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.

Особенности конструкции и преимущества систем воздушного отопления

Поддерживать оптимальную температуру в помещении, затратив при этом минимальное количество финансов – мечта каждого домовладельца. Отличается такая система обогрева довольно высоким уровнем КПД по сравнению даже с газовым отоплением, а также рядом интересных особенностей и преимуществ. В этой статье мы подробно рассмотрим воздушное отопление, его особенности, виды и установке своими руками.

Виды воздушной системы

На данный момент есть несколько типов такого воздушного отопления. Их особенности необходимо знать каждому, кто собирается установить такую конструкцию.

Система с естественной циркуляцией

Принцип работы этого типа отопления заключается в свойствах теплого воздуха подниматься. Газ по воздуховодам, находящимся в стенах, попадает в помещение. Основное преимущество — низкая стоимость. Ведь не требуется никаких дополнительных установок. К сожалению, недостатков больше. Среди самых распространенных:

• медленное передвижение воздуха по системе, соответственно низкая скорость обогрева;
• выходы воздуховода необходимо делать вверху помещения, а это неудобно.

Система с принудительной циркуляцией

Воздушное отопление с принудительной циркуляцией воздуха необходимо обустраивать специальной вентиляционной установкой. Ее рабочие характеристики, в основном, зависят от количества и длины воздуховодов. Если помещение большое, необходим монтаж нескольких вентиляционных установок. Принцип работы этой системы заключается в том, что вентиляционная установка помогает движению горячего воздуха по трубной магистрали здания. Благодаря чему оно быстрее нагревается.

Интересный факт! Так как система практически не успевает охлаждаться до минимальных значений, поэтому повторный обогрев здания происходит гораздо быстрее, тем самым экономя деньги.

Напольная система отопления

Данная система воздушного отопления имеет много преимуществ, среди которых быстрое распределение горячего воздуха в помещении. Распределение тепла при напольном отоплении начинается снизу. Постепенно горячий поток продвигается к верху, и смешивается с холодным. Так комнаты быстро обогреваются.

Для установки такой системы необходимо встроить в пол или плинтус выводы воздуховодов.

Подвесные системы

Принцип работы подвесного отопления заключается в расположении воздуховодов в верхней части помещения. В таком случае горячий поток воздуха находится вверху. Именно поэтому наиболее теплой частью помещения является верх. А это и есть главный недостаток такого вида отопления.

Прямоточный вид конструкции

Принцип работы заключается в том, что отопительная техника устанавливается в подвальном помещении. Она нагревает воздушные массы, которые в нее попадают. Дальше воздух проходит по трубам, и поступает в здание, после чего выводятся на улицу.

Именно поэтому данная конструкция самая невыгодная. Единственное ее достоинство – это хорошая вентиляция помещений.

Прямоточную схему очень редко оставят в домашних условиях. Важно! Если все-таки Вы решили остановиться именно на ней, необходимо установить оборудование для рекуперации. Используйте для этого воздушный обменник. Это даст возможность значительно уменьшить затраты.

Рециркуляционная конструкция

Эта схема по праву считается самой лучшей, так как теплопотери минимальные. Единственный недостаток – это плохое качество воздуха, который проходит по отапливаемым помещениям. Но здесь есть выход с положения! Лучше устанавливать в комнате обычный увлажнитель воздуха.

Итак, принцип работы рециркуляционной системы отопления заключается в том, что воздушные массы, нагретые теплогенератором, продвигаются по трубам по всему зданию. Пока он проходит все помещения успевает остыть. Уже холодным он поступает в воздуховоды, и направляется снова к теплогенератору, где вновь нагревается. И так по кругу.

Система с частичной рециркуляцией

В этой схеме воздушного отопления исключен основной недостаток предыдущей рециркуляционной конструкции – плохое качество воздушных масс. При ее монтаже устанавливается вентиляционная техника, которая и поглощает наружный воздух. Основной принцип работы точно такой же, как и в циркуляционной системе.

Устройство системы воздушного отопления

Ключевым элементом любой современной воздушной отопительной системы выступает теплогенератор. Это устройство нагревает воздух приблизительно до 50-60 градусов, который далее уходит через воздуховод в необходимые помещения. Попадая в комнаты, подогретый теплогенератором воздух равномерно распределяется по их объему, создавая внутри комфортную атмосферу.

Также в помещениях зданий с таким типом системы обогрева предусмотрены специальные хода, через которые постепенно остывающий воздух опять попадает к теплогенератору. Главными действующими компонентами последнего выступают теплообменник и вентилятор, который обеспечивает постоянную циркуляцию воздуха.

Подобная система может работать с разными источниками теплоты. Метод нагрева воздуха является отличительной чертой разных типов конструкций. Чаще всего используются такие варианты:

• С применением теплового насоса;
• С газовой горелкой. Обычно тип источника газа не является принципиальным вопросом, это может быть как подключение к системе газоснабжения, так и обыкновенный газовый баллон;
• С горячей водой из системы централизованного водоснабжения;
• Также может быть использована дизельная горелка или же тепло, получаемое от сжигания отработанного масла.

Если речь идет об организации системы отопления больших помещений, то при транспортировке тепла на большие расстояния происходит его некоторая потеря. Чтобы восстановить этот убыток теплоты, в системе может использоваться несколько дополнительных теплогенераторов, играющих роль вспомогательных.

Функционирование отопления

Помимо уже упомянутых дополнительных генераторов теплоты в системе воздушного отопления есть и некоторые другие нюансы. Чтобы получить из нее максимальную пользу, часто устанавливают дополнительный блок кондиционирования. С его помощью вся система в любое мгновение может быть переключена с режима обогрева на охлаждение, что очень удобно в жаркое время года.

Еще одна интересная особенность – воздушное отопление можно довольно просто дополнить такими полезными вещами, как стерилизатор воздуха, а также увлажнитель.

Чтобы добиться от вентиляции максимального результата, она в зависимости от конкретных условий монтажа может быть:

• Естественная. Принцип работы здесь основан на простом физическом явлении, когда теплый воздух подымается верх по воздуховоду и выполняет его нагрев. В этом случае возможен существенный минус – если в помещение попадет холодный воздух, то он осядет внизу и будет создавать ощутимый дискомфорт, в то время когда тепло будет идти в потолок;
• Принудительная. Работает с использованием мощных вентиляторов, которые прогоняют воздух равномерно по всему нужному объему. Минус есть и здесь – часто большие вентиляторы создают немало шума.

Перед тем, как решиться на монтаж отопления любого типа, нужно узнать более подробно, какими преимуществами оно обладает.

Особенности установки воздушной системы отопления

Прежде чем приступить к установке системы воздушного отопления своими руками рекомендуется сделать детальный расчет будущей системы.

Особенности расчета

Составление проекта – одна из главных частей монтажа отопительной системы. Это необходимо сделать для того чтобы:

• узнать скорость, с которой должен передвигаться воздушный поток;
• правильно выбрать отопительное оборудование с необходимой мощностью и характеристиками;
• составить детальную схему установки;
• рассчитать уровень теплопотерь.

Самостоятельно произвести такие расчеты практически невозможно, поэтому рекомендуем доверить этот этап работ профессионалам. А вот техническую часть вполне под силу сделать самому.

Приобретение отопительного оборудования

Теплогенератор покупается исходя из результатов проведенных расчетов. Его роль может выполнять электронагреватель или другой котел, который будет отвечать необходимым требованиям. Важно учитывать параметры отапливаемой площади и показатели теплопотерь.

Воздуховоды, врезки и другое оборудование рекомендуется покупать в специализированных в магазинах или предприятиях, которые выпускают вентиляционное оборудование. Другие детали, которые пригодятся во время монтажа можно приобрести в каждом строительном магазине или на рынке.

Этапы монтажа

Установить систему воздушного отопления своими руками достаточно просто. В основном схема заключается в установке теплогенератора, вентилятора и системы воздуховодов. Смонтировать это самостоятельно не составит никакого труда. Условно установку можно разделить на 4 этапов:

Разводка и размещение воздуховодов. В зависимости от того, какой вид воздушного отопления устанавливается, можно применять гибкие или жесткие воздуховоды.

Фиксировать их между собой нужно армированным скотчем или хомутом. Чтобы сделать гибкие воздуховоды с круглым сечением необходимо брать термопластичные материалы. Жесткие воздуховоды изготавливаются из металла.

Полезный совет! Чтобы термопластичные материалы укрепить и усилить, можно использовать стальной каркас.

В первую очередь необходимо установить магистральный воздуховод. Только после этого приступать к монтажу мелких воздуховодов, которые будут от него отходить. Магистральный воздуховод рекомендуется обклеить фольгированным утеплителем, минимальная толщина которого 3 мм. Особенно это нужно сделать, если было принято решение установить кондиционер.

Чтобы систему можно было регулировать, мастера рекомендуют в каждом подающем воздуховоде сделать дроссельную заслонку.

Важно! В конце главного воздуховода не рекомендуется делать врезки мелких воздуховодов. Таким образом, будет сформировано одинаковое давление, и в боковые воздуховоды попадет одинаковое количество воздуха.

После того как разводка будет готова, ее закрепляют под потолком под каркасом подвесной конструкции.

Монтаж теплогенератора. В большинстве случаев теплогенератор устанавливается в подвале дома.

Важно! Если устанавливается газовый котел, работу должен проводить только сотрудник газовой службы!

Другие виды нагревателей можно установить и самостоятельно. Для воздушного отопления рекомендуется использовать только оборудование, которое работает на твердом топливе, позволяющее регулировать скорость зажигания дров.

К теплогенератору присоединяется приточный вентилятор, который будет выполнять роль нагнетателя воздуха. К вентилятору подключается фильтр, выполняющий роль очистителя воздуха от разных примесей. А к самому теплогенератору подключаются воздуховоды, которые будут поставлять теплый воздух в дом.

Монтаж воздухонагревателя один из самых простых этапов установки всей системы. В нем уже предусмотрены все необходимые отверстия для дополнительного оборудования (фильтров, кондиционеров и т.д.) и система крепежей.

Монтаж теплообменника. После установки теплогенератора приступаем к теплообменнику. Он может быть изготовлен из обычной жести. В стенке, где установлен теплообменник, делается отверстие, в которое будет выведен рукав воздуховода, и соединен с теплообменником.

Данный этап – заключительный. Здесь необходимо соединить все детали конструкции, и убедиться в правильности установленной системы.

Хочется, отметить, что канадское воздушное отопление (именно о ней мы рассказали) является оптимальным вариантом для установки в загородных домах.

Сильные стороны воздушной отопительной системы

Устанавливая в своем доме или рабочем помещении рассматриваемый тип отопительной системы, можно получить большое количество разнообразных преимуществ. Главными сильными сторонами воздушного отопления называют следующее:

• Высочайший уровень безопасности. Отсутствие заполненных теплоносителем труб лишает систему многих потенциальных проблем: превышения давления, протекания, прорывов и т.п. Современная электроника контролирует запуск воздушной системы отопления и исключает ее работу, если замечены неисправные компоненты;
• Высокая скорость обогрева даже больших зданий. Как правило, нагрев – это процесс, который занимает довольно много времени. Здесь же достаточно всего 20-40 минут, чтобы обогреть крупное помещение;
• Система экономна. Высокий уровень КПД, низкий уровень потребления ресурса, отсутствие энергозатратных промежуточных узлов;
• Простота управления. Так как в системе используется автоматика, то процесс управления ею осуществляется очень просто. Здесь можно легко контролировать уровень температуры в доме, при желании легко его изменяя;
• Внешняя красота. Многие люди выбирают этот тип отопления, так как он вносит минимальные изменения в интерьер помещений. Система совершенно незаметна, не требует установки радиаторов или труб.

Все это делает воздушное отопление очень популярным способом обогрева своего жилища и разного рода предприятий. Если Вы находитесь на стадии выбора подходящей Вам системы, то обязательно присмотритесь к этому варианту более подробно.