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.

Воздушное отопление — что это?

Большая советская энциклопедия определяет этот тип отопления как искусственный обогрев помещений в холодные времена года, который необходим для восполнения потерь тепла и сохранения комфортной температуры для человека или для производственного процесса. Но БСЭ не дает понять, о нагревании чего идет речь.

Медицинская энциклопедия дополняет это определение, конкретизируя, что речь идет о нагревании воздуха и поверхностей помещений для сохранения установленной температуры.

Определение

Давайте выясним, в чем суть воздушного отопления, каковы различия между этим и другими видами обогрева помещения, такими как водяной, электрический, печной и т. д.

Для этого снова взглянем в большую советскую энциклопедию, где водяной вид отопления определяется как самая распространенная система отопления в жилых комнатах, общественных зданиях, промышленных строениях, а тепло в обогреваемые помещения поставляется горячей водой через отопительные агрегаты. А что насчет воздушного отопления?

Оно в энциклопедии описывается как система, организующая отопление помещений нагретым воздухом. Система воздушного отопления включает в себя:

1. Воздухопроводы (воздуховоды), назначение которых — подавать воздух в отапливаемые комнаты.
2. Приточно-вытяжные решетки, через которые поток проходит из нагревателя в помещение и наоборот.
3. Воздухонагреватели, внутри которых воздух подогревается теплом горячей воды, пара (в канальных нагревателях), выделяющимся от сжигания топлива или подогревается электричеством.
4. Запорно-регулирующие клапаны внутри воздухопроводов.

Пункты 1, 2 и 4 не обязательны для установки при условии того, что воздухонагреватель находится в отапливаемом помещении.

Читателю может быть непонятно, в чем различие между водяной системой и воздушной с агрегатом, нагревающим воздух горячей водой, если в обоих случаях тепло получается за счет воды. Получается, что в случае с огневоздухоподогревателем воздушное отапливание не отличается от печного, а с электровоздухонагревателем – электрическому. И любые виды отопления, по сути, получаются – воздушными, поскольку конечной целью их работы является нагрев воздуха.

Главное отличие воздушной системы от электрического, печного, водяного и т. д. в использовании воздуха как теплоносителя и наличии воздухопроводов как подающих, так и возвратных. Ни один другой способ обогрева помещения не предполагает их наличие, Так что отапливание воздухом – это, прежде всего схема транспортировки воздуха от воздухонагревающего агрегата до целевого помещения, а затем обратно по воздухопроводам к агрегату.

Теперь должно быть понятнее. Водная схема отапливания предполагает транспортировку воды-теплоносителя от генератора до воздухонагревателя. Электроотопление – это система, транспортировки электричества от генератора до электровоздухонагревателя и так далее.

В одном доме часто устанавливают несколько систем отопления для разных помещений, в зависимости от того, где какую удобнее применить. Например, с водяной системой отопления в гараже, с водяными теплыми полами в санузлах и с воздушной системой отопления — непосредственно в доме. Как далее увидите, воздушное отопление загородного дома будет более удобным для жилых помещений, по сравнению с другими типами отопления.

Отличительные черты воздушного отопления

Теперь давайте выясним, какие характеристики отличают в лучшую сторону эту транспортную систему от других типов обогрева помещений.

Температура в доме – это минимальное условие, позволяющее чувствовать себя комфортно. Помимо температуры, на это также влияют чистота воздуха, его подвижность, свежесть и влажность. Добиться наличия свежего воздуха по этим параметрам у себя дома можно, установив соответствующие очистные агрегаты, которые:

1. Удалят использованный воздух, возьмут свежий уличный и перемешают его с домашним.
2. Очистят воздух от пыли, грязи, дыма, инфекций, бактерий и прочих загрязнителей.
3. Доведут влажность до уровня, позволяющего чувствовать себя комфортно.

Да, можно конечно поставить такие аппараты во все необходимые помещения вместе с приточно-вытяжными установками, и так вы получите в них чистый и свежий воздух. Но это очень дорого, и к тому же шумно. Только воздушное отопление (канальная установка с вентилятором) способно сделать воздух чистым во всём доме

Лучше всего сконструировать центр полной воздушной обработки, где смешиваются уличный и внутренний потоки, а затем должным образом корректируется температура и влажность, проходит очистка от инфекций, бактерий, грязи, пыльцы, после чего обработанный воздух расходится по воздухопроводам по помещениям. Так мы получаем свежий воздух, минимизируем шум, убирая все оборудование в одно техническое помещение

Теперь становится понятно, что другие системы отопления, будь то электрическая, печная или водная, не обеспечивают чистоту и комфортные параметры воздуха в помещении. Только воздушная транспортная схема рассчитана на его всестороннюю обработку. Система автоматического увлажнения и стерилизации воздуха для всего дома работают только в этом типе отопления.

Помимо этого, преимуществом воздушной схемы является то, что только она обеспечивает равномерную температуру по всем комнатам дома. При водяном отоплении часто имеется разница температур у пола и у потолка, особенно эта проблема ярко выражается при наличии второго этажа, который перегревается.

За 50 лет использования воздушного отопления в Соединенных Штатах и Канаде стало понятно, что оно в полтора раза менее энергозатратно, чем водное. Вода может замерзнуть и протечь. В комнатах не дуют сквозняки, не требуется проветривание через форточку или окно: циркуляция проходит внутри дома.

Начальные расходы на воздушное отопление ниже, чем на другие системы с тем же эффектом. Жители США уже полвека пользуются им, пренебрегая водными схемами. У жителей России оно еще мало распространено. Но наверняка в недалеком будущем в нашей стране будет спрос на климатические системы для своего жилья, которые обеспечат необходимый уровень комфорта для жизни.