Принцип работы и особенности системы воздушного отопления

Человечество с давних времен использует самые разнообразные способы и средства для обогрева жилых помещений. С техническим прогрессом в наш быт пришли газ, электричество, другие виды топлива, благодаря которым стало возможным с высокой эффективностью отапливать здания самого разного назначения. Однако в этот ряд с точной уверенностью можно поставить отопление воздухом – технология, которой вот уже практически 2000 лет.

В наши дни, с появлением новых видов нагревательного оборудования, воздушные системы утратили свою актуальность. В основном подобная схема обогрева используется в промышленных масштабах, где имеют крупные по площади технические здания и сооружения. Отопление для многих нас играет решающую роль. Мы всегда стараемся оборудовать свой дом, квартиры максимально эффективной схемой нагрева, используя для бытовых целей газовые и электрические котлы. Воздушное отопление не заслуженно позабыто, хотя у него есть целый ряд неоспоримых преимуществ, на которых стоит остановиться для ознакомления.

Отопление с использованием воздуха — принцип работы

Отопление с использованием воздушной массы, поступающей внутрь помещения, построено на принципе терморегуляции. Другими словами, нагретый или охлажденный до определенной температуры воздух подается непосредственно внутрь помещений. Т.е. таким образом, может осуществляться и обогрев внутренних пространств и кондиционирование.

Основным элементом системы является нагреватель — печь канального типа, оснащенный газовой горелкой. В процессе сгорания газа вырабатывается тепло, которое поступает в теплообменник и уже после этого, нагретые до определенной температуры массы поступают в воздушное пространство отапливаемого помещения. Система воздушного отопления обязательно должна быть оборудована сетью воздуховодов и каналом для выхода наружу токсичных продуктов горения.

За счет постоянного притока свежего воздуха печь получает приток кислорода, который является одним из основных компонентов топливной массы. Смешиваясь в камере сгорания с горючим газом, кислород увеличивает интенсивность горения, повышая тем самым температуру топливной массы. В старых системах, используемых еще древними римлянами, основная проблема заключалась в попадании в отапливаемые помещения вместе с теплым воздухом вредных продуктов горения.

Важно! При работе печи канального типа количество угарного газа в составе воздуха, поступающего во внутренние помещения, превышает норму на 10-15%. Для примера можно взять домашний камин или печь, которые, при плохой работе вытяжки, в процессе горения топлива в больших количествах выделяют опасные для человеческого организма продукты горения.

Автономные структуры отопления, построенные на принципе нагрева воздушных масс, нашли свое применение в системе обогрева больших промышленных зданий и объектов. С появлением компактных и удобных в эксплуатации воздухонагревателей, для работы которых используется газ, твердое или жидкое топливо, стало возможным применение систем такого обогрева в быту. Обычный, традиционный нагреватель воздуха, который принято называть теплогенератор, имеет камеру сгорания, теплообменник рекуперационнного типа, горелку и нагнетательную группу.

Установка печей воздушного отопления в частных и загородных домах вполне оправдана и экономически выгодна. Для квартиры данная схема обогрева не подходит, ввиду необходимости прокладки большого количества громоздких воздуховодов, присутствия технического шума и высокой пожароопасности.

Современные комплексы отопления в основном построены на подобном принципе, однако в большинстве конструкций прямой нагрев воздушной массы не предусматривается. Нагрев осуществляется с помощью тепловых генераторов, которых на сегодняшний день достаточно много. Такие агрегаты имеют в своей конструкции рекуперативные теплообменники, благодаря которым происходит отделение высокотемпературных дымовых газов от подогретого воздуха. Такая технологическая особенность современных воздушных отопительных систем, подавать в помещения чистый, нагретый до необходимой температуры воздух.

Продукты сгорания в данном случае уходят через дымоход. Хорошо отлаженная работа вытяжки и чистый дымоход, обеспечивают безопасность всей системы обогрева подобного типа во время работы.

Преимущества и недостатки системы воздушного отопления

Благодаря своим преимуществам, воздушное отопление получило широкое распространение в странах Запада. В Великобритании, а затем в США и в Канаде, где большинство частных домовладений было принято оборудовать печами-каминами канального типа, со временем стало традиционным оборудовать жилые постройки автономными системами этого нагрева. Такие системы обогрева очень удобны для обогрева больших по площади внутренних пространств. К тому же, монтаж воздуховодов в крупных каменных постройках значительно проще, чем прокладка коммуникаций водяного отопления.

Главное достоинство такой схемы — совмещение сразу двух важных для жилья компонентов, обогрева и вентиляции. Это позволяет существенно сэкономить средства домовладельца на прокладку этих коммуникаций.

К преимуществам отопления помещений теплым воздухом относятся:

• отсутствие в структуре промежуточного теплоносителя, что значительно упрощает эксплуатацию;
• отсутствие завоздушивания, проблемы воздушных пробок, которые являются постоянными спутниками водяных систем;
• возможность регулировки температурного режима в любом помещении;
• отсутствие батарей дает широкие возможности для создания оригинального интерьера внутренних помещений.

Важно! Новые теплогенераторы обладают высоким коэффициентом теплоотдачи, расходуя при этом минимальное количество топлива. Современные модели тепловых генераторов оснащены функцией фильтрации воздуха и увлажнителями, благодаря которым воздух внутри жилых помещений проходит дополнительную санитарную обработку и соответствует оптимальным физическим параметрам.

Говоря о преимуществах данной системы отопления, следует отметить, что зона основного обогрева в жилом доме не сосредоточена непосредственно вокруг печей и конвекторов. Тепло равномерно циркулирует по всему дому. Ввиду отсутствия резких перепадов температур в помещении, оборудованном воздушным обогревом, отсутствует конденсат. Новые модели теплогенераторов рассчитаны на возможность установки даже в квартире, которая может быть переоборудована в соответствии с проектом.

Что касается недостатков, то таковых у данной системы отопления просто нет.

Единственный минус, который имеет далеко идущие последствия – это при отказе от воздушного обогрева, многие элементы системы, включенные в домовые конструкции, останутся.

Проектировать систему необходимо вместе с разработкой проекта жилого дома, так как многие элементы (вентиляционные шахты, каналы и воздуховоды) являются неотъемлемой частью внутридомовых конструкций.

Особенности воздушного отопления в домашних условиях

В отличие от традиционных у нас схем водяного отопления, которые сильно подвержены опасности быть размороженными в зимнее время, воздушное отопление таких недостатков не имеет. Тепловые генераторы легко запускаются в любое время года. Главное, что бы имелось топливо для горения и постоянный доступ свежего воздуха. Такие устройства идеальны для загородных домов, которые не нуждаются в постоянном обогреве.

К тому же работающий нагреватель не выделяет абсолютно никаких токсичных веществ. Нагретый до температуры 45-70 0 С воздух в процессе теплообмена распространяется по всему объему отапливаемой жилплощади. Благодаря рециркуляции достигается возможность использовать для обогрева одну и ту же воздушную массу. В ряде случаев автономные системы оборудуются другими опциями, допускающие подачу наружного воздуха. Наличие в системе внешнего блока создает условия для охлаждения внутренних помещений в жаркий период.

Автоматические терморегуляторы поддерживают необходимый температурный баланс в доме. Автономная система домашнего отопления с использованием нагревателя канального типа одновременно выполняет функции вентиляции.

Важно! Существующий миф о том, что воздушное отопление сильно иссушает окружающее пространство внутри жилого помещения, в корне не верен. В современных системах Пыль улавливается на специальном фильтре., а Для увлажнения существуют специальные приборы – увлажнители воздуха. Подающие решетки необходимо устанавливать возле мест частого пребывания людей.

Разновидности воздушного отопления

Как и в других отопительных системах, воздушное отопление имеет разновидности. Прямоточная, самая простая и распространенная в прошлые века система, подразумевает обычное сжигание топлива в печи, установленной в подвальном помещении. Топливом могут быть дрова, каменный или древесный уголь. Нагретая воздушная масса самотеком поднимается по каналам, оборудованным в стенах, распространяется по полостям в полу. Выход отработанной воздушной массы осуществлялся просто через отверстия в крыше.

Обогрев в помещении в данном случае осуществлялся опосредованно, от нагреваемых стен и пола. На рисунке – схеме представлена обычная система отопления воздухом, практикуемая еще нашими предками.

Эффективностью подобная система не отличалась. Большая часть тепловой энергии уходило на обогрев в глубину конструкций здания. За счет разницы температур внутри и снаружи создавалась необходимая тяга.

Другой, более современный вид отопления воздухом — рециркуляционная система. Принцип работы основан на использовании чистого топлива, количество продуктов горения которого ничтожно мало. Воздух, нагретый при помощи газовых горелок или электрических приборов накаливания, поступает по воздуховодам в самую верхнюю точку здания. В результате теплообмена, остывший воздух замещается новыми подогретыми воздушными массами и поступает снова в тепловой нагреватель.

На рисунке представлена принципиальная схема работы рециркуляционной системы воздушного отопления.

Отопительный сезон, который все с нетерпением ожидают, с помощью системы воздушного отопления можно начать в любое время. Рециркуляционный вид называется гравитационным ввиду того, что весь процесс происходит естественным образом благодаря законам физики и гравитационным силам. Такой способ обогрева жилого дома наиболее прост, экономичен и удобен в эксплуатации. В отличие от прямоточной системы отопления, которую выгодно использовать только в домашних условиях, рециркуляционные системы идеальны для обогрева крупных промышленных зданий и сооружений.

Экономическая составляющая воздушного отопления

Основной эффект, который достигается за счет применения воздушного отопления — это полная автономность. Наличие любого топлива может обеспечить работу системы и достижение желаемого результата. При работе без теплоносителя практические тепловые потери сведены к минимуму. Высокий КПД достигается за счет минимального расхода топлива и большого теплового эффекта.

В обслуживании системы нет необходимости. Отсутствует необходимость проводить регулярные опрессовки системы отопления. Достаточно следить за состоянием дымохода и периодически чистить его.

Воздушное отопление дома своими руками

Плюсы и минусы

Современные системы отопления имеют много недостатков, поэтому это заставляет владельцев жилья искать более экономные и эффективные варианты

Среди огромного выбора тепловых систем особое внимание заслуживает воздушное отопление, которое предназначено как для жилых, так и для производственных, административных помещений

Данный вид обогрева получил положительные отзывы благодаря наличию многочисленных преимуществ.

• Легкий монтаж. Для обогрева не нужно устанавливать батареи и трубы.
• Высокий показатель полезного действия.
• Возможность совмещать одновременно несколько комплексов. В частном доме часто объединяют отопление с кондиционированием.
• Безопасность эксплуатации. Все новые системы обеспечиваются автоматикой, которая контролирует работу оборудования. В случае сбоя устройств специальные регулировщики отключают установку, избегая тем самым появление опасности утечки.

• Экономия энергоресурсов. Такой обогрев доступный по стоимости, и его монтаж быстро окупается.
• Эстетичный вид. Благодаря удобному размещению установок жилье не лишается свободного пространства, и его можно оформить под любой дизайн.
• Простота использования. Все рабочие процессы системы начиная от запуска и заканчивая ее остановкой осуществляются в автоматическом режиме. Поэтому человеческий фактор сводится к нулю.
• Надежность и долговечность. Если проект обогрева составлен правильно, и монтаж выполнен без ошибок, то установка прослужит без аварий минимум 25 лет.

Что же касается минусов, то их немного. Подобные системы требуют регулярного технического обслуживания и полностью энергозависимы. Особенно это касается оборудования, которое работает от электрической энергии.

Достоинства и недостатки воздушного отопления

По сравнению с жидкостным отоплением воздушное имеет ряд преимуществ:

1. Распределительная часть системы отопления имеет предельно простое устройство и всецело доступна для самостоятельного изготовления. Это просто сеть воздуховодов с заслонками – нет ни расширительного бачка, ни радиаторов, ни воздухоотводчиков с предохранительными клапанами.
2. Воздуховоды легко делаются из самых дешевых материалов – фанеры, гипсокартона, жести или даже картона. При этом используется самый простой инструмент – никакие трубогибы или сварочные аппараты не понадобятся.
3. Применяемые для настройки температурного режима заслонки представляют собой примитивное и дешевое устройство, чего нельзя сказать о дорогих регулирующих вентилях для системы водяного отопления.
4. Об опасности протечек или замерзания системы можно навсегда забыть.
5. Из-за низко теплопроводности воздуха уменьшаются теплопотери в стены здания (водяная система теряет таким образом до 15% тепла).
6. Вся отопительная система прокладывается скрытым способом, поэтому интерьер всех помещений имеет безупречный вид.
7. Система практически не обладает инерционностью.
8. Остывший дом прогревается очень быстро.

Поскольку воздух подается во все помещения по канальной системе, для его очистки и увлажнения достаточно установить на главном воздуховоде всего один увлажняющий фильтр.

Устройство воздушного отопления

Как всегда, имеются и недостатки:

1. В уже готовой постройке перейти на воздушное отопление невозможно – оно интегрировано в конструкцию дома и сооружается параллельно с ним. Изменить систему, например, с целью модернизации, тоже не получится.
2. Требуется регулярное обслуживание – очистка фильтров или воздуховодов, если фильтры не установлены.

Нет возможности соорудить теплоаккумулятор, как в жидкостной системе отопления. Эта проблема актуальна для дизельных и твердотопливных отопителей, КПД которых является максимальным только при работе в режиме номинальной (наибольшей) мощности.

На сегодняшний день существует много видов воздушного отопления, которые, помимо обогрева помещений, еще выполняют функции увлажнения, очистки, вентиляции и кондиционирования воздуха.

В зависимости от способа прокладки сетей системы классифицируются на два типа.

• Подвесная. Воздуховоды в данном случае прокладывают непосредственно по потолочной поверхности, и воздух подается сверху вниз.
• Напольная. Устройство устанавливают в конструкции пола по всему периметру комнаты. Подобная конфигурация является самой выгодной, так как позволяет не только экономить пространство помещения, но и обеспечивает доступ теплого воздуха прямо в зону проживания.

По виду циркуляции воздуха различают два варианта систем.

• Естественная. Принцип циркуляции теплых потоков основан на конвекторном движении. Тепловые массы располагаются в верхней части комнаты, так как их место занимает тяжелый холодный воздух. Главным плюсом такой схемы считается полная энергонезависимость, а минусом – возможная нестабильность и низкая температура обогрева отдельных участков комнаты.
• Напорная. Циркуляция тепла в данном случае происходит благодаря работе вентиляторов, диапазон рабочего давления выставляется в зависимости от размеров помещения и составляет от 100 до 2000 Па. Преимуществом системы является стабильная работа, быстрый нагрев и маневренность, но отопление напрямую зависит от подачи электрической энергии. По канадской методике данные конфигурации делают совмещенными с приточной вентиляцией. Это повышает их эффективность и теплоотдачу.

Так как тепловой обмен в воздушном отоплении может происходить различными способами, то системы подразделяют на прямоточные, рециркуляционные и комбинированные.

• Прямоточные. Объединяют в себе одновременно вентиляцию и нагрев. Воздух поступает в устройство снаружи помещения, после чего он достигает нужной температуры и передается в зону отопления. В комнатах достигаются высокие показатели микроклимата, но наблюдается огромный расход топлива.
• Рециркуляционные. Основаны на работе в замкнутом цикле. Холодные потоки забираются из комнат, нагреваются, после чего передаются обратно в нее. Система считается оптимальным вариантом для отопления, так как характеризуется высокими показателями нагрева воздуха и минимальными затратами топлива.
• Комбинированные. Отопление включает в себя одновременно прямоточный и рециркуляционный комплекс. Благодаря такому объединению потоки воздуха постоянно наполняются новыми подогретыми массами.

Помимо этого, воздушное отопление может отличаться источником энергии, в зависимости от которого имеет разную эффективность.

• Электрическое воздушное отопление работает за счет дорого ресурса электроэнергии, в этом и заключается его главный недостаток.
• Газовое является намного экономичным, но для установки систем требуется наличие специальной магистрали.
• Его аналог – газовоздушное отопление – также успешно зарекомендовало себя высокими эксплуатационными свойствами и быстрым нагревом, для которого нужен не только природный газ, но и дополнительные установки.
• Самым доступным и практически «бесплатным» считается солнечное воздушное отопление, которое работает на основе энергии солнечного света и тепла.

Как спроектировать и рассчитать воздушное отопление

Организация воздушного отопления частного дома своими руками предусматривает предварительную разработку проекта.

Во время расчета в учет берутся следующие параметры:

1. Мощность нагревателя. Ее должно хватать для полноценного отопления всех комнат в доме, учитывая то, что часть тепла уйдет на улицу.
2. Скорость циркуляции воздушных масс.
3. Уровень теплопотерь через поверхности стен, потолков, перекрытий, окон и дверей.
4. Сечение воздушных каналов. В этом случае рассчитываются аэродинамические параметры контура, что позволяет определить степень снижения напора воздушных потоков.

Неправильный расчет может привести к таким последствиям:

• Нагревательный прибор будет перегреваться.
• Работа системы будет сопровождаться сильным шумом и вибрацией.
• В жилище начнут появляться сквозняки.

После рассмотрения всех подготовительных вопросов определяются с местом установки нагревателя воздушного отопления своими руками. Общих правил по этому поводу нет. Для подведения нагретого воздуха обычно используется приточная вентиляционная схема. Доставка теплоносителя происходит через вентиляционные решетки во все уголки жилища при помощи специальных воздушных каналов. Для этих целей монтируются рукава. Оптимальным местом для выхода воздуховодов является поверхность пола или нижняя часть стен. Лучше всего устанавливать радиаторы воздушного отопления подальше от мест, где находятся люди.

Правильная проектировка требует обязательного учета качества вентиляции, через которую в дом попадает свежий воздух (как правило, это почти ¼ общего притока воздуха). Инновационным способом нагревания воздуха для воздушного отопления является использование для этого солнечной энергии. В таком случае приходится также учитывать среднее количество солнечных дней на протяжении года, что позволит точно определить, сколько необходимо солнечных коллекторов. Размещаются эти элементы обычно на поверхности крыш и фасадных стен здания, для чего применяются специальные крепежные элементы. Подобный подход позволяет несколько сэкономить на потреблении энергии.

Советы экспертов

• Для фиксации и стыковки разводки трубопровода оптимально зарекомендовал себя алюминиевый скотч с армированным покрытием.
• Прикреплять трубу к потолочным перекрытиям лучше всего с помощью хомутов.
• Воздуховоды, предназначенные для подачи прогретого воздуха необходимо располагать максимально низко возле пола, иначе он останется относительно холодным.
• При наличии в доме кондиционера, необходимо утеплять все конструкции из труб, чтобы на них не оседали пары, образующие конденсат влаги.
• При применении заборных рукавов с множеством колен, изгибов и неодинаковым сечением труб рекомендуется использовать дополнительные заслонки.
• Установка дополнительных фильтров для очистки воздуха увеличивает затраты на всю систему.

Разновидности воздушного отопления

Естественная (гравитационная)

• Теплый воздух от печи расширяется, и когда становится легче, распространяется по радиаторам.
• Теплый воздух уменьшает давление, и в образовавшееся пространство затягиваются холодные массы.
• Холодные массы подогреваются, и цикл повторяется с первого пункта.
• Попадающие в дом теплые массы вытесняют холодный поток.
• Обогрев происходит до тех пор, пока работает котел.

Гравитационная система используется только в небольших постройках. Она отличается инерционностью, а главным ее преимуществом является энергонезависимый контур. Он может эффективно работать без установки дополнительных электрических приборов, за счет этого происходит экономия на монтаже.

Принудительная

• Главным узлом отопления является вентилятор, который необходимо устанавливать под нагревателем. Например, в качестве вентилятора может выступать воздушная пушка.
• В вентилятор поступает разогретый теплогенератором воздух, где очищается от мусора и микробов.
• Сквозь решетки вентилятора воздух поступает в воздуховоды и обогревает помещение. Воздуховоды необходимо утеплить, если в дальнейшем будет устанавливаться кондиционер, в противном случае будет скапливаться конденсат.

При использовании принудительного вида воздушного отопления воздух забирается извне, поэтому наблюдается регулярное его очищение.

Самостоятельное выполнение воздушного отопления видео

• Стационарные. Они чаще всего работают на газовом топливе, из-за внушительных размеров должны устанавливаться только в отдельных помещениях. В основном их используют фермеры для обогрева больших зданий, так же часто их устанавливают в заводских цехах.
• Мобильные. Удобны тем, у кого есть дачи и загородные коттеджи, они выполнены не с такими большими, как стационарные аналоги. Их камера сгорания изолирована, но для обеспечения безопасности окружающей среды такие агрегаты необходимо располагать в помещениях со встроенной системой дымоотвода. Такой тип также известен как калориферный.

• Монтаж котла и установка теплообменника. Первый монтируется обычно в подвальном помещении. Его газовую версию подключать самостоятельно запрещено, это должно быть согласовано с соответствующими службами.
• Создание в стене помещения, где стоит теплообменник, дыры. В нее будет выведен рукав воздухоотвода.
• Соединение теплообменника с подающей трубой воздуха.
• Установка под камеру сгорания вентилятора. Подвод к его внешней стороне обратной трубы.
• Выполнение разводки воздухоотводов и их крепеж. Чаще всего, они выбираются с круглым сечением, для него необходимо подобрать специальные кронштейны.
• Монтаж подающих каналов и обратного воздуховода, их утепление.

Какие виды воздушного отопления существуют

Чтобы выбрать оптимальную систему воздушного отопления частного дома необходимо знать ее разновидности. Подобные системы могут классифицироваться по нескольким параметрам:

• Способу циркуляции воздушных масс.
• Месту расположения.
• Масштабности.
• Способу теплообмена.

Способ циркуляции

Циркуляция воздуха может осуществляться естественным путем либо с помощью вентиляторов. При естественном способе воздушные массы вследствие своего более легкого веса поднимаются наверх и по воздуховодным каналам, расположенным в этом случае под потолком, поступают в то помещение, которое требует отопления. При этом скорость воздуха незначительная, и прогрев помещения осуществляется медленно.

Принудительная циркуляция, когда горячий воздух гонят вентиляторы, намного быстрее продвигается по каналам, не успевает остывать до минимума, и в результате оказывается более выгодной. Не сильно остывший воздух уже не требуется нагревать, поэтому происходит экономия топлива.

Расположение

По месту расположения воздушное отопление в частном доме представлено как:

• напольная система;
• подвесная схема.

В первом варианте воздуховоды располагаются в верхней части помещения, под потолком, и могут быть скрыты от глаз декоративными элементами декора. Во втором случае каналы для горячего воздуха располагаются под полом или в виде плинтусных конструкций.

Для частного дома предпочтительней напольная схема расположения воздуховодов, поскольку воздух прогревает в первую очередь нижнюю часть помещения, что создает более комфортную обстановку для человека.

Из подвесных конструкций воздух не может в теплом виде достичь пола, поэтому на уровне ног всегда ощущается прохлада.

Масштабность

По этому параметру воздушное отопление делится на локальное и центральное. Локальная схема подразумевает обогрев небольшого частного дома.

Центральная система используется для обогрева помещений большой площади промышленного и общественного назначения – производственные цеха, супермаркеты, вокзалы, залы ожидания, спортивные сооружения, ангары, склады и пр.

Теплообмен

Для нагрева помещений используется как внутренний воздух, так и наружный. Если воздух забирается только с улицы, такая система называется приточной. Для этого применяются вентиляторы приточного типа, которые прогоняют воздушные массы непосредственно к отопительному агрегату.

Частичная рециркуляция подразумевает забор воздуха, как с улицы, так и внутренний из помещений, который уже остыл до минимального значения.

Полностью рециркуляционная схема – внутренний воздух находится в постоянном движении, переходя из нагретого состояния в холодное, после чего поступает к нагревательному прибору, где снова подогревается и продвигается в помещения для отдачи тепла и остывания.

Виды воздушного отопления

Принцип работы системы воздушного отопления реализован на прямом нагреве воздуха отапливаемого помещения. Кроме функции отопления комплекс может выполнять еще целый ряд функций – кондиционирование, вентиляция, очистка и увлажнение воздуха.

Воздушное отопление имеет различные конфигурации и классифицируется по нескольким признакам. По способу прокладки сети распределения воздуха система делится на 2 типа:

Подвесная (потолочная) прокладка воздуховодов осуществляется по потолку помещений, подача воздуха производится сверху вниз. Напольная система монтируется по периметру помещения в плинтусной зоне или непосредственно в конструкции пола.

Напольная конфигурация является более выгодной, потому что объем теплого воздуха поступает непосредственно в зону пребывания человека. Преимуществом потолочной системы является экономия пространства в помещении – сеть проложена в верхней части помещения.

По типу циркуляции воздуха система также имеет два подвида:

1. Естественная циркуляция;
2. Принудительная (напорная) циркуляция.

В основу естественной циркуляции положен принцип конвективного движения воздуха. Нагретый воздух стремится в верхнюю часть помещения, его место занимает более тяжелый холодный воздух. Единственным достоинством конвективной циркуляции является полная энергонезависимость. Недостатки циркуляции этого вида – нестабильность, низкая температура в зоне пребывания человека – практически исключили ее из реализации.

Основной вид циркуляции системы воздушного отопления – принудительная. Она реализуется посредством использования вентилятора. В зависимости от размеров системы давление нагнетания воздуха вентилятором находится в диапазоне от 100 до 2000 Па. Достоинством напорной циркуляции является скоростной нагрев, стабильная работа, маневренность комплекса. Отопление в этом случае полностью зависит от постоянного наличия стабильной подачи электроэнергии.

По качественному признаку – способу теплообмена – воздушное отопление имеет 3 конфигурации:

1. Прямоточная;
2. Рециркуляционная;
3. Комбинированная (смешанная).

Прямоточная система сочетает в себе функции отопления и вентиляции. Забор воздуха осуществляется снаружи помещения, после нагрева он поступает в отапливаемую зону. При этом достигаются высокие показатели микроклимата в отапливаемом помещении, но расход топлива является максимальным среди всех конфигураций системы.

Рециркуляционная система работает по замкнутому циклу – воздух забирается из помещения, нагревается и вновь подается в него. Данный вид воздушного обогрева является не самым лучшим по показателям качества воздуха, но при этом расходуется минимальное количество воздуха.

Смешанная система включает в себя принципы работы двух главных видов — прямоточного и рециркуляционного комплексов. В рециркулируемый объем в определенной пропорции постоянно подмешивается некоторое количество свежего подогретого воздуха.

По назначения системы воздушного отопления делятся на автономные (индивидуальные) и централизованные. Индивидуальные системы предназначены для отопления частных домов, централизованные – для обогрева крупных объектов.

Системы управления и регулирования воздушного отопления имеют различные степени сложности, варьируются от ручного управления до полностью автоматизированной работы.

Монтаж и проектирование

Во время создания проекта воздушного отопления дома или дачи непременно учитывают энергоноситель, при помощи которого будет осуществляться обогрев как отдельных помещений, так и всего дома. На сегодняшний день можно выделить несколько наиболее популярных отопительных систем, всем им присущи свои особенности, минусы и плюсы.

• Воздушная отопительная система.
• Водяная отопительная система.
• Электрическая отопительная система.
• Система открытого огня.

Грамотно разработанная проектная документация в себя включает:

1. Фирменный бланк с печатью компании.
2. Лицензия.
3. Пояснение к каждому существующему пункту созданного проекта.
4. Схема разводки магистралей (высотной тоже).
5. Спецификация отопительного оборудования и материалов.
6. Эскиз созданного проекта.
7. Подробный чертёж где будут указаны все узлы магистрали.
8. Подробный план подключения магистральных узлов и проводки нужных коммуникаций.

В роли теплового генератора для устройства воздушного отопления своими руками может выступать отопительный котёл или электрический нагреватель

В случае, когда для теплогенератора будет использоваться отопительный котёл, работающий на твёрдом топливе, тогда обратите внимание на то чтобы его конструкция позволяла менять скорость сгорания топлива

Устройство газового отопительного котла должно быть оснащено автоматизированной системой, позволяющей включать его и отключать. Помимо этого, в газовом котле для воздушного отопления дома должна быть предусмотрена система, которая позволяет осуществлять контроль за температурой в нужном вам диапазоне.

Все элементы системы воздушного отопления дома, такие как воздуховоды, рукава, заслонки и прочие элементы покупаются уже в готовом виде. Если технология устройства отопительной системы предусматривает монтаж кондиционера, тогда в этом случае потребуется произвести утепление установленных воздуховодов, это нужно для того чтобы на их поверхности не образовывался конденсат.

Для изготовления воздуховодов используют оцинкованные стальные листы, а в качестве утеплительного материала можно взять самоклеящийся теплоизолятор, его можно приобрести в любом строительном магазине по невысокой цене.

В зависимости от конструкции воздушной отопительной системы может потребоваться использование воздуховодов гибких и жёстких, между собой их скрепляют при помощи армированного скотча или специальных хомутов. Для изготовления гибких воздуховодов, которые имеют круглое сечение используют термопластичные материалы, для того чтобы их можно было усилить применяют стальной каркас. Жёсткие воздуховоды имеющие любое сечение делают из металла.

На фото можно видеть, как выглядят гибкие воздуховоды, для усиления которых необходимо сделать каркас своими руками.

Фото: жёсткие воздуховоды для отопительной системы.

Фото: воздуховоды, установленные на каркасе.

На фото выше представлена схема принципа работы воздуховодов.

С технологией установки воздушной отопительной системы своими руками вы можете ознакомиться, посмотрев представленное для вас тематическое виде:

1 Принцип работы и разновидности

Система воздушного отопления предусматривает специальную терморегуляцию. Сначала воздух должен нагреться до нужной температуры, а затем это тепло передается в помещение. Обогрев дома теплым воздухом хорош тем, что нет необходимости ставить специальные приспособления.

Такая методика впервые появилась в Канаде, где широко распространены дома каркасного типа, и преимущественно используется для их обогрева. В отличие от кирпичных строений такие сооружения не способны удерживать тепло от батарей. А благодаря воздушному обогреву создается хороший микроклимат, при этом затраты на него не будут велики. Система подразделяется на две разновидности — естественную и принудительную. В первом случае воздух циркулирует таким образом:

• горячий воздух от печки расширяется, и когда становится легче, начинает распространяться по батареям;
• его давление снижается, и в полученное пространство стягиваются холодные массы;
• затем они греются, и цикл повторяется;
• при попадании теплого воздуха в дом холодный поток вытесняется.

Дом греется до тех пор, пока будет работать котел. А для принудительной системы нужен внешний источник энергии, который обеспечит нужную интенсивность воздушной циркуляции. Ключевым отопительным узлом выступает вентилятор, поставленный под нагревателем. В него будет поступать нагретый воздух, затем он будет чиститься от микробов и засоров. Через решетки вентилятора воздух попадет в воздуховоды, и внутри будет тепло. Если будет устанавливаться кондиционер, воздуховоды нужно будет утеплить, чтобы не скапливался конденсат.

Воздушное отопление

Такие виды отопления различных помещений считаются одними из самых старых. Впервые подобную систему применяли еще до нашей эры. На сегодняшний день такая отопительная система получила широкое распространение – как в общественных помещениях, так и производственных.

Воздушное отопление частного дома

Популярностью для обогрева зданий также пользуется нагретый воздух. При рециркуляции такой воздух может подаваться в помещение, где происходит процесс смешивания с внутренним воздухом и, таким образом, воздух охлаждается до температуры помещения и снова нагревается.

Воздушное отопление может быть местного характера, в случае если в здании нет центральной приточной вентиляции, или же если поступающее количество воздуха меньше, чем необходимо.

В системах воздушного отопления нагревание воздуха происходит за счет калориферов. Первичный отопитель для таких компонентов является горячий пар или вода. Для того чтобы прогреть воздух в помещении, можно использовать и другие приборы для отопления или любые источники тепла.

Местное воздушное отопление

При вопросе, какое бывает отопление, местное отопление часто приравнивается только к производственным помещениям. Приборы местного отопления используются для таких помещений, которые используются лишь в определенные периоды, в помещениях вспомогательного характера, в помещениях, которые сообщаются с наружными воздушными потоками.

Главными приборами системы местного отопления являются вентилятор и нагревательный прибор. Для воздушного отопления могут применяться такие устройства и приборы, как: воздушно-отопительные устройства, тепловые вентиляторы или тепловые пушки. Такие приборы работают на принципе воздушной рециркуляции.

Центральное воздушное отопление

Центральное воздушное отопление делается в помещениях любого плана, если здание располагает центральной системой вентиляции. Такие типы систем отопления можно организовать по трем различным схемам: с прямоточной рециркуляцией, с частичной или полной рециркуляцией. Полная рециркуляция воздуха может использоваться, в основном, в нерабочие часы для дежурных видов отопления, или для того чтобы обогреть помещение перед началом рабочего дня.

Центральное воздушное отопление

Однако отопление по такой схеме может иметь место, если оно не противоречит никаким правилам противопожарной безопасности или основным требованиям гигиены. Для такой отопительной схемы должна быть использована система приточной вентиляции, но воздух будет забираться не с улицы, а с тех помещений, которые отапливаются. В центральной воздушной отопительной системе применяются такие конструктивные виды приборов отопления, как: радиаторы, вентилятор, фильтры, воздуховоды и другие приборы.

Воздушные занавесы

Холодный воздух может поступать в большом количестве с улицы, если в доме слишком часто открываются входные двери. Если не предпринять ничего для того чтобы ограничить количество холодного воздуха, который проникает в помещение, или не обогревать его, то он может негативно сказаться на температурном режиме, который должен соответствовать норме. Чтобы предотвратить данную проблему, можно в открытом дверном проеме создать воздушный занавес.

Во входах зданий жилого или офисного плана можно установить низкорослый воздушно-тепловой занавес.

Ограничить количество поступающего холодного воздуха снаружи здания имеет место благодаря конструктивным изменением входа в помещение.

Электрические воздушные завесы

Все большей популярностью в последнее время пользуются воздушно-тепловые занавесы компактного типа. Самыми эффективными занавесами считаются занавесы «щиберующего» вида. Такие занавесы создают струйную воздушную преграду, которая защитит открытый дверной проем от проникновения холодных воздушных потоков. Как показывает сравнение видов отопления, такой занавес позволяет сократить потери тепла почти в два раза.

Основные элементы отопительной системы

Прежде чем делать воздушное отопление дома своими руками, необходимо просмотреть все элементы, узлы и значимые детали конструкции.

Устройства для прогрева потоков воздуха

Оборудование предназначается для нагревания потоков до нужной температуры. Применяются источники тепла, которые прогревают массы, пропуская их через теплообменник с подогретым паром, или разогревают потоки внутри нагревательного элемента.

Используются 4 типа теплогенераторов для системы воздушного отопления:

1. Топливные системы прямого нагрева, где потоки прогреваются вследствие сгорания какого-либо топлива. Это может быть уголь, дизельное топливо, дрова, к данному типу относится воздушное газовое отопление – сгорая, газ прогревает воздух, который транспортируется посредством воздуховодов по помещениям.
2. Электрические агрегаты с прямым нагревом представляют собой мощные тепловентиляторы, монтируемые к воздуховодам.
3. Агрегаты косвенного нагрева. Система предполагает обустройство теплообменника, где постоянно циркулирует горячая жидкость. Прогрев жидкости осуществляется любым известным способом, а как вариант, можно рассмотреть подключение теплоносителя от центральной системы водоснабжения.
4. Комбинированная система. Это универсальный вариант, в котором сочетаются несколько типов прогревания воздуха, например, жидкостный и электрический варианты. Комбинированная система подходит для обустройства в частных домах. В этом случае помещения будут обогреваться даже при отключении электрического питания.

Каналы для транспортировки масс воздуха

Воздуховоды являются обязательным элементом системы. По ним теплоноситель поступает в помещение и возвращается обратно для подогрева. Чаще всего обустраивается круговой контур транспортировки, обладающий большим функционалом, чем однотрубные схемы.

Выполняется круговая конструкция из двух магистральных трубопроводов, изготовленных из оцинкованного металла. Одна магистраль подающая, вторая – обратная. К трубам подсоединяются воздуховоды меньшего сечения, которые прокладываются в комнатах. Гибкие воздуховоды должны быть герметизированы, утеплены. Для герметизации используется алюминиевый скотч, для утепления фольгированные теплоизоляторы толщиной в 25-30 мм. Магистрали тоже нужно изолировать фольгированными утеплителями толщиной в 3-10 мм.

Вентиляторы

Канальные вентиляторы нужны для принудительной транспортировки потока подогретого воздуха. Монтаж на подающей и обратной магистрали, подбирается с учетом возможности регулировки, работы на разных оборотах, стойкости к перепадам напряжения, плавности запуска в работу. Технические параметры агрегатов должны точно соответствовать конкретной системе отопления, чтобы поддерживать напорную производительность всего оборудования.

Решетки и диффузоры для распределения потоков

К этим элементам подключаются все воздуховоды, расположенные в помещении. Решетки, диффузоры нужны для обеспечения системы кондиционирования и отопления путем равномерного перемешивания воздушных потоков. В продаже предлагаются модели настенного, напольного типа с регулируемыми и нерегулируемыми жалюзи.

Заслонки и клапаны внутриканальные

Детали важны для обеспечения пропускной способности всей конструкции. Заслонки дроссельные фиксируются в подающих магистралях, чтобы регулировать потоки воздуха в разные комнаты. Клапаны нужны для разных участков воздуховодов, например, приточный элемент требуется для регуляции притока воздуха с улицы.

Оборудование для подготовки воздуха

Обустраивая самодельное воздушное отопление, совмещенное с кондиционированием, систему нужно оборудовать фильтрами. Это могут быть угольные, механические или электростатические приборы, очищающие потоки воздуха от примесей. Также схема дополняется ионизаторами, увлажнителями и другими типами агрегатов.

Автоматические системы управления

Чтобы упростить координацию работы всей схемы, рекомендуется подобрать блок управления. Выбор осуществляется по типу функционала отопления, позволяет контролировать работу приборов, менять программу действий, распределять воздушные потоки по зонам в зависимости от нужд пользователя.