Воздушное отопление. Виды и устройство. Работа и применение. Выбор

Сравнительно недавно появился такой способ обогрева дома, как воздушное отопление. Если раньше этот вариант применялся для отопления больших помещений, складов, офисов и магазинов, то сейчас его все чаще используют для обогрева частных домов.

Благодаря тому, что данный вид отопления подходит как для небольшого дома, так и для производственных помещений и стоимость такого оборудования будет меньше, по сравнению с другими типами обогрева, воздушное отопление быстро приобретает популярность.

Виды воздушного отопления

В этом случае основным теплоносителем является воздух, его нагрев происходит за счет первичного теплоносителя, это может быть горячая вода, пар или газ.

Разделение данного типа отопления на виды проводится по параметрам:

• Способ циркуляции воздуха. Это может происходить механическим путем, когда для движения воздуха используются вентиляторы или естественным, в этом случае воздушные массы перемещаются за счет разницы температуры.
• Тип устройства. Могут использоваться центральные устройства, которые находятся вне дома и воздух в помещении подается по специальным воздуховодам, или локальные – они находятся непосредственно в помещении и помогают поддерживать температуру в заданной зоне.
• Способ воздухообмена. Есть системы, использующие только воздух, находящийся внутри обогреваемого помещения, они называются рециркуляционные. Могут быть системы с частичной рециркуляцией и приточные – в них приток воздуха происходит с улицы.
• Тип расположения. Такие устройства могут располагаться на полу или быть подвесными.

Устройство воздушной системы отопления

Если в системе обогрева используются воздуховоды, то к ней относится:

• Установка, при помощи которой нагревают воздух.
• Вентилятор, он необходим для перемещения воздуха по воздуховодам.
• Система воздуховодов.

Такой тип обогрева позволяет не только отапливать помещение. Летом можно установить охлаждающую систему и таким образом, поддерживать в доме комфортную температуру. При использовании системы естественной циркуляции воздуха воздуховодов нет, и нагретый воздух сразу попадает в помещение.

Теплогенератор, который используется для нагрева воздуха, должен его разогревать не выше 70 градусов. Это надо для того, чтобы при смешивании его с воздухом в комнате, он оставался пригодным для дыхания.

Теплогенератор может быть нескольких видов:

• Прямого нагрева – нагрев воздуха происходит за счет сгорания топлива (газ, уголь, дизтопливо и др.).
• Электрическое оборудование прямого нагрева – используются мощные тепловентиляторы, которые одновременно нагревают и перемещают воздушные массы.
• Косвенного нагрева – есть теплообменник, в нем циркулирует вода и уже она нагревает воздух.
• Комбинированные устройства — оборудование нескольких типов объединяют в единую систему, что позволяет получить качественный и эффективный обогрев.

Кроме описанных элементов, такая система обогрева может включать в себя фильтры для очистки воздуха, увлажнители, ионизаторы, осушители, стерилизаторы и другое оборудование. Для управления могут использоваться автоматические системы, при помощи которых в помещении создаются комфортные условия.

Принцип действия

Воздух нагревается в теплогенераторе, после чего подается в помещение. Перед подачей нагретого воздуха, он проходит очистку при помощи системы фильтров, а после этого, по воздуховодам разводится в разные комнаты. На воздуховодах есть диффузоры, которые используются для регулировки подачи воздуха и таким образом, в помещении поддерживается заданная температура.

Обычно циркуляция воздушных масс проводится принудительно, то есть при помощи мощных вентиляторов. Воздуховоды могут иметь круглое или прямоугольное сечение. В интерьер лучше вписываются те, которые имеют прямоугольное сечение, но аэродинамическое сопротивление меньше у круглых. После охлаждения воздуха, он по возвратным воздуховодам снова попадает в теплогенератор и за счет его циркуляции происходит обогрев дома.

Область применения

Воздушное отопление широко применяется как в промышленных и общественных помещениях, так и в жилых домах. Если радиус действия системы не более 10 метров, то можно использовать системы отопления с естественной циркуляцией. Когда он будет больше, необходимо устанавливать вентиляторы, которые смогут обеспечить принудительную циркуляцию воздуха.

Рециркуляционные системы можно использовать только там, где воздух не загрязняется различными выделениями. Если он загрязняется, например, вредными микроорганизмами или другими источниками, то необходимо устанавливать прямоточную систему отопления, которая связана с приточной вентиляцией.

Воздушное отопление экономически более выгодное, чем паровое или водяное, так как для его создания требуется меньше металла, а монтаж проводится намного проще и быстрее.

Как выбрать воздушное отопление

Если решено установить в доме воздушное отопление, надо сначала определиться с источником тепла, который используется в теплогенераторе:

• Твердотопливный котел, этот вариант нагрева является самым простым и доступным. При нагреве булерьяна происходит естественная циркуляция воздуха, что позволяет обогревать небольшой дом, если организовать принудительную циркуляцию воздуха по воздуховодам, то обгорев, проводится еще более эффективно.
• Газовыйкотел, во время сжигания газа в теплообменнике нагревается воздух, после чего он принудительно разводится по комнатам.
• Электрические системы, такое решение реализуется при помощи тепловентиляторов, тепловых пушек или электрических конвекторов с обдувом теплообменника.
• Тепловой насос, самым простым вариантом является оконный кондиционер, особенностью теплового насоса является то, что он берет тепло из воздуха, воды или грунта и отдает его для нагрева помещения.

Во время проведения расчета такой системы отопления, надо учитывать следующее:

• Из каких материалов построен дом.
• Какими материалами и насколько качественно выполнена его теплоизоляция.
• Размер и число окон.
• Сколько в доме постоянно проживает людей.
• Используются ли дополнительные источники тепла и какая у них мощность.

Специалисты рекомендуют при проведении расчета учитывать, что на кубический метр отапливаемого объема надо затратить 40 Ватт тепловой мощности, для северных районов с суровыми зимами этот показатель увеличивают в 1,5-2 раза.

Проще планировать такое отопление на стадии строительства дома, так как воздуховоды можно спрятать в стенах или оставить для них пустоты. В готовом здании это сделать сложнее и не всегда получается сделать их незаметными.

Достоинства и недостатки

Воздушное отопление используется очень часто, что указывает на его популярность, которая объясняется следующими преимуществами такого обогрева:

• Низкие затраты энергии.
• Нет радиаторов и труб, что позволяет экономить на материалах и на времени создания такой системы обогрева.
• Высокий КПД, он часто больше, чем у систем водяного отопления.
• Такой теплоноситель, как воздух не замерзает и не протекает.
• Есть возможность совмещать в одной системе отопление дома и системы вентиляции, кондиционирования.
• Быстрый нагрев помещения, достаточно 20-40 минут, чтобы нагреть помещение, в котором была отрицательная температура.
• При установке автоматической управляющей системы, можно настроить необходимую температуру, в момент нахождения людей в доме и когда их в нем нет.
• Так как нет труб и радиаторов, экономится пространство комнаты и не портится ее эстетичный вид.
• Быстрая окупаемость.
• Большой срок службы, при правильной эксплуатации, такая система будет работать минимум 30-40 лет.
• Доступная стоимость.

Но нельзя сказать, что воздушное отопление является идеальным вариантом, как и у других способов обогрева, есть у него и ряд недостатков:

• Во время работы вентиляторов создается определенный шум, чтобы его уменьшить, их надо устанавливать в отдельных помещениях.
• На уровне пола и потолка будет значительная разница температуры и чтобы ее уменьшить, надо увеличивать мощность используемого оборудования.
• Если забор воздуха происходит с улицы, и нет фильтров или они загрязнились, то в дом будет попадать пыль.

Особенности расчета

Для самостоятельного расчета такой системы обогрева, надо иметь специальные знания и навыки, поэтому лучше воспользоваться услугами специалистов. Заказчик может только проконтролировать выполнение расчетов, в их число входят такие этапы:

• Расчет тепловых потерь в каждой комнате.
• Выбор типа отопительного оборудования и определение его мощности.
• Какое необходимо количество подогретого воздуха, с учетом выбранного оборудования.
• Длина и сечение воздуховодов.

В таком случае заказчик получает несколько вариантов расчетов, сделанных специалистами, и сможет выбрать тот, который полностью удовлетворит его требованиям.

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?