Выгодно ли отапливать дом по-канадски? Что говорят о системах воздушного отопления

Какое бы топливо вы ни сжигали в своем котле, общая схема системы отопления будет одинаковой — котел нагревает воду, которая поступает по трубам к радиаторам. Те в свою очередь нагреваются и обогревают собой воздух и предметы в комнате. Такая система проверена временем и миллионами домовладельцев. Но у нее есть альтернатива — отапливать дом можно воздухом, без воды и радиаторов. И, кстати, в Северной Америке, Канаде именно воздушное отопление применяют в подавляющем большинстве частных домов. Такие системы появляются и в белорусских домах. Разбираемся, как они работают, какие задачи решают и сколько стоят.

Тепло без посредников

Главное отличие воздушного отопления от водяного в том, что в системе отсутствуют посредники — котел прогревает непосредственно воздух, а не воду в металлических радиаторах. Как следствие — затраты на отопление воздухом будут ниже. Еще одно важное преимущество — при оснащении дополнительным оборудованием система будет работать не только на обогрев помещений, но и на кондиционирование и вентиляцию комнат, фильтрацию и увлажнение воздуха.

Главный элемент системы воздушного отопления — газовый воздухонагреватель.

Простейшая система воздушного отопления состоит из газового воздухонагревателя, воздуховодов, фильтра и специальных решеток, через которые воздух поступает в помещения. Из них воздух по другим (обратным) воздуховодам идет в теплообменник воздухонагревателя. То есть система работает на рециркулируемом воздухе, с небольшой подпиткой наружного. Все подающие решетки имеют регулировку по направлению и расходу воздуха.

Самая важная и дорогая часть системы — воздухонагреватель. По сути, это мощный тепловентилятор — воздух из комнат втягивается по воздуховодам в его корпус со встроенным вентилятором и прогоняется через теплообменник, внутри которого горит газ. Продукты сгорания выводятся на улицу через дымоход. На рынке представлен достаточно широкий перечень оборудования таких марок, как Goodman, Lennox, Rheem, Carier. Все они производятся в США. Сергей Синяк, директор компании «Альтернативные системы комфорта» говорит, что конструктивно они схожи, но каждая марка имеет свои особенности:

— Goodman — наиболее прост в исполнении, значит, и более надежен. Это оборудование представлено на рынке РБ уже около 10 лет. Lennox стали поставлять в прошлом году. Обладает большим функционалом, в нем установлены уже двухступенчатые горелки. Это означает, что воздухонагреватели имеют два уровня тепловой мощности: высокий уровень для холодных зимних дней и низкий уровень для мягких дней. Двухэтапное отопление устраняет резкие перепады температуры, которые возможны при работе одноступенчатого нагрева. Плюс тихая работа, улучшенная фильтрация воздуха и экономия топлива.

Газовоздушный теплообменник, изготовленный из высокопрочной алюминизированной стали.

Rheem и Carier отличаются от Lennox улучшенными показателями по уровню шума и по показателям КПД.

Если в традиционной системе отопления оборудование можно установить с «запасом» по мощности, то для воздушного отопления такие подходы неприемлемы:

— Требуемая мощность воздухонагревателя определяется только теплотехническим расчетом, — говорит Сергей Синяк. — Сначала суммируются все теплопотери помещений здания. Зная величину теплопотерь, мы подбираем необходимое оборудование. В отличие от водяных систем, просчеты на данном этапе для воздушного отопления крайне чувствительны. Если в водяном отоплении можно заложить запас по мощности 30% и при этом значительного удорожания системы не будет, то для воздушного отопления такой роскоши нет. Увеличение мощности оборудования неизменно влечет за собой увеличение количества воздуховодов, сечения решеток, увеличения диаметров регулировочных клапанов и т.д. В результате стоимость системы резко возрастает.

Элементы системы

Система способна наращиваться по мере необходимости и финансовых возможностей владельца дома.

Важный элемент системы — модуль фильтрации. В воздухе жилых помещений всегда есть пыль, пыльца, споры микроорганизмов и растений, бактерии, перхоть домашних животных, частицы жира и дыма из кухни. И от всего этого воздух надо очистить.

Самый простой механический фильтр улавливает крупные частицы пыли. Электростатический способен очистить воздух от частиц размером до 0,03 мкм. Как опция в электронный фильтр устанавливается дополнительная секция с угольным фильтром. В фильтрационном модуле можно установить еще и бактерицидную лампу для обработки воздуха ультрафиолетом. УФ-свет убивает бактерии, вирусы и другие болезнетворные микроорганизмы.

Для регулирования влажности воздуха (что актуально в зимний период) систему воздушного отопления дополняют увлажнителем.

Для энергоэффективной вентиляции в состав системы воздушного отопления может быть включена еще и приточно-вытяжная установка с пластинчатым рекуператором.

При желании система дополняется и кондиционером. Он состоит из двух блоков: испарительного и конденсаторного. Испарительный блок устанавливается на выходе воздухонагревателя в системе воздушного отопления или в вентиляторный блок. Конденсаторный блок устанавливается снаружи помещения. Циркуляцию воздуха по системе воздуховодов обеспечивает вентилятор воздухонагревателя.

Комнатный термостат.

Наиболее простой способ регулирования температуры воздуха в доме предполагает наличие программируемого термостата. Он управляет работой обогревателя, кондиционера и вентиляции. При отсутствии людей в доме поддерживается экономичный режим работы оборудования, а к их приходу, в соответствии с установленным заданием, термостат создает более комфортные условия — включит кондиционер или обогреватель, проветрит дом.

Система также позволяет управлять температурой и влажностью в нескольких зонах внутри здания. Каждая из зон может иметь собственную независимую температурную настройку.

Сети воздуховодов от воздухонагревателя разумнее прокладывать до этапа внутренних отделочных работ в стенах, потолках полах. Разумеется, в каркасном доме это сделать гораздо проще. Как правило, расположение воздуховодов и тип воздухораспределительных устройств проектировщик определяет еще на стадии проектирования коттеджа или при его реконструкции.

Крайне важно, из чего изготовлены воздуховоды. Они передают теплоноситель и влияют на потери тепла при транспортировке, и именно от них зависит, будет ли образовываться шум при работе системы.

Например, на практике доказано, что металлические оцинкованные воздуховоды, хоть и самые дешевые, очень хорошо проводят шум. Следовательно, в жилых домах их использовать не стоит. А вот на производстве, в административном здании — без проблем. Подающие воздуховоды из металла также необходимо термоизолировать.

Гибкие теплоизолированные воздуховоды позволяют построить достаточно дешевую систему. Они прекрасно транспортируют тепло без потерь. К недостаткам применения этих воздуховодов следует отнести большие гидравлические сопротивления, относительно невысокий срок службы, невозможность очистки от пыли, сложность изготовления центральных трасс.

Наилучший материал для изготовления воздуховодов для систем воздушного отопления — плиты на основе минваты Ursaair или Climaver. Единственным его недостатком является высокая стоимость.

В топочной Алексея.

«В самый холодный месяц нагорает не больше 250 кубов газа»

Алексей, владелец частного коттеджа недалеко от Минска, одним из первых в Беларуси установил систему воздушного отопления и после четырех лет эксплуатации о своем решении нисколько не жалеет:

— Дом строился по каркасной технологии. Еще до внутренних работ решался вопрос, как его отапливать. Газ к участку не был подведен, и перспективы были довольно туманными. И все же, взвесив все плюсы и минусы, решился на воздушную систему. Нашел специалистов, которые сделали проект и смонтировали все оборудование. После монтажа всех воздуховодов закончил внутреннюю отделку. Для интерьера это несомненный плюс — нет радиаторов и труб. Видимая часть системы — это всего лишь вентиляционные решетки в полу и потолках.

Система воздушного отопления не нарушает дизайн интерьеров: в комнатах нет ни радиаторов, ни труб с теплоносителем.

Решетка — вверху.

— Сердце системы — воздухонагреватель, или как его по-другому еще называют, газовая печь «Гудман», — рассказывает Алексей. — От котла по всему дому протянуты воздуховоды. Часто спрашивают — не свистит ли, не шумит при подаче в комнаты воздух. Нет, посторонних звуков система не издает. Возможно, если бы система прокладывалась без проекта и серьезных расчетов, то все бы это проявилось. А так гудение котла слышно только в топочной.

Кстати, требования к котельной такие же, как и для помещений с газовым котлом: следует предусмотреть приточно-вытяжную вентиляцию, окно и форточку, а также ввод электропитания с заземлением. Кроме того, должен быть выполнен проект ввода, разводки и подключения магистрального газа. Все разрешения я получил без проблем.

К завершению строительства газ так и не подвели, поэтому некоторое время котел работал на баллонном газе. Одного баллона хватало на 4 дня. К счастью, наш район все же газифицировали, и вот уже четыре года система работает на природном газе.

Самый большой плюс воздушного отопления — быстрый прогрев помещения. Энергия сжигаемого газа сразу передается воздуху. Например, температура в помещении с 16 до 22 градусов поднимается максимум за полчаса.

Еще один важный плюс — существенная экономия газа. В самый холодный январь на отопление 160 м² расходуется всего 250 кубов. В более теплые дни расход еще меньше — 150−200 кубов. Для меня было важно, чтобы работу системы можно было отрегулировать под потребности семьи. Когда нас нет, автоматика поддерживает минимальную температуру, например, 18 градусов. А к нашему приезду дом прогревается до 22 градусов.

Подача теплого воздуха в обогреваемые помещения осуществляется по сети приточных воздуховодов, выпуски которых подключены к диффузорам, вмонтированным в пол или стены и декорированным воздуховыпускными решетками.

В моей системе из всех возможных опций есть только увлажнитель воздуха. Кондиционер устанавливать пока не собираюсь. С фильтрацией воздуха прекрасно справляется электронный фильтр, но думаю дополнительно установить лампы УФ очистки воздуха. Пыли, кстати, в доме нет совершенно.

Обслуживать систему достаточно просто. Из всех забот — лишь промывка фильтра раз в два месяца. Возможно, нужно будет через какое-то время чистить воздуховоды, но этим занимаются специалисты компании, которая устанавливала оборудование. Но пока этого не требуется.

А вот горячую воду мой котел не делает — для этих целей установил газовый котел, который греет воду и отапливает баню. Следовательно, если решитесь на воздушное отопление, будьте готовы дополнительно решать вопрос с подогревом бытовой воды.

Еще нужно учесть, что воздушка не предполагает теплых полов. Поэтому, если у вас напольное покрытие плиточное, то оно будет всегда холодным. Тут или электрические полы под плитку предусмотреть нужно, или от газового котла сделать контур.

Вся система, с проектированием, оборудованием и монтажом, обошлась мне в 12 тысяч долларов. За все время эксплуатации система не дала ни одного повода для расстройства — все работает в штатном режиме. Выскакивала пару раз ошибка на котле, но приезжал специалист и все быстро исправлял.

Воздушное отопление частного дома по канадской методике

Системы, организованные по принципу отопления нагретым воздухом с успехом используются для обогрева цехов, складов, административных зданий, частных домов и прочих Объектов.

Данный вид отопления может осуществляться различными способами и с использованием разного оборудования. Общее у таких систем – отсутствие какого-либо теплоносителя, кроме воздуха, и вспомогательных элементов, в частности, радиаторов.

Виды воздушного отопления

Существует две принципиально отличные друг от друга схемы данного вида отопления

Отопление воздухом, совмещенное с вентиляцией

Передача нагретого воздуха осуществляется с использованием элементов приточно-вытяжной вентиляции. В этом случае рабочим параметром является не только температура в помещении, но и заданная кратность воздухообмена.

Выработка тепла происходит при помощи котлов или газовых теплогенераторов. К ним подсоединяется система воздуховодов, по которым теплый воздух распределяется по всем площадям отапливаемых помещений. Система может быть дополнена фильтрацией, увлажнителем, рекуператором.

Воздушное отопление с использованием тепловентиляторов, газовых или электрических тепловых пушек, конвекторов

Оно реализует так называемый прямой обогрев. Внутри помещения устанавливаются одно или несколько устройств, генерирующих и распространяющих теплый воздух. Прогретый воздух распространяется в определенном направлении, постепенно перемешиваясь с более холодным. Возможно объединение такого отопления с системами рекуперации.

Вне зависимости от выбранной схемы, предварительное проектирование отопления рекомендуется к выполнению в любом случае.

Целесообразность применения

Систему воздушного отопления целесообразно применять в следующих случаях:

1. При необходимости в кратчайшие сроки организовать обогрев
2. Для отопления больших помещений со сложной конфигурацией
3. При необходимости организации зон с различной температурой
4. Система воздушного отопления может быть использована в качестве временного обогрева во время строительства, реконструкции или проведения отделочных работ. Эту систему можно при необходимости доработать до уровня постоянно функционирующей. И в дальнейшем использовать ее как основную или резервную
5. При ограниченности бюджета – источник тепла для обогрева воздухом соизмерим по стоимости с водогрейными котлами равной мощности, а воздуховоды значительно дешевле труб, фитингов, радиаторов, используемых в системах обогрева с жидким теплоносителем

Особенности отопления нагретым воздухом Объектов промышленной и производственной сферы

Организация воздушного отопления совмещенного с вентиляцией в частных жилых домах имеет отличия от выполнения систем обогрева воздухом Объектов промышленной недвижимости – складов, цехов, ангаров, ремонтных мастерских и т.д. Эти отличия связаны с масштабом промышленных Объектов, большим объемом обогреваемых пространств, повышенными требованиями к функциональности и надежности.

Перечислим эти нюансы, с которыми обычно сталкиваются наши специалисты на промышленных Объектах:

• Высокая мощность отопительного оборудования, большие габаритные размеры воздуховодов, как правило – сложная геометрия схем их прокладки
• Более сложные конструктивные решения в отопительных системах
• Как следствие – необходимость специальной эксплуатационной службы предприятия, ответственной за бесперебойную работу отопительной системы
• Отсутствие высоких требований к эстетике. Как следствие – воздуховоды и оборудование, как правило, не закрывают подвесными потолками и гипсокартонными перегородками
• Более сложный монтаж, в том числе на большой высоте

Воздушное отопление дома по канадской методике

В настоящее время отопление воздухом частного дома, организуемое по так называемой канадской методике, получило достаточно широкое распространение в каркасных домах. Толщина стен и кровли в них сравнительно невелика, они не в состоянии удерживать тепло в доме, даже с учетом прокладки теплоизоляционными материалами. Традиционное отопление загородного дома с установкой водяных коммуникаций в больших домах часто бывает затратным и сложным мероприятием.

В этом случае воздушная система отопления, совмещенная с вентиляцией – может оказаться наиболее оптимальным решением с высоким КПД. Такой способ обогрева домашних помещений давно и успешно применяется в США и Канаде.

Принцип, по которому строится воздушное отопление частного дома, схож с тем, который применяется при организации подобных систем на промышленных Объектах. Источник тепла нагревает воздух, поступающий по воздуховодам, во все отапливаемые комнаты.

Но имеются свои особенности. Воздуховоды, которые используют в домах, как правило, обладают меньшим сечением по сравнению с воздуховодами, устанавливаемыми на промышленных Объектах, и в львиной доле случаев их прокладывают скрыто. Они закрываются подвесными потолками, прячутся в пространстве под полом, за стенами или декорируются под дизайн помещений.

Само тепловое оборудование, как правило, это бытовой газовый или дизельный воздухонагреватель, теплообменник, фильтр, увлажнитель, устройства автоматики, тоже визуально закрыто.

Еще одно отличие от промышленных систем – источник теплого воздуха находится в одной из комнат, в то время как на производственных Объектах он обычно выносится в отдельное помещение – котельную или теплогенераторную.

Основные плюсы и минусы применения технологии отопления воздухом

Широкое использование технологии воздушного отопления на различных Объектах обусловлено многими ее достоинствами. Основными из них являются:

• Высокий КПД. В некоторых системах его значение может приближаться к 90%. Для сравнения, отопительная система с теплоносителем обладает КПД менее 60%
• Возможность прогреть большую площадь, в том числе в центральных зонах помещений
• Невысокий уровень затрат на установку и эксплуатацию
• Совмещенность с вентиляционной сетью. Наличие возможности, при условии подключения к канальному кондиционеру, использовать систему для охлаждения в летний период
• Отсутствие в системе воздушного отопления жидкого теплоносителя, что исключает возникновение нештатных ситуаций (заморозок, протечек)
• Низкий уровень инерционности. Прогрев помещений осуществляется очень быстро
• Возможность остановки работы системы даже в сильные морозы без риска выхода ее из строя

Но существуют очевидные недостатки данных систем, из которых можно выделить:

• Теплый воздух имеет свойство подниматься вверх, поэтому для наиболее эффективного и равномерного прогрева сеть воздуховодов целесообразно прокладывать в нижней части помещения или спрятать их под полы. К сожалению, часто сделать это бывает невозможно или очень затруднительно, особенно на промышленных Объектах
• Использование технологии отопления воздухом может приводить к подъему всей пыли, которая имеется в доме на поверхности пола, вверх. Если производить уборку помещений не часто, то воздух будет пыльным
• Сложность расчетов такой системы. Для того чтобы воздушное отопление в небольшом частном доме или на масштабном промышленном Объекте функционировало эффективно, необходимо, чтобы эта система была профессионально просчитана. Эти расчеты достаточно сложные и намного сложнее расчетов, необходимых при организации системы водяного обогрева. В них необходимо учесть множество параметров. Необходимо рассчитать: потери тепла в обслуживаемых помещениях, тип и необходимую мощность генератора тепла, оптимальную скорость воздушных потоков, кратность воздухообмена, необходимое и достаточное сечение воздуховодов и прочие специфические инженерные параметры

Проанализировав вышесказанное, становится очевидным, что воздушная система отопления находится на стыке двух инженерных разделов. Это разделы – отопление и вентиляция.

Соответственно, у Подрядчика, которому Вы доверите выполнение работ на Вашем Объекте, должны быть такие специалисты или специалисты широкого профиля, которые обладают опытом расчета, подбора и установки таких систем.

Необходимо принимать во внимание, что если воздушная отопительная система будет выполнена с ошибками, то она не только не будет справляться со своим прямым предназначением – обеспечивать необходимую комфортную температуру в зимний период. Но и может быть шумной и достаточно затратной. При скрытой прокладке воздуховодов переделка некорректно работающей такой системы обогрева – очень накладное и проблемное мероприятие.