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.

Система воздушного отопления для частного дома — особенности, устройство и схемы

Традиционно монтируемый контур отопления в постройках различного назначения – водяной (печи, камины, «козлы» и так далее не в счет), хотя в качестве теплоносителя в нем могут использоваться и так называемые «незамерзайки». В индивидуальных жилых строениях и квартирах в последнее время стали устанавливаться и электрические системы (наиболее распространенные варианты – греющие кабеля, маты, ИК-приборы).

Но если задать вопрос, что такое воздушное отопление, то вряд ли из 10 человек хотя бы двое правильно на него ответят. Хотя для установки в частном доме система этого типа – более чем привлекательное инженерное решение. Что она собой представляет, чем характеризуется и о многом другом – эта статья.

Принцип функционирования

Система воздушного обогрева монтируется по разным схемам, в зависимости от отапливаемой площади, этажности частного дома и ряда других факторов. Если коротко, то ее работа заключается в нагреве охлажденных воздушных масс, подающихся в теплогенератор, с последующим их отведением по «каналам», которые отвечают за отопление отдельных помещений.

Устройство воздушной системы отопления

В ее составе могут быть различные элементы, в зависимости от конкретного проекта. Основными (базовыми) являются:

• Теплогенератор. Нагревателем воздуха может служить котел, калорифер водяной, камин, тепловая пушка. Есть и другие варианты, например, солнечные батареи;

• Воздуховоды. Собственно, это каналы, по которым циркулируют потоки воздуха. В продаже есть разные исполнения таких изделий. Отличия в материале, сечении (круг, прямоугольник, квадрат), типоразмерах. Сочленение отдельных секций простое, поэтому монтаж своими силами никакой сложности не представляет;
• Теплообменник (экономайзер, рекуператор). Устанавливается не всегда, но для больших систем, как правило, монтируется;
• Дополнительное оборудование (клапана, вентиляторы, распределительные головки, решетки и ряд других элементов системы).

Варианты воздушного отопления

Циркуляция воздушных масс – принудительная или естественная (гравитационная). Последняя разновидность системы монтируется, как правило, в небольших одноэтажных строениях.

Она характеризуется некоторой инерционностью (обусловленной архитектурными особенностями здания), зато контур является энергонезависимым (отпадает необходимость в использовании вентиляторов и других электрических приборов), а ее монтаж обходится дешевле. По сути, это усовершенствованное отопление печное частного дома.

Преимущество системы отопления с принудительной циркуляцией в том, что воздух может забираться извне (открытый цикл).

Следовательно, появляется возможность его регулярного освежения. Причем при любой температуре «за бортом», в то время как качественное проветривание комнат в зимний период способом открывания окон и дверей в некоторых случаях нежелательно. Например, если в доме маленькие дети, «капризные» растения и тому подобное. Минус понятен – более высокая стоимость установки и необходимость постоянного эн/обеспечения.

Особенности воздушного отопления

Плюсы:

Один из главных – отсутствие риска протечек. Их не бывает в принципе, учитывая, что теплоносителем является воздух. Сюда же можно добавить, что и промерзание такой системы исключено. Для загородного строения, в которое хозяева наведываются лишь изредка – более чем актуально.

Высокая экономичность. Чтобы лучше понять, следует разобраться детально, за счет чего снижаются расходы:

• Профессионально выполненный монтаж системы обеспечит ее КПД на уровне не менее 93%. Если учесть, что для водяных контуров данный показатель редко доходит до значения 75%, то преимущество более чем весомое.
• Расход «топлива» минимальный. Во-первых, благодаря высокой инерционности системы отопления подобного типа (теплоноситель нагревается быстрее). Во-вторых, режим работы теплогенератора более «щадящий». Он включается лишь при падении температуры ниже предела, который задан автоматикой. Следовательно, его функционирование – это чередование периодов включения и покоя.
• Трубы, батареи (радиаторы) в таких системах не используются. Если сравнить общие расходы на монтаж оборудования, то для отопления воздушного затраты несколько меньше, чем водяного.
• Возможность совмещения функций обогрева и кондиционирования. После установки в частном строении системы отопления воздушного типа приобретение других бытовых приборов категории «климатическое оборудование» не требуется.

Быстрый монтаж системы. Даже если придется заниматься этим самостоятельно, не потребуются специфические инструменты и приспособления. Например, «утюг» для пластиковых труб и ряд других, не относящихся к бытовым.

Бесшумность воздушной системы. Во-первых, теплоноситель по трубам не «шуршит», что некоторых людей очень раздражает. Во-вторых, собственники частного дома никогда не столкнутся с таким «сюрпризом», как регулярные гидравлические удары. Особенно если строение более 2-х этажей.

Минимальный перечень работ, предусмотренных ТО. С точки зрения эксплуатации – довольно выгодная система.

Читателю, для которого эти аргументы не очень убедительны, можно привести еще один – длительный эксплуатационный срок воздушной системы. По сравнению с водяным отоплением превышение примерно в 2,5 – 3 раза.

Минусы

Если внимательно вникнуть в суть претензий, которые предъявляются к воздушной отопительной системе ее «благожелателями», то можно сделать вывод, что они, как впрочем, и все в этом мире, относительны.

Невозможность переделки. Чего конкретно? Вот этот вопрос прежде всего и следует уточнять.

Зависимость от эл/питания. Это относится только к отопительным системам, в которых циркуляция воздуха организована принудительно. То же самое можно «поставить в пику» практически любому контуру обогрева, за исключением разве что тех, где используются энергонезависимые котлы (типа TLO).

Необходимость в более частом проведении ТО. Обслуживание нужно любой технической аппаратуре (механизму, системе). Все дело в том, насколько грамотно ее эксплуатирует хозяин. Применительно к воздушному отоплению основное внимание уделяется своевременному удалению конденсата и нагара внутри воздуховодов. Однако в профессионально спроектированной системе предусмотрено, как минимизировать данные «недостатки» и облегчить проведение технологических операций.

Воздушную систему нельзя установить в эксплуатирующемся частном или ином строении. И опять не совсем верно. На этапе проектирования выбирается способ прокладки кабель-каналов. В основном встречаются скрытые схемы. Некоторые из них действительно, просто так не переделать. Но кто мешает предусмотреть монтаж различных фальш-панелей, установку натяжных потолков. Если правильно выбрать вид полотна (например, на тканевой основе), то им прикроется большая часть воздуховодов.

Автор рекомендует не судить столь однозначно о перечисленных недостатках и их количестве. Идеала не существует – это общеизвестно. А различные минусы можно «сгладить», если понимать принцип работы воздушного отопления, тем более монтируя систему по проекту, составленному профессионалом.

Стоимость воздушного отопления

Здесь уместно обозначить лишь ориентировочные данные, так как затраты зависят от схемы, состава, используемого оборудования, архитектуры строения и так далее.

Фирмы-подрядчики оценивают свои услуги за монтаж (без материалов) в пределах 920 – 1 140 руб/м2. Если все делать своими руками, этот пункт в смете будет отсутствовать. Но за разработку документации лучше заплатить, так как самостоятельно провести расчеты вряд ли получится.

Нелишне отметить, чем чреваты ошибки в проектировании:

• Постоянные сквозняки.
• Присутствие в комнатах дома посторонних шумов.
• Перегрев воздуха и осушение помещений.

И это только основные, наиболее часто «имеющие место быть» неприятности.

Общей информации достаточно. Решайте, читатель, нужно ли вам такое отопление в частном доме. Но то, что эта система избавит от многих проблем, связанных с водяным контуром – однозначно.