Выгодно ли отапливать дом по-канадски? Что говорят о системах воздушного отопления

Какое бы топливо вы ни сжигали в своем котле, общая схема системы отопления будет одинаковой — котел нагревает воду, которая поступает по трубам к радиаторам. Те в свою очередь нагреваются и обогревают собой воздух и предметы в комнате. Такая система проверена временем и миллионами домовладельцев. Но у нее есть альтернатива — отапливать дом можно воздухом, без воды и радиаторов. И, кстати, в Северной Америке, Канаде именно воздушное отопление применяют в подавляющем большинстве частных домов. Такие системы появляются и в белорусских домах. Разбираемся, как они работают, какие задачи решают и сколько стоят.

Тепло без посредников

Главное отличие воздушного отопления от водяного в том, что в системе отсутствуют посредники — котел прогревает непосредственно воздух, а не воду в металлических радиаторах. Как следствие — затраты на отопление воздухом будут ниже. Еще одно важное преимущество — при оснащении дополнительным оборудованием система будет работать не только на обогрев помещений, но и на кондиционирование и вентиляцию комнат, фильтрацию и увлажнение воздуха.

Главный элемент системы воздушного отопления — газовый воздухонагреватель.

Простейшая система воздушного отопления состоит из газового воздухонагревателя, воздуховодов, фильтра и специальных решеток, через которые воздух поступает в помещения. Из них воздух по другим (обратным) воздуховодам идет в теплообменник воздухонагревателя. То есть система работает на рециркулируемом воздухе, с небольшой подпиткой наружного. Все подающие решетки имеют регулировку по направлению и расходу воздуха.

Самая важная и дорогая часть системы — воздухонагреватель. По сути, это мощный тепловентилятор — воздух из комнат втягивается по воздуховодам в его корпус со встроенным вентилятором и прогоняется через теплообменник, внутри которого горит газ. Продукты сгорания выводятся на улицу через дымоход. На рынке представлен достаточно широкий перечень оборудования таких марок, как Goodman, Lennox, Rheem, Carier. Все они производятся в США. Сергей Синяк, директор компании «Альтернативные системы комфорта» говорит, что конструктивно они схожи, но каждая марка имеет свои особенности:

— Goodman — наиболее прост в исполнении, значит, и более надежен. Это оборудование представлено на рынке РБ уже около 10 лет. Lennox стали поставлять в прошлом году. Обладает большим функционалом, в нем установлены уже двухступенчатые горелки. Это означает, что воздухонагреватели имеют два уровня тепловой мощности: высокий уровень для холодных зимних дней и низкий уровень для мягких дней. Двухэтапное отопление устраняет резкие перепады температуры, которые возможны при работе одноступенчатого нагрева. Плюс тихая работа, улучшенная фильтрация воздуха и экономия топлива.

Газовоздушный теплообменник, изготовленный из высокопрочной алюминизированной стали.

Rheem и Carier отличаются от Lennox улучшенными показателями по уровню шума и по показателям КПД.

Если в традиционной системе отопления оборудование можно установить с «запасом» по мощности, то для воздушного отопления такие подходы неприемлемы:

— Требуемая мощность воздухонагревателя определяется только теплотехническим расчетом, — говорит Сергей Синяк. — Сначала суммируются все теплопотери помещений здания. Зная величину теплопотерь, мы подбираем необходимое оборудование. В отличие от водяных систем, просчеты на данном этапе для воздушного отопления крайне чувствительны. Если в водяном отоплении можно заложить запас по мощности 30% и при этом значительного удорожания системы не будет, то для воздушного отопления такой роскоши нет. Увеличение мощности оборудования неизменно влечет за собой увеличение количества воздуховодов, сечения решеток, увеличения диаметров регулировочных клапанов и т.д. В результате стоимость системы резко возрастает.

Элементы системы

Система способна наращиваться по мере необходимости и финансовых возможностей владельца дома.

Важный элемент системы — модуль фильтрации. В воздухе жилых помещений всегда есть пыль, пыльца, споры микроорганизмов и растений, бактерии, перхоть домашних животных, частицы жира и дыма из кухни. И от всего этого воздух надо очистить.

Самый простой механический фильтр улавливает крупные частицы пыли. Электростатический способен очистить воздух от частиц размером до 0,03 мкм. Как опция в электронный фильтр устанавливается дополнительная секция с угольным фильтром. В фильтрационном модуле можно установить еще и бактерицидную лампу для обработки воздуха ультрафиолетом. УФ-свет убивает бактерии, вирусы и другие болезнетворные микроорганизмы.

Для регулирования влажности воздуха (что актуально в зимний период) систему воздушного отопления дополняют увлажнителем.

Для энергоэффективной вентиляции в состав системы воздушного отопления может быть включена еще и приточно-вытяжная установка с пластинчатым рекуператором.

При желании система дополняется и кондиционером. Он состоит из двух блоков: испарительного и конденсаторного. Испарительный блок устанавливается на выходе воздухонагревателя в системе воздушного отопления или в вентиляторный блок. Конденсаторный блок устанавливается снаружи помещения. Циркуляцию воздуха по системе воздуховодов обеспечивает вентилятор воздухонагревателя.

Комнатный термостат.

Наиболее простой способ регулирования температуры воздуха в доме предполагает наличие программируемого термостата. Он управляет работой обогревателя, кондиционера и вентиляции. При отсутствии людей в доме поддерживается экономичный режим работы оборудования, а к их приходу, в соответствии с установленным заданием, термостат создает более комфортные условия — включит кондиционер или обогреватель, проветрит дом.

Система также позволяет управлять температурой и влажностью в нескольких зонах внутри здания. Каждая из зон может иметь собственную независимую температурную настройку.

Сети воздуховодов от воздухонагревателя разумнее прокладывать до этапа внутренних отделочных работ в стенах, потолках полах. Разумеется, в каркасном доме это сделать гораздо проще. Как правило, расположение воздуховодов и тип воздухораспределительных устройств проектировщик определяет еще на стадии проектирования коттеджа или при его реконструкции.

Крайне важно, из чего изготовлены воздуховоды. Они передают теплоноситель и влияют на потери тепла при транспортировке, и именно от них зависит, будет ли образовываться шум при работе системы.

Например, на практике доказано, что металлические оцинкованные воздуховоды, хоть и самые дешевые, очень хорошо проводят шум. Следовательно, в жилых домах их использовать не стоит. А вот на производстве, в административном здании — без проблем. Подающие воздуховоды из металла также необходимо термоизолировать.

Гибкие теплоизолированные воздуховоды позволяют построить достаточно дешевую систему. Они прекрасно транспортируют тепло без потерь. К недостаткам применения этих воздуховодов следует отнести большие гидравлические сопротивления, относительно невысокий срок службы, невозможность очистки от пыли, сложность изготовления центральных трасс.

Наилучший материал для изготовления воздуховодов для систем воздушного отопления — плиты на основе минваты Ursaair или Climaver. Единственным его недостатком является высокая стоимость.

В топочной Алексея.

«В самый холодный месяц нагорает не больше 250 кубов газа»

Алексей, владелец частного коттеджа недалеко от Минска, одним из первых в Беларуси установил систему воздушного отопления и после четырех лет эксплуатации о своем решении нисколько не жалеет:

— Дом строился по каркасной технологии. Еще до внутренних работ решался вопрос, как его отапливать. Газ к участку не был подведен, и перспективы были довольно туманными. И все же, взвесив все плюсы и минусы, решился на воздушную систему. Нашел специалистов, которые сделали проект и смонтировали все оборудование. После монтажа всех воздуховодов закончил внутреннюю отделку. Для интерьера это несомненный плюс — нет радиаторов и труб. Видимая часть системы — это всего лишь вентиляционные решетки в полу и потолках.

Система воздушного отопления не нарушает дизайн интерьеров: в комнатах нет ни радиаторов, ни труб с теплоносителем.

Решетка — вверху.

— Сердце системы — воздухонагреватель, или как его по-другому еще называют, газовая печь «Гудман», — рассказывает Алексей. — От котла по всему дому протянуты воздуховоды. Часто спрашивают — не свистит ли, не шумит при подаче в комнаты воздух. Нет, посторонних звуков система не издает. Возможно, если бы система прокладывалась без проекта и серьезных расчетов, то все бы это проявилось. А так гудение котла слышно только в топочной.

Кстати, требования к котельной такие же, как и для помещений с газовым котлом: следует предусмотреть приточно-вытяжную вентиляцию, окно и форточку, а также ввод электропитания с заземлением. Кроме того, должен быть выполнен проект ввода, разводки и подключения магистрального газа. Все разрешения я получил без проблем.

К завершению строительства газ так и не подвели, поэтому некоторое время котел работал на баллонном газе. Одного баллона хватало на 4 дня. К счастью, наш район все же газифицировали, и вот уже четыре года система работает на природном газе.

Самый большой плюс воздушного отопления — быстрый прогрев помещения. Энергия сжигаемого газа сразу передается воздуху. Например, температура в помещении с 16 до 22 градусов поднимается максимум за полчаса.

Еще один важный плюс — существенная экономия газа. В самый холодный январь на отопление 160 м² расходуется всего 250 кубов. В более теплые дни расход еще меньше — 150−200 кубов. Для меня было важно, чтобы работу системы можно было отрегулировать под потребности семьи. Когда нас нет, автоматика поддерживает минимальную температуру, например, 18 градусов. А к нашему приезду дом прогревается до 22 градусов.

Подача теплого воздуха в обогреваемые помещения осуществляется по сети приточных воздуховодов, выпуски которых подключены к диффузорам, вмонтированным в пол или стены и декорированным воздуховыпускными решетками.

В моей системе из всех возможных опций есть только увлажнитель воздуха. Кондиционер устанавливать пока не собираюсь. С фильтрацией воздуха прекрасно справляется электронный фильтр, но думаю дополнительно установить лампы УФ очистки воздуха. Пыли, кстати, в доме нет совершенно.

Обслуживать систему достаточно просто. Из всех забот — лишь промывка фильтра раз в два месяца. Возможно, нужно будет через какое-то время чистить воздуховоды, но этим занимаются специалисты компании, которая устанавливала оборудование. Но пока этого не требуется.

А вот горячую воду мой котел не делает — для этих целей установил газовый котел, который греет воду и отапливает баню. Следовательно, если решитесь на воздушное отопление, будьте готовы дополнительно решать вопрос с подогревом бытовой воды.

Еще нужно учесть, что воздушка не предполагает теплых полов. Поэтому, если у вас напольное покрытие плиточное, то оно будет всегда холодным. Тут или электрические полы под плитку предусмотреть нужно, или от газового котла сделать контур.

Вся система, с проектированием, оборудованием и монтажом, обошлась мне в 12 тысяч долларов. За все время эксплуатации система не дала ни одного повода для расстройства — все работает в штатном режиме. Выскакивала пару раз ошибка на котле, но приезжал специалист и все быстро исправлял.

Воздушное отопление в США и Канаде: как применить в наших условиях?

Что для кого-то инновация, для другого уже привычная реальность. Тем интереснее иногда выйти за рамки общепринятого и заглянуть «за горизонт» — а как там, у других? Особенно эффективно прием срабатывает в практических сферах. Например, в секторе индивидуального отопления.

Казалось бы, вариантов у нас достаточно. Повсеместно распространены газовые котлы, чуть реже электрические или твердотопливные (нередко как резервный вариант). И всегда в связке с системой труб и радиаторов, по которым прогоняется подогретый теплоноситель.

А в то же время на другом конце земного шара успешно используют отопление воздухом. Причем сразу совмещенное с вентиляцией и увлажнением.

Давайте посмотрим, в чем суть этого метода, и попробуем «примерить на себя». Возможно, чужой опыт поможет Вам построить дом с идеальной, пока еще новаторской для нас системой обогрева?

Как работает отопление и кондиционирование воздушного типа

Технология широко применяется в США и Канаде и на практике выглядит следующим образом.

Оборудование обычно расположено в подвальном помещении, так называемом «бейсмент» (basement). Обычно это газовая печь с горелкой и кондиционер. Обе установки подключены к единой системе воздуховодов (horizontal ducts). Летом работает кондиционер, зимой печка. Влажность в обоих случаях регулируется с помощью дополнительно подключенного в ту же схему увлажнителя.

Альтернативный вариант — только кондиционер, работающий летом на охлаждение, зимой на обогрев.

Газовая печь вырабатывает тепло, и оно проходит по всему дому через сеть воздуховодов, проложенных в потолочных перекрытиях. Это же происходит с охлажденным воздухом в летние месяцы.

В комнаты тепло попадает через решетки, установленные чаще всего в полу, а отработанный воздух уходит сквозь вентиляционные отверстия в стене. Двигаясь по обратке, он проходит через установленные фильтры, попадает «на исходную» и циклично движется дальше.

Учитывая, что по законам физики тепло поднимается вверх, систему воздуховодов целесообразно прокладывать в нижней части помещения или под полами. Вентиляционные решетки для притока часто расположены возле окон. Сами решетки функциональные: с помощью колесика и жалюзи можно регулировать входящий поток. А при желании вообще перекрыть его поступление в отдельную комнату (например, в гардеробную).

В обратке обязательно расположен съемный фильтр. Менять его желательно раз в месяц, иначе воздухооборот замедляется, а нагрузка на оборудование возрастает. Кстати, стоимость фильтров относительно невысокая: упаковка на 12 штук (т.е. хватит на год) около 50 долларов.

Важные дополнения для комфорта

В каждом доме смонтирована установка, называемая «fresh air systems». Она включается периодически, например, каждый час на 20 минут, чтобы обеспечить помимо нагрева приток свежего воздуха. Принципиально схема такова: в теплообменнике, не перемешиваясь, встречаются два потока — приточный свежий и отработанный подогретый. При взаимном обмене тепловой энергией происходит прогревание холодного и охлаждение теплого. Т.е., происходит проветривание уже подогретым воздухом с функцией энергосбережения. Так экономится более 70% уходящего тепла.

Комплексный увлажнитель — встраивается прямо в канал, по которому в комнаты бежит подготовленный тепло, и работает для всего помещения одновременно. В комплекте часто установлены датчик давления и гигрометр для регуляции влажности.

Программируемый термостат. Его задача — управление всей климатической системой. Обычно терморегулятор вмонтирован в стену в одном из жилых помещений, где доступ к панели удобнее. Программируются оптимальные значения на будни и выходные.

Комплексный результат без батарей

Таким образом, одновременно осуществляется увлажнение, проветривание и фильтрация. Воздух в доме прогрет без единого радиатора и насыщен кислородом и влагой во всех помещениях одновременно. Причем система автоматическая и саморегулирующаяся.

Преимущества такого подхода:

• высокий КПД — до 90%;
• ниже уровень затрат на установку;
• отсутствие жидкого теплоносителя в системе, а, значит, и возможных аварийных ситуаций (протечки или замерзания);
• быстрый прогрев.

Отметим и недостатки:

• легко поднимается пыль с пола, поэтому нужно учитывать уровень запыленности и регулировать частоту уборки;
• требует точных предварительных расчетов. Такая система находится на пересечении двух инженерных областей: отопление и вентиляция.

Не правда ли, интересно? Но можно ли на практике применить этот опыт в нашей стране? И как это сделать?

Как самому собрать подобную систему из рекуператоров, кондиционера и воздуховодов

Плохая новость: готовых решений для сооружения воздушного отопления в частных домах нет.

Хорошая новость: подобную схему вполне возможно спроектировать и соорудить самостоятельно, подобрав подходящее технологически и по смыслу оборудование.

Важно: применить воздушное отопление в принципе реально. Но лишь при строительстве дома с нуля, когда только предстоят проектные расчеты. Потому что потребуется как минимум заложить нестандартную толщину перекрытий, чтобы под полами поместились воздуховоды, учесть объемы перекачиваемого воздуха и еще десятки параметров.

Проектируем доступный вариант воздушного отопления

В первую очередь, потребуется кондиционер — современные инверторные модели легко охлаждают и отапливают, в зависимости от сезона. Но привычные сплит-системы в данном случае не рассматриваем.

Обратите внимание: понадобится потолочный встраиваемый канальный кондиционер. Он легко совместим с системой воздуховодов.

Дело в том, что стандартный внутренний блок работает лишь на одно помещение — то, в котором установлен. И дверями нараспашку вопрос не решить. Проблема локализации распространения воздуха решаема: установить полупромышленный кондиционер и закрепить на него воздуховод, разветвленный по всему дому. Напомним, что такое решение осуществимо только при строительстве с нуля. В итоге зимой воздух прогревается, летом охлаждается и подается во все комнаты одновременно — чего и требовалось достичь.

Идем дальше. Ввоздуховоды подбираются по сечению, материалу и форме, исходя из требований конкретного проекта. Удобный подбор воздуховодов реализован в АксиомПлюс. Для скрытого монтажа в частных домах выбирают воздуховоды меньшего сечения (по сравнению с промышленными). Они прячутся над подвесными потолками, за стенами, в пространстве под полами. Там же можно нати и вентиляционные решетки с регулируемыми жалюзи.

Это что касается обогрева и охлаждения. А насыщать дом свежим воздухом, при этом снизив затраты на отопление (попросту забыв о проветриваниях открытой форточкой), поможет вот такой рекуператор

Увлажнитель — а вот здесь слегка спотыкаемся. Сложно найти функционирующий прямиком от водопроводной трубы, плюс чтобы подключался прямо в воздуховод. Но никто не запрещал маневрировать! Как подсказал нам инженер компании «Аксиом Плюс», специализирующейся на продаже климатического и электротехнического оборудования, пробел вполне можно заполнить с помощью мощной мойки воздуха (например, от Panasonic).

С автоматизацией собранного комплекса легко справится более менее функциональный терморегулятор. Удобнее всего с функцией недельного таймера. Кстати, на том же АксиомПлюс они тоже есть.

Справедливости ради отметим, что метод воздушного отопления успешно применяется и в наших регионах — на промышленных объектах и больших коммерческих площадях. Но там работает специальное мощное оборудование, а требования к эстетике отсутствуют, поэтому воздушные каналы часто вообще не прячут.

Хотите тепло без радиаторов? Обращайтесь к профессионалам

Если готовы быть первопроходцем, действуйте. Идеальный вариант — подобрать необходимое основное и сопутствующее оборудование в одном месте. Это удобно в плане логистики, да и на скидку рассчитывать можно. Кстати, Вы сэкономите уже на этапе монтажа: воздуховоды значительно дешевле труб, радиаторов и фитингов. А без них в традиционных системах отопления с применением жидкого теплоносителя никуда.

Но придется в этом деле заручиться поддержкой профессионалов. Например, в интернет-магазине «Аксиом Плюс» реально собрать весь необходимый набор оборудования. И, что немаловажно, здешние специалисты проконсультируют и помогут подобрать правильный комплект для проекта будущего дома с новаторским для наших краев способом обогрева. На радость Вам и на удивление соседям.