Достоинства и недостатки воздушного отопления

Альтернативным видом отопления является система, функционирующая по принципу терморегуляции с участием нагретых до определенной температуры воздушных масс. При правильной организации такой отопительной системы эффективно можно обогревать частные дома и коттеджи, а также большие площади складских помещений и производственных цехов. Прогрессивный метод применяется уже более полувека в Канаде и США, он идеально подходит для малоэтажных домов со сложной планировкой. Что же представляет собой воздушное отопление дома?

Принцип работы воздушного отопления

Система отопления, где тепловым носителем являются горячий воздух, отличается практичностью и простотой в эксплуатации. Принцип работы такой системы основан на терморегуляции. Такой способ применяется как для обогрева, так и для кондиционирования. Функцию теплового генератора выполняет различное оборудование — это может быть электрический нагреватель, котел либо печь, работающие на газу, твердом или жидком топливе.

Независимо от того, какое будет установлено оборудование, рабочий алгоритм одинаковый:

• Тепло, полученное путем сгорания топлива, направляется в теплообменник.
• Воздушная масса, прогретая до определенной температуры (45-60 градусов), движется по воздуховодам (круглым или прямоугольным). Преимуществом круглых воздуховодов является низкое аэродинамическое сопротивление. Элементы с прямоугольным сечением благодаря современному дизайну гармонично вписываются в интерьер.
• В помещение теплый воздух поступает через специальные распределители, которые установлены на выходе каждого воздуховода.

Остывший воздух возвращается в теплогенератор для повторного нагрева через решетки, установленные в полу, либо по обратным воздуховодам. В среднем расход воздуха в системе варьирует от 1000 до 3800 куб. метров в час. Рабочее давление — 150 Па.

Естественная циркуляция воздуха

Самым простым вариантом является подача теплоносителя путем первоначального нагрева. Поднимающийся воздух попадает в комнаты по воздуховодам, после чего опускается вниз и возвращается на повторный обогрев. Единственный недостаток естественной циркуляции заключается в наличии большого количества холодных воздушных масс, которые поступают в помещение через окна и двери. В этом случае нарушается циркуляционный процесс и идет сбой в работе всей системы. Для создания оптимального температурного режима и климата параметры основного воздуховодного канала должны быть более 30 метров в длину, а ответвлений – 15 метров.

Принудительная вентиляция

Создать хорошую циркуляцию теплоносителя позволяет вентилятор, который создает необходимое давление в системе отопления. Основным преимуществом принудительной циркуляции является быстрый прогрев помещения. Кроме этого намного легче регулировать температуру в помещениях. При наличии вентилятора создается дополнительный шум, что является единственным недостатком.

Конструкционные особенности оборудования для воздушного отопления

В традиционном исполнении нагреватель воздуха или теплогенератор оснащен:

• Камерой сгорания, выступающей основным источником тепла;
• теплообменником рекуперационнного типа, предназначенным прогревать воздух и не допускать смешивания с вредными отходами (продуктами сгорания);
• Горелкой, которая может быть дизельной, газовой или комбинированной. Для оборудования, работающего на паллетах, разработаны специальные горелки;
• Нагнетательной группой, в том числе вентилятором;
• Сетью воздуховодов, перенаправляющих потоки теплоносителя к внутренним помещениям;
• Фильтром, увлажнителем и освежителем, поддерживающими качество воздушной массы. Выполняется очистка воздуха от бактерий и пыли;
• Системой автоматизации, которая предназначена регулировать температуру и скорость движения теплоносителя. Включение и выключение выполняется в автоматическом режиме. Кроме этого должна присутствовать опция контроля над температурным режимом топлива, благодаря чему не допускается превышение обозначенных параметров.
• Центральным кондиционером для создания комфортной температуры в летний период.

В системе воздушного отопления обязательно должны присутствовать каналы для вывода токсичных продуктов горения.

Достоинства и недостатки

Система воздушного отопления обладает следующими преимуществами:

• Быстрый обогрев помещений. Полное прогревание осуществляется в течение 20-40 минут, в зависимости от температуры и площади.
• Высокая производительность (до 92%).
• Безопасность. Все процессы находятся под контролем автоматики и при появлении утечки либо другой опасной ситуации блокируется вся система.
• Экономичность. При низком энергопотреблении и высоком КПД система является экономически выгодной.
• Отсутствие дополнительных элементов — радиаторов, труб и т.д.
• Возможность подключения к климатической системе контроля, что позволяет создавать благоприятный микроклимат в помещениях.
• Надежность и простота в эксплуатации. Запуск, смена режима обогрева и остановка осуществляются в автоматическом режиме.
• Долговечность. Главным условием безупречной работы и длительного срока эксплуатации является грамотное проектирование, установка, регулярное обслуживание и своевременный ремонт.
• Отсутствие конденсата за счет равномерного распределения теплого воздуха по все комнате.
• Быстрая окупаемость при доступной цене.

Одним из достоинств системы является отсутствие жидкого теплоносителя, которым наполнены трубы, что полностью исключает порывы и протекания.

Недостатки системы:

• Обязательное проектирование на этапе разработки проекта. Только в этом случае можно создать эффективную систему отопление и разместить в нужных местах воздуховоды, которые становятся необъемлемой частью здания и не подлежат демонтажу. Поэтому если придется по какой-либо причине отказаться от воздушного отопления, то избавиться от ее элементов не получится.
• При обогреве больших помещений, в которых установлены слишком длинные воздуховоды, возможна значительная потеря тепла. Поэтому следует разработать вариант с несколькими теплогенераторами.

Не приемлемо воздушное отопление в квартирах. Причина заключается в объемной конструкции воздуховодов. Кроме этого присутствует технический шум, который не приемлем для многоэтажных домов.

Как выполняется расчет?

Доверить расчет системы воздушного отопления для дома лучше специалистам, так как требуются определенные знания, чтобы подсчитать тепловые потери для каждого помещения.

При расчетах следует учитывать:

• Мощность и тип нагревателя. Показатели мощности должны сопоставляться величине тепловых потерь.
• Диаметр воздуховода, который будет соответствовать количеству прогретого воздуха.
• Потерю давления в системе.

Инженеры могут предложить не один, а несколько вариантов, поэтому выбирать придется наиболее актуальный и эффективный. Неграмотный проект приведет к таким неприятным моментам, как перегрев оборудования, много шума и неэффективная работа всей системы воздушного отопления.

Преимущества и недостатки воздушного отопления

В системах воздушного отопления воздух нагревается за счет первичного теплоносителя до заданной температуры и подается в отапливаемое помещение. В качестве первичного теплоносителя используют пар, горячую воду или газы из генератора теплоты.

Системы воздушного отопления, также как и водяного, делятся на системы с естественной и принудительной циркуляцией. Только вместо насоса принудительную циркуляцию осуществляет вентилятор.

Также системы воздушного отопления по месту подготовки воздуха делят на два типа:

1. местные;
2. центральные.

В местной системе нагрев и подача воздуха происходит непосредственно в отапливаемом помещении при помощи отопительных и вентиляторно-отопительных агрегатов. Такое отопление применимо только в том случае, если отсутствует система приточно-вытяжной вентиляции или объем приточного воздуха крайне мал. Этот вид воздушного отопления применяется в нерабочее время, если нецелесообразно использование имеющейся системы вентиляции.

В центральной системе воздух нагревается в нагревательной установке и по каналу подается в одно или несколько помещений.

По качеству подаваемого воздуха системы воздушного отопления делят на следующие виды:

• прямоточные. В них нагревается и подается только наружный воздух, и в таком же количестве воздух из помещения удаляется по каналу;
• системы с полной рециркуляцией. В них нагревается и подается только воздух, забираемый из помещения, т.е. так называемый «рециркулируемый воздух»;
• системы с частичной рециркуляцией. В них нагревается и подается смесь из наружного и рециркулируемого воздуха. При этом часть воздуха из помещения равна количеству наружного воздуха.

Системы воздушного отопления с рециркуляцией применяют только при условии, что в воздухе помещения не содержится вредных веществ всех классов опасности. При наличии же вредных веществ применяют прямоточные системы с полной сменой воздуха.

Преимущества воздушного отопления:

• снижение затрат за счет сокращения расходов на нагревательные приборы;
• повышенный уровень санитарно-гигиенических показателей;
• возможно совмещение воздушного отопления с системами вентиляции и кондиционирования воздуха;
• надежность системы по причине ее простоты;
• тепловые потери на 20-25% ниже, чем в системах водяного отопления;
• низкая стоимость обслуживания и ремонта.

Недостатки воздушного отопления:

• большие размеры воздуховодов из-за маленькой плотности и теплоемкости воздуха;
• малый радиус действия системы отопления;
• создание шума при работе;
• для прогрева воздуха требуется большое количество электрической либо тепловой энергии опять-таки из-за низкой теплоемкости теплоносителя. Для отопления помещения необходимо нагреть намного больше воздуха, чем воды;
• довольно высокая стоимость системы.

Схема воздушного отопления

Воздушное отопление частного дома — плюсы и минусы

В европейских странах уже давно популярно отопление жилых домов с помощью воздуха. Отказавшись от водяного отопления, можно получить ряд преимуществ. Самое главное достоинство — возможность получить 90% КПД. Значение данного показателя у водяной отопительной системы всего 60%.

О системе воздушного отопления

Отопление воздушного типа отличается высоким качеством и надежностью. Конструкция включает следующие элементы:

1. Генератор теплового вида (работает на воде, необходим для нагревания воздушных масс в помещении)
2. Оборудование, которое напоминает стандартный вентилятор (главная функция — передача тепла в нужный участок комнаты)
3. Воздуховоды — специально разветвленные каналы (направляют нагретый воздух в нужное помещение).

Многие люди знают, что такое деревенская печка. Для обогрева помещения необходимо подготовить дрова и затопить печь. Подобным образом работает воздушная система отопления. Нагретый воздух разносится по всему помещению и греет всю комнату.

Также бывает принудительная циркуляция теплого воздуха. Для этого используются специальные вентиляторы. Данный способ требует наличия электрической энергии.

Методы проведения циркуляции:

1. Подача свежего воздуха извне.
2. Циркуляция прямоточного вида (затратный метод, не рекомендуется для жилых помещений).
3. Закрытый цикл.

В СВО отсутствуют радиаторы. Принцип действия: тепловой генератор греет воздух, а не жидкость.

Виды СВО представлены в таблице.

Разновидность	Описание
Гравитационные	Принцип действия: 1. Поднятие теплого воздуха вверх. 2. Растекание воздушных масс по потолку и дальним стенам. 3. Охлаждение воздуха и опускание его вниз. Таким образом, создается круговорот без дополнительных приспособлений. Данную систему можно назвать классикой. Достоинства метода: отсутствие шума, высокая надежность, экономичность.
Принудительные	Способ нагревания воздушных масс — при помощи вентилятора. Также теплый воздух может подаваться по системе воздуховодов. Следующий этап — часть воздуха возвращается для повторного нагревания, оставшаяся часть поступает на улицу.

Воздуховоды изготавливаются из листовой оцинковки и специального гофра. В качестве утеплителя используется теплоизолятор (самоклеящийся материал). Между собой детали соединяются хомутами или скотчем.

1. Гибкие.
2. Жесткие.
3. Круглые (имеют минимальное значение аэродинамического сопротивления)
4. Квадратные (изготавливаются в виде коробов).

КПД принудительного отопления равен 90-99%. Многие современные котлы имеют КПД, находящийся в диапазоне от 85 до 95%.

Воздушное отопление обладает естественной циркуляцией (теплый воздух поднимается вверх, а холодный остается снизу). Подтвердить это можно следующим образом: при открытии входной двери в зимнее время года холодный воздух проходит по полу, а теплый выходит сверху.

Проблемы, которые могут возникнуть при неправильном расчете системы отопления:

1. Наличие шума или стука во время работы.
2. Появление в комнатах сквозняка.
3. Перегревание теплоносителя.

Воздуховоды могут изготавливаться из пластика. Главное условие — расположение от пожароопасных мест. Места расположения воздуховодов: под потолком, внутри стен. Важно монтировать специальные решетки для вентиляции в потолке.

Плюсы метода

• Экономная система теплоснабжения. Не нужно приобретать дорогостоящие радиаторы и трубы. Кроме того, отсутствуют траты на промежуточную жидкость.
• Легкая эксплуатация.
• Создание в помещении благоприятного микроклимата.
• Высокий коэффициент полезного действия.
• Риск протечки и замерзания отсутствует.
• Оборудование монтируется за короткий промежуток времени.
• Долговечность. Максимальный срок службы — 30 лет.
• Доступная цена. Окупаемость занимает небольшое количество времени.
• Можно использовать совместно с другими системами (вентиляция и кондиционирование).
• Быстрый нагрев жилых помещений (благодаря низкой инерционности).
• Имеется возможность автоматического управления (это исключает полное остывание комнаты).
• Красивый внешний вид (отсутствуют трубы и различные батареи, это позволяет планировать дизайн помещений).

Отрицательные стороны системы

• Для обеспечения качественной работы система требует соответствующего обслуживания.
• Постоянная необходимость в электрическом питании (требуется резервная точка подачи электрической энергии).
• Систему невозможно усовершенствовать в процессе эксплуатации.
• Монтаж производится только на этапе строительства дома.
• Возникающие сквозняки могут нарушить нормальную циркуляцию воздуха, а это, в свою очередь, приведет к охлаждению пола в комнате.
• Имеется шум во время работы системы (причина — наличие вентиляторов).
• В воздухе присутствуют частицы пыли (она появляется в тех местах, где не установлены фильтры).
• Разный температурный режим внизу и вверху комнаты (разница может составлять 10 °С). Все это приводит к увеличению мощности, которая затрачивается на обогрев.

Рекомендации будущим владельцам

Данный вид отопления подходит для каркасных домов. Важная информация: воздуховоды размещаются в стенах. В подобных домах часто имеется пустота между наружной обшивкой и внутренней отделкой.

Воздушная система отопления имеет высокие показатели работы на практике, именно поэтому она завоевала популярность среди потребителей.