тел.(812)955-36-84
      (911)210-88-50
      
Сегодня %d %M %y г.
%h:%m

Системы воздушного отопления


Системы воздушного отопления, плюсы и минусы, проектирование, схема

На американском континенте и в Европе уже долгое время системы воздушного отопления пользуются популярностью. В России же традиционно используют газовое отопление. Однако заметим, что водяная система обычно дает относительно низкий КПД, в то время как воздушная – 90%. Чем же еще хороша система воздушного отопления и как ее обустроить?

Система воздушного отопления частного дома

Преимущества воздушной отопительной системы

  • Полная безопасность. Современная система автоматического контроля проверяет полную исправность всех элементов перед тем, как будет запущен процесс отопления. В случае обнаружения неисправности работа всего оборудования блокируется. Это дает возможность избежать любой проблемы. Кроме того, схема воздушного отопления является более безопасной, поскольку не имеет труб, заполненных теплоносителем – соответственно, исключается возможность прорыва, протекания и так далее.
  • Более высокая скорость обогрева. Большинство систем, работающих на каком-либо типе теплоносителя, тратят львиную долю времени на его нагрев. Например, в водной системе отопление начинается лишь после того, как вода (выступающая теплоносителем) нагреется до определенного уровня и распространится по всем радиаторам – и только после этого начинается прогрев помещения. В воздушной системе отопления прогрев помещения происходит всего за 20-40 минут – это зависит от мощности оборудования и, конечно же, от размера самого помещения.
  • Экономичность. Обладая высоким КПД, воздушная система использует достаточно мало ресурсов. А тот факт, что данная система не имеет промежуточных узлов (которые способствуют увеличению теплопотери), делает ее еще более выгодной.
Сравнение воздушной и водяной систем отопления
  • Большой срок службы. Правильно произведенные проектирование воздушного отопления и монтаж системы, а также регулярное ее сервисное обслуживание позволят вам наслаждаться ее качественной работой на протяжении минимум 17-20 лет.
  • Легкость управления. Поскольку вся работа системы контролируется автоматикой, у вас не возникнет сложностей с ее эксплуатацией. Вы с легкостью сможете менять уровень температуры обогрева, повышая или понижая его в зависимости от необходимости.
  • Доступность. Система воздушного отопления имеет вполне доступную стоимость. Также следует отметить, что окупается она за довольно короткий промежуток времени – от 7 месяцев до 1,5 года – в зависимости от интенсивности и частоты использования.
  • Внешняя привлекательность. Особенностью системы, выгодно выделяющей ее среди остальных, является еще и то, что для нее не требуются батареи и трубы. Это позволит вам устанавливать любого размера окна, делать современный ремонт и не бояться, что из-за отопительных приборов его привлекательность будет снижена.
Горячий воздух поднимается через такие отверстия в полу и обогревает помещение

Строение и принцип работы системы

Для полноценной работы современной воздушной системы отопления необходимо использование теплогенератора. В теплообменник нагнетается воздух. Оптимальная температура нагрева 50-60 градусов. Далее по воздуховоду горячий воздух перемещается в помещение, где равномерно распределяется, нагревая комнату. Далее через специальные отверстия (решетки, вмонтированные в пол, или стены) остывший воздух вновь возвращается к теплогенератору. Нередко для подачи остывшего воздуха используются воздуховоды обрата.

Принцип работы теплогенератора

При рассмотрении схемы становится понятно, что основными элементами теплогенератора выступают вентилятор, обеспечивающий перемещение воздуха, и теплообменник. Сегодня существует много видов воздушных отопительных систем. Одним из отличий можно выделить метод нагрева воздуха. Это возможно несколькими способами, которые показывает такая классификация систем воздушного отопления:

  • посредством применения теплового насоса;
  • использование газовой горелки. При этом допустимо как подключение к основной газовой магистрали, так и использование газового баллона.
  • горячей водой из централизованной системы;
  • использованием дизельной горелки, или воздушное отопление на отработанном масле.

В зависимости от размера отапливаемых помещений, расход воздуха в системе может варьироваться от 1000 до 4 000 м3/час. При этом средний показатель давления в системе – 150 Па.

Следует учитывать, что если воздуховод имеет достаточно большую протяженность (в больших помещениях), то это может вызвать некоторую теплопотерю. Чтоб ее избежать, можно внедрить в систему несколько вспомогательных теплогенераторов. Важно помнить, оптимальная длина воздуховода (при которой уровень теплопотери минимален) составляет 30 м, а продолжительность ответвлений воздуховода не должна превышать 15 м.

Группа воздуховодов системы воздушного отопления

Для получения максимального эффекта от эксплуатации системы рациональным является решение дополнить ее блоком кондиционирования. Таким образом, в прохладное время года с ее помощью вы будете совершать обогрев дома, а в жаркое – производить некоторое охлаждение. Это позволит круглый год поддерживать в доме наиболее комфортную температуру. Кроме того, вы сможете дополнить воздушное отопление на твердом топливе такими полезными устройствами, как, допустим, увлажнитель или стерилизатор воздуха.

Вентиляция системы может быть двух типов:

  • естественная. Горячий воздух в системе просто поднимается вверх и произвольно перемещается по воздуховоду, нагревая его. Весомые минусы воздушного отопления в таком случае – то, что в случае попадания холодного воздуха в помещение (через окна, двери) он оседает в нижней части комнаты, создавая существенный дискомфорт. А в это время горячий воздух согревает потолок.
  • принудительная. Более эффективная модель работы системы, поскольку циркуляция воздуха значительно ускоряется посредством применения мощных вентиляторов. Система работает прекрасно, но шум вентилятора, доносящийся из воздуховода, может создавать определенный дискомфорт.
Естественная и принудительная системы вентиляции частного дома

Требования к выбору оборудования

При выборе воздушной отопительной системы для дома важно учесть тип топлива, которое будет использовано для нагрева воздуха. Для максимального удобства отдельными производителями были предложены модели систем, в которых допускается переход с одного типа топлива на другой. Например – с природного газа на сжиженное топливо. В таком случае вам необходимо будет лишь сменить горелку и насадку, подающую топливо.

В случае если вы остановили свой выбор на приобретении системы, работающей на жидком топливе, то необходимо предварительно позаботиться о наличии бака для хранения топлива, трубопровода для его подачи.

Такое воздушное отопление совмещенное с вентиляцией должно быть оснащено дополнительными фильтрами. Точно также некоторое вспомогательное оборудование необходимо будет приобрести для систем на жидком газе. А в случае использовании баллонов с газом возникает необходимость создания помещения для их хранения. Единственный тип топлива, не требующий дополнительного оборудования – природный газ.

Рекуперативный воздухонагреватель

Система предусматривает обязательное наличие воздуховодов. Оно могут быть:

  • круглые – для их создания используются трубы диаметром 100-200 мм, которые скрепляются при помощи хомутов. Использование такого типа труб дает небольшое преимущество – они обладают небольшим аэродинамическим сопротивлением. А это, в свою очередь, положительно сказывается на КПД системы.
  • квадратные (прямоугольные) – в силу большей эстетичности именно такой тип труб применяется для создания отопительной системы жилых домов.
  • совмещенные – в системе используются как прямоугольные, так и круглые трубы. Важно учесть – если необходимо провести трубу через неотапливаемое помещение – обязательно наличие защитного термоизолирующего чехла, который предотвращает теплопотерю.
Воздуховоды системы воздушного отопления

Предварительный расчет

Процесс планирования воздушной отопительной системы предполагает учет многих нюансов. Поэтому наиболее правильным является решение предоставить провести такой расчет воздушного отопления специалистам. Что они учитывают:

  • теплопотерю в каждом помещении;
  • тип и мощность нагревательного элемента;
  • какое необходимо оптимальное количество нагретого воздуха;
  • сечение трубопровода;
  • снижение давления в системе.

В случае если вы закажете проект отопительной системы у специалистов, вам на рассмотрение будет представлено несколько проектов. И только учтя воздушное отопление плюсы и минусы каждого, можно принимать решение относительно того, как именно устраивать отопительную систему.

Не следует пытаться смонтировать воздушное отопление на дровах или газу самостоятельно, не зная всех требований и правил. Нередки случаи, когда неправильное планирование приводит к тому, что в помещении постоянно стоит шум от вентиляторов и присутствует сквозняк. Воздушная отопительная система прекрасно способна отапливать дом – но только в том случае, если она спланирована и смонтирована специалистами.

otoplenie-doma.org

Системы воздушного отопления: как устроить своими руками

Практика показывает, что подавляющее большинство домовладельцев, проживающих на территории России, выбирают для отопления системы с жидким теплоносителем. Возможно, когда-то это, действительно, был наиболее практичный вариант.

Но техника развивается, и появляются все более эффективные конструкции. Такие как различные системы воздушного отопления, позволяющие быстро и экономно обогреть любое помещение.

Принцип работы и виды воздушного отопления

Надо знать, что существует два различных вида отопления воздушного типа, каждый из которых может использоваться на практике.

Первый реализуется в системах с калорифером. Он по своей сути аналогичен отоплению с жидкостным теплоносителем с той разницей, что вместо жидкости используется разогретый воздух. Канальный нагреватель разогревает воздух, который движется по специальным трубам в отапливаемые помещения.

Воздуховоды, наполненные горячим воздухом, обогревают комнату. Такие системы сегодня мало используются, поскольку в процессе эксплуатации каналы неизбежно повреждаются. От чередования нагрева с охлаждением воздуховоды то расширяются, то сужаются, из-за чего ослабляются стыки, а в стенках появляются трещины.

Это приводит к нарушению процесса распределения воздуха и, как следствие, к  неравномерному обогреву помещений, что нежелательно. Более практичной считается система воздушного отопления открытого типа.

В устройстве воздушного отопления много общего с традиционным водяным видом и реже используемым паровым. Основное отличие заключается в отсутствии стандартных приборов отопления — радиаторов

Принцип ее действия заключается в следующем. Теплогенератор разогревает воздух, который через систему труб подается в отапливающиеся помещения. Здесь он выходит наружу и смешивается с присутствующим в комнате воздухом, тем самым повышая в ней температуру. Остывший воздух направляется вниз, где попадает в специальные трубы и по ним вновь поступает в теплогенератор для нагрева.

Теплоноситель воздушных систем отопления относится к разряду вторичных, т.к. перед этим нагревается первичным теплоносителем — паром или водой (+)

По радиусу действия системы отопления нагретым воздухом делятся на местные и центральные. К первым относятся контуры, предназначенные для обслуживания одного объекта (коттеджа, комнаты, двух или более смежных помещений), ко вторым многоквартирные дома, общественные и производственные объекты

Все системы подразделяются на схемы с полной рециркуляцией теплоносителя, с частичной рециркуляцией и прямоточные.

Местные системы с полной рециркуляцией воздуха бывают канальными (а) и бесканальными (б). Это схемы с естественным движением нагретого воздуха. Если отопление совмещается с вентиляцией, то применяются другие схемы (в,г) с частичной рециркуляцией. Согласно чему часть воздуха подмешивается к имеющейся в помещении воздушной массе без передвижения по каналам

Все центральные системы относятся к категории прямоточных. Для них воздушный теплоноситель нагревают в отопительном центре здания, а затем поставляют в помещения через воздухораспределители. Центральные схемы бывают только канальными.

Воздушные прямоточные системы слишком затратны для частного сектора. Их устраивают там, где сооружается вентиляция, обрабатывающая воздушную массу, равную по объему воздушной массе, требующейся для отопления

Центральное воздушное отопление устраивают на производствах, выпускающих или применяющих в изготовлении возгораемые, токсичные, взрывоопасные и т.д. вещества. В обустройстве загородных домов этот вид применяется, если требуется транспортировка нагретого воздуха на большое расстояние.

Организация схемы для частников нецелесообразна из-за необходимости в использовании мощного вентиляционного оборудования.

Действующие разновидности системы

На сегодня существует несколько разновидностей воздушного отопления, с каждой из которых необходимо познакомиться всем, кто собирается установить подобную конструкцию в своем доме. Системы можно классифицировать по разным признакам. Начнем со способа циркуляции воздуха. Исходя из этого, можно выделить два основных типа.

Естественная циркуляция предполагает, что разогретый воздух поднимается вверх и самостоятельно движется по трубопроводам. Поэтому выходы воздуховодов располагаются только в верхней части помещений

Система с естественной воздушной циркуляцией

Для работы такой конструкции используется свойство горячего воздуха подниматься вверх. Разогретый газ по проложенным в стенах воздуховодам поднимается в комнаты и через отверстия, расположенные в потолке помещения, выходит наружу. Главное достоинство  подобных систем – дешевизна, поскольку отсутствует необходимость тратиться на дополнительное оборудование.

Однако значимых недостатков довольно много. Прежде всего, скорость, с которой воздух поднимается по трубам, невелика. Таким образом помещение будет обогреваться достаточно долго. Кроме того, при использовании отопления с естественной циркуляцией чаще всего приходится располагать выходы воздуховодов в верхней части комнаты, что не всегда может быть удобным.

Веский минус гравитационного воздушного отопления (т.е. схем с естественным движением теплоносителя) заключается в ограниченном радиусе действия. Варьирует он в интервале 8 — 10 м

Конструкция с принудительной циркуляцией воздуха

Такие системы в обязательном порядке оборудуются вентиляционной установкой, мощность которой зависит от протяженности и количества воздуховодов. Для больших площадей потребуется установка нескольких приборов. Главная задача оборудования заключается в продвижении разогретого воздуха по воздуховодам к отапливаемым помещениям. Вследствие чего его скорость возрастает, и обогрев комнат осуществляется в самые короткие сроки.

Несмотря на необходимость установки вентиляторов, такие системы оказываются в итоге более экономичными. За счет возросшей скорости воздухообмена система засасывает из комнаты остывший воздух достаточно высокой температуры. Он просто не успевает охладиться до минимальных значений. На его повторный разогрев затрачивается намного меньше энергии, что дает в целом значительную экономию средств.

Для стимуляции движения воздуха к потребителю отопительные системы оснащаются вентиляторами, что переводит их в разряд энергозависимых, но ощутимо повышает эффективность

По месту размещения воздуховодов отопительные системы можно тоже разделить на две группы.

Напольное воздушное отопление

Отличительной особенностью системы являются вмурованные в пол или встроенные в плинтуса выводы воздуховодов. В результате получается максимально эффективное распределение нагретого воздуха, поступающего в нижнюю часть помещения. Теплый воздух стремится вверх, вследствие чего происходит достаточно быстрое перемешивание воздушных масс и помещение прогревается быстрее.

Напольное воздушное отопление предполагает, что выводы воздухопроводов располагаются в плинтусах или встроены непосредственно в напольное покрытие

Подвесные воздушные системы

Схема предполагает наличие встроенных в потолочные перекрытия или стены воздуховодов, чьи выводы располагаются строго в верхней части комнаты. Чаще всего под потолком. Как вариант встречаются подвесные воздуховоды с такими же выводами. Надо признать, что такие системы в целом менее эстетичны, чем напольные аналоги. Хотя существуют способы декорирования и маскировки воздуховодов.

Кроме того, использование напольной системы предполагает, что наиболее высокой будет температура воздуха, расположенного внизу. В верхней половине комнаты будет чуть холоднее. Такое распределение температур медики считают лучшим для человека. Кроме того, встроенные в пол или плинтуса выводы воздуховодов практически незаметны, что значительно улучшает внешний вид комнаты.

Главным недостатком подвесных систем, который особенно нежелателен для частных домов, считается более низкая, чем наверху, температура воздуха у самого пола. Разогретый воздух быстрее и интенсивнее обогревает именно верхнюю часть помещения, тогда как пол остается прохладным. Именно поэтому такие системы либо редко используются в жилых домах, либо комбинируются еще с каким-то отоплением.

По способу теплообмена все воздушные отопительные системы делятся на три типа.

Воздуховоды подвесного типа лучше всего монтировать на этапе строительства здания. В этом случае их можно замаскировать при проведении отделочных работ

Прямоточная отопительная схема

Известна уже несколько столетий. Подобными системами отапливались древние римляне и средневековые россияне. Принцип действия прямоточного отопления весьма прост. В нижней части строения, чаще всего в подвале, устанавливается отопительный прибор, который разогревает попадающий в него воздух. Далее нагретые воздушные массы по воздуховодам поступают в отапливаемые помещения.

На рисунке представлена схема обустройства воздушного отопления прямоточного типа. Такие конструкции использовались еще в Древнем Риме

После чего, пройдя через них, выводятся на улицу. Таким образом тепловая энергия тратится не только на обогрев помещения, но и в прямом смысле на «отопление улицы». Именно поэтому прямоточная система считается наименее эффективной из всех и отличается самыми высокими первоначальными и эксплуатационными затратами.

Главное преимущество такой конструкции – полная вентиляция отапливаемых помещений. Ее используют только тогда, когда необходим объем вентиляции равный объему воздушных масс, требующихся для отопления. Такое условие может быть обязательным при эксплуатации помещений, где работают с взрывоопасными, опасными для здоровья или с неприятно пахнущими веществами.

Для домашнего отопления прямоточная система используется крайне редко. Если по каким-то причинам требуется установить именно ее, стоит смонтировать оборудование для дополнительной рекуперации. Это может быть воздушный обменник, который позволит использовать часть тепла выходящего наружу воздуха для обогрева приточных воздушных масс. Таким образом удастся несколько снизить эксплуатационные затраты.

Рециркуляционная система обогрева

Обогрев помещения производится с использованием замкнутого цикла. Сначала воздух разогревается теплогенератором и движется по трубам внутрь комнаты. Здесь он постепенно остывает и начинает опускаться к полу, где располагаются входы отводящих воздуховодов. Попав в них, остывший воздух движется к теплогенератору, где вновь подвергается разогреву и цикл повторяется.

Системы с полной рециркуляцией воздушной массы применяются, если нет необходимости в организации искусственной вентиляции помещения

Такая схема является максимально эффективной, поскольку потери тепла практически исключены. Ее главным недостатком является низкое качество воздуха, который циркулирует внутри отапливаемых помещений. Поэтому она чаще используется для отопления нежилых комнат или складов. Если такая схема применяется в жилых домах, в обязательном порядке требуется установка дополнительного оборудования для ионизации и увлажнения воздуха.

Схема с частичной рециркуляцией

Такая система позволяет нивелировать главный недостаток рециркуляционной схемы – низкое качество воздуха. Для этого в нее включается дополнительное вентиляционное оборудование, которое забирает наружный воздух и подмешивает его в нужных пропорциях к воздушным массам, циркулирующим внутри помещения. Все остальное аналогично схеме с полной рециркуляцией.

Системы с частичной рециркуляцией производят забор части воздуха снаружи и подмешивают его к части находящейся в помещении воздушной массе. Смесь разогревается калорифером до требующегося значения температуры, затем вентилятором направляется в помещение

Система отличается максимальной гибкостью и способна работать в нескольких режимах: как вентиляционная, как отопительная или как комбинированная отопительно-вентиляционная. При этом она может забирать любое нужное количество воздуха, нагревать или даже остужать его до нужной температуры. Схема с частичной рециркуляцией считается оптимальной для обустройства воздушного отопления в частном доме.

Аргументы в пользу выбора воздушной системы

По сравнению с привычными системами, работающими на жидком теплоносителе, воздушные схемы имеют значимые преимущества. Рассмотрим их поподробнее.

  1. Высокий КПД воздушных систем. Производительность контуров нагрева воздухом достигает порядка 90%.
  2. Возможность отключения/включения оборудования в любое время года. Прерывание работы возможно даже в самые сильные зимние холода. Это означает, что отключенная отопительная система не придет в негодность при отрицательных температурах, что, например, неизбежно для водяного отопления. Включить в работу ее можно в любой момент.
  3. Невысокая эксплуатационная стоимость воздушного отопления. Отсутствие необходимости приобретения и монтажа достаточно дорогостоящего оборудования: запорной арматуры, переходников, радиаторов, труб и др.
  4. Возможность объединения систем отопления и кондиционирования. Результат объединения позволяет поддерживать в здании комфортную температуру в любой сезон.
  5. Низкая инерционность системы. Это обеспечивает предельно быстрый прогрев помещений.
  6. Возможность установки дополнительного оборудования, которое используется для поддержания оптимального микроклимата. Это могут быть ионизаторы, увлажнители, стерилизаторы и тому подобное. Благодаря этому можно подобрать комбинацию приборов и фильтров, точно соответствующую потребностям жильцов дома.
  7. Максимально равномерный прогрев помещений без локальных зон подогрева. Указанные проблемные участки обычно находятся около радиаторов и печей. За счет этого удается предотвратить температурные перепады и их следствие – нежелательную конденсацию водяных паров.
  8. Универсальность. Воздушное отопление можно использовать для обогрева помещений любой площади, расположенных на каком угодно этаже.

Есть у системы и некоторые недостатки. Из числа наиболее значимых стоит отметить энергозависимость конструкции. Таким образом, при отключении электроэнергии отопление перестает функционировать, что особенно заметно в местностях с перебоями в электроснабжении. Кроме того, система требует частого технического обслуживания и наблюдения.

Воздушное отопление очень экономично. Первоначальные затраты на его обустройство невелики, эксплуатационные расходы тоже невысокие

Еще одна отрицательная особенность воздушного отопления заключается в том, что монтаж конструкции должен осуществляться в процессе строительства. Установленная система не подлежит модернизации и практически не меняет свои эксплуатационные характеристики. При необходимости возможен монтаж воздушного отопления в построенном здании, но в этом случае используются только подвесные воздуховоды, что не эстетично и не всегда эффективно.

Основные элементы отопительной системы

Прежде, чем своими руками обустроить воздушное отопление, нужно познакомиться с элементами, из которых оно состоит.

Подогревающие воздух устройства

Основная задача оборудования заключается в разогревании до нужной температуры поступающего внутрь воздуха. Для этого могут использоваться практически все известные источники тепла. В зависимости от вида прибора отопления воздушные массы либо пропускают через теплообменник с горячим паром, водой и т.п., либо разогревают непосредственно внутри нагревателя.

Теплогенераторы, использующиеся для разогрева воздуха в системе воздушного отопления, не должны нагревать воздух до температуры свыше 70º, чтобы после смешивания с находящимся в помещении воздухом он не утрачивал своих свойств как среда, приходная для вдыхания (+)

В качестве теплогенераторов для воздушных отопительных систем на практике используется четыре типа конструкций:

  • Топливные системы прямого нагрева. В них воздух нагревается от тепла, полученного от сгорания какого-либо топлива. К этому типу относятся угольные, газовые, дизельные, пеллетные и другие нагреватели.
  • Электрическое оборудование прямого нагрева. Представляет собой мощный тепловентилятор, который подключается к воздуховодам.
  • Приборы косвенного нагрева. Предполагается наличие теплообменника, в котором циркулирует горячая жидкость. Последняя может разогреваться любым способом: при помощи дровяной печи или любого другого отопительного прибора. Как вариант можно рассмотреть подключение теплоносителя из централизованной системы отопления.
  • Комбинированная конструкция. Представляет собой две, иногда три системы разных типов, объединенных в общую конструкцию. Наиболее эффективный и практичный вариант получается при комбинировании электрической и жидкостной системы.

Последний вариант считается наиболее удачным, поскольку такое оборудование сможет обеспечить дом теплом даже в случае отключения электроэнергии или возникновения проблем с топливом. Однако по понятным причинам такие приборы имеют большую стоимость. Тратить на них средства не всегда оправданно, особенно если перебои с электроэнергией крайне редки.

Магистральные трубопроводы изготавливаются из оцинкованного металла. Это жесткие конструкции, к которым подключаются гибкие отводы

Каналы для движения воздушных масс

Отопительная система канального типа не сможет работать без сети воздуховодов. По ним воздушные массы движутся в помещения и возвращаются в теплогенератор. Чаще всего используется круговая транспортировка, поскольку однотрубные конструкции, которые тоже могут применяться, имеют ограниченный функционал и большое количество недостатков. На чертеже такая конструкция напоминает два дерева.

Роль стволов играют два жестких магистральных трубопровода, выполненных их оцинкованного металла. Один из них подающий, второй – обратка. К ним через переходники подключаются «ветви». Это гибкие воздуховоды меньшего сечения, отходящие к комнатам. Они обязательно герметизируются алюминиевым скотчем и утепляются. Изоляция в этом случае не только сохраняет тепло, но и поглощает звуки.

Для изоляции, как правило, используются фольгированные утеплители разных марок. Для магистралей выбирается покрытие толщиной от 3 до 10 мм. Для разводящих каналов подойдет материал толщиной 25-30 мм.

Внутри одноэтажных зданий подогретый воздух направляется снизу вверх, поэтому воздуховоды могут быть вмонтированы в пол. В двухэтажных постройках сеть воздуховодов может быть проложена по потолку первого этажа либо в толще межэтажного перекрытия.

Воздуховоды обязательно должны быть изолированы. Изоляционный материал не только бережет тепло, но и поглощает звуки

В этом случае горячий воздух на первый этаж подается с потолка. Выходы воздуховодов на втором этаже располагаются в нижней части внутренних стен и на полу. Обратка тоже размещается по-разному. На первом этаже отверстия для сбора охлажденного воздуха находятся на уровне пола. На втором, наоборот, у потолка. Здесь собираются перегретые воздушные массы, которые и поступают в обратку.

Вентиляторы для обеспечения циркуляции воздуха

Воздушные массы внутри трубопроводов транспортируются принудительно. Эту операцию осуществляют специальные вентиляторы канального типа. Оборудование устанавливается как на возвратных, так и на подающих воздуховодах. Кроме того, чаще всего они являются еще и конструктивными элементами воздухонагревателя. При выборе вентилятора помимо технических характеристик желательно учитывать такие параметры:

  • возможность работать на разных оборотах;
  • минимальный уровень шума;
  • отсутствие чувствительности к перепадам напряжения;
  • оснащение системой плавного пуска;
  • возможность плавной регулировки скорости оборудования.

Нужно понимать, что вентиляторы отвечают за напорную производительность оборудования, по сути, определяют ее. Поэтому технические параметры оборудования должны точно соответствовать специфике конкретной системы.

Схема установки внутриканального вентилятора внутри воздуховода: 1 — вентилятор осевого типа; 2 — воздухонагреватель, сооруженный из медных труб с алюминиевыми пластинами; 3 — воздухораспределитель со створками, меняющими направление

Распределение потоков: решетки и диффузоры

Все подходящие к комнате воздуховоды подключаются к решеткам или диффузорам. Эти элементы предназначаются для разделения потоков воздуха, предназначенных для отопления, для вентиляции и для кондиционирования, а также для равномерного распределения воздушных потоков внутри помещения.

Выпускаются напольные, стеновые и потолочные устройства, среди которых можно найти модели с подвижными регулируемыми жалюзи.

Внутриканальные заслонки и клапаны

Элементы предназначены для настройки пропускной способности отопительной системы. В подающих воздуховодах обязательно монтируются дроссельные заслонки. Устройства регулируют напор воздушных масс, поступающих в разные комнаты, и дают возможность при необходимости его фиксировать.

Клапанами оборудуются различные участки воздуховодов. В обязательном порядке ставят приточные клапаны, регулирующие приток воздуха с улицы.

Кроме клапанов, контролирующих приток и отток воздушного потока, системы вентиляции оборудуют клапанами дымоудаления и противопожарными аналогами. При пожарах они препятствуют распространению огня и стимулирующих горение газов, отводят гарь и угар из помещений

Оборудование для подготовки воздуха

Учитывая, что воздушное отопление часто объединяется с системами кондиционирования, подготовка воздуха становится востребованной опцией. В этом случае конструкция оборудуется различными фильтрами: угольными, механическими, электростатическими. Они очищают воздух от всевозможных примесей. Дополнительно могут устанавливаться увлажнители, ионизаторы, стерилизаторы, осушители и тому подобное оборудование.

Так выглядит диффузор, равномерно распределяющий потоки на выходе из воздуховода

Автоматические системы управления

Воздушное отопление само по себе, а особенно объединенное с вентиляцией и кондиционерами, считается достаточно сложной системой. Для координации ее функционирования используются автоматические блоки управления, которые дают возможность быстро и точно изменять параметры работы системы.

При необходимости владелец может задавать нужные ему характеристики, получая максимально комфортный для него микроклимат в доме.

Блоки управления различаются по функционалу и подбираются индивидуально к каждой конкретной отопительной системе. Грамотно подобранная автоматика позволяет не только полностью контролировать воздушное отопление, но и менять на расстоянии заложенные в программу настройки, зонировано распределять воздушные потоки и включать отопление в систему умный дом.

Особенности проведения грамотного расчета

Несмотря на уверения горе-мастеров, самостоятельно рассчитать воздушное отопление очень сложно. Такая задача под силу только специалистам. Заказчик может только проконтролировать наличие всех пунктов проекта, в число которых входят:

  • Определение тепловых потерь каждого из отапливаемых помещений.
  • Тип отопительного оборудования с указанием необходимой мощности, которая должна быть рассчитана исходя из реальных теплопотерь.
  • Требуемое количество подогретого воздуха с учетом мощности выбранного отопительного прибора.
  • Необходимое сечение воздуховодов, их длина и т.п.

Это основные пункты расчета отопительной системы. Правильно будет заказать проект у специалистов. В результате заказчик получит несколько вариантов расчета, из которых можно будет выбрать и воплотить в реальность наиболее понравившееся решение.

Система воздушного отопления — сложная конструкция, состоящая из множества элементов. Для ее расчета лучше привлечь профессионалов, для ознакомления с компонентами стоит подробно изучить схему (+)

Выводы и полезное видео по теме

Почему выбирают воздушное отопление:

Как самому рассчитать систему воздушного отопления:

Основы обустройства воздушного отопления в частном доме:

Воздушное отопление относится к числу безопасных, экономичных, чрезвычайно долговечных и надежных систем. Именно поэтому оно становится все более востребованным. Самостоятельно обустроить систему достаточно просто, а вот провести грамотные расчеты вряд ли получится.

Возможные ошибки приведут к понижению эффективности системы, постоянным сквознякам и другим неприятным последствиям. Оптимально получить профессионально подготовленный проект и при желании воплотить его в жизнь собственными руками.

sovet-ingenera.com

Система воздушного отопления: принцип работы и особенности

Человечество с давних времен использует самые разнообразные способы и средства для обогрева жилых помещений. С техническим прогрессом в наш быт пришли газ, электричество, другие виды топлива, благодаря которым стало возможным с высокой эффективностью отапливать здания самого разного назначения. Однако в этот ряд с точной уверенностью можно поставить отопление воздухом – технология, которой вот уже практически 2000 лет.

В наши дни, с появлением новых видов нагревательного оборудования, воздушные системы утратили свою актуальность. В основном подобная схема обогрева используется в промышленных масштабах, где имеют крупные по площади технические здания и сооружения. Отопление для многих нас играет решающую роль. Мы всегда стараемся оборудовать свой дом, квартиры максимально эффективной схемой нагрева, используя для бытовых целей газовые и электрические котлы. Воздушное отопление не заслуженно позабыто, хотя у него есть целый ряд неоспоримых преимуществ, на которых стоит остановиться для ознакомления.

Отопление с использованием воздуха  —  принцип работы

Отопление с использованием воздушной массы, поступающей внутрь помещения, построено на принципе терморегуляции. Другими словами, нагретый или охлажденный до определенной температуры воздух подается непосредственно внутрь помещений. Т.е. таким образом, может осуществляться и обогрев внутренних пространств и кондиционирование.

Основным элементом системы является нагреватель — печь канального типа, оснащенный газовой горелкой. В процессе сгорания газа вырабатывается тепло, которое поступает в теплообменник и уже после этого, нагретые до определенной температуры массы поступают в воздушное пространство отапливаемого помещения. Система воздушного отопления обязательно должна быть оборудована сетью воздуховодов и каналом для выхода наружу токсичных продуктов горения.

За счет постоянного притока свежего воздуха печь получает приток кислорода, который является одним из основных компонентов топливной массы. Смешиваясь в камере сгорания с горючим газом, кислород увеличивает интенсивность горения, повышая тем самым температуру топливной массы. В старых системах, используемых еще древними римлянами, основная проблема заключалась в попадании в отапливаемые помещения вместе с теплым воздухом вредных продуктов горения.

Важно! При работе печи канального типа количество угарного газа в составе воздуха, поступающего во внутренние помещения, превышает норму на 10-15%. Для примера можно взять домашний камин или печь, которые, при плохой работе вытяжки, в процессе горения топлива в больших количествах выделяют опасные для человеческого организма продукты горения.

Автономные структуры отопления, построенные на принципе нагрева воздушных масс, нашли свое применение в системе обогрева больших промышленных зданий и объектов. С появлением компактных и удобных в эксплуатации воздухонагревателей, для работы которых используется газ, твердое или жидкое топливо, стало возможным применение систем такого обогрева в быту. Обычный, традиционный нагреватель воздуха, который принято называть теплогенератор, имеет камеру сгорания, теплообменник рекуперационнного типа, горелку и нагнетательную группу.

Установка печей воздушного отопления в частных и загородных домах вполне оправдана и экономически выгодна. Для квартиры данная схема обогрева не подходит, ввиду необходимости прокладки большого количества громоздких воздуховодов, присутствия технического шума и высокой пожароопасности.

Современные комплексы отопления в основном построены на подобном принципе, однако в большинстве конструкций  прямой нагрев воздушной массы не предусматривается. Нагрев осуществляется с помощью тепловых генераторов, которых на сегодняшний день достаточно много. Такие агрегаты имеют в своей конструкции рекуперативные теплообменники, благодаря которым происходит отделение высокотемпературных дымовых газов от подогретого воздуха. Такая технологическая особенность современных воздушных отопительных систем, подавать в помещения чистый, нагретый до необходимой температуры воздух.

Продукты сгорания в данном случае уходят через дымоход. Хорошо отлаженная работа вытяжки и чистый дымоход, обеспечивают безопасность всей системы обогрева подобного типа во время работы.

Преимущества и недостатки системы воздушного отопления

Благодаря своим преимуществам, воздушное отопление получило широкое распространение в странах Запада. В Великобритании, а затем в США и в Канаде, где большинство частных домовладений было принято оборудовать печами-каминами канального типа, со временем стало традиционным оборудовать жилые постройки автономными системами этого нагрева. Такие системы обогрева очень удобны для обогрева больших по площади внутренних пространств. К тому же, монтаж воздуховодов в крупных каменных постройках значительно проще, чем прокладка коммуникаций водяного отопления.

Главное достоинство такой схемы — совмещение сразу двух важных для жилья компонентов, обогрева и вентиляции. Это позволяет существенно сэкономить средства домовладельца на прокладку этих коммуникаций.

К преимуществам отопления помещений теплым воздухом относятся:

  • отсутствие в структуре промежуточного теплоносителя, что значительно упрощает эксплуатацию;
  • отсутствие завоздушивания, проблемы воздушных пробок, которые являются постоянными спутниками водяных систем;
  • возможность регулировки температурного режима в любом помещении;
  • отсутствие батарей дает широкие возможности для создания оригинального интерьера внутренних помещений.

Важно! Новые теплогенераторы обладают высоким коэффициентом теплоотдачи, расходуя при этом минимальное количество топлива. Современные модели тепловых генераторов оснащены функцией фильтрации воздуха и увлажнителями, благодаря которым воздух внутри жилых помещений проходит дополнительную санитарную обработку и соответствует оптимальным физическим параметрам.

Говоря о преимуществах данной системы отопления, следует отметить, что зона основного обогрева в жилом доме не сосредоточена непосредственно вокруг печей и конвекторов. Тепло равномерно циркулирует по всему дому. Ввиду отсутствия резких перепадов температур в помещении, оборудованном воздушным обогревом, отсутствует конденсат. Новые модели теплогенераторов рассчитаны на возможность установки даже в квартире, которая может быть переоборудована в соответствии с проектом.

Что касается недостатков, то таковых у данной системы отопления просто нет.

Единственный минус, который имеет далеко идущие последствия – это при отказе от воздушного обогрева, многие элементы системы, включенные в домовые конструкции, останутся.

Проектировать систему необходимо вместе с разработкой проекта жилого дома, так как многие элементы (вентиляционные шахты, каналы и воздуховоды) являются неотъемлемой частью внутридомовых конструкций.

Особенности воздушного отопления в домашних условиях

В отличие от традиционных у нас схем водяного отопления, которые сильно подвержены опасности быть размороженными в зимнее время, воздушное отопление таких недостатков не имеет. Тепловые генераторы легко запускаются в любое время года. Главное, что бы имелось топливо для горения и постоянный доступ свежего воздуха. Такие устройства идеальны для загородных домов, которые не нуждаются в постоянном обогреве.

К тому же работающий нагреватель не выделяет абсолютно никаких токсичных веществ. Нагретый до температуры 45-700С   воздух в процессе теплообмена распространяется по всему объему отапливаемой жилплощади. Благодаря рециркуляции достигается возможность использовать для обогрева одну и ту же воздушную массу. В ряде случаев автономные системы оборудуются другими опциями, допускающие подачу наружного воздуха. Наличие в системе внешнего блока создает условия для охлаждения внутренних помещений в жаркий период.

Автоматические терморегуляторы поддерживают необходимый температурный баланс в доме. Автономная система домашнего отопления с использованием нагревателя канального типа одновременно выполняет функции вентиляции.

Важно! Существующий миф о том, что воздушное отопление сильно иссушает окружающее пространство внутри жилого помещения, в корне не верен. В современных системах Пыль улавливается на специальном фильтре., а Для увлажнения существуют специальные приборы – увлажнители воздуха. Подающие решетки необходимо устанавливать возле мест частого пребывания людей.

Разновидности воздушного отопления

Как и в других отопительных системах, воздушное отопление имеет разновидности. Прямоточная, самая простая и распространенная в прошлые века система, подразумевает обычное сжигание топлива в печи, установленной в подвальном помещении. Топливом могут быть дрова, каменный или древесный уголь. Нагретая воздушная масса самотеком поднимается по каналам, оборудованным в стенах, распространяется по полостям в полу. Выход отработанной воздушной массы осуществлялся просто через отверстия в крыше.

Обогрев в помещении в данном случае осуществлялся опосредованно, от нагреваемых стен и пола. На рисунке – схеме представлена обычная система отопления воздухом, практикуемая еще нашими предками.

Воздушное отопление в гараже — основная статья.

Эффективностью подобная система не отличалась. Большая часть тепловой энергии уходило на обогрев в глубину конструкций здания. За счет разницы температур внутри и снаружи создавалась необходимая тяга.

Другой, более современный вид отопления воздухом — рециркуляционная система. Принцип работы основан на использовании чистого топлива, количество продуктов горения которого ничтожно мало. Воздух, нагретый при помощи газовых горелок или электрических приборов накаливания, поступает по воздуховодам в самую верхнюю точку здания. В результате теплообмена, остывший воздух замещается новыми подогретыми воздушными массами и поступает снова в тепловой нагреватель.

На рисунке представлена принципиальная схема работы рециркуляционной системы воздушного отопления.

Отопительный сезон, который все с нетерпением ожидают, с помощью системы воздушного отопления можно начать в любое время. Рециркуляционный вид называется гравитационным ввиду того, что весь процесс происходит естественным образом благодаря законам физики и гравитационным силам. Такой способ обогрева жилого дома наиболее прост, экономичен и удобен в эксплуатации. В отличие от прямоточной системы отопления, которую выгодно использовать только в домашних условиях, рециркуляционные системы идеальны для обогрева крупных промышленных зданий и сооружений.

Экономическая составляющая воздушного отопления

Основной эффект, который достигается за счет применения воздушного отопления  —  это полная автономность. Наличие любого топлива может обеспечить работу системы и достижение желаемого результата. При работе без теплоносителя практические тепловые потери сведены к минимуму. Высокий КПД достигается за счет минимального расхода топлива и большого теплового эффекта.

В обслуживании системы нет необходимости. Отсутствует необходимость проводить регулярные опрессовки системы отопления. Достаточно следить за состоянием дымохода и периодически чистить его.

znatoktepla.ru

Эффективно ли воздушное отопление частного дома?

Сегодня системы воздушного отопления частного дома вызывают у многих людей интерес. Производители данных систем представляют их как нечто новое, эффективное и недорогое. Соответствует ли данная информация действительности? Давайте разбираться

В реальности же воздушная система отопления в частном доме ничего хорошего не представляет, так как существует множество более выгодных и удобных вариантов. Владельцам частных домов или тем, кто планирует их строить, рекомендуется заинтересоваться темой и проверить информация о работе таких систем. 

Однако, чтобы тезис о нецелесообразности использования воздушной системы отопления в частном доме не был голословным, стоит выделить недостатки и достоинства данных систем, а также места, где их применение оправдано. 

Основные рекламные уловки воздушного отопления

Схема воздушного отопления дома

Компании, занимающиеся монтажом воздушных систем отопления частного дома, рекламируют их нечестным образом и во многих моментах преувеличивают или откровенно врут о её «преимуществах». Стоит выделить следующие «достоинства», о которых идёт речь в рекламе. 

  1. Высокий коэффициент полезного действия.

Да, теплоёмкость воздуха больше, чем у воды, однако количество энергии, затрачиваемое на нагрев воздуха и воды, одинаково и никакого преимущества над гидравлическими системами у воздушных нет. 

  1. Отсутствие промежуточных звеньев теплопередачи в воздушных системах отопления.

На самом деле они есть, ведь воздух также требуется нагревать с помощью специальных установок. Так что данное утверждение является откровенной ложью. 

  1. Воздушное отопление частного дома дешевле.

К сожалению, оно не дешевле, а дороже. На установку воздуховодов и сопутствующего им оборудования у вас уйдёт намного больше средств, чем на монтаж труб для воды и радиаторов. Водяное отопление дешевле воздушного в два раза. 

  1. Удобное управление температурой.

Тут стоит отметить такую проблему, как наличие солнечной стороны в доме. Из-за этого и некоторых других факторов удобно управлять температурой невозможно и это всего лишь миф. В разных системах требуется приложить множество усилий, если вы хотите управлять температурой. 

  1. Возможность объединения воздушного отопления с климатической системой.

Данное объединение фактически существует во всех системах отопления и является необходимостью, а рекламщики лукавят и выдают это за преимущество. 

  1. Малая инерционность системы.

Справедливости ради, стоит отметить, что воздушное отопление частного дома позволяет нагревать воздух за 20 минут, в то время как водяное отопление способно увеличить температуру в помещении лишь за 1 — 1,5 часа. Однако здесь есть один нюанс. Помимо той температуры, до которой нагрет воздух, в помещении имеет значение температура окружающих предметов и стен. И для того, чтобы воздушная система отопления нагрела стены и предметы, требуется столько же времени, сколько и при водяном отоплении. Таким образом воздушная система отопления преимуществ не даёт. 

Есть и иные глупости, о которых любят рассказывать рекламщики с целью продажи своего товара, однако крайне не рекомендуется им верить и устанавливать данную систему в свой дом. 

Применение систем воздушного нагрева

Пример воздушного отопления

Но где же могут эффективно применяться системы воздушного отопления?

Во-первых, на промышленных предприятиях в связи с особенностями их работы. Где-то без такой системы нельзя обойтись, так как другие не подходят. 

Во-вторых, в помещениях, где требуется обеспечить безопасность детей. Например, в детском саду. Прикосновение к горячим водяным радиаторам может вызвать у них ожоги. 

В-третьих, для создания в доме изолированной воздушной системы. Этот вариант подходит для людей, страдающих аллергией или заболеваниями лёгких, особенно если где-то неподалёку осуществляются промышленные выбросы. 

Однако сегодня многие предприятия отдают предпочтение гидравлической системе отопления, так как она дешевле и современные технологии позволили применить решения, позволяющие избавиться от недостатков более старых гидравлических систем. 

Особенности монтажа и эксплуатации

С какими особенностями придётся столкнуться, если вы решили выбрать воздушное отопление частного дома? 

Во-первых, потребуется везде разместить воздуховоды. Для этой цели вам придётся заказывать отдельный архитектурный проект, чтобы грамотно вписать их в архитектурный облик дома и создать внутри удобство и комфорт. 

Размещение воздуховодов под потолком и в полу потребует увеличения высоты дома примерно на метр. Если же их не спрятать, то воздуховоды будут выглядеть неэстетично и забирать у вас пространство, которое можно было бы использовать для иных нужд. 

Во-вторых, существует проблема очистки воздуховодов. Периодически в них будет скапливаться грязь и пыль. А для их извлечения оттуда потребуется целая система люков на всём протяжении воздуховода. 

Если не заниматься их очисткой, то через некоторое время в скоплениях пыли начнёт обитать существо под названием золотистый стафилококк. Его наличие в воздухе может привести к возникновению аллергической реакции. 

Ставить какие либо фильтры бесполезно, так как пыль и грязь всё равно будут оседать внутри. Для очистки воздуховодов существуют специальные службы, которые также чистят и кондиционеры. 

В-третьих, система воздушного отопления частного дома требует размещения диффузоров, то есть специальных вентиляторов, которые будут вращаться и создавать внутри воздушный поток. Они издают много шума и их нельзя размещать возле спальни. Это также требует дополнительных хлопот, так как для диффузоров нужно подготовить место. 

Диаметр вентилятора чаще всего составляет 600 мм, однако может быть и 400 мм. 

Выбирая диффузоры, обратить внимание на скорость вращения вентилятора. Чем быстрее он крутится, тем больше воздуха перемещается во воздушной системе отопления. 

В-четвёртых, требуется грамотный и ответственный подход к монтажу данной системы в виду сложности процесса. Найти хорошего специалиста-вентиляционщика, который всё продумает и сделает эффективную работающую систему, крайне сложно. А большинство специалистов может допустить различные ошибки. Например, сделать неправильную вытяжку воздуха из помещения. 

В-пятых, монтаж и обслуживание воздушного отопления может в 10 раз превышать стоимость аналогичных процедур по отношению к водяному отоплению. Ведь требуется потратиться на архитектурный проект, увеличить высоту дома, регулярно проводить очистку воздуховодов и так далее. Есть гораздо более эффективные, дешёвые и подходящие варианты для частного домовладения. 

Вердикт

Таким образом, воздушное отопление частного дома — неудачный вариант. Но всё же есть небольшая оговорка. Оно идеально подойдёт в том случае, если в доме проживают аллергики или люди, страдающие заболеваниями лёгких. Разумеется, при условии регулярной очистки воздухопроводов. 

Так что не стоит верить соблазнительной рекламе, которая создаёт у неподготовленного зрителя правильное впечатление и даже побуждает к приобретения такой вентиляционной системе. Выше мы уже рассмотрели основные аргументы рекламщиков и по пунктам развенчали мифы, которые они любят представлять своим потенциальным покупателям. Именно поэтому стоит детально проверять информацию о воздушных системах отопления и самостоятельно убедиться в несостоятельности рекламных предложений.

Мы надеемся, что вы сможете подобрать для своей квартиры, офисного помещения или частного дома действительно подходящую систему отопления. Учитывайте все особенности, так как в некоторых случаях эффективность воздушного отопления может оказаться оправданной и гораздо лучше подойдёт. Но это лишь в некоторых конкретных частных случаях. 

Что касается вопроса эффективности воздушного отопления частного дома. Однозначно можно сказать, что оно абсолютно неэффективно. Это очень дорого, требует множества хлопот и затратно при эксплуатации. А при запущенности может даже представлять угрозу для жизни. 

Для частного дома гораздо лучше подойдёт гидравлическая система. Её монтаж не требует внесений корректировок в архитектурный проект, увеличения высоты дома. Эксплуатировать водяное отопление также намного легче, чем воздушное, ведь чистка воздуховодов — занятие регулярное, в то время как радиаторы могут засориться лишь раз в несколько лет. 

Именно поэтому можно однозначно ответить, что для подавляющего большинства владельцев частных домов система воздушного отопления совершенно не подходит и будет намного лучше отбросить эту идею и не вспоминать о ней больше. 

eurosantehnik.ru


Смотрите также