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.

7+ способов воздушного отопления загородного дома

Возможность отказаться от привычных радиаторов, которые способны оказать влияние на дизайн комнат, делает все более популярным воздушное отопление. Да, к дешевым вариантам такую систему не отнести, но при грамотном подходе она вполне справится с обогревом домов даже на 2-3 этажа.

Следует помнить, что для организации воздушного отопления частного дома придется выполнить большой объем работ, связанных с внесением изменений в строительные конструкции.

Почему воздушное отопление необходимо проектировать на этапе строительства

Именно по этой причине проектными работами нужно заниматься еще до этапа строительства. Отметим, что наибольшее применение системы воздушного отопления получили именно в новостройках.

Переделать старый дом в большинстве случаев нереально, так как расходы на модернизацию могут превысить затраты на постройку нового здания с нуля. Это связано со следующими факторами:

• Воздуховоды обычно прокладывают в стеновых конструкциях или скрывают подвесными, натяжными потолками.
• Эффективный обогрев возможен только при применении мощных обогревательных устройств. Поэтому потребуется не только определить помещение, в котором оно может быть размещено, но и разработать схему подводки различных коммуникаций (горячая вода, газ, электричество).
• Если нет желания отапливать улицу, потребуется проектирование схемы рециркуляции воздуха, которая способна сделать обогрев помещений долее доступным по стоимости.

И это только основные моменты, которые следует учитывать. Поэтому принята общая практика, при которой разработка проекта на отопление воздухом выполняется совместно с проектированием самого дома. Это избавит от большинства дорогостоящих переделок.

Схема размещения воздушного отопления с помощью воздуховодов

На практике в частном доме чаще всего реализуют локальную или канальную систему воздушного отопления. Первая реализована за счет установки в каждой комнате тепловентиляторов, тепловых пушек, кондиционеров, способных работать на обогрев. Чаще всего такая система выполняет исключительно вспомогательную функцию, например, ее включают при необходимости прогреть дом в межсезонье или по приезду на дачу.

Канальный воздушный обогрев дома более эффективен и может быть использован в качестве основной системы. Для этого по стенам и перекрытиям прокладывают воздуховоды, которые отводят и возвращают воздух к обогревательному устройству.

Это позволяет использовать различное котельное оборудование, газогенераторы, причем установить его можно будет в отдельном помещении, следовательно, шум работы вентиляторов не будет вам мешать.

Обратим внимание! Воздуховоды прокладывают по внутренним, а не наружным стенам. Это позволяет сократить утечку тепла из-за плохой теплоизоляции дома.

Типы систем — назначение, особенности, плюсы и минусы

Независимо от типа применяемого нагревательного прибора могут быть реализованы различные типы систем воздушного отопления дома. Они отличаются в основном направлением движения воздушных потоков, возможность использовать оставшуюся тепловую энергию за счет рециркуляции.

Чаще всего для обогрева частных загородных домов применяют следующие возможные решения.

Прямоточная

Наиболее распространенная система, которая применялась еще в средние века и даже раньше. Принцип ее действия предельно прост:

• Нагревательный прибор размещается в нижней части дома.
• Нагретый воздушный поток поступает в вентканалы или специально сделанные проемы в перекрытиях.
• Попадая в комнату, теплый воздух смешивается с уже остывшим, что позволяет несколько поднять температуру в помещении.
• Отработанный остывший воздух выводится за пределы помещения, двигая по воздуховодам на чердак или улицу.

Основной плюс такого воздушного отопления коттеджа — минимальные затраты на обустройство. В отдельных случаях от воздуховодов совсем отказываются, оставляя только проемы в перекрытиях, которые закрывают декоративными решетками.

Важно! Эффективность такой схемы крайне низка. Это связано с тем, что из помещения выводится воздушный поток, который еще не успел остыть полностью. В результате таких потерь тепловой энергии стоимость отопления существенно возрастает.

Рециркуляционная

Более совершенная схема, принцип действия которой основан на повторном использовании воздуха, не успевшего полностью остыть. Обычно реализована схема, при которой теплый поток поступает в помещение через воздуховоды и размещенные на потолке решетки.

При этом более холодный воздух смешивается с теплым только частично, а в большей части вытесняется через сеть воздуховодов и повторно поступает к нагревательному прибору.

Важно! Недостаток, которым обладает такое отопление, связан с тем, что воздух циркулирует по замкнутому кругу и не обновляется. А это уже плохо с точки зрения санитарных норм и вентиляции.

Рециркуляционная с частичным забором внешнего воздуха

Этот недостаток был устранен при помощи именной системы. Ее особенность — часть отработанного воздуха выводится за пределы помещения и замещается таким же объемом свежего. Это позволяет решить проблему с проветриванием дома.

Для того чтобы наружный воздух имел более комфортную температуру, на входах в помещения могут устанавливаться дополнительные обогреватели (электрические или водяные калориферы, системы рекуперации тепла).

Монтаж и состав системы

Чтобы обогреть частный дом воздухом потребуется монтаж довольно большого количества устройств и оборудования. Оно необходимо для подогрева воздуха, формирования воздушного потока, его транспортировки и распределения по комнатам, обслуживаемым помещениям.

В самый простой перечень оборудования для организация такого отопления обязательно войдут следующие устройства:

• Нагревательный прибор — обеспечивающий повышение температуры и создание теплового потока. Чаще всего устанавливают газовые теплогенераторы, которые отличаются высокой эффективностью Продукты сгорания отводятся через дымоход, отдавая тепло воздуху через теплообменник. Для получения стабильного потока устройство дополнительно комплектуется вентилятором.

Не менее распространены электрические и водяные калориферы. Они отличаются способом нагрева воздуха. В первом случае используются ТЭНы (электронагревательные приборы), во втором — энергия циркулирующей по теплообменнику воды.

• Воздуховоды — вентиляционные быстромонтируемые каналы, по которым перемещается нагретый воздушный поток. Могут иметь жесткую или гибкую конструкцию, вторые проще монтировать, но их применение не всегда разрешено. Изготавливаются из оцинкованной стали, других металлов, фольги на каркасной основе или пластика. Полимерные воздуховоды можно использовать только на участках, на которых нет опасности возгорания.
• Вентиляторы — отдельные устройства применяются только тогда, когда теплогенератор или калорифер им не укомплектован. Монтируется непосредственно у нагревательного прибора. Отметим, что большая часть современных теплогенераторов уже укомплектована встроенным вентилятором.
• Решетки — устанавливаются на выходах воздуховодов в комнату. Выполняют не только декоративную и защитную функции, применяются для регулирования направления и скорости воздушного потока. Для этого специально оборудуются системой поворотных жалюзи.
• Крепежные устройства подбираются непосредственно под каждый тип воздуховодов с учетом способа установки. В основном — это хомуты и подвесы для вертикального и горизонтального монтажа соответственно.
• Необходимые инструменты — основная сложность монтажа связана с необходимостью выполнения большого количества операций. Соответственно и инструмент потребуется самый разнообразный. Это и болгарка или специальные ножницы для резки, перфоратор для обустройства штроб или установки крепежа в бетонные стены, и шуруповерты для крепления. Отдельно отметим и необходимость выполнения работ по подключению газа или электричества, горячего снабжения или других коммуникаций. И все это требует определенного комплекта инструмента.

Обращаем внимание! Монтаж воздушного отопления сложная техническая задача. Поэтому ее решением должен заниматься только квалифицированный специалист. Любая ошибка приведет к снижению эффективности системы и лишним финансовым затратам на отопление.

Какие еще типы воздушного отопления есть

Локальные системы воздушного отопления более просты и не требуют никаких капитальных строительных работ. Но если посчитать стоимость электричества при установке отдельных приборов в каждой комнате, то станет понятным, что в качестве основной системы использовать их нецелесообразно.

В качестве устройств для подобных воздушных систем обычно используют:

Тепловые вентиляторы

Малогабаритные устройства, включающие в себя нагнетательный вентилятор или электрическую спираль. Для обогрева одной комнаты вполне хватит прибора, потребляющего до 2 кВт электроэнергии.

Обращаем внимание ! Более мощные модели для больших помещений потребуют прокладку выделенных линий электропроводки.

Электрические конвекторы

Устройства, набирающие все большую популярность. Они не комплектуются вентиляторами, поэтому существенно тише тепловых вентиляторов. Благодаря этому могут использоваться во всех жилых помещениях без исключений. Нагрев комнаты будет осуществляться за счет естественных конвекционных потоков воздуха и теплового излучения с наружной поверхности.

Выпускаются в напольном и настенном исполнении. Напольные обычно отличаются повышенной мощностью и могут обогревать комнаты с большой площадью.

Тепловой насос

Заслуживает внимания и опыт эксплуатации систем воздушного отопления, основанных на тепловых насосах типа воздух-воздух. Эти установки благодаря изменению агрегатного состояния хладагента способны нагревать или охлаждать воздух в квартире или доме.

Отметим, что такие устройства в основном применяются в квартирах в качестве дополнительного источника тепла в межсезонье.

Как правильно выбрать кондиционер

Принцип действия основан на способности отбирать тепловую энергию из наружного воздуха при превращении в пар в испарителе. Благодаря повышению давления (сжатию) пара его температура поднимается, а выделенное им тепло через внутренний блок позволяет греть воздух в помещении.

Важно! Обращаем внимание, что большинство моделей будут эффективно работать при температуре наружного воздуха не ниже -15 градусов.

Производители предлагают различные модели. Интересен опыт применения инверторных кондиционеров, способных работать и на обогрев, и на охлаждение. Такие установки отличаются расширенным диапазоном настроек, обладают увеличенным рабочим ресурсом. Кроме того, диапазон рабочих температур у них обычно расширен.

Какую систему воздушного отопления выбрать

Не имеет значения, какая система будет вами выбрана. Главное — ее проектированием и монтажом должны заниматься квалифицированные мастера. Только так можно будет обеспечить эффективность работы и нормальное отопление загородного дома или квартиры.