Воздушное отопление: варианты исполнения
Экология потребления. Наука и техника: Как организовать воздушное отопление коттеджа или склада? Какое оборудование для этого необходимо? Что может послужить источником тепловой энергии и как развести тепло от него?
Как организовать воздушное отопление коттеджа или склада? Какое оборудование для этого необходимо? Что может послужить источником тепловой энергии и как развести тепло от него? Давайте постараемся разобраться.
Довольно непривычный вид котельной, верно?
ЧТО ЭТО ТАКОЕ
Строго говоря, к этой категории относятся все способы обогрева без посредничества теплоносителя. Сюда относятся и тепловые пушки, и кондиционеры в режиме обогрева, и обычные тепловентиляторы. В устоявшейся терминологии, однако, оборудование для воздушного отопления — это довольно ограниченный список устройств, предназначенных для нагрева воздуха и его подачи в воздуховоды.
Источником тепла может служить и электричество, и сгорание газа, солярки или отработанного масла. Мы не будем ограничивать себя в выборе какими-то рамками и постараемся рассмотреть наиболее практичные схемы реализации воздушного отопления, независимо от того, как позиционируются на рынке соответствующие устройства.
ПЛЮСЫ И МИНУСЫ
Стоит сделать небольшое лирическое отступление. Недостатки и преимущества придется все-таки обсуждать применительно к классической схеме: источник тепла находится в одном помещении; по всем другим теплый воздух разводится воздуховодами. Однако: на практике для помещений большого объема без перегородок (для гаража, теплиц или цеха) используется либо несколько источников тепла, либо один с направленными с помощью заслонок воздушными потоками. Разводка теплого воздуха рукавами просто не требуется.
ДОСТОИНСТВА
- Малая инерционность. Помещение после запуска воздушных отопителей прогреется за считанные минуты. Для сравнения: при конвекционном отоплении дома с посредничеством теплоносителя только выход воды в батареях на приемлемую температуру может занять до двух часов.
- Относительная дешевизна. Котлы воздушного отопления по стоимости не отличаются от предназначенных для водяных отопительных систем; а вот разводка заметно дешевле. Алюминиевый рукав и вентиляционная решетка несопоставимы по стоимости с радиатором, трубой и фитингами к ней.
- Устойчивость к низким температурам. Воздушное отопление производственных помещений можно смело останавливать на ночь и не бояться разморозки труб и радиаторов.
- Легкий скрытый монтаж. Водяное отопление подразумевает, что как минимум сами радиаторы или конвектора остаются на виду. Да, существуют и внутрипольные конвекторы отопления; но попробуйте утопить их в бетонное перекрытие в городской квартире. А поднять пол на необходимые несколько сантиметров не всегда позволяет высота потолков, да и объем работы при этом будет весьма немаленьким.
- Совмещенность с вентиляцией. Больше того: воздушные тепловые насосы для отопления могут при необходимости осуществлять и кондиционирование воздуха.
Схема демонстрирует направление воздушных потоков при работе климатического комплекса на обогрев.
- Простота запуска. Отопление воздухом не требует долгой балансировки радиаторов, стравливания воздуха из расширительного бачка и радиаторов, настройки рабочего давления в системе отопления и прочих утомительных процедур. Справедливости ради: балансировка выполняется только при первом запуске, а проблему стравливания воздуха позволит решить автоматический воздушный клапан отопления. Он самостоятельно даст выйти воздуху и перекроет дорогу теплоносителю.
НЕДОСТАТКИ
В сущности, серьезная проблема только одна. Если вытяжную вентиляцию в помещении легко расположить под потолком, где она никому не помешает, то монтаж воздушного отопления выполняется так, чтобы приток теплого воздуха был по возможности ближе к полу. В этом случае можно обеспечить эффективное распределение тепла конвекцией при небольшой скорости воздушного потока.
Да, можно нагнетать воздух из-под потолка мощным потоком, и он тоже эффективно прогреет комнату; но понравится ли вам постоянный сквозняк в спальне или гостиной? А раз приток воздуха расположен внизу — значит, воздуховоды придется либо прятать за декоративное покрытие стен, уменьшая полезный объем помещения, либо укладывать под чистовой пол, между лаг. Полезно: выходом может быть и сравнительно небольшой декоративный короб из гипсокартона. При потолочной разводке теплого воздуха придется обеспечить достаточно большую скорость потока.
ОДНАКО
Отопление кондиционером или тепловым насосом позволяет обойти все проблемы, связанные с разводкой теплого воздуха. Проект воздушного отопления может включать несколько независимых устройств, либо так называемую мультисплитсистему — один внешний блок и несколько внутренних. Магистрали куда тоньше воздуховодов, и их легко расположить под потолком.
ИСТОЧНИКИ ТЕПЛА
Какие источники тепла могут использовать теплогенераторы для воздушного отопления?
КОТЛЫ НА ТВЕРДОМ ТОПЛИВЕ
Самая, пожалуй, популярная печь для воздушного отопления — булерьян. Название изготовителя давно стало нарицательным для всех пиролизных печей с трубами-теплообменниками, обеспечивающими естественную циркуляцию нагретого воздуха. Печь располагается в любой точке дома. Для нее совсем необязательна котельная: в гостиной она не испортит дизайн помещения своим видом и не загрязнит воздух продуктами сгорания. В принципе булерьян способен прогреть дом с достаточно сложной конфигурацией помещений и за счет естественной циркуляции; однако при необходимости горячий воздух от него разводится алюминиевыми воздуховодами с естественной или принудительной циркуляцией по нескольким комнатам или этажам. Смонтировать систему воздушного отопления с булерьяном своими руками совсем не трудно.
- Устанавливаем печь в любом месте, где она не будет мешать и рядом есть возможность хранить суточный запас дров.
- Крепим термостойким алюминиевым скотчем алюминиевые же воздуховоды сверху к трубам, опоясывающим топливник.
- Снизу крепим короткие отрезки тех же воздуховодов с зафиксированными в них канальными вентиляторами.
- Разводим рукава от печи по комнатам, которые планируется отапливать.
Здесь разводка сделана более дорогой, но и обладающей лучшими теплоизоляционными свойствами сэндвич-трубой. Весьма любопытная альтернатива — камины с воздушным отоплением. Обычный камин бесполезно отдает с продуктами сгорания большую часть тепла, здесь же произведенная при сгорании топлива тепловая энергия используется для нагрева воздуха в чугунном или стальном кожухе. Дальше нам все знакомо: воздух по системе воздуховодов разводится по комнатам.
ГАЗОВЫЕ КОТЛЫ И КЛИМАТИЧЕСКИЕ КОМПЛЕКСЫ НА ИХ ОСНОВЕ
Они используются и как отдельное устройство, обеспечивающее дом теплом, и как часть климатического комплекса. В первом случае схема работы довольно проста: котел, сжигая газ, нагревает теплообменник, через который принудительно прогоняется воздух. Затем он разводится по помещениям. Решения второго типа включают, наряду с котлом, дополнительное оборудование:
- Систему рекуперации тепла;
- Систему кондиционирования воздуха (в этом качестве выступает, как правило, канальный кондиционер);
- Увлажнитель воздуха;
- Ультрафиолетовый очиститель, который обеззараживает циркулирующий по дому воздух;
- Фильтр для улавливания пыли.
Проект обойдется, разумеется, недешево. Отечественная климатическая система Антарес Комфорт, к примеру, может похвастаться стоимостью примерно в 3000 рублей на квадратный метр обслуживаемой площади, что для коттеджа площадью в 150 квадратных метров выльется в весьма впечатляющие 10 с лишним тысяч евро. Для сравнения: отопительное оборудование от известнейшего американского производителя Goodman обходится в 1300 — 1500 рублей на квадратный метр. Это тоже стоимость комплекса под ключ, однако он обеспечивает только обогрев. Разумеется, производитель готов предложить и комплексные решения по более высокой цене. Любопытно: Газовые котлы для воздушного отопления Goodman GMS, GDS и GMP имеют очень низкую температуру продуктов сгорания на выходе — всего около 40С, что позволяет использовать в качестве дымохода… пластиковые вентиляционные трубы.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ВОЗДУШНОГО ОТОПЛЕНИЯ
Простейшая и непревзойденная по дешевизне система электрического воздушного отопления — обычный тепловентилятор. Расходуя мощность около 2 киловатт, он быстро нагревает воздух, прогоняя его через раскаленную спираль. Увы — помимо низкой энергоэффективности, такая схема ухудшает состав воздуха в помещении, сжигая кислород. Разнообразные тепловые пушки и электрические конвекторы с обдувом низкотемпературного теплообменника уже более интересны. Они, будучи совмещенными с системами рекуперации тепла, уже могут создать в доме вполне комфортный климат. Затраты энергии будут несколько меньше, чем в случае применения электрического котла. Однако системы прямого обогрева все равно обходятся слишком дорого. К счастью, уже много лет существуют тепловые воздушные насосы для отопления, простейшим из которых является обычный оконный кондиционер. Они тратят тепло не на нагрев воздуха, а на перекачку тепла с более холодной улицы. Как вариант — насосы могут отнимать тепло у воды или грунта. Источник низкопотенциального тепла может быть любым. Принцип работы насоса общий для всех реализаций.
Давайте рассмотрим принципиальные схемы работы воздушных тепловых насосов. Точнее, источники тепла в них.
ГРУНТ-ВОЗДУХ
У почвы ниже уровня промерзания температура постоянна круглый год и растет с увеличением глубины. Достаточно погрузить в грунт несколько глубинных зондов или горизонтальный коллектор — и можно круглогодично извлекать тепло для обогрева воздуха в доме. Геотермальные насосы наиболее универсальны. Их основная проблема — дороговизна как самого устройства, так и его монтажа.
ВОДА-ВОЗДУХ
Если у вас высокий уровень проточных грунтовых вод — задача резко упрощается. Достаточно, упрощенно говоря, вырыть неглубокий колодец и погрузить в него зонд-теплообменник. Та же схема может быть использована, если рядом есть незамерзающий естественный водоем. Ограничение понятно и очевидно: вода есть далеко не везде.
ВОЗДУХ-ВОЗДУХ
Здесь мы видим две основных категории устройств. Мультисплитсистемы применяются для поддержания климата в небольших домах. Ограничение связано с тем, что длина магистрали не может быть бесконечно большой: компрессор ведь должен прокачивать через трубки фреон, а стенки трубы оказывают ему заметное сопротивление. Канальные кондиционеры — это типичная, каноническая система воздушного отопления. От одного внутреннего блока теплового насоса воздух каналами-воздуховодами разводится по всем помещениям. В этом секторе рынка в России предлагают свою продукцию прежде всего японские производители — Daikin и Mitsubishi. Несколько реже можно встретить американские Lennox и Carrier.
Функция внешнего блока — охлаждать окружающий воздух и транспортировать тепловую энергию внутрь дома. Общая проблема устройств — зависимость степени их эффективности от температуры на улице.
КАК РАССЧИТАТЬ ВОЗДУШНУЮ ОТОПИТЕЛЬНУЮ СИСТЕМУ
Стоит оговорить: точный расчет воздушного отопления — совмещенного с вентиляцией или выполненного отдельной разводкой — выполняется специалистами с учетом длинного ряда факторов: Материала и толщины стен; Количества и площади окон; Количества людей, которые будут находиться в помещении; Количества и мощности дополнительных источников тепла и т.д. Упрощенная схема — та же, что и для других отопительных систем: 40 ватт тепловой мощности на кубометр отапливаемого помещения. Для районов Крайнего Севера с учетом крайне низких зимних температур берется коэффициент 1,5-2,0. Для домов с высотой потолков 2,5-2,7 метра можно отталкиваться от площади: 1 КВт на 10 м2. опубликовано econet.ru
Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:
Воздушное отопление
Для того чтоб человек хорошо и уютно чувствовал себя в помещении необходимо предоставить комфортный микроклимат. Одним из существенных составляющих микроклимата является температура воздуха. Для поддержания нужной нам температуры в помещении на установленный период, применяются отопительные системы. Известная всем система водяного отопления, которая имеется практически в каждом доме и квартире.
Но помимо водяной есть ещё и система воздушного отопления. Воздушное отопление — это такая система, в которой воздух греется непринужденно без помощи посредственного теплоносителя, то есть воздух сам стает теплоносителем. Что и можно понять с названия системы.
Виды систем воздушного отопления
Системы воздушного отопления делятся на 2 вида: система с естественной вентиляцией и система с принудительной вентиляцией. В первой системе теплый воздух, который подается с верхней части помещения, под силой гравитации, отталкивает холодные воздушные массы вниз, где стоит воздухосборник. Она не требует электричества или любого вмешательства в процесс воздухообмена, поэтому такую систему ещё часто называют с природной циркуляцией. Её недостатком есть нужда в замкнутости пространства, так как любое открытое окно нарушит циркуляцию. Ну а система с принудительной вентиляцией, как вам уже известно, снабжена вентилятором, который создает разницу в давлении воздуха, и таким образом транспортирует воздух по системе.
Одним из устройств принудительного воздушного отопления можно назвать воздушные тепловые завесы . Их основная функция состоит в том, чтобы отсекать наружный воздух от внутреннего. Кроме этого, существуют и другие устройства отопления воздухом, такие как тепловентиляторы и фанкойлы .
Принцип работы
В центре системы и самым важным звеном является воздухонагреватель, который греет воздух до необходимой нам температуры. При помощи вентиляторного блока воздух из помещения передается в воздухонагреватель, там он пропускается через фильтр, затем к, уже очищенному воздуху, подается частично уличный воздух. После этого смесь попадает в нагреватель, где нагревается до 45-65°С.
В качестве источника теплоты используют электричество, газ и т. д. Подогретый воздух через приток подается в помещение. Как и радиаторы и другие приборы обогрева, приточные решетки размещают там где самые большие теплопотери в помещении, чаще всего это возле окон и дверей.
Схема принципа работы системы воздушного отопления
Такая система отопления управляется при помощи термостата, на котором задается необходимая температура воздуха и режим вентиляции. В системах воздушного отопления применяют кондиционеры в режиме обогрева, тепловентиляторы, тепловые насосы и др. Все имеет достоинства и изъяны, и эта система не есть исключением.
Достоинства и недостатки воздушного отопления
К плюсам можно отнести:
- Отсутствуют резкие перепады температуры, так как приточные решетки расположены по всему периметру помещения или используются дестратификаторы.
- Стоимость установки и эксплуатации системы отопления воздухом в сравнении с водяным и электрическим отоплением на несколько тысяч рублей меньше.
- Низкая инерционность системы.
- Быстрый подогрев, или охлаждение, помещения.
- Отсутствие теплоносителя
- Отличное сочетание с любым интерьером.
- Возможность регулировать количество приточного воздуха.
- Есть возможность применять в системе увлажнитель воздуха
- Быстрота установки системы и т. д.
Ну а к минусам, естественно, относятся большие габариты системы. Чтоб скрыть воздуховоды, нужно жертвовать высотой потолка или усложнять конструкцию здания.
Тем не менее воздушное отопление сегодня набирает все больший спрос и завоевывает свое место в системах отопления.
Монтаж
Перед началом монтажных работ нужно сделать проект. Сделать это можно самому или же доверить его специально обученным людям.
Если же вы решили сделать проект сами тогда вам требуется произвести такие расчеты ( как рассчитать систему воздушного отопления? ):
- Определить теплопотери каждого отапливаемого помещения.
- По результатам расчета теплопотерь подобрать воздухонагреватель необходимой мощности.
- Рассчитать сколько воздухонагреватель нагреет воздуха (в зависимости от его мощности).
- Сделать аэродинамический расчет системы.
Если вы не хотите переплатить или чувствовать дискомфорт вместо наслаждения уютом, лучше приступать к монтажу только после проведения точных расчетов.
Для монтажа такой отопительной системы нам понадобятся практически такие же инструменты как и для монтажа систем вентиляции. А именно: гибкие или металлические воздуховоды (детально в статье воздуховоды для систем отопления воздухом ), монтажные ленты, алюминиевая лента, саморезы, утеплитель, стандартные изделия, хомуты и т. д.
Все элементы системы можно приобрести самостоятельно на строительном рынке. Как и в обычной системе вентиляции, вначале монтируется магистральный воздуховод, а после от него идут ответвления. Воздухонагреватель можно установить в любом удобном вам месте. В воздухонагревателе должны быть предусмотрены посадочные отверстия для всего дополнительного оборудования (фильтр, увлажнитель воздуха и т. п.). Монтаж всей системы воздушного отопления происходит намного быстрее чем монтаж водяной системы отопления. Решетки крепятся в местах, самых больших теплопотерь.
Этапы монтажа
Весь процесс монтажа можно разделить на 5 этапов:
- Монтируется магистральный воздуховод
- Проводится монтаж ответвлений
- Устанавливается воздухонагреватель
- Производится теплоизоляция воздуховодов
- Монтаж дополнительного оборудования и решеток
