему фильтрации, увлажняется и поступает обратно в воздухонагреватель, где происходит его догрев или охлаждение, таким образом обеспечивается его циркуляция.

Различают несколько конфигураций воздушных систем отопления исходя из качества подаваемого воздуха:

— Прямоточные. В них нагревается и подается только наружный воздух, и в таком же количестве воздух из помещения удаляется по каналу;

— Системы с полной рециркуляцией. В них нагревается и подается только воздух, забираемый из помещения;

— Системы с частичной рециркуляцией. Наиболее распространенный вид современных систем воздушного отопления. В них нагревается и подается смесь из наружного и рециркулируемого воздуха. При этом дозирование рециркулируемого и внешнего воздуха осуществляется исходя из расчетов вентиляционной системы.

Таким образом, правильно рассчитанная и собранная система воздушного отопления, оснащенная автоматикой, по сути своей представляет полноценную климатическую установку, обеспечивающую не только обогрев, но и кондиционирование, и подготовку воздуха (вентиляция, увлажнение) в жилых помещениях.

Проектирование и монтаж

Одной из главных причин малого распространения воздушных систем отопления является необходимость привлечения профессионалов к их проектированию и монтажу. Справедливости ради стоит отметить, что на нашем форуме есть тема, подробно описывающая самостоятельную установку воздушного отопления с использованием природного газа. В теме приводиться ряд небесспорных, но вполне логичных доводов и советов по упрощению и удешевлению воздушных систем. Но все же классический вариант предполагает большое количество профессиональных расчетов непосредственно под каждый проект, поскольку каждая такая система является штучным продуктом.

Чтобы воздушное отопление дома функционировало без сбоев и было экономичным необходимо провести следующие расчеты:

Расчет теплопотерь будущего дома. Они выполняются для каждого помещения и учитывают материал ограждающих конструкций, в том числе окон и дверей.

Расчет теплопотерь на вентиляцию зависит от количества постоянно проживающих людей, для обеспечения людей свежим воздухом.

Расположение основных элементов системы в проекте инженерных систем. Большое внимание здесь уделяется сети воздуховодов, учитывая их немалые габариты и протяженность. Воздушные магистрали должны согласовываться не только с другими инженерными сетями, но и с интерьером дома. Их необходимо учитывать при планировании высоты потолков.

Подбор оборудования исходя из расчетных параметров системы. Сюда относятся: выбор воздухонагревателя соответствующей мощности, подбор кондиционера, увлажнителя, системы фильтров и, при необходимости рекуператора.

Проект должен включать расчет всех компонентов системы, объема и стоимости материалов и расходников. Можно ли сделать его самостоятельно? Пожалуй да, но придется освоить немало дисциплин по специальности «Теплоснабжение и вентиляция».

Монтаж системы подразделяется на несколько этапов:

1. Подготовительный этап. При его производстве выполняются необходимые технологические отверстия в перекрытиях и стенах в местах, где будут проходить магистральные воздуховоды. Количество данных отверстий, их сечение и точное место расположения определяются еще на стадии проектирования, а сам комплекс работ лучше всего производить в момент строительство дома, делая в необходимых местах закладные.
2. Монтаж воздуховодов. Воздуховоды и соединительные элементы изготавливаются из оцинкованной стали и должны иметь сечение, соответствующее проектным расчетам. Обязательным этапом монтажа является утепление и звукоизоляция воздуховодов, а также герметизация мест соединения алюминиевым скотчем. Соединенные и утепленные магистрали должны быть надежно зафиксированы к несущим конструкциям дома.

Преимущества и недостатки воздушных систем отопления

Для того, чтобы говорить о преимуществах и недостатках воздушного отопления ,нужно быть, как минимум, пользователем подобной системы, причем на протяжении довольно длительного времени. Но если проанализировать различные отзывы, то можно выделить следующие преимущества, не требующие дискуссии:

— Универсальность. Воздушное отопление частного дома обеспечивает не только нагрев или охлаждение, но еще и вентиляцию, очистку и увлажнение воздуха, по сути являясь климатической системой для создания оптимального микроклимата в здании.

— Повышенная надежность. Система практически не выходит из строя, нуждается в более редком обслуживании. За счет отсутствия жидкости отсутствует риск образования воздушных пробок или утечки теплоносителя. Такая система отопления может полностью отключаться в доме сезонного проживания, а при необходимости запускаться даже в сильный «минус» быстро доводя жилье до комфортной температуры.

— Долговечность. При условии правильного монтажа воздушная система отопления способна работать в течение нескольких десятилетий без капитального ремонта.

Такие факторы как: более дешевая стоимость, повышенная энергоэффективность и более удобная эксплуатация, которые нередко приписывают воздушным системам отопления, будем считать дискуссионными.

К очевидным недостаткам воздушных систем относятся:

— Необходимость проектировать систему заранее. Что в этом плохого? Дело в том, что сегодня большинство возводимых у нас частных домов редко имеют полноценный проект. Это и довольно дорого, и зачастую ненужно. Как следствие, грамотно увязать воздушную систему с остальными инженерными коммуникациями и интерьером достаточно проблематично.

— Большая площадь поперченного сечения воздухопроводов требует увеличивать высоту потолков или толщину стен.

— Повышенный шум из-за постоянно работающих вентиляторов, с которым приходится бороться.

В целом можно признать, что при правильной организации и профессиональном исполнении воздушная система отопления, да и еще и при наличии магистрального природного газа, является достаточно практичным и технологичным решением.

Тепло в каждой комнате: чем так привлекает воздушное отопление частного дома

На чтение: 6 минут Нет времени?

Чтобы в каждой комнате было тепло и комфортно, стоит обратить внимание на воздушное отопление частного дома. Подобные системы обладают рядом неоспоримых достоинств, выгодно выделяющих их среди альтернативных вариантов. Предлагаем разобраться с их устройством и отличительными особенностями.

Читайте в статье

Строение и принцип работы воздушной нагревательной системы

В состав воздушной системы отопления входят следующие основные элементы:

• нагревательный прибор. В зависимости от расположения частного дома и доступности топлива выбор может быть сделан в пользу электрического, солнечного коллектора, калорифера любого типа, газового котла либо другого нагревателя;
• теплообменник, обеспечивающий непосредственный нагрев воздуха;
• система воздуховодов, с помощью которых обеспечивается распределение тёплых воздушных масс по всей территории дома;
• устройство управления. Позволяет отрегулировать режим работы оборудования для формирования подходящего температурного режима.

Принцип работы системы воздушного отопления достаточно прост. Холодный воздух, пройдя через нагревательный прибор, прогревается до заданной температуры. Воздуховоды обеспечивают его распределение по всем помещениям. После смешивания с воздушными массами внутри жилых комнат, достигается комфортная температура в них. В процессе работы отопительного оборудования удаётся избежать чрезмерного давления, способного вызвать хлопанья дверьми или вызвать трудности при открывании окон.

При воздушном отоплении тёплый воздух смешивается с холодным
ФОТО: build-experts.ru

Способы циркуляции воздуха

Движение воздуха по элементам воздушной системы отопления может осуществляться различными способами. Выбирая подходящий вариант для конкретного частного дома, познакомьтесь с отличительными характеристиками каждого. Это позволит принять взвешенное решение.

Циркуляция воздуха может осуществляться по-разному
ФОТО: fabrikadomov.by

Естественная

В основу естественной циркуляции воздуха положено физическое явление, при котором горячий воздух всегда устремляется вверх. По мере подъёма, он начинает вытеснять холодные слои, обеспечивая постепенный прогрев всего воздушного пространства в помещении. Чтобы обеспечить функционирование системы воздушного отопления с естественной циркуляцией, нагреватель располагают в нижней части частного дома, обычно в подвале. Это позволяет сформировать достаточный поток тёплого воздуха, который будет поступать в расположенные сверху помещения, прогревая их до оптимального уровня. При этом, холодный воздух будет опускаться вниз, чтобы нагреться и снова подняться вверх.

К преимуществам данного способа можно отнести отсутствие многократной рециркуляции воздуха, в ходе которой он постепенно насыщается углекислотой и пылью.

При естественной циркуляции используются законы физики
ФОТО: vozduhvdome.su

Принудительная

С помощью принудительной циркуляции удаётся обеспечить более точную регулировку степени нагрева воздушных масс, поступающих в каждое отдельное помещение. Для обеспечения движения воздуха в состав системы вводится вентилятор. Благодаря его наличию удаётся стабилизировать скорость движения теплоносителя, создать постоянное давление, стабилизировать расход воздуха.

Энергозависимость способна стать главным недостатком
ФОТО: build-experts.ru

Для обеспечения работоспособности в состав системы воздушного отопления вводится дополнительное оборудование. К недостаткам такого способа стоит отнести энергозависимость. При возникновении перебоев в подаче электричества обогрев частного дома прекращается. Также сложности с отоплением могут возникнуть при отказе оборудования. Чтобы этого не произошло, стоит предусмотреть альтернативный вариант обогрева частного дома, например, водяной.

Скорость воздушного потока можно отрегулировать
ФОТО: lestnitsygid.ru

Осуществление теплообмена

Принцип работы системы отопления может отличаться. Всё зависит от выбранной схемы теплообмена. Каждый вариант имеет свои отличительные черты. Предлагаем познакомиться с особенностями каждого.

Теплообмен при воздушном отоплении частного дома бывает разным
ФОТО: images.ru.prom.st

Приточный

У приточной системы воздушное отопление осуществляется в следующей последовательности:

• тепло, выработанное теплогенератором, поступает в воздушный теплообменник;
• с помощью вентилятора внутрь частного дома нагнетается воздух. После предварительной фильтрации он поступает в теплообменник;
• воздуховоды обеспечивают распределение горячих воздушных масс по дому;
• отработанный воздух с помощью вытяжки отводится на улицу.

Соотношение объёма воздушных масс, поступающих внутрь и выводимых наружу, выбирается с учётом требуемой кратности воздухообмена, а также квадратуры помещения. Для создания повышенного давления, его на подаче воздуха делают больше. Монтаж подобной системы обходится сравнительно недорого. Однако затраты на эксплуатацию получаются достаточно большими.

Приточная система предполагает забор воздуха снаружи
ФОТО: klimavex.sk

Рециркуляционный

Такое воздушное отопление частного дома осуществляется без сброса воздуха на улицу. Остывший воздух по вентиляционным каналам поступает в теплообменник и вновь нагревается. Находящиеся внутри помещений воздушные массы многократного проходят через систему отопления. Для нагрева требуется минимум энергии, что существенно снижает затраты на отопление. Восполняются только естественные теплопотери.

Недостатком является замкнутость подобной системы. В воздухе увеличивается концентрация пыли и углекислого газа. Такой вариант не отвечает требованиям гигиены.

Воздух при рециркулярном воздушном отоплении используется многократно
ФОТО: conditionedairsolutions.com

Рециркуляционный теплообмен бывает с естественной и принудительной приточно-вытяжной вентиляцией. В первом случае, подача горячего воздуха от теплогенератора осуществляется по вентиляционным каналам. Затем, по мере остывания, начинает под действием сил гравитации спускаться вниз. При минимальных начальных вложениях, простоте монтажа и энергонезависимости, система не позволяет поддерживать комфортный микроклимат. В помещении отмечается значительная разница между степенью прогрева воздуха около пола и под потолком.

При выборе приточно-вытяжной системы удастся добиться максимального эффекта и обеспечить полный контроль над микроклиматом в частном доме. Воздух в систему рециркуляции попадает, пройдя фильтры грубой и тонкой очистки. Затем некоторое количество сбрасывается на улицу, а на его место приходит свежая порция. Далее следует нагрев, а также, при необходимости, осушение либо увлажнение.

Приточно-вытяжная обладает максимальной эффективностью
ФОТО: strojvodproekt.ru

Комбинированный

Обычно при устройстве системы отопления предусматриваются два разных, не связанных между собой контура. Однако в некоторых случаях их делают совмещёнными. У них в качестве источника тепла может выступать электричество либо дизельное топливо. Вентилятор обеспечивает нагнетание нагретого воздуха. В частных домах такие системы монтируются редко. Чаще всего их используют для обогрева гаражей, мастерских, промышленных объектов.

Комбинированные монтируются преимущественно на промышленных предприятиях
ФОТО: static.tildacdn.com

Требования к оборудованию для воздушной нагревательной системы

Чтобы воздушное отопление позволило создать комфортные условия внутри частного дома, следует ответственно подойти к выбору оборудования.

Теплогенераторы

При подборе теплогенератора для воздушного отопления частного дома выбор может быть сделан в пользу:

• электронагревателя;
• твёрдотопливного котла;
• газового оборудования;
• устройств, работающих на жидком топливе (дизеле).

Мощность может отличаться
ФОТО: kroll.ua

При выборе теплогенераторов для воздушного отопления частного дома следует помнить, что они должны:

• включаться и выключаться в автоматическом режиме;
• поддерживать степень нагрева воздуха в заданном диапазоне.

Совет! Если выбор сделан в пользу газового генератора, стоит учесть, от какого газа может работать конкретное устройство: от сниженного либо магистрального.

Твёрдотопливный котёл должен давать возможность регулировать скорость сгорания топлива.

Чем больше площадь, тем мощнее теплогенератор для воздушного отопления частного дома
ФОТО: gorelki-teplogeneratory.ru

Воздуховоды

Воздуховоды обеспечивают подачу нагретого воздуха в различные помещения. Производители предлагают изделия разного типоразмера. Они могут быть квадратными, прямоугольными, круглыми. Выбор делается с учётом требуемой пропускной способности и порядка монтажа. Могут быть жесткими и гибкими.

Конфигурация и типоразмер воздуховодов для воздушного отопления частного дома могут отличаться
ФОТО: air-light.ru

Прочие элементы

Кроме теплогенератора и воздуховодов необходимо дополнительное оборудование. Вентилятор должен быть приточным, чтобы справляться с поставленной задачей. Совместно с вентилятором стоит приобрести фильтрующее приспособление, которое сможет очистить воздух от мелкой пыли и других примесей.

Характеристики вентилятора выбираются индивидуально
ФОТО: static.tildacdn.com

Воздушное отопление частного дома: преимущества и недостатки

Выбор в пользу воздушного отопления для частного дома делается из-за его основных преимуществ. К таковым стоит отнести:

• высокую эффективность системы за счёт достаточной скорости обогрева;
• экономичность. По сравнению с альтернативными вариантами, у воздушного отопления частного дома эксплуатационные расходы намного ниже;
• высокий КПД, достигающий 93%;
• отсутствие в системе промежуточных элементов. Передача энергии производится напрямую;
• простота управления. Возможно создание в каждом помещении оптимального температурного режима;
• простота выполнения монтажных работ. Система воздушного отопления не предполагает использования элементов, находящихся под высоким давлением. Отсутствие жидкости позволяет отказаться от контроля герметичности;
• продолжительный период эксплуатации. При соблюдении рекомендаций производителя система способна прослужить минимум 20 лет;
• доступность. Система имеет низкую себестоимость;
• возможность выполнения монтажных работ собственными силами.

Из недостатков стоит отметить:

• повышенные требования к выполняемым расчётам. В случае ошибки система не сможет справиться с поставленной задачей в сильные холода, и в доме будет достаточно холодно;
• необходимость своевременного обслуживания и очистки воздушных каналов. Скопившаяся копоть, пыль и конденсат способны уменьшить тягу и стать причиной изменения температурного режима обогрева помещения.

Высокий КПД – важное достоинство воздушного отопления частного дома
ФОТО: yarta.com.ua

Проектирование и расчёт

Проектированию системы воздушного отопления частного дома должно уделяться особое внимание. При наличии ошибок, трудности возникнут на этапе монтажа и последующей эксплуатации. Неправильные расчёты могут стать причиной избыточной либо недостаточной мощности оборудования, неравномерного прогрева всех или отдельных помещений, нарушенного режима работы вентиляции. Чтобы избежать перечисленных недостатков в работе воздушной вентиляции частного дома, при проектировании следует учесть следующие нюансы:

• теплопотери рассчитывают для каждого помещения в отдельности. На их значение влияет количество окон, дверей, ряд других параметров;
• теплопотери на вентиляцию определяются с учётом количества проживающих в доме людей. От этого зависит, насколько эффективно система сможет обеспечить своевременный подвод достаточного объёма свежего воздуха;
• при составлении схемы расположения основных элементов учитывают расположение других инженерных коммуникаций, конструктивных элементов дома и предметов интерьера;
• вид топлива и мощность источника тепла определяются заранее. При расчёте мощности учитывают не нормируемую зимнюю температуру, а значительное отклонение от установленных показателей на случай аномально холодной зимы;
• подбор опционального оборудования с подходящими параметрами.

Расчёт воздушного отопления для частного дома выполняется в следующей последовательности:

• определение теплопотерь помещений;
• выбор мощности теплогенератора с учётом ранее найденного значения;
• определение объёма воздуха, который должен поступать внутрь помещения;
• расчёт сечений воздуховодов;
• определение производительности и давления вентилятора.

При проектировании воздушного отопления частного дома продумывается расположение каждого воздуховода
ФОТО: dslprof.ru

Монтаж воздушной нагревательной системы своими руками

Весь объём монтажных работ при желании можно выполнить собственными силами. Для этого надо подготовить необходимые материалы, оборудование и инструмент, а также познакомиться с последовательностью действий.

Монтаж можно выполнить самостоятельно
ФОТО: klimaterik.ru

Что нужно для работы: перечень необходимого оборудования и инструментов

Для монтажа воздушной системы отопления частного дома надо иметь в наличии:

• воздуховоды с подходящим размером поперечного сечения;
• теплогенератор;
• вентилятор;
• декоративные решётки;
• рукава, с помощью которых будет осуществляться забор воздуха снаружи;
• крепёжные элементы;
• уровень;
• измерительные инструменты;
• шуруповёрт.

Внимание! Перечень используемого оборудования зависит от материала стен и выбранных крепёжных элементов.

Инструкция по монтажу

Монтаж воздушной системы отопления своими руками выполняется в следующей последовательности:

• установка теплообменника и котла. Для их размещения желательно выбрать отдельное помещение;
• в стене, прилегающей к месту установки теплообменника, вырезается отверстие для установки рукава воздуховода;
• теплообменник соединяется с подающей трубой;
• непосредственно под камерой сгорания котла размещается вентилятор. Он соединяется с внешней частью обратной трубы;
• монтируется система воздуховодов. Разводку элементов выполняют в соответствии с проектной документацией;
• выполняется установка подающих каналов и обратных воздуховодов с последующим их утеплением.

Внимание! Если выбор сделан в пользу газового оборудования, для подключения отопительного котла следует пригласить специалиста.

Монтаж воздушного отопления частного дома выполняется согласно проектной документации
ФОТО: otoplenie-gid.ru

Правила эксплуатации

Чтобы система работала исправно, следует соблюдать общие рекомендации по эксплуатации системы воздушного обогрева. Следует:

• проводить визуальный контроль оборудования с диагностикой отдельных узлов;
• очищать и менять фильтры, подушки увлажнителя;
• очищать теплообменник;
• проверять работоспособность автоматики.

Делитесь в комментариях, приходилось ли вам монтировать воздушное отопление частного дома? Почему выбор был сделан в пользу подобной системы?