Воздушное отопление дома по канадской методике

Занимаясь постройкой собственного дома, необходимо позаботиться о выборе для него отопления. В современных условиях производители предлагают множество решений, которые способны повысить эффективность этого процесса. Некоторые технологии предполагают модернизацию газовых систем отопления, а есть варианты менее популярные в нашей стране, но успешно внедряемые за ее пределами.

К одному из таких способов обогрева домов относятся системы воздушного отопления. Лидерами по внедрению подобной аппаратуры являются страны североамериканского континента. Там частные домовладения в большинстве случаев оснащены именно этим типом отопительных установок.

Актуальность внедрения

Для воздушной системы отопления характерны режимы терморегуляции, при которых доведенный до необходимой температуры воздух (разогретый либо охлажденный) подается по разветвленным в помещении каналам непосредственно в каждую комнату.

Данный вариант компоновки имеет определенные преимущества перед классическими радиаторными системами обогрева:

• в конструкции не используется промежуточный теплоноситель (вода или антифриз), что существенно облегчает обслуживание, потребность в контроле необходимого объема воды либо наличии завоздушивания системы;
• присутствует возможность зонированного обогрева помещений с индивидуальными температурными режимами для каждого помещения в зависимости от текущей ситуации;
• в схеме системы воздушного отопления отсутствуют радиаторы, что позволяет рационально использовать пространство и повышает безопасность комнат для маленьких детей;
• общий коэффициент теплоотдачи является относительно высоким, при этом минимизированы затраты на теплогенерацию;
• в систему встроена дополнительная электронная фильтрация воздуха, обеспечивающая защиту от распространения пыли и вредных микроорганизмов.

Зарекомендовавшими себя на этом рынке являются такие мировые бренды, как «GOODMAN», «RUUD», «RHEEM». Они имеют разветвленную сеть представительств даже в нашей стране.

ВИДЕО: Особенности конвекционного типа обогрева

Сопоставление воздушных с водяными системами

Основными конкурентами для систем воздушного отопления частного дома являются системы с жидким теплоносителем. Поэтому уместно их сравнивать по основным параметрам:

• За счет отсутствия посредника-теплоносителя удается повысить общий КПД системы, который достигает в разных моделях воздушных систем 80-95%. Наличие в цепи программируемого термостата способно повысить дополнительную экономию в 5-15%. В этом случае используются дежурные режимы, понижающие температуру при отсутствии хозяев на 5-7 0 С.
• Минимальная инертность позволяет выходить аппаратуре в рабочий режим за считанные минуты. Так как происходит быстрая циркуляция воздуха, то обогреть помещение также удается за 10-20 минут, в зависимости от его объема.
• Так как система не имеет жидкости в разветвленных магистралях, то даже при значительном понижении температуры не происходит какого-либо перемерзания системы.
• Максимальная степень автоматизации позволяет генерировать именно столько тепловой энергии, сколько нужно для выхода в заданный режим, снижая потери и гибко реагируя на текущую потребность.

Срок эффективной службы воздушного отопления дома по канадской методике составляет до 40 лет. При этом можно монтировать в качестве дополнения установку, занимающуюся увлажнением воздуха.

Принцип работы

Организация воздушного отопления в двухэтажном доме

Главным элементом в цепи является нагреватель воздуха. Он оснащен вентилятором, нагнетающим воздушные потоки для транспортировки их к месту применения. Струя проходит сквозь установленный фильтр. Теплогенератором могут выступать такие элементы:

• газовая горелка;
• электрический ТЭН;
• топка твердотопливного котла.

Использовать теплогенераторы для воздушного отопления на твердом топливе уместно в регионах, где этот тип топлива является широко распространенным.

Забор внутреннего воздуха осуществляется сквозь вмонтированные каналы, по которым он отправляется через фильтр к теплообменнику, где происходит передача тепловой энергии поступившим потокам. Внутренний нагретый воздух получает небольшую порцию наружного свежего воздуха, таким образом обеспечивается приток чистого кислорода в комнату.

Внешний забор воздуха установлен по периметру здания в районе окон или дверей, где происходит наибольшая теплопотеря. Процедура является цикличной, позволяя добиться нужной температуры на термостате. Все управление системой ведется через термостат, который можно запрограммировать на различные режимы, например, лето/зима, вариативность по времени суток и дням недели.

В теплое время года вся система быстро перенастраивается на режим охлаждения. Циркуляция воздуха проводится не через обогревательные элементы, а через хладагенты.

Разновидности отопительных воздушных систем

Существует несколько популярных систем, использующих разнообразные принципы работы. Наиболее популярными из них являются прямоточная и рециркуляционная система обогрева. Разберемся в их устройстве.

Прямоточная

Для прямоточной системы необходимо отдельное помещение в цокольном этаже или подвале. Разогрев воздуха осуществляется посредством сжигания каменного угля либо дров. Далее он перемещается благодаря естественному процессу в верхние полости, расположенные за отверстием в полу или в стенах. Далее осуществляется его выход наружу. При этом он успевает отдать тепловую энергию элементам здания – полу и стенам. Данный вид обладает меньшим КПД, поэтому используется гораздо реже, хотя стоит дешевле остальных.

Рециркуляционная

Рециркуляционные системы воздушного обогрева в большинстве случаев используют для обогрева воздуха газовые горелки в комплекте с большим числом фильтров. Разогретый воздух проходит по всем каналам и попадает в верхнюю область здания, где, остывая, опускается и вместе замещающими его объемами нового воздуха циркулирует в системе. В процессе можно полагаться на естественную циркуляцию за счет температурного расширения. Однако, более эффективно применять принудительное перемещение воздуха за счет установки вентиляторов.

Комбинированный вариант

Это различные комбинации воздушно-водяных или масляных схем отопления помещений, которые предлагаются в большинстве случаев для нескольких, соединенных между собой единой воздушной магистралью. Принцип работы заключается в том, что теплоноситель поступает от котельной по всем помещениям, а в качестве теплоотдающего элемента используется очень мощный радиатор.

Пример организации с частичным притоком свежего воздуха

Эти принципы работы опробованы в крупных промышленных помещениях в нашей стране, но также они являются перспективными для внедрения в бытовых условиях частных домостроений.

Что нужно для монтажа воздушного отопления

И хотя на сегодняшний день только в России работает несколько тысяч компаний по установке и монтажу воздушного отопления, его несложно собрать собственноручно.

Первое и основное – выбрать теплогенератор, который будет продуцировать тепло в дом. Марка теплогенератора и его мощность зависят от площади дома или квартиры, где будет монтироваться такая система.

Что еще понадобится для монтажа системы:

• гибкий воздуховод – специальная оцинкованная труба, по которой будет циркулировать горячий воздух;
• тройники для соединения труб и создания полноценной воздушной магистрали;
• решетки для подачи горячего и забора охлажденного воздуха;
• алюминиевый скотч для обеспечения герметичности соединения воздушной магистрали;
• нож и монтажные крепежи.

Рекомендации по возведению

1. Идеальный вариант, когда вентиляционные каналы проектируются еще на стадии строительства дома, для чего в стенах или перекрытиях монтируются специальные ниши, размер которых достаточен для расположения воздуховода.
2. При монтаже отопления в уже построенном доме понадобится возводить фальш-стены или подвесные потолки, которые смогут замаскировать массивные трубы.

В целом это удобная и перспективная система отопления, при которой затрачивается минимум средств на обогрев. Есть некоторые нюансы по обустройству и монтажу, но это действительно тонкости, которые по сравнению с обвязкой котла и монтажом радиаторов кажутся незначительными.

ВИДЕО: Экономичное воздушное отопление частного дома

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.