Достоинства и недостатки воздушного отопления

Альтернативным видом отопления является система, функционирующая по принципу терморегуляции с участием нагретых до определенной температуры воздушных масс. При правильной организации такой отопительной системы эффективно можно обогревать частные дома и коттеджи, а также большие площади складских помещений и производственных цехов. Прогрессивный метод применяется уже более полувека в Канаде и США, он идеально подходит для малоэтажных домов со сложной планировкой. Что же представляет собой воздушное отопление дома?

Принцип работы воздушного отопления

Система отопления, где тепловым носителем являются горячий воздух, отличается практичностью и простотой в эксплуатации. Принцип работы такой системы основан на терморегуляции. Такой способ применяется как для обогрева, так и для кондиционирования. Функцию теплового генератора выполняет различное оборудование — это может быть электрический нагреватель, котел либо печь, работающие на газу, твердом или жидком топливе.

Независимо от того, какое будет установлено оборудование, рабочий алгоритм одинаковый:

• Тепло, полученное путем сгорания топлива, направляется в теплообменник.
• Воздушная масса, прогретая до определенной температуры (45-60 градусов), движется по воздуховодам (круглым или прямоугольным). Преимуществом круглых воздуховодов является низкое аэродинамическое сопротивление. Элементы с прямоугольным сечением благодаря современному дизайну гармонично вписываются в интерьер.
• В помещение теплый воздух поступает через специальные распределители, которые установлены на выходе каждого воздуховода.

Остывший воздух возвращается в теплогенератор для повторного нагрева через решетки, установленные в полу, либо по обратным воздуховодам. В среднем расход воздуха в системе варьирует от 1000 до 3800 куб. метров в час. Рабочее давление — 150 Па.

Естественная циркуляция воздуха

Самым простым вариантом является подача теплоносителя путем первоначального нагрева. Поднимающийся воздух попадает в комнаты по воздуховодам, после чего опускается вниз и возвращается на повторный обогрев. Единственный недостаток естественной циркуляции заключается в наличии большого количества холодных воздушных масс, которые поступают в помещение через окна и двери. В этом случае нарушается циркуляционный процесс и идет сбой в работе всей системы. Для создания оптимального температурного режима и климата параметры основного воздуховодного канала должны быть более 30 метров в длину, а ответвлений – 15 метров.

Принудительная вентиляция

Создать хорошую циркуляцию теплоносителя позволяет вентилятор, который создает необходимое давление в системе отопления. Основным преимуществом принудительной циркуляции является быстрый прогрев помещения. Кроме этого намного легче регулировать температуру в помещениях. При наличии вентилятора создается дополнительный шум, что является единственным недостатком.

Конструкционные особенности оборудования для воздушного отопления

В традиционном исполнении нагреватель воздуха или теплогенератор оснащен:

• Камерой сгорания, выступающей основным источником тепла;
• теплообменником рекуперационнного типа, предназначенным прогревать воздух и не допускать смешивания с вредными отходами (продуктами сгорания);
• Горелкой, которая может быть дизельной, газовой или комбинированной. Для оборудования, работающего на паллетах, разработаны специальные горелки;
• Нагнетательной группой, в том числе вентилятором;
• Сетью воздуховодов, перенаправляющих потоки теплоносителя к внутренним помещениям;
• Фильтром, увлажнителем и освежителем, поддерживающими качество воздушной массы. Выполняется очистка воздуха от бактерий и пыли;
• Системой автоматизации, которая предназначена регулировать температуру и скорость движения теплоносителя. Включение и выключение выполняется в автоматическом режиме. Кроме этого должна присутствовать опция контроля над температурным режимом топлива, благодаря чему не допускается превышение обозначенных параметров.
• Центральным кондиционером для создания комфортной температуры в летний период.

В системе воздушного отопления обязательно должны присутствовать каналы для вывода токсичных продуктов горения.

Достоинства и недостатки

Система воздушного отопления обладает следующими преимуществами:

• Быстрый обогрев помещений. Полное прогревание осуществляется в течение 20-40 минут, в зависимости от температуры и площади.
• Высокая производительность (до 92%).
• Безопасность. Все процессы находятся под контролем автоматики и при появлении утечки либо другой опасной ситуации блокируется вся система.
• Экономичность. При низком энергопотреблении и высоком КПД система является экономически выгодной.
• Отсутствие дополнительных элементов — радиаторов, труб и т.д.
• Возможность подключения к климатической системе контроля, что позволяет создавать благоприятный микроклимат в помещениях.
• Надежность и простота в эксплуатации. Запуск, смена режима обогрева и остановка осуществляются в автоматическом режиме.
• Долговечность. Главным условием безупречной работы и длительного срока эксплуатации является грамотное проектирование, установка, регулярное обслуживание и своевременный ремонт.
• Отсутствие конденсата за счет равномерного распределения теплого воздуха по все комнате.
• Быстрая окупаемость при доступной цене.

Одним из достоинств системы является отсутствие жидкого теплоносителя, которым наполнены трубы, что полностью исключает порывы и протекания.

Недостатки системы:

• Обязательное проектирование на этапе разработки проекта. Только в этом случае можно создать эффективную систему отопление и разместить в нужных местах воздуховоды, которые становятся необъемлемой частью здания и не подлежат демонтажу. Поэтому если придется по какой-либо причине отказаться от воздушного отопления, то избавиться от ее элементов не получится.
• При обогреве больших помещений, в которых установлены слишком длинные воздуховоды, возможна значительная потеря тепла. Поэтому следует разработать вариант с несколькими теплогенераторами.

Не приемлемо воздушное отопление в квартирах. Причина заключается в объемной конструкции воздуховодов. Кроме этого присутствует технический шум, который не приемлем для многоэтажных домов.

Как выполняется расчет?

Доверить расчет системы воздушного отопления для дома лучше специалистам, так как требуются определенные знания, чтобы подсчитать тепловые потери для каждого помещения.

При расчетах следует учитывать:

• Мощность и тип нагревателя. Показатели мощности должны сопоставляться величине тепловых потерь.
• Диаметр воздуховода, который будет соответствовать количеству прогретого воздуха.
• Потерю давления в системе.

Инженеры могут предложить не один, а несколько вариантов, поэтому выбирать придется наиболее актуальный и эффективный. Неграмотный проект приведет к таким неприятным моментам, как перегрев оборудования, много шума и неэффективная работа всей системы воздушного отопления.

Преимущества и недостатки воздушного отопления

В системах воздушного отопления воздух нагревается за счет первичного теплоносителя до заданной температуры и подается в отапливаемое помещение. В качестве первичного теплоносителя используют пар, горячую воду или газы из генератора теплоты.

Системы воздушного отопления, также как и водяного, делятся на системы с естественной и принудительной циркуляцией. Только вместо насоса принудительную циркуляцию осуществляет вентилятор.

Также системы воздушного отопления по месту подготовки воздуха делят на два типа:

1. местные;
2. центральные.

В местной системе нагрев и подача воздуха происходит непосредственно в отапливаемом помещении при помощи отопительных и вентиляторно-отопительных агрегатов. Такое отопление применимо только в том случае, если отсутствует система приточно-вытяжной вентиляции или объем приточного воздуха крайне мал. Этот вид воздушного отопления применяется в нерабочее время, если нецелесообразно использование имеющейся системы вентиляции.

В центральной системе воздух нагревается в нагревательной установке и по каналу подается в одно или несколько помещений.

По качеству подаваемого воздуха системы воздушного отопления делят на следующие виды:

• 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, т.е. так называемый «рециркулируемый воздух»;
• системы с частичной рециркуляцией. В них нагревается и подается смесь из наружного и рециркулируемого воздуха. При этом часть воздуха из помещения равна количеству наружного воздуха.

Системы воздушного отопления с рециркуляцией применяют только при условии, что в воздухе помещения не содержится вредных веществ всех классов опасности. При наличии же вредных веществ применяют прямоточные системы с полной сменой воздуха.

Преимущества воздушного отопления:

• снижение затрат за счет сокращения расходов на нагревательные приборы;
• повышенный уровень санитарно-гигиенических показателей;
• возможно совмещение воздушного отопления с системами вентиляции и кондиционирования воздуха;
• надежность системы по причине ее простоты;
• тепловые потери на 20-25% ниже, чем в системах водяного отопления;
• низкая стоимость обслуживания и ремонта.

Недостатки воздушного отопления:

• большие размеры воздуховодов из-за маленькой плотности и теплоемкости воздуха;
• малый радиус действия системы отопления;
• создание шума при работе;
• для прогрева воздуха требуется большое количество электрической либо тепловой энергии опять-таки из-за низкой теплоемкости теплоносителя. Для отопления помещения необходимо нагреть намного больше воздуха, чем воды;
• довольно высокая стоимость системы.

Схема воздушного отопления

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?