Воздушное отопление своими руками. Система воздушного отопления для частного дома — особенности, устройство и схемы Система отопления частного дома теплым воздухом

Что это такое — воздушное отопление? Каким образом может быть организовано воздушное отопление загородного дома?

В чем преимущества перед традиционным водяным отоплением, в чем недостатки? Давайте разберемся.

Решетки вдоль короба — не вентиляция, а часть системы отопления коттеджа.

Что это такое

В общем-то, определение понятно из названия. Источник тепловой энергии нагревает не теплоноситель-посредник, который потом переносит тепло по трубам к отопительным приборам в комнатах, а непосредственно воздух.

Дальнейшее зависит от площади и структуры помещений и от особенностей проекта. В традиционном понимании горячий воздух должен разводиться по дому воздуховодами; но, как мы увидим, это не всегда необходимо.

Источники тепла

Газовый котел

Именно он используется в большинстве готовых решений, которые предлагаются для установки владельцам коттеджей.

Причины понятны и очевидны:

1. Газ был и пока остается самым дешевым источником тепловой энергии. Ближайший конкурент — дрова — обходится в полтора-два раза дороже.
2. Газовый котел способен работать в полностью автоматическом режиме, самостоятельно регулируя подачу газа к горелке в зависимости от температуры в помещении.

Нюанс: для котла в отдельной топочной для корректной работы термостата нужен выносной датчик, что подразумевает использование котла с электророзжигом и электронным управлением. Эти устройства куда экономичнее и удобнее альтернатив, но требуют стабильного электропитания.

Достоинства уже перечислены.

Есть ли недостатки у обогрева воздуха газом?

• Котел с атмосферной горелкой инструкция по технике безопасности требует размещать в отдельном помещении. Впрочем, котлы с закрытой горелкой могут монтироваться на общей с улицей стене дома в любой его точке.
• Магистральный газ, увы, проведен далеко не везде, а цена баллонного газа делает это решение крайне невыгодным.

Твердотопливный котел

Устройства, использующие для получения тепла сгорание дров, пеллет (прессованных гранул из опилок) или угля, тоже прекрасно могут использоваться для нагрева воздуха. Существенную часть этого сектора занимают устройства, сделанные своими руками.

Простейший котел для воздушного отопления представляет собой топливник, через который по периметру проходит несколько труб большого диаметра (не менее 50-75 мм). Воздух в них нагревается и устремляется вверх, замещаясь забираемым снизу более холодным. Циркуляция может быть естественной, но куда чаще котлы снабжаются вентиляторами.

Достоинства:

• В отсутствии магистрального газа дрова становятся самым дешевым источником тепловой энергии.
• В сельской местности их часто заготавливают самостоятельно, что и вовсе не требует вложений.

Недостатки:

• О какой-то автоматизации речь не идет. Как минимум дважды в сутки вам придется чистить зольник и добавлять дрова в топку.
• Заготовленное топливо придется складировать и защищать от дождей и снега. Оно займет изрядное место в вашем дворе.

Электричество

Предлагаемое под ключ отопление загородного дома теплым воздухом, использующее для нагрева электричества — это вовсе не модифицированные котлы. Это канальные кондиционеры.

Внешний блок располагается за пределами стен дома. Он, как правило, достаточно громоздкий и монтируется не на стену, а на подготовленный для него железобетонный фундамент. Внутренний блок нагнетает проходящий через теплообменник воздух в систему воздуховодов, по которой разводится по всем помещениям.

На фото — внутренний блок канального кондиционера Daikin

Использующиеся в таких устройствах компрессоры с инверторным управлением очень экономичны (на 1 киловатт потраченного электричества приходится до 5 киловатт тепловой энергии, которую кондиционер перекачивает в дом).

Достоинства:

• Крайнее удобство управления . Вам достаточно лишь указать целевую температуру в помещении.
• Экономичность . Даже при текущих ценах на электроэнергию расходы на для твердотопливного котла — именно потому, что кондиционер не вырабатывает тепло, а перекачивает его с улицы.
• Помимо нагрева воздуха, вы получаете готовую систему его кондиционирования на лето.

Недостатки:

• Большая часть устройств способна работать лишь при -25С на улице. Причем чем ниже температура — тем менее эффективен кондиционер.
• Воздуховоды для газовых и твердотопливных котлов представляют собой жестяные короба ли алюминиевые гофрированные рукава.
  Нагретый воздух, поступающий из котла, может иметь достаточно высокую температуру, чтобы поливинилхлоридный вентканал деформировался.

Разводка воздуховодов

С другой стороны, канальный кондиционер может использовать обычные вентиляционные каналы из пластика.

Совет: учтите, что разная длина воздуховодов и разное количество изгибов сделает распределение горячего воздуха неравномерным.
Простейшее решение проблемы — вентиляционные решетки с регулируемыми заслонками.
Прикрыв их в ближайших к источнику тепла комнатах, вы заставите больший объем нагретого воздуха направиться к дальним.

Плюсы и минусы: разрушаем легенды

Как и вокруг любого сектора рынка, вокруг слоилось много мифов, выгодных производителям или их конкурентам.

Попытаемся их развеять.

• Утверждение, что КПД системы воздушного отопления выше, чем у водяной — неправда . Если котел расположен внутри дома и теплоизоляция стен выполнена качественно, все выработанное им тепло остается внутри вашего коттеджа.
  Разница между разными системами переноса тепла лишь в равномерности его распределения.
• Простейшая система воздушного отопления не является полноценной вентиляцией . Это лишь приточная ее часть — при условии, что воздух для нагрева забирается котлом с улицы.
  Разнообразные очистители воздуха могут при замкнутом цикле удалить из воздуха пыль и влагу, но ничего не сделают с растущим содержанием CO2. Утверждение, что при наличии воздушного отопления не придется тратиться на вентиляцию — полуправда.

Справедливости ради — решения «под ключ» забирают часть воздуха с улицы, обеспечивая его обновление.

• Если чистовая отделка коттеджа уже сделана, и вы решили смонтировать с нуля систему отопления — воздуховоды потребуют гораздо большего объема работ, чем разводка радиаторов или конвекторов. Причина очевидна: они толще и их нежелательно оставлять на виду.
• Стоимость систем водяного и воздушного отопления при условии использования устройств примерно одного класса — примерно одинакова. Разброс не превышает 10%, причем в непредсказуемую сторону.
• В небольших домах или в коттеджах, имеющих минимум перегородок, разводка воздуховодов вообще не нужна.
  В зависимости от предпочтительного вида топлива ставятся один-два , булерьяна (это твердотопливная печь, прогревающая воздух за счет конвекции) или обычных инверторных кондиционера.
  Таким образом, конечная стоимость проекта будет снижена как минимум в полтора-два раза.

• Если на втором этаже нет перегородок, вести туда воздуховоды не обязательно . Теплый воздух будет подниматься туда за счет естественной конвекции.
  Вытяжная вентиляция в этом случае тоже может присутствовать только на втором этаже.

Заключение

Дополнительную информацию о системах воздушного отопления вы сможете найти в видео в конце статьи. Теплых зим!

Еще на этапе строительства и обустройства своего дома важно продумать оптимально подходящий для него вариант системы обогрева. Сегодня владельцы частных домов, как правило, стоят перед выбором между водяным и электрическим отоплением, что в первом случае очень сложно для монтажа, а во втором крайне затратно при эксплуатации.

Поэтому сейчас все большую популярность приобретают дешевые и простые системы воздушного отопления, которые могут быть установлены собственноручно владельцем любого частного здания.

При использовании практически любой конструкций обогрева жилища последним элементом передающим тепло от теплогенератора ко всем объектам в комнате, в том числе человеку является воздух, который был нагрет выступающими в роли посредников радиаторами, трубами, теплыми полами и прочими агрегатами.

Чаще всего, в этих посредниках и кроются все проблемы, неудобства и львиная доля потерь энергии. Исключить это слабое звено, можно используя обогрев воздухом, благодаря чему тепловая энергия передается напрямую в пространство обогреваемого помещения, потому что терморегуляция происходит за счет нагнетания прогретого воздуха в комнату.

В такую систему входят следующие компоненты:

• Сеть воздухоотводящих каналов, позволяет для обогрева нагнетать теплый воздух в комнаты во всем доме.
• Водяной калорифер или теплогенератор для подогрева воздуха.
• Распределяющие головки вентилятора, для управления движением воздушных потоков по дому.

Основной составляющей теплогенератора является камера сгорания, горелка и калорифер. Холодный воздух подается в теплообменную камеру нижним вентилятором. При сгорании топлива генерируется тепловая энергия, нагревающая теплообменник и циркулирующий сквозь него воздух, который потом идет вверх по воздуховодам, распределяясь по комнатам здания.

В соответствии с конкретным типом агрегата, теплогенераторы могут функционировать на магистральном и сжиженном газе в баллонах, или дизеле. Горелки отличаются неприхотливостью и работают при сжигании любого топлива. Кроме того их можно менять на новые устройства даже в стандартных нагревателях.

Правда, совместно с ними устанавливается и вся подводящая конструкция. Отработанные газы удаляются из системы посредством .

Теплоноситель в виде теплого воздуха транспортируется по специальным воздуховодам, которые могут иметь как круглое, так и квадратное сечение. Первый вариант выигрывает по аэродинамическим характеристикам и обеспечивает более свободное движение теплоносителя по трубе диаметром от 10 до 30 см.

Второй более прост при монтаже и легко размещаем за счет коробов квадратной формы 10х15 или 32х40 см.

При обустройстве такого отопления в отдельном доме есть свои преимущества и недостатки. Его плюсами являются такие особенности как:

• высокий КПД, в некоторых случаях превышающий 90%;
• необремененность большим количеством сложных, дорогих и тяжелых деталей типа радиаторов и стальных труб;
• можно настроить для каждой комнаты оптимальные условия микроклимата;
• почти мгновенный отклик на регулировании температурного режима;
• благодаря тому, что вентиляторы совместимы даже с печами на твердом топливе, можно осуществлять обогрев абсолютно всех помещений дома без ограничений;
• система фильтров на пути циркулирующего воздуха, очищает его от аллергенов, пыли и прочих частиц;
• встроенный в конструкцию увлажняющий фильтр;
• в летний период при принудительной циркуляции воздуха и выключенном теплогенераторе работает как мощная система охлаждения;

Такая конструкция отопления не претендует на совершенство, так как в ней есть и недостатки:

• этот способ отопления должен быть предусмотрен конструкцией дома еще при его возведении;
• ее монтаж относительно сложен;
• нуждается в регулярном техобслуживании;
• плохо поддается модернизации;
• такой способ отопления заставляет заботиться о чистоте фильтров и регулировать насыщенность атмосферы влагой;
• нуждается в запасном источнике электроэнергии для эффективной работы во время перебоев с ее подачей от основной сети.

Для того чтобы сконструировать систему воздушного отопления в собственном частном доме необходимо выбрать между двумя способами ее монтажа – двумя схемами организации циркуляции воздуха: принудительной и гравитационной.

1. Первая требует установки в конструкцию вентилятора, который бы принуждал разогретый теплогенератором газ под давлением циркулировать в воздуховодах. Его устанавливают под нагревателем независимо от типа системы. Воздух, засасываемый вентилятором, проходит предварительную очистку от пыли, грязи и микробов. Обратно он возвращается сквозь решетки вентиляции или обратные воздуховоды.
2. Вторая схема, функционирующая под действием гравитации с естественным движением воздушных масс, работает по принципу изменяющейся плотности воздуха. Ее главным плюсом является независимость от электроснабжения, ведь ней нет вентилятора работающего от электроэнергии. Но такая система не очень устойчива и движение теплого воздуха может быть затруднено обычным сквозняком. В такой схеме нагрев одного и того же помещения не равномерен так теплые потоки без контроля всегда стремятся к потолку а холодные к полу.

Конструкции, использующие прямоток наиболее популярны при самостоятельной организации обогрева в собственном доме. Принцип их действия прост – вентилятор гонит воздушный поток сквозь калорифер и дальше по воздуховодам во все помещения.

Выходя из транспортных коробов теплый газ, нагревает атмосферу каждой комнаты и уходит через вентиляцию или обратную шахту. Такая схема работы считается наиболее чистой, но она не лишена и своих минусов. Прежде всего – это существенная доля нерациональных трат энергии.

Рециркуляционная система обогрева. Нюансы

Эта конструкция отличается повышенной экономичностью. Работает она следующим образом – воздух, подогретый калорифером, расходится по вентиляционным каналам во все комнаты дома.

Там он отдает свое тепло пространству помещения и объектам в нем, а сам охлаждается, компенсируя потери тепла, и движется в обратном направлении к источнику энергии, что бы снова нагреться и повторить цикл своего движения.

Разумеется, гигиеничность этой схемы вызывает вопросы, ведь вредные вещества вместе с газом движутся по замкнутому кругу, постоянно возвращаясь в комнаты дома. Поэтому рециркуляционное движение подходит только в случае отсутствия необходимости в вентиляции помещения.

Проектирование и расчет системы воздушного отопления

Прежде чем монтировать воздушное отопление своими руками необходимо продумать его схему и конструкцию для конкретного частного дома. Для этого на бумаге составляется приблизительный проект такой системы.

Затем в зависимости от требований к обогреву в конкретном здании рассчитываются такие параметры, как:

• интенсивность нагнетания подогреваемого воздуха;
• оптимальная мощность теплогенерирующей установки, для обогрева помещения соответствующей площади до необходимой температуры;
• сечение воздуховодов;
• аэродинамические особенности;
• объем потерь тепла на поверхностях помещений.

Предварительную схему с полным набором компонентов, отвечающую всем требованиям желательно согласовать со специалистом во избежание каких-либо ошибок и недочетов, которые могут привести к появлению в помещении сквозняка, шума или вибрации.

Профессионалы также могут помочь подобрать оптимальную модель теплогенератора, таким образом, чтобы он обеспечивал комфортную температуру и не перегревался.

Оборудование лучше всего монтировать в отдельном, заранее предназначенном для этого помещении.

Конструкции воздушного отопления бывают нескольких видов в зависимости от их параметров.

По циркуляции воздуха они бывают:

• с естественным течением воздушных масс;
• с принудительным движение воздуха под воздействием давления создаваемого вентилятором.

По размерам и масштабу:

• локальные, предназначенные для обогрева одной–двух комнат в небольшом частном доме;
• центральные – для обогрева многоэтажных зданий и больших складских или заводских ангаров.

По схеме реализации теплообмена:

• приточные, которые втягивают в помещение и обогревают уличный воздух;
• рециркуляционные, то есть один и тот же воздух движется, остывая и нагреваясь внутри помещения;
• с комбинированной рециркуляцией, когда совмещается воздух в помещении и свежий с улицы.

По расположению в помещении:

• подвесные;
• напольные агрегаты.
• Выбор теплогенератора.

Источник тепловой энергии это всегда сердце всей системы отопления, поэтому именно от его типа, мощности и конструкции зависит, комфортная температура помещений частного дома. Теплогенераторные установки бывают двух типов: мобильные и стационарные.

Первые представлены газовыми мобильными теплогенераторами, которые отличаются большими габаритами. Их применяют для обогрева больших по площади промышленных помещений, например, заводских цехов.

Вторые имеют изолированную камеру сгорания и предназначены для установки в специальных помещениях с дымоотводящей системой. Они выпускаются производителями в двух вариантах: как напольное или подвесное оборудование. Второй тип конструкции именуется калориферным, то есть выполняющим функцию обогрева только одного помещения.

Их устанавливают в загородных дачных домиках, так как такое устройство может прогреть небольшое по площади задние всего за несколько часов.

Подвесная конструкция компактна и при работе издает минимум шума. Выполнена она из плохо проводящих тепло материалов, поэтому безопасна при эксплуатации даже рядом с деревянными стенами.

Напольный агрегат значительно мощнее и больше, поэтому с помощью него можно протопить даже деревянный коттедж в несколько этажей.

Сегодня все более актуально применение тепловых насосов вместо котлов как источников тепла в доме. Стоимость таких установок извлекающих тепловую энергию из окружающей среды становится все доступнее, хотя еще и очень далека от идеала.

Принцип такого рода отопительных приборов аналогичен работе отопительных Сплит-систем. Воздух, имеющий температуру выше абсолютного нуля, в любом случае обладает тепловой энергией, которую такой насос отбирает у него, делая его еще более холодным на улице.

Полученное таким образом тепло передается внутреннему воздуху помещения, распределяясь по всей его площади.

Это довольно эффективная система ведь затраты электричества на работу вентиляторов и компрессора являются только 1/3 от тепла, получаемого из воздуха. Поэтому тепловой насос один из лучших вариантов , хотя и самый дорогой.

Оборудование для монтажа

Собственноручный монтаж системы воздушного отопления в частном доме требует покупки входящего в нее оборудования: воздуховодных коробов или жестяных труб, теплогенераторной установки, вентилятора, рукавов для забора уличного воздуха и декоративных решеток.

Монтаж системы отопления выполняется в строгой последовательности:

• Установка котла и теплообменной камеры.
• Монтаж вентилятора.
• Монтаж и разведение воздуховодов в отапливаемые помещения.
• Утепление и изоляция напорных и заборных каналов.
• Вывод на улицу через специальное отверстие в стене дома рукава для забора воздуха.

Первым делом устанавливается основной элемент конструкции – котел. Его монтируют в подвале или специальном чуланном помещении. Несмотря на то что такую простую систему отопления можно собрать абсолютно самостоятельно, подключать же ее к магистральному газоснабжению могут только профессионалы.

Дымоход выполняется из дешевой листовой жести. Сверху теплообменник стыкуется с подающим воздуховодом, а внизу под камерой сгорания монтируется вентилятор. С обратной стороны к нему подводят обратный трубопровод.

Процедура разведения воздуховодов по помещениям начинается с подключения к магистрали подающего короба гибких воздуховодов. Чаще они имеют круглое сечение. Затем устанавливается труба, выполняющая функцию обратной тяги. Ее диаметр больше, а разветвленность меньше чем на подачу.

Утепление рукавов предотвращает конденсацию на них влаги. Затем в трубопровод монтируют заслонку дроссельного типа для регулирования объемов подачи свежего воздуха. После монтажа и стыковки всех узлов системы проводят декоративные работы по скрытию труб и проводов в коробах из гипсокартона.

Отопление воздушное вместе с вентиляционной системой должно подчиняться санитарным правилам и нормам. Две такие системы можно соединить для более эффективной работы каждой из них.

Для чего нужна вентиляция

Цели систем вентиляции являются простыми и понятными для каждого: система служит для удаления отработанного воздуха из жилых помещений. Ведь когда приготавливается пища, используются санузлы, словом, жизнедеятельность кипит, воздух приобретает следующие черты: повышение влажности, увеличение концентрации пыли, накопление неприятных запахов, понижение количества кислорода. А, между тем, если неприятный запах и пыль – это просто факторы некомфортности, то повышение влажности может привести к воде, которая будет появляться на стенах в виде конденсата.

Итак, система вентиляции служит для того чтобы заменить грязный воздух на свежий. Вентиляция может быть вытяжной и приточно-вытяжной. В последнем случае отопление воздушное, как и вентиляционная система, делается с учетом возможности рекуперации тепла: то есть, отработанный воздух идет рядом с приточным каналом, при этом отдавая ему часть тепла. Самый простой рекуператор может заметно сделать меньше потери тепла через вентиляцию.

Стандарты

Стандарты заложены в приложениях к СНиП 2.04.05-91. Кратность воздухообмена для жилых помещений должна быть не менее 0.35/час. Проще говоря, объем воздуха должен полностью обновляться примерно каждые 3 часа. На одного человека, постоянно присутствующего в помещении, должно быть не меньше 30 куб.м свежего воздуха в час. Что касается кухонь, то здесь идет норма 60 куб.м/час для электрических плит и 90 куб.м/час для газовой плиты на 4 конфорки. Помимо этого, должна быть предусмотрена возможность периодически проветривать помещение с воздухообменом не меньше 180 куб.м/час. Для такой цели применяется форточка или фрамуга у металлопластикового окна, но можно использовать вытяжку.

Для ванных комнат и туалетов – 25 куб.м/час на каждое помещение. Если эти санузлы совмещены, то норма составляет 50 куб.м/час.

Воздушное отопление

Воздушное отопление требуется для того чтобы поддерживать комфортную температуру в холодный период. А какая именно это температура – расписано в ГОСТ 30494-96.
Так, для жилых помещений норма - +20 градусов, для угловых жилых комнат - +22 градуса. Для кухонного помещения - +18 градусов, ванная комната - +25 градусов, а туалет - +18 градусов. Заметим, что такие нормы пригодны для многоквартирных домов.

Расчет мощности, на который обычно опираются проектировщики, создающие отопление воздухом и вентиляцию, дает довольно усредненные значения – и точным образом определить утечки тепла будет трудно. Помимо этого, они меняются в зависимости от того, какие в данный момент температура, ветер и влажность на улице.

Но уже достаточно долгое время существует такая методика, на которой можно основываться в случае самостоятельного проектирования. Инструкция здесь довольно простая: на 1 куб.м помещения нужно 40 Вт тепловой мощности. На каждый оконный проем добавляем по 100 Вт тепла. На каждую дверь, которая ведет на улицу – 200. Коэффициент для угловых квартир – 1.2-1.3, для частных домов – 1.5. Также применяется региональный коэффициент: 0.7-0.9 для теплых регионов, 1.2-1.3 для европейской части Российской Федерации, 1.5-2.0 для Крайнего Севера и Дальнего Востока. Когда на улице более теплая температура, чтобы регулировать температурный режим в доме, не открывая форточки, можно заменить вентиль радиатора на дроссель или термостатическую головку.

Обычно отопление теплым воздухом и вентиляция – это два разных контура, которые между собой не пересекаются. Однако в некоторых случаях вентиляционная и отопительная система могут быть совмещены.

Первый вариант – это компактные установки отечественной промышленности. Источник тепла в данном случае – сгорание дизельного топлива, электричество. Так, приводится в действие вентилятор, который обеспечивает нагнетание нагретого воздуха.

Такие установки и их аналоги применяются чаще всего в гаражах, маленьких мастерских, на промышленных объектах малых размеров в качестве системы периодического использования. Но чтобы обогревать и вентилировать жилой дом, такие устройства являются неэкономичными.

Отопление горячим воздухом при помощи котлов в сочетании с отопительными печами и системами воздуховода – это более распространенный вариант. Так, сгорание топлива обеспечивает не теплоноситель, а воздух, который продувается через теплообменник. Горячий воздух по системе воздуховодов идет по дому. Чтобы уменьшить нецелевые тепловые потери, вентиляционная и отопительная системы прокладываются теплоизолированными рукавами, кладутся под чистовой пол между лагами, запрятываются в стены и устанавливаются над подвесным потолком.

Холодный воздух, который вытесняется из помещения, идет на улицу полностью или частично. Некоторая часть этого воздуха может быть использована снова ля нагревания.

Заметим, что, казалось бы, логичнее было бы подавать теплый воздух через решетки, которые расположены максимально близко к полу. Так, за счет конвекции воздух будет равномерно греть помещение. Но не в данном случае. Обычно вентиляционная система подает нагретый котлом воздух сверху, потом холодные массы воздуха вытесняются в те вытяжные решетки, которые расположены внизу.

Тепловые насосы и канальные кондиционеры

Иногда можно встретить комбинированные системы климат-контроля, в которые входят такие компоненты, как:

• Канальный кондиционер, который, в зависимости от погоды, способен нагревать, охлаждать и осушать воздух.
• Пылевой фильтр.
• Ультрафиолетовый фильтр, который обеззараживает воздух.
• Система приточно-вытяжной вентиляции.

В данном случае источником тепловой энергии выступает электрическая энергия. Изучая отзывы, можно отметить, что такая схема работы – это очень удобно. Ведь у вас есть лишь один блок управления, который контролирует абсолютно все характеристики из одной точки. Если сравнивать с традиционной системой, где вентилятор – где-то на чердаке, кондиционеры – в помещениях, отопление воздухом по трубам – где-то еще, то такая система кажется более продуманной и усовершенствованной.

Также это экономично, если сравнивать с дизельными системами, пеллетными котлами, баллонным газом. Инверторная система управления компрессором перекачивает в помещения 3.5-4.5 кВт тепла на каждый 1 кВт электрической мощности.

Помимо этого, с такой комбинированно системой можно сохранить интерьер помещений. Ведь в таком случае на виду будут только решетки вентиляции, так как воздушное отопление, как видно на фото, не требует установки разводки и радиаторов.

Конечно же, есть и несколько недостатков такого рода схемы. Стоимость готовой системы – довольно высокая. Например, если взять китайские канальные кондиционеры с тепломощностью при работе на обогрев в 15 кВт-часов, то стоить они будут порядка 70 000 рублей.

Наружный блок, который отбирает тепло у атмосферного воздуха, может функционировать при температурном режиме не ниже, чем -15 - -25 градусов по Цельсию. А с падением температуры на улице эффективность работы системы только понизится.

Альтернативой такой системе является геотермальный теплонасос. Так, если в зимний период воздух остывает до очень низкого температурного режима, то ниже глубины промерзания земля постоянно прогрета до 8-12 градусов. В грунт погружается теплообменник с достаточной площадью – и у вас будет практически нескончаемый ресурс тепла, которое необходимо перекачать в свой дом.

Вопросы безопасности

Конечно же, при проектировании следует учитывать все необходимые противопожарные требования к вентиляционным и отопительным системам. Такие требования полностью прописаны в пособии 13.91 к СНиП 2.04.05-91. Однако, к жилым помещениям применяется только их часть.

Так, при применении воздуховода из горючих материалов следует его прокладывать в шахте или негорючей гильзе. Горючесть должна быть не ниже группы Г1 – слабогорючие, температура продуктов сгорания – не более 135 градусов по Цельсию.

Допускается применять вентиляторы и их кожухи из горючего материала. Конечно, более безопасными являются воздуховоды из оцинковки. Именно такие изделия используются в промышленных помещениях. В целях безопасности рекомендуем ограничивать температуру подаваемого воздуха в жилое помещение до 60 градусов.

Альтернативой водяному и электрическому отоплению является воздушное отопление частного дома по канадской методике. Такая система предполагает, что тепловой воздух будет циркулировать в трубопроводе, равномерно распределяя тепловую энергию по всему периметру помещения. Воздушное отопление может быть интегрировано с вентиляционной системой, дополняясь фильтрующими элементами, кондиционерами и увлажнителями.

Принцип воздушного отопления для частного дома

Такое отопление, как правило, применяется для домов каркасной конструкции, которые широко распространены в Канаде, откуда и пошло название технологии. Дело в том, что каркасные дома, в отличие от кирпичных сооружений, не могут эффективно удерживать тепло, которое продуцируется батареями, а воздушный обогрев создает оптимальный микроклимат с минимальными финансовыми затратами.

Визуального схема воздушного отопления на примере двухэтажного дома выглядит следующим образом:

Разновидности воздушного отопления

Естественная (гравитационная)

• Теплый воздух от печи расширяется, и когда становится легче, распространяется по радиаторам.
• Теплый воздух уменьшает давление, и в образовавшееся пространство затягиваются холодные массы.
• Холодные массы подогреваются, и цикл повторяется с первого пункта.
• Попадающие в дом теплые массы вытесняют холодный поток.
• Обогрев происходит до тех пор, пока работает котел.

Гравитационная система используется только в небольших постройках. Она отличается инерционностью, а главным ее преимуществом является энергонезависимый контур. Он может эффективно работать без установки дополнительных электрических приборов, за счет этого происходит экономия на монтаже.

Принудительная

• Главным узлом отопления является вентилятор, который необходимо устанавливать под нагревателем. Например, в качестве вентилятора может выступать воздушная пушка.
• В вентилятор поступает разогретый теплогенератором воздух, где очищается от мусора и микробов.
• Сквозь решетки вентилятора воздух поступает в воздуховоды и обогревает помещение. Воздуховоды необходимо утеплить, если в дальнейшем будет устанавливаться кондиционер, в противном случае будет скапливаться конденсат.

При использовании принудительного вида воздушного отопления воздух забирается извне, поэтому наблюдается регулярное его очищение.

Источники тепла для воздушного отопления

• Грунт-воздух . Почва ниже точки промерзания круглый год сохраняет высокую температуру, и чем глубже он залегает, тем она выше. Это тепло можно извлекать круглосуточно, если погрузить горизонтальный коллектор и несколько глубинных зондов.
• Воздух-воздух . Типичным представителем канонической системы такого отопления выступают канальные кондиционеры. В них принцип работы основан на выходе горячего воздуха из теплового насоса и последующем его перемещении во все помещения по взаимосвязанным воздуховодам.
• Вода-воздух . Этот источник тепла используется в случае неглубокого прохождения грунтовых вод. При использовании такой системы нужно вырыть колодец, а в него опустить зонд-теплообменник. Такую схему применяют, когда рядом с постройкой есть незамерзающий водоем. Так как вся суть процесса завязана на постоянном доступе к воде, то применение такой системы отопления встречается нечасто. Схема такого отопления:

Оборудование, задействованное в воздушном отоплении

• Теплогенератор . В его качестве может выступать газовый воздухонагреватель, тепловая пушка, водяной калорифер или солнечный коллектор. Один из них на выбор будет являться источником тепла.
• Теплообменник . Назначение этого устройства – нагрев воздуха, в нем не допускается смешивания теплоносителя с газом. Он также называется рекуператором и экономайзером. Его установка обязательна для больших систем.
• Воздуховоды . По ним нагретый воздух подается в отдельные помещения. Бывают квадратного, прямоугольного и круглого сечения, представлены они в определенных типоразмерах. Их соединение друг с другом не представляет ничего сложного, поэтому монтаж можно выполнять самостоятельно.
• Фильтр , выступающий в качестве освежителя и увлажнителя, способен поддерживать чистоту воздуха.
• Автоматическая система отслеживания температуры в помещениях, она контролирует работу теплогенератора.
• Кондиционер . Встраивается в систему и применяется в летние знойные дни.

Расчет воздушного отопления

• Потери тепла считаются отдельно для каждой комнаты.
• Аэродинамический расчет проводится для всей отопительной системы.
• Выбор мощности и вида воздухонагревателя будет зависеть от расчетных потерь тепла.
• Количество получаемого воздуха рассчитывается в зависимости от мощности нагревающего устройства.
• Потребуется точно рассчитать сечение воздушных каналов.

• толщина стен и их материал;
• численность людей, которые будут постоянно находиться в комнате;
• количество окон и их общая площадь;
• мощность и теплоотдача дополнительных источников тепла.

Расчет отопления без вентиляции

Q = 1/R * (tв - tн) * S , где

• R - сопротивление теплопередачи ограждения конструкции, то есть стены, окна, пола или кровли (м?*?С/Вт);
• tв - температура внутреннего воздуха;
• tн - температура наружного воздуха;
• S - площадь ограждения конструкции.

R = ? / ? , где

• ? – толщина конструкции (м);
• ? – коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м*?С).

По упрощенной схеме расчетов, которая применяется и для других систем отопления, принято считать, что на 1 м? вполне достаточно 40 ватт мощности теплового агрегата. Для каждого отдельного района страны нужно использовать свой коэффициент. Например, северных регионов он составляет 1,5-2. Если жилье имеет стандартную высоту потолков, равную 2,5-2,7 метра, то при расчетах можно придерживаться таких значений: на 10 м? -1 кВт.

Расчет отопления с вентиляцией

Q = c * m (tв - tн) , где

• m - масса приточного воздуха (кг);
• с - удельная теплоемкость воздушной смели (Вт/(кг*?С)). Коэффициент равен 0,28.

Самостоятельное выполнение воздушного отопления (видео)

Набросав предварительный план подключения системы, лучше его обговорить со специалистами, даже если имеется свой личный опыт в этом деле, чтобы посторонний человек смог объективно оценить и найти скрытые недочеты, которые могут привести к появлению в процессе эксплуатации системы вибрации, сквозняка и постороннего шума.

Знающий специалист может помочь с выбором подходящей модели теплогенератора, которая бы обеспечивала нагрев воздуха до необходимой температуры и не перегревалась при интенсивной работе. Если устройство достаточно громоздкое, для него лучше отвести дополнительное помещение, прилегающее к дому. Тепловые установки бывают двух типов:

• Стационарные . Они чаще всего работают на газовом топливе, из-за внушительных размеров должны устанавливаться только в отдельных помещениях. В основном их используют фермеры для обогрева больших зданий, так же часто их устанавливают в заводских цехах.
• Мобильные . Удобны тем, у кого есть дачи и загородные коттеджи, они выполнены не с такими большими, как стационарные аналоги. Их камера сгорания изолирована, но для обеспечения безопасности окружающей среды такие агрегаты необходимо располагать в помещениях со встроенной системой дымоотвода. Такой тип также известен как калориферный.

• Монтаж котла и установка теплообменника. Первый монтируется обычно в подвальном помещении. Его газовую версию подключать самостоятельно запрещено, это должно быть согласовано с соответствующими службами.
• Создание в стене помещения, где стоит теплообменник, дыры. В нее будет выведен рукав воздухоотвода.
• Соединение теплообменника с подающей трубой воздуха.
• Установка под камеру сгорания вентилятора. Подвод к его внешней стороне обратной трубы.
• Выполнение разводки воздухоотводов и их крепеж. Чаще всего, они выбираются с круглым сечением, для него необходимо подобрать специальные кронштейны.
• Монтаж подающих каналов и обратного воздуховода, их утепление.

Плюсы и минусы воздушного отопления

• Возможность экономии энергии. В ночное время термостат прикручивают, а в дневное, наоборот, возвращают его показатели в прежнее состояние, чтобы дом прогрелся.
• Отсутствие протечек. Теплоносителем в такой системе выступает воздух, и он не может самопроизвольно выходить из системы. Его промерзание также невозможно. Это свойство особенно актуально в загородных домах, владельцы которых наведываются в них очень редко.
• Отсутствие дополнительного оборудования и, как следствие, экономия на нем.
• Высокая экономичность системы. Если монтаж отопления доверить высококвалифицированному специалисту, то после этого КПД отопления будет на уровне 93%. В сравнении с другими видами отопления, это большой показатель. Например, при использовании водяного отопления он едва достигает 75%.
• Функция охлаждения. В летний сезон если организовать дополнительную тягу, то с помощью воздуха можно охладить помещение.
• Минимальные расходы топлива. Теплоноситель такой системы нагревается быстро, при этом работа теплогенератора происходит в «щадящем» режиме. Его включение регулируют автоматические датчики, которые срабатывают на понижение температуры в помещениях.
• Отсутствие затрат на приобретение других отопительных или кондиционирующих устройств.
• Бесшумность. Воздух по трубам продвигается, не создавая дополнительных звуков.

• Такое отопление в старом доме не выполнишь. Его проект нужно продумать еще до возведения жилья.
• Система нуждается в регулярном техобслуживании.
• Водяное отопление предполагает постоянное регулирование уровня влажности и необходимость проверки чистоты фильтров.
• Без запасного источника электричества в далеко расположенных коттеджах в случае перебоев электричества система работать не будет.

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 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

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 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.

Если Вы находитесь в поиске подрядной организации на воздушное отопление Вашего частного дома или промышленного Объекта – мы рады предложить Вам свои услуги!