Климат

Владельцы частных домов зачастую сами решают проблемы, связанные с организацией автономной отопительной системы. Воздушное отопление является хотя и не самым популярным видом, но довольно действенным способом поддержания оптимального температурного режима. В статье речь пойдет о том, как сделать воздушное отопление.

Содержание:

Для обогрева помещений не требуется установка радиаторов и постоянное техническое обслуживание. Система вполне экономично за счет отсутствия «посредников», ведь нагретый воздух сразу поступает в комнаты. Монтаж дополнительного оборудования предоставляет боле широкие возможности для хозяев.

Так, например, объединив систему отопления с вентиляцией, обеспечивается приток свежего воздуха. Современная автоматика позволяет контролировать требуемые параметры микроклимата путем программирования температурных датчиков.

Достоинства системы воздушного отопления

Благодаря ряду преимуществ данной системы она может конкурировать с традиционными видами отопления.

• Полная автономность, начало и окончание отопительного сезона определяется самим владельцем недвижимости.
• Автоматика включается только для поддержания оптимальной температуры, тем самым экономя ресурсы (газ, электроэнергию и т.д.).
• Систему можно отключить на длительный период без каких-либо последствий.
• За счет отсутствия радиаторов монтаж системы легок, да и интерьер в таких случаях только выигрывает.
• Воздушные потоки быстро и равномерно прогревают помещение. КПД составляет 90-93 %.
• Полная безопасность. Здесь отсутствует риск протечек, промерзание воды, опасность возгорания.
• Существует возможность подключение канального оборудование, которое работает на поддержание определенного уровня влажности.

Схема воздушного отопления

Конечно, идеальных отопительных систем не бывает. В бочку меда можно добавить и ложку дегтя.

• При неправильном проектировании есть вероятность повышенного шума и дисбаланс подачи прогретого воздуха.
• Воздуховоды могут иметь довольно большой диаметр, что значительно влияет на высоту потолка.
• При использовании газовых или топливных нагревателей, в случае пожара, вредные вещества быстро распространятся по магистралям в помещения.

Принцип работы воздушного отопления

• Под камерой сгорания теплогенератора монтируется вентилятор, который затягивает охлажденный воздух с помещения и направляет его в теплообменник. После нагрева потоки распределяются по магистралям в каждую комнату. Продукты сгорания выходят через дымоход.
• Теплый воздух вытесняет холодный (закон физики) вниз к воздухозаборникам. Таким образом создается естественная циркуляция. Однако из-за сквозняков, получаемых из окон или дверей, нарушается процесс и происходит скопление теплой воздушной массы под потолком. Это единственный минус гравитационной системы.

• Если используется принудительная вентиляция, тогда распределение воздушных масс происходи быстрее и равномернее. Но возникающий шум в воздуховодах и диффузорах за счет аэродинамических свойств создает значительный дискомфорт для находящихся в помещениях людей.

Классификация котлов воздушного отопления

Циркуляция осуществляется механически, когда для нагнетания воздуха применяется вентилятор, или естественным способом за счет разницы температур. Система может быть центральной, предназначенной для обогрева больших площадей или локальной, где оптимальная температура поддерживается в помещениях со скромной квадратурой.

• рециркуляционным, когда охлажденный воздух в помещении поступает обратно в теплогенератор;
• с частичной рециркуляцией;
• с притоком воздуха с улицы.

Теплогенераторы для воздушного отопления

Приятное дополнение системы

• Данный вид отопления дает широкие возможности по улучшению качества микроклимата. Так, благодаря притоку воздуха с улицы выполняется вентиляция помещений. Систему используют не только для обогрева, но и охлаждения воздушных масс. Есть возможность дополнить воздушное отопление устройством, предназначенным для поддержании определенного уровня влажности.
• Уменьшить содержание пыли в воздухе можно посредством фильтрующих элементов. При этом подбор оборудования зависит от желаемой степени очистки: от стандарта до стерильности. Для профилактики инфекционных заболеваний можно монтировать ультрафиолетовый стерилизатор и включать его по мере необходимости.

• Такая система позволяет обойтись без радиаторов, труб, громоздких котлов, используемых при стандартном виде отопления. Это положительно сказывается на обслуживании, да и протечек, коррозии и замерзание системы обойдет вас стороной.

Проект воздушного отопления

Составление проекта, как и расчет элементов системы лучше доверить профессионалам. Здесь необходимо учесть множество нюансов, из основных моментов стоит отметить:

• производительность (мощность) нагревательного оборудования, при расчетах учитывается процент потери тепловой энергии;
• скорость подачи нагретых воздушных масс;
• диаметр воздуховодов, большое внимание уделяется аэродинамическим характеристикам магистрали.

Неправильный расчет воздушного отопления, а также неграмотный монтаж способны все ожидания свести на нет. В итоге можно получить не комфортный микроклимат, а негативные ощущения от шума и вибрации оборудования, перегрев или недостаточный нагрев системы и тому подобные неудобства.

Проект разрабатывается на стадии строительства дома. Это позволит предусмотреть все технологические отверстия, ниши и другие элементы строения для размещения оборудования, устройств и элементов системы.

Воздушное отопление видео

Нагреватели воздушных масс

Главным элементом в установке системы воздушного отопления является оборудование, предназначенное для нагрева воздушных потоков. Именно от него отходит магистраль, с помощью которой нагретый воздух равномерно распределяется по помещениям. Производителями широко представлено оборудование, различающееся техническими характеристиками, способами монтажа, дополнительными элементами и т.д., как говорится на любой вкус и кошелек потребителя.

В системах воздушного отопления используются калориферы, осуществляющие нагрев воздуха в момент его прохождения по магистралям и теплогенераторы, работающие на сжигании различного вида топлива:

• газа (природного или сжиженного);
• электричества;
• жидкого топлива (например, дизель);
• комбинированный вариант – универсальное объединение воды и электричества.

При выборе воздушного отопления дома обратите внимание на возможность изменения скорости горения топлива. Оборудование, работающее на газе, должно быть оснащено автоматической системой отключения и включения, а также датчиками регулировки температуры.

Стоит отметить, что некоторые виды котлов можно использовать не только для отопления, но и организации горячего водоснабжения и системы «теплый пол».

Заслонки, диффузоры, решетки

• Заслонки и клапаны служат для регулировки напора воздуха при его подаче. Для настройки пропускной способности данные элементы устанавливаются на каждом канале подачи. В зонах приток с улицы свежего воздуха в обязательном порядке монтируются регулируемые заслонки.
• Диффузоры и решетки подключаются к каждому каналу, расположенному в помещениях. Они служат для распределения и разделения воздушных потоков (систем кондиционирования, вентиляции, отопления).
• Для удобной эксплуатации такие элементы снабжаются подвижными жалюзи, что дает возможность регулировать напор воздушных потоков.

Основные шаги монтажа воздушного отопления своими руками

• После подготовки всех элементов системы можно приступать к их соединению.
• Сначала выполняется установка основных магистральных каналов для притока и оттока воздушных масс.
• К ведущим каналам, в проделанные отверстия подсоединяется разводка из вспомогательных труб. На швах проводят герметизацию посредством специального скотча.
• Для продольных и угловых соединений используют Н и Г-образные профили, которые можно зафиксировать клеем.
• Для создания более равномерного подачи воздуха на концах канала (до 50 см) не рекомендуется делать врезки.
• К подающим стволам монтируются заслонки.
• Диффузоры можно выбирать и круглые и прямоугольные, последние, кстати, снизят проходящий воздушный поток.

• Для обратного воздухозабора берется труба сечением в 125 мм. Предыдущие рекомендации по врезке можно использовать и здесь.

Заниматься установкой кондиционера своими руками не стоит. А вот монтировать увлажнитель вполне по силам. Для данного устройства необходима не только вода, но и канализация, куда будет стекаться неиспарившаяся вода.

Система воздушного отопления характеризуется довольно сложными монтажными работами, включая разработку проекта и подбор всех комплектующих. Поэтому рекомендуется обратиться в специализированные компании для установки всех элементов. Неправильный монтаж в лучшем случае приведет к неравномерному или недостаточному прогреванию помещения. В худшем случае придет демонтировать всю систему, а это лишние расходы, испорченный ремонт и безвозвратная потеря нервных клеток.

Воздухогрейные котлы на твердом топливе длительного горения

Воздухогрейные котлы на твердом топливе превосходят по удобству эксплуатации водяные. Система распределения тепла представляет собой часть здания и закладывается при разработке его проекта. Выпускается несколько разновидностей котлов, в т.ч. энергонезависимые.

Описание и особенности системы воздушного отопления

Автономный водяной обогрев частного дома является нецелесообразным. Его широкое распространение в большинстве случаев объясняется бездумным копированием централизованных систем отопления. Им присущи большие теплопотери, поскольку котельная расположена на удалении от потребителей. Поэтому в качестве рабочей среды требуется жидкость с большой энергоемкостью.

Движение воздуха в системе, как и жидкости, может осуществляться 2 способами:

Первый вариант основан на конвекции — свойстве нагретой среды устремляться вверх. На нее действует архимедова сила, обусловленная снижением плотности.

Системе с естественной циркуляцией присущи 2 недостатка:

ограничение по длине;

большое сечение воздуховодов.

Их лишен альтернативный вариант, в котором рабочая среда движется принудительно. Для этого в короб до разветвления устанавливают вентилятор.

Устройство воздухогрейных котлов на твердом топливе

В корпусе теплогенератора собраны следующие элементы:

Топка. Представляет собой камеру для сжигания горючего. В передней части имеется дверца.

Зольник. Ящик для сбора пепла. У некоторых моделей отсутствует.

Конвекционные трубы вокруг топки. Расположены вертикально, открыты снизу и сверху.

Аналоговая (энергонезависимая) или электронная автоматика.

Условием эксплуатации твердотопливной установки является наличие в доме дымохода.

Прибор соединяют с ним посредством патрубка в верхней части камеры сгорания.

Принцип работы

При сгорании топлива выделяется тепло, нагревающее воздух в конвекционных трубах. Тот устремляется вверх, попадает в короб и далее распределяется по помещениям. Одновременно конвективный поток втягивает в трубу через нижнее отверстие холодный воздух. Он нагревается, под действием архимедовой силы начинает движение вверх, и цикл повторяется.

По способу сжигания топлива воздухогрейные котлы делятся на следующие виды:

С принудительной подачей воздуха.

Рассчитанные на режим тления.

Первый вариант — это классическая «буржуйка» с небольшими усовершенствованиями.

Ее преимуществами являются:

возможность энергонезависимого исполнения.

Прибор считается малопрактичным из-за существенных недостатков:

необходимости часто подкладывать дрова.

Топка пиролизного котла состоит из 2 частей. В одной дрова или уголь в условиях нагрева и недостатка воздуха разлагаются на горючие газы, в другой эта смесь сжигается.

длительная работа на 1 закладке топлива;

минимальное количество золы;

невозможность энергонезависимого исполнения (требуется строго выверенная подача воздуха, управляемая электронным контроллером);

использование только сухого топлива.

Необходимо отметить и высокую стоимость таких приборов.

Котлы с принудительной подачей воздуха конструктивно схожи с отопителями прямого горения. Разница заключается в том, что кислород нагнетается в топку вентилятором, поэтому в нужный момент доступ ему может быть перекрыт. Таким образом, котел работает в режиме «старт-стоп»: благодаря этой схеме дрова требуется подкладывать реже.

Недостаток — зависимость от электричества.

У котлов верхнего горения топка ориентирована вертикально. Спереди дверца отсутствует. Топливо загружают сверху, с этой же стороны его поджигают. Воздух подается по телескопическому трубопроводу в зону горения.

длительная работа на 1 закладке топлива;

возможность энергонезависимого исполнения (для дровяного варианта).

Зола прилипает к стенкам.

Новая порция загружается только после полного сгорания предыдущей.

Необходимо отметить и большие размеры.

Данный теплогенератор, а также пиролизный и с принудительной подачей воздуха, благодаря способности долго работать на 1 закладке топлива, называют «котлами длительного горения». Периодичность загрузки у некоторых составляет 3 суток.

Пеллетные котлы используют в качестве топлива однородные по размеру гранулы, изготовленные путем прессования опилок, жмыха и прочих органических отходов. Материал подается в топку шнековым питателем из бункера.

относительно редкое обслуживание;

регулировка мощности в широких пределах (зависит от скорости подачи пеллет);

отсутствие возможности изготавливать топливо в домашних условиях.

К котлам, рассчитанным на режим тления, относятся приборы марки «Профессор Бутаков», «Булерьян» и т. п.

Отопители сочетают в себе 3 достоинства:

способность долго работать на 1 закладке топлива;

Это вариант для полевых условий, когда отсутствует электроснабжение и ввиду занятости нет возможности часто подкладывать дрова. При помощи заслонки ограничивается поступление воздуха к топливу, и оно вместо горения тлеет, медленно отдавая тепло.

В некоторых моделях, например, марки «Булерьян», дымоход начинается т. н. «экономайзером». Его задача состоит в блокировании тяги при воспламенении топлива (образуется газовая пробка). Этим обеспечивается стабильность режима тления.

Сферы применения: дачный домик, гараж, временные бытовки и производственные помещения в местности с неразвитой инфраструктурой.

Обогревать таким теплогенератором благоустроенное жилище нецелесообразно из-за существенных недостатков:

большого количества дыма;

обильного образования конденсата, представляющего собой едкий кислотный коктейль.

Приборы этого типа рассчитаны на низкие температуры. Поэтому при сжигании в них топлива традиционным способом они быстро прогорают.

Достоинства и недостатки

Система обогрева воздухом обладает рядом преимуществ:

Низкой стоимостью. Вместо дорогих труб и радиаторов используются воздуховоды, которые можно изготовить самостоятельно из фанеры.

Простой конструкцией. Не нужны насос, расширительный бачок, манометр, предохранительный клапан, воздухоотводчик. Вместо дорогой арматуры применяются дешевые заслонки.

Безопасностью. Теплоноситель не замерзает, не закипает, не вызывает коррозию металлических элементов, в нем не образуются воздушные пробки.

Недостаток состоит в том, что короба из-за больших размеров нельзя проложить в готовом доме без нарушения эстетичности дизайна интерьера. Воздушную систему проектируют вместе с домом, закладывая каналы в стенах, между лагами пола и за подвесным потолком.

Рейтинг лучших моделей оборудования от профессора Бутакова

Под этой маркой выпускаются энергонезависимые воздухогрейные котлы, работающие в режиме тления. В линейке 6 моделей, наиболее востребованы 3:

Теплопроизводительность «Студента» при массе в 70 кг составляет 9 кВт. Объем помещения — до 150 куб. м. Топка вмещает в себя 20 л горючего. Сверху расположена варочная плита, есть модификации со стеклянной вставкой. Материал дверцы — сталь или чугун (на выбор заказчика).

Мощность «Инженера» — 15 кВт, масса — 110 кг. Позволяет обогревать площадь до 150 кв. м. Объем топки — 40 л. По требованию покупателя дверца может быть оснащена светопрозрачным экраном.

«Профессор» выделяет в номинальном режиме 40 кВт тепла, что делает его пригодным для обогрева помещения площадью 400 кв. м (при высоте потолка до 2,5 м) или объемом до 1000 куб. м. Масса составляет 230 кг. Топка вмещает в себя 200 л горючего. Угольный вариант поставляется в 2 исполнениях: дымоотводящий патрубок направлен вверх или назад.

Виды топлива для котлов

В зависимости от используемого горючего, теплогенераторы делятся на два типа:

Первые рассчитаны на температуру до 185°С.

Их можно топить:

прессованной бумагой или картоном.

Угольные изготавливают из более толстой и жаростойкой стали. Они выдерживают температуру до 230°С. Подходит любое топливо, но для выхода на номинальный режим необходим уголь или кокс.

Особенности установки

Воздухогрейный котел размещают на бетонном полу или несгораемой подставке. Последняя выступает за контуры прибора на 300 мм в каждую сторону.

Для массивного изделия мощностью свыше 50 кВт сооружается фундамент, не связанный с конструкциями здания, в т.ч. полом.

Минимальное расстояние до стены — 1 м. Если она покрыта огнестойкой штукатуркой (вермикулитовой и т.п.) с толщиной слоя от 25 мм, дистанцию допускается сократить до 0,8 м.

Деревянный пол перед топочной дверцей в радиусе 1,2 м закрывают несгораемым настилом — стальным листом толщиной от 1,5 мм на подкладке из базальтового картона.

Для котлов марки «Профессор Бутаков», «Булерьян» и прочих, ориентированных на режим тления, предпочтителен наружный дымоход. В этом случае вредные испарения конденсата, образующегося в больших количествах, не будут попадать в помещение.

Можно ли сделать воздухогрейный котел самостоятельно в домашних условиях

При изготовлении теплогенератора своими руками заготовкой для топки служит труба большого диаметра или старый газовый баллон. Последний перед раскроем требуется несколько раз промыть. В противном случае остатки газа могут детонировать.

Топку располагают горизонтально и заваривают с тыльной стороны заглушкой с дымоотводящим патрубком. Снизу просверливают отверстия так, чтобы стенка превратилась в колосниковую решетку.

Минимальный диаметр конвекционных труб составляет 60 мм. Эта величина принята с учетом вязкости и теплопроводности воздуха. Трубы устанавливают вертикально по обе стороны вдоль топки в шахматном порядке. Они должны огибать ее и сходиться вверху стрельчатой аркой.

Спереди топку заваривают заглушкой с проемом и петлями для дверцы. Последнюю изготавливают из стального листа.

В дверцу вваривают короткий патрубок с заслонкой, выполненной в виде диска. С ее помощью регулируется подача воздуха. Диск наваривают на прут, продетый в отверстия посреди патрубка. Один его конец делают более длинным и сгибают, так чтобы получилось подобие ручки.

Аналогичную заслонку устанавливают в начальный участок дымохода. Здесь четверть диска вырезают, чтобы ни при каких обстоятельствах канал не был полностью перекрыт. В противном случае существует риск поступления угарного газа в помещение.

Снизу к топке приваривают зольный ящик, собранный из стальных листов. Впереди он тоже оснащается дверцей.

К зольному ящику приваривают ножки из уголка.

Установку заключают в корпус с несгораемой теплоизоляцией из минеральной ваты. Это делает котел безопасным: при случайном прикосновении пользователь не получит сильного ожога.

Вывод

Воздушное отопление удобнее и дешевле водяного. Это предпочтительный вариант для частного дома, но только если тот еще не построен. Существует несколько видов воздухогрейных отопителей. Наиболее экономичны пиролизные.