Воздушное отопление частного дома своими руками: варианты, плюсы и минусы системы, выбор теплогенератора

Воздушное отопление – это не новинка, разработанная в последние годы.

Подобную систему применяли в строительстве домов ещё 19 века.

Исаакиевский собор и Эрмитаж до сих пор отапливаются именно так.

Устарела ли эта система? В чём её преимущества? Как устроить воздушное отопление загородного дома своими руками? Какие расчёты нужны, и какой котёл выбрать?

Варианты воздушного отопления

Система воздушного отопления (СВО) – это система отопления, в которой отсутствуют радиаторы. Теплогенератор греет непосредственно воздух, а не жидкость. СВО в частном доме условно делятся на:

Гравитационный принцип

Тёплый воздух от печи поднимается вверх, растекается по потолку и у дальних стен, охлаждаясь, опускается вниз. Создаётся круговорот воздуха без каких-либо дополнительных устройств. Это – классическая система, предшественница водяного и парового отопления.

Гравитационная система распределения горячего воздуха

Сегодня она тоже применяется, только изменились котлы, нагревающие воздух. На смену «Русской печи», пришли – Булерьян, Печь Бутакова и другие.

Минус её в том, что тепло сосредоточено в помещении, где находится печь.

Принудительный принцип

Воздух нагнетается с помощью вентилятора. Это может быть воздушная пушка, перемешивающая большие объёмы воздуха, в больших помещениях.

Другой вариант – тёплый воздух подаётся в соседние комнаты по системе воздуховодов.

После чего, часть воздуха возвращается в систему для повторного нагрева, а часть выводится на улицу.

При помощи рекуператора, установленного на выходе, тёплый воздух, до того, как покинуть дом, нагревает входящий холодный поток. Свежего воздуха поступает 15 – 20%. Рекуператор – вещь полезная, но не обязательная. При низкой цене на топливо, он может окупиться только через 7 – 10 лет (Примерная стоимость рекуператора по России – 17 – 27 тыс. руб.)

Чтобы специфические запахи не разносились по всему дому, выходы воздуха на улицу можно устроить в кухне и туалете.

Сравнение естественной системы отопления и принудительной с рекуперацией

Важная составляющая системы – это воздуховоды. Их делают из листовой оцинковки, специального гофра и т. п. Утеплитель – самоклеющийся теплоизолятор. Между собой соединяются хомутами или специальным армированным скотчем. Воздуховоды могут быть:

• гибкими (гофра), или жёсткими;
• круглыми, или квадратными.

У круглых – минимум аэродинамического сопротивления. Диаметр 10 – 20 см.

Квадратные делают в виде коробов.

Если планируется установка кондиционера, воздуховоды нужно хорошо утеплить, чтобы не скапливался конденсат.

Принцип работы рекуператора

Воздух, который снова и снова циркулирует по дому, требует фильтрации. Можно установить сменный фильтр, а можно – электронный, который не нуждается в замене, а только в уходе. Стоить это удовольствие будет около 20 тыс. руб.

КПД принудительного воздушного отопления высок – около 90 – 96%. Правда, большинство современных котлов отопления, имеет уровень КПД от 85 до 95%.

Цена данной системы воздушного отопления частного дома тоже не является преимуществом, поскольку со всеми дополнениями, система стоит практически столько же, сколько обычное водяное отопление.

Плюсы

• Возможность объединить вентиляцию и отопление (хорошо там, где кондиционирование необходимо);
• Нет воды – нет размораживания системы и протечек;
• Быстрый нагрев и остывание (Хорошо например, когда большой перепад дневной и ночной t, но это – и недостаток. Дверь открыли – тепло улетучилось).

Минусы системы

Сложности монтажа. Если дом не был спроектирован под воздушное отопление зачастую его сложно реконструировать.

Требуется установка сети гофры и фильтров.

Всё это нужно декоративно обыграть, или спрятать в фальшь-потолок, что скрадывает высоту комнат.

Приточные накопители могут стать отличным местом обитания микро-жизни. Пыль, конденсат и микроорганизмы накапливаются там, хоть и не очень быстро, но всё-таки. Раз в 5 -7 лет воздуховоды нужно будет хорошо почистить и обработать от клещей, а делать это непросто, недёшево и неприятно.

И не забудьте, что за электроэнергию, которая нужна на работу вентилятора, тоже нужно платить, а если свет отключили – нужен резервный источник питания.

Воздуховод до и после очистки

Кроме того, если ошибиться в расчётах, то можно столкнуться со следующими неприятностями:

• Шум;
• Сквозняки;
• Скопление волос и пыли в не продуваемых углах;
• Перепад t (голове – жарко, ногам – холодно);
• Даже, хорошо отрегулированная схема движения потоков, может быть нарушена простым открытием двери.

Возможно, вам интересно будет узнать о циркуляционных насосах для отопления. Читайте здесь http://aquacomm.ru/cancliz/zagorodnyie-doma/podbor-tsirkulyatsionnogo-nasosa-dlya-otopleniya.html о преимуществах помп и о том, на что нужно обратить внимание при покупке прибора.

Расчёт СВО

Q = Gc (t(гор) – t(ох))

Q (в.о.) – Мощность отопления (количество теплоты в кДж/ч);

G – количество воздуха (кг/ч);

c – удельная теплоёмкость воздуха в помещении (меняется в зависимости от температуры);

t (гор) – температура горячего воздуха;

t (ох) – температура охлаждённого воздуха.

Зависимость необходимой мощности воздухонагревателя от объемов отапливаемого здания

Нюансы t (ох) – если воздух из отапливаемого помещения забирается на высоте более трёх метров, то t (ох) считается на 3-4 градуса выше, чем в рабочей зоне помещения.

Для повышения мощности отопления t(гор), должна быть как можно выше. Но существуют ограничения:

Если воздух из системы отопления подаётся непосредственно в зону нахождения человека – он не должен быть выше 25 градусов 0 C;

при расстоянии 2 м. – 45 0 C;

более 3,5 м. – 70 0 C.

Выбор теплогенератора

В качестве источника тепла для СВО, могут быть выбраны:

• Электронагреватели;
• Твердотопливные котлы;
• Котлы, работающие на газе;
• На жидком топливе (дизель).

Теплогенератор в системе воздушного отопления

Котлы для СВО должны уметь автоматически включаться и выключаться, а также контролировать t теплоносителя (воздуха) в нужном диапазоне.

Газовые теплогенераторы могут использовать магистральный газ, или сжиженный баллонный.

В твёрдотопливном котле должна быть система увеличения – уменьшения скорости сгорания топлива.

Булерьян, Бренеран, Бутаков

Ввиду популярности этих печей, коротко поговорим и о них. Принцип у них одинаковый – три устройства в одном: калорифер, газогенератор и печь. Яркая особенность – изогнутые трубы. Лицензия на Булерьян – у немецкой фирмы, Бренеран – Российская. Бутаков – фамилия профессора – проектировщика.

Принципиальгная схема использования печи “Бренеран”

Работают печи в два этапа – растопка, когда быстро нагревается воздух в доме, а затем газификация, когда печь забивается дровами и они потихоньку тлеют. 10 – 12 часов печь может топиться без подкладки дров. Устанавливать такую печку лучше в отдельном помещении, либо так, чтобы до стен и мебели было не менее метра. Топить желательно хорошо просохшими дровами, т.к. в трубах скапливается конденсат.

Стоит такая печь – от 8000 руб. Средняя цена – 10 – 11 тыс. руб.

СВО применяют очень часто. Если речь идёт о больших помещениях – ангарах, складах, мастерских, спортзалах, то здесь воздушное отопление – отличное выгодное решение.

В Европе, штатах и Японии около 80% всех домов строится с воздушным отоплением.

Сравнивать, однако, Россию с этими странами не всегда корректно – разные климатические условия, другие цены на топливо и т.д.

Если вы обладаете уютным загородным домиком, то легко его оснастите, например Бренераном, и, возможно, гофром для соседней комнаты. Но, если у вас коттедж и вы хотите перевести его на СВО,- хорошо подумайте. Это регулярное тех. обслуживание, сложность монтажа и расчётов, за те же деньги.

Если же ваш дом, ещё в стадии разработки, и вы можете спроектировать его под воздушное отопление – всё в ваших руках! Существуют целые посёлки, построенные с использованием СВО в Подмосковье, Ростовской области и Якутии.

О том, как произвести отвод сточных вод от бани и как устроить дренажную систему, читайте в этой рубрике.

Видео на тему

Главный вопрос: чем лучше топить? Виды теплогенераторов для воздушного отопления

Теплогенератор представляет собой нагревательный агрегат, основная задача которого состоит в получении обогрева теплоносителя с помощью сжигания топлива нескольких видов.

Большинство подобных аппаратов применяются с целью отопления помещений, а также для получения горячей воды в зданиях разного назначения.

Преимущества теплогенераторов для воздушного отопления

Высокая стоимость электроэнергии отрицательно сказывается на популярности отопительного оборудования, в том числе теплогенераторов. Однако эти аппараты обладают рядом положительных моментов, ради которых их стоит приобретать. Чаще всего нагревательные генераторы используются в домах с небольшой площадью. Их можно использовать не только как отопительный механизм, но и в качестве нагревателя горячей воды.

Теплогенераторы пользуются популярностью у потребителей. Способствуют этому следующие факторы:

• Распространение теплового потока на большие расстояния.
• Разнообразие моделей с различными диапазонами мощностей.
• Возможность изменения скорости вентилятора отопителя.
• Высокий коэффициент полезности оборудования.
• Долгий срок автономности устройств.
• Низкий уровень шума при работе.

Устройство аппарата

По своим функциям эти устройства практически не отличаются от тепловых пушек, за исключением стационарности. Простейший теплогенератор состоит из вентилятора, камеры сгорания и воздушного теплообменника. Генераторы способны работать на различном топливе. Наиболее распространены аппараты на газе и на дизеле. Если же в конструкции используется горелка, то в качестве топлива применяется масло.

Принцип работы

После поступления топлива в камеру сгорания генератора, полученные горячие газы попадают в теплообменник. Затем эти газы направляются в дымоход.

Обогрев происходит за счёт обдува теплообменника воздухом, полученным с помощью вентилятора. Тёплый воздух распространяется по помещению через систему вентиляции устройства.

Новые модели теплогенераторов оснащаются специальными механизмами для отвода образующегося конденсата. Эта доработка полезна в тех случаях, когда аппарат подвергается частым перепадам температуры.

Разновидности

Основное различие между моделями теплогенераторов заключается в виде топлива, используемого для нагрева. А также существуют различия в нагревательном элементе. Такими элементами служит воздух либо вода.

Дизельный

Устройства этого типа работают на солярке либо керосине. Дизельные теплогенераторы подходят для обогрева крупных помещений промышленного типа. Подача топлива осуществляется двумя способами: капельным либо с помощью форсунки, разбрызгивающей топливо по зоне сгорания.

Помимо дизтоплива, в генераторах, оборудованных специальной горелкой, используются масла и жиры растительного происхождения. Однако этот вид топлива постоянно вырабатывает шлаки, которые со временем приходится прочищать, что приводит к простою устройства.

Фото 1. Схема устройства дизельного теплогенератора. Указаны основные части, движение холодного и теплого воздуха.

Газовый

Этот тип рассчитан на постоянную подачу горячего воздуха в помещения. Газовые генераторы устанавливаются вертикально. Теплообменник получает максимальную часть тепла из продуктов горения, тем самым понижая летучесть дыма. Именно поэтому теплогенераторы этого типа предусматривают обязательную установку вентилятора, который улучшает вытяжку. Коэффициент полезного действия газовых агрегатов достигает 90%.

Важно! При покупке газовых моделей теплогенераторов, стоит учитывать его способность работы при низком давлении газа.

Универсальный

Такой тип генераторов схож с дизельными аппаратами. Однако в случае с универсальными устройствами в качестве топлива можно использовать растительные жиры. Мощность дизельного генератора намного выше, в сравнении с оборудованием, работающем на маслах и растительных жирах.

Вихревой

Отличается сложностью конструкции. Принцип работы основан на вихревом эффекте, при котором газ или жидкость разделяется на две части и образует вихрь.

При таком процессе наблюдается активное повышение температуры в камере сгорания.

Как работает на угле, дровах, коксе

Этот тип отопительного агрегата использует в качестве топлива различные виды твёрдого топлива: уголь, дрова, кокс. Многие потребители используют специальные отходы, полученные после переработки растений. Важнейшим фактором для хорошего нагрева аппарата является теплоотдача твёрдого топлива, поэтому большинство покупателей используют топливо с самым высоким КПД.

Большинство твердотопливных генераторов способны выдавать КПД на уровне 90%. Аппараты выделяют тепло на протяжении 5—8 часов, при этом достаточно одной закладки твёрдого топлива.

Наиболее распространены котлы, созданные из чугуна или стали. Большей популярностью пользуются чугунные генераторы тепла, так как данный металл способен длительное время выделять тепло.

Однако этот материал довольно хрупкий, так как чугун подвержен перегреву, и как следствие, на котлах образуются трещины.

Стальные котлы менее подвержены перепадам температур, но имеют ряд других недостатков.

При работе с данными теплогенераторами стоит постоянно загружать топливо в камеру сгорания. Твердотопливное оборудование требует особого и постоянного внимания со стороны человека, но, в то же время, их удобство заключается в доступности твёрдого топлива.

Особенности теплогенераторов на жидком топливе и газе

Этот вид теплового агрегата способен работать на природном газе либо на дизеле. В новейших моделях есть функция быстрой смены вида топлива. Для этого предусмотрена специальная горелка и дополнительный шкаф управления.

Этот тип генераторов работает по следующему принципу: в камеру сгорания попадает топливо, где смешивается с воздухом, поступающим по вентиляции, после этого нагретый воздух проходит через теплообменник и распространяется по всему помещению.

​

Особенность теплогенераторов на жидком топливе заключается в простоте эксплуатации. Для начала обогрева достаточно залить топливо, и запустить прибор. А также отмечается невысокая цена.

Такие отопители мобильны, поэтому их использование не доставит лишних проблем.

Полезное видео

В видео демонстрируется система воздушного отопления теплицы при помощи теплогенератора GRV на дровах.

Рекомендации по выбору

Прежде чем приобрести теплогенератор, стоит определиться с параметрами, за которые он будет отвечать. Заранее выбирается тип топлива, на котором будет работать теплогенератор. Газ — наиболее дешёвое.

Если важна надёжность прибора, то стоит обратить внимание на дизельные генераторы. Они также эффективны, но имеют недостаток в виде шумной работы устройства.

Электрогенераторы не требуют специальных разрешений, но не пользуются популярностью у потребителей по причине высокой стоимости электроэнергии

Показатель мощности — главный фактор при выборе устройств обогревательного типа. Если необходима установка для частного использования, то не стоит приобретать модели, вырабатывающие излишнюю энергию.