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.
Наряду с традиционным водяным отоплением с помощью радиаторов в частном строительстве все большее распространение получают системы воздушного обогрева. Особенно актуален обогрев воздухом в частных коттеджах большой площади и этажности или там, где требования к интерьеру помещений повышены. В первом случае традиционные системы теряют эффективность, а во втором не допускается установка батарей. В данном материале мы раскроем тему, каким способом можно устроить воздушное отопление в частном доме своими силами.
С чего начать?
Задумку с воздушным обогревом рекомендуется выполнять поэтапно, тщательно проверяя свою работу, потому что цена ошибки слишком велика. Конечно, лучше всего это делать на стадии проектирования жилища, но при желании это можно реализовать и на готовом объекте. Последовательность такая:
- Выполнение расчетов тепловой мощности, потребной на обогрев дома.
- Выбор воздушной отопительной системы.
- Разработка схемы.
Пройдя эти этапы, вы выйдете на подбор и приобретение оборудования, а после перейдете к монтажным работам, которые сможете выполнить своими руками или с помощью специализированных организаций.
Совет. По результатам своей работы рекомендуется проконсультироваться со специалистами, занимающимися проектированием подобных систем. Это поможет прояснить многие нюансы, а также проверить свои расчеты.
Расчет воздушного отопления
Прежде чем выполнять расчет, следует знать, что воздушное отопление можно совместить с вентиляцией. От этого будет зависеть и ход вычислений, но в любом случае сначала определяются тепловые потери через наружные стены, окна, кровлю и полы для каждого помещения. Для этого используется формула, приведенная для стены:
Qстены = 1/Rстены х (tв – tн) х Sстены , где:
- Rстены – сопротивление теплопередаче, (м2 ºС / Вт);
- Sстены – площадь стены в пределах рассматриваемого помещения, м2;
- tв и tн – соответственно, температура внутреннего и наружного воздуха.
Эта же формула применяется и для вычисления теплопотерь окон и прочих ограждающих конструкций. Зная материалы, из которых построены или будут строиться эти конструкции, просчитывается сопротивление теплопередаче R для каждой из них:
R = δ / λ , здесь:
- δ – толщина конструкции в метрах;
- λ – коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м · ºС). Данная величина – справочная, ее нетрудно найти в технической литературе.
Полученные значения для всех строительных конструкций, ограждающих помещение от внешней среды, складываются и получаем величину тепловой мощности отопительной системы для компенсации потерь сквозь эти конструкции. Если надо произвести расчет воздушного отопления, совмещенного с системой вентиляции, то к полученной величине прибавляется тепловая энергия, затрачиваемая на прогрев приточного воздуха. Ее рассчитывают по формуле:
Qвент = cm (tв – tн) , где:
- Qвент – энергия, уходящая на подогрев приточного воздуха, Вт;
- m – масса приточного воздуха, кг;
- tв и tн – температура внутреннего и наружного воздуха;
- с – удельная теплоемкость воздушной смеси, равна 0.28 Вт / (кг ºС).
Чтобы выполнить дальнейший расчет системы воздушного отопления, надо узнать массу воздушной смеси m (кг). Для этого сначала определяется ее количество в м3, после чего умножается на плотность, ее значения при разных температурах приведены в технических справочниках. Количество приточного воздуха для жилых комнат принимается по их объему, что соответствует кратности обмена 1 раз в час.
Системы воздушного отопления
Любое воздушное отопление частного дома, сделанное своими руками, можно условно разделить на местное и централизованное. К первому виду относятся все аппараты, подогревающие воздушную среду в пределах одной комнаты. Это электрические тепловентиляторы, сплит – системы, местные приточные установки и прочие подобные устройства. Централизованные системы характеризуются наличием одного источника тепла, - котла. Производимая им энергия передается теплоносителю и распределяется по комнатам различными способами (с помощью воздуховодов или труб с теплоносителем).
По способу нагрева система воздушного отопления частного дома может быть нескольких видов:
- с полной рециркуляцией;
- с частичной рециркуляцией;
- прямоточная;
- прямоточная с рекуперацией тепла.
Принцип, по которому работает схема рециркуляционного отопления, заключается в том, чтобы пропускать через электрический или другой нагреватель воздушную среду помещения без добавления свежего воздуха извне. Примером такого нагревателя может служить та же сплит – система, тепловентилятор или фанкойл централизованной установки.
Примечание. Исключением являются кондиционеры и фанкойлы с функцией подмешивания приточного воздуха.
Если хозяин жилища хочет использовать отопление с полной рециркуляцией, то о вентиляции в здании придется побеспокоиться отдельно. Обычно в такой ситуации применяется приточно-вытяжная вентиляция с естественным побуждением. Частичная же рециркуляция позволяет объединить эти две системы – отопления вентиляции – в одну. При этом устройства, подогревающие воздушные массы внутри, захватывают часть воздуха с улицы, очищают его, нагревают и смешивают с рециркуляционным. Тогда о дополнительном притоке беспокоиться не нужно, надо только обеспечить дополнительную подачу тепловой энергии на подогрев наружного воздуха, происходящий в воздушных системах отопления.
При прямоточной схеме необходимое количество воздушной смеси извне нагревается в теплообменнике вентиляционной установки и подается внутрь, при этом вытяжная система просто выбрасывает отработанный воздух наружу. Температура притока рассчитывается таким образом, чтобы поступающей с ним тепловой энергии хватало на компенсацию потерь через наружные ограждения. Например, если в комнате требуется температура 20 ºС, то прямоточная система отопления нагреет приток до 25-30 ºС, чтобы компенсировать теплопотери.
Примером прямоточных систем могут служить местные приточные агрегаты, встраиваемые в стены или котлы воздушного отопления, тепло от которых расходится по дому с помощью воздуховодов. Учитывая, что прямоток – не самое экономичное решение, то для отбора теплоты у вытяжного воздуха стали использовать теплообменники – рекуператоры, в них происходит передача энергии от вытяжного потока приточному, в результате чего на подогрев последнего затрачивается на 50-60% меньше теплоты.
Воздушные тепловые насосы для отопления
В последние годы стало актуальным использование тепловых насосов в качестве источников тепла вместо котельных установок. Это касается установок, извлекающих тепловую энергию из окружающей воздушной среды, чья стоимость становится все более доступной.
Для справки. Существуют геотермальные тепловые насосы, использующие энергию земли, но их стоимость в наше время нельзя назвать доступной.
Принцип, по которому осуществляется отопление дома воздушным насосом, весьма схож с работой сплит – системы на обогрев. На самом деле воздух, чья температура выше абсолютного нуля, содержит в себе тепловую энергию, поэтому данный аппарат отбирает ее, охлаждая воздушные массы на улице еще сильнее. Полученное тепло передается внутреннему воздуху и распределяется по жилищу. Нельзя не отметить, что данный метод – наиболее эффективный среди всех существующих. Затраты электроэнергии, идущие на работу вентиляторов и компрессора, составляют только третью часть от количества тепла, извлекаемого из воздушной среды. Поэтому тепловой насос для отопления коттеджа – самое лучшее решение, хотя и самое дорогостоящее.
Заключение
После того как выбран тип системы, понадобится схема воздушного отопления вашего дома. Ее лучше разрабатывать с помощью специалистов, поскольку понадобится оптимально проложить трубопроводы и воздуховоды, а также правильно подобрать оборудование, имеющее немалую стоимость.
1.
2.
3.
Для того чтобы оборудовать надежную, качественную и, что очень важно, экономную систему теплоснабжения в доме частного, типа, можно применит отопление воздушного типа. Воздушное отопление в частном доме значительно упростит эксплуатацию всей системы и позволит создать в помещении благоприятный микроклимат.
То, как выбрать такое отопление, во многом зависит ряда критериев. Однако этот вариант обогрева уже успел доказать свою производительность и высокие показатели работы на практике, чем и завоевал сравнительную популярность среди потребителей.
Наиболее распространенной является воздушная система отопления дома, поскольку такой вариант является не только вполне доступным в плане стоимости, но и отличается хорошей производительностью и экономичностью. Конструкция такой системы включает в себя следующий набор функциональных элементов:
- тепловой генератор, который представляет собой калорифер, работающий на воде. Это устройство является основным в процессе нагрева воздуха в помещении;
- специальные разветвленные каналы, именуемые воздуховодами. Они призваны направлять нагретый воздух в нужное помещение;
- оборудование наподобие стандартного вентилятора, которое отвечает непосредственно за передачу тепла в нужный участок комнаты.
Плюсы и минусы воздушного отопления в частном доме
Среди неоспоримых преимуществ, которыми обладают системы воздушного отопления частного дома, обязательно нужно выделить следующие:- очень высокая производительность работы (около 90%);
- вся конструкция исключает наличие каких бы то ни было дополнительных отопительных элементов наподобие радиаторов, труб и т.п.;
- воздушные отопительные системы могут быть связаны с системами контроля над климатом, сто особенно важно для жилых помещений, поскольку это дает возможность поддерживать желаемую комфортную температуру в комнате;
- благодаря низкой инерционности качественно обогреть помещение можно очень быстро.
- схема воздушного отопления подразумевает монтаж этой коммуникации исключительно на этапе строительства сооружения частного типа;
- для качественной работы такая система требует постоянного внимания со стороны хозяев и должного обслуживания;
- принцип работы воздушного отопления построен так, что для функционирования ему требуется постоянное электрическое питание, что, в свою очередь, объясняет необходимость обязательного устройства резервной точки подачи электроэнергии;
- в процессе эксплуатации каким-либо образом усовершенствовать такую систему не получится.
В принудительной системе циркуляции обязательно наличие вентилятора, который путем давления направляет нагретые потоки воздуха, поступающие через воздуховоды. Монтаж такого вентилятора осуществляется под камерой сгорания, которой оборудованы котлы воздушного отопления (прочитайте: "Как использовать котел воздушного отопления – варианты обогрева теплым воздухом "). Это устройство призвано очищать попадающий в него воздух от частиц пыли и иных вредных веществ и передавать уже очищенный поток в теплообменник.
Непосредственно после теплообменника нагретый до нужной температуры воздух поступает в комнату, после чего возвращается обратно в систему через систему вентиляции по воздуховодам обратного пути.
Как правильно рассчитать систему воздушного отопления
Правильный расчет системы отопления воздушного отопления должен выполняться с учетом следующих параметров:- показатели мощности нагревателя воздуха. Этот параметр должен быть таким, чтобы помещение обогревалось нормальным образом даже с учетом всех теплопотерь;
- скорость, с которой передается нагретый воздух;
- объем потерь тепла, осуществляемых через оконные и дверные проемы, а также через стены и перекрытия;
- диаметр, который имеют воздуховоды. Здесь важно выполнить расчет характеристик аэродинамики для того, чтобы определить, сколько теплого воздуха теряется. Читайте также: " ".
- значительный перегрев носителя тепла;
- неприятный шум и стук в процессе работы;
- сквозняк, появляющийся в комнатах.
Принцип монтажа системы воздушного отопления
Генератором тепла в такой системе может служить как стандартный электрический нагреватель, так и котел отопления, работающий как на газу, так и на твердом топливе.В том случае если теплогенератором будет выступать твердотопливный котел, то очень важно, чтобы он был оборудован функцией регулирования скорости, с которой будет гореть источник тепла. Если применяется котел на газу, то он должен быть оснащен системой автоматического включения и выключения, а также функцией контроля над температурой топливе, чтобы этот показатель не выступал за пределы обозначенного параметра.
Приобретать все необходимые установочные материалы, такие как воздушный клапан для отопления, заслонки, воздуховоды и иные элементы требуется заранее и уже в готовом к монтажу виде.
На видео показан один из вариантов системы воздушного отопления в частном доме:
Можно с уверенностью сказать, что подобная воздушная отопительная система может быть оборудована в любом помещении, важно лишь четко соблюсти все нормы ее монтажа и серьезно отнестись к процессу установки. При возникновении любых сложностей всегда можно прибегнуть к помощи профессиональных специалистов, которые подскажут, как правильно оборудовать радиаторы воздушного отопления, а также предоставят различные фото этих изделий и помогут разобраться с особенностями их подключения к системе.
Занимаясь постройкой собственного дома, необходимо позаботиться о выборе для него отопления. В современных условиях производители предлагают множество решений, которые способны повысить эффективность этого процесса. Некоторые технологии предполагают модернизацию газовых систем отопления, а есть варианты менее популярные в нашей стране, но успешно внедряемые за ее пределами.
К одному из таких способов обогрева домов относятся системы воздушного отопления. Лидерами по внедрению подобной аппаратуры являются страны североамериканского континента. Там частные домовладения в большинстве случаев оснащены именно этим типом отопительных установок.
Актуальность внедрения
Для воздушной системы отопления характерны режимы терморегуляции, при которых доведенный до необходимой температуры воздух (разогретый либо охлажденный) подается по разветвленным в помещении каналам непосредственно в каждую комнату.
Данный вариант компоновки имеет определенные преимущества перед классическими радиаторными системами обогрева:
- в конструкции не используется промежуточный теплоноситель (вода или антифриз), что существенно облегчает обслуживание, потребность в контроле необходимого объема воды либо наличии завоздушивания системы;
- присутствует возможность зонированного обогрева помещений с индивидуальными температурными режимами для каждого помещения в зависимости от текущей ситуации;
- в схеме системы воздушного отопления отсутствуют радиаторы, что позволяет рационально использовать пространство и повышает безопасность комнат для маленьких детей;
- общий коэффициент теплоотдачи является относительно высоким, при этом минимизированы затраты на теплогенерацию;
- в систему встроена дополнительная электронная фильтрация воздуха, обеспечивающая защиту от распространения пыли и вредных микроорганизмов.
ВИДЕО: Особенности конвекционного типа обогрева
Сопоставление воздушных с водяными системами
Основными конкурентами для систем воздушного отопления частного дома являются системы с жидким теплоносителем. Поэтому уместно их сравнивать по основным параметрам:
- За счет отсутствия посредника-теплоносителя удается повысить общий КПД системы, который достигает в разных моделях воздушных систем 80-95%. Наличие в цепи программируемого термостата способно повысить дополнительную экономию в 5-15%. В этом случае используются дежурные режимы, понижающие температуру при отсутствии хозяев на 5-7 0 С.
- Минимальная инертность позволяет выходить аппаратуре в рабочий режим за считанные минуты. Так как происходит быстрая циркуляция воздуха, то обогреть помещение также удается за 10-20 минут, в зависимости от его объема.
- Так как система не имеет жидкости в разветвленных магистралях, то даже при значительном понижении температуры не происходит какого-либо перемерзания системы.
- Максимальная степень автоматизации позволяет генерировать именно столько тепловой энергии, сколько нужно для выхода в заданный режим, снижая потери и гибко реагируя на текущую потребность.
Срок эффективной службы воздушного отопления дома по канадской методике составляет до 40 лет. При этом можно монтировать в качестве дополнения установку, занимающуюся увлажнением воздуха.
Принцип работы
Главным элементом в цепи является нагреватель воздуха. Он оснащен вентилятором, нагнетающим воздушные потоки для транспортировки их к месту применения. Струя проходит сквозь установленный фильтр. Теплогенератором могут выступать такие элементы:
- газовая горелка;
- электрический ТЭН;
- топка твердотопливного котла.
Использовать теплогенераторы для воздушного отопления на твердом топливе уместно в регионах, где этот тип топлива является широко распространенным.
Забор внутреннего воздуха осуществляется сквозь вмонтированные каналы, по которым он отправляется через фильтр к теплообменнику, где происходит передача тепловой энергии поступившим потокам. Внутренний нагретый воздух получает небольшую порцию наружного свежего воздуха, таким образом обеспечивается приток чистого кислорода в комнату.
Внешний забор воздуха установлен по периметру здания в районе окон или дверей, где происходит наибольшая теплопотеря. Процедура является цикличной, позволяя добиться нужной температуры на термостате. Все управление системой ведется через термостат, который можно запрограммировать на различные режимы, например, лето/зима, вариативность по времени суток и дням недели.
В теплое время года вся система быстро перенастраивается на режим охлаждения. Циркуляция воздуха проводится не через обогревательные элементы, а через хладагенты.
Разновидности отопительных воздушных систем
Существует несколько популярных систем, использующих разнообразные принципы работы. Наиболее популярными из них являются прямоточная и рециркуляционная система обогрева. Разберемся в их устройстве.
Прямоточная
Для прямоточной системы необходимо отдельное помещение в цокольном этаже или подвале. Разогрев воздуха осуществляется посредством сжигания каменного угля либо дров. Далее он перемещается благодаря естественному процессу в верхние полости, расположенные за отверстием в полу или в стенах. Далее осуществляется его выход наружу. При этом он успевает отдать тепловую энергию элементам здания - полу и стенам. Данный вид обладает меньшим КПД, поэтому используется гораздо реже, хотя стоит дешевле остальных.
Рециркуляционная
Рециркуляционные системы воздушного обогрева в большинстве случаев используют для обогрева воздуха газовые горелки в комплекте с большим числом фильтров. Разогретый воздух проходит по всем каналам и попадает в верхнюю область здания, где, остывая, опускается и вместе замещающими его объемами нового воздуха циркулирует в системе. В процессе можно полагаться на естественную циркуляцию за счет температурного расширения. Однако, более эффективно применять принудительное перемещение воздуха за счет установки вентиляторов.
Комбинированный вариант
Это различные комбинации воздушно-водяных или масляных схем отопления помещений, которые предлагаются в большинстве случаев для нескольких, соединенных между собой единой воздушной магистралью. Принцип работы заключается в том, что теплоноситель поступает от котельной по всем помещениям, а в качестве теплоотдающего элемента используется очень мощный радиатор.
Пример организации с частичным притоком свежего воздуха
Эти принципы работы опробованы в крупных промышленных помещениях в нашей стране, но также они являются перспективными для внедрения в бытовых условиях частных домостроений.
Что нужно для монтажа воздушного отопления
И хотя на сегодняшний день только в России работает несколько тысяч компаний по установке и монтажу воздушного отопления, его несложно собрать собственноручно.
Первое и основное - выбрать теплогенератор, который будет продуцировать тепло в дом. Марка теплогенератора и его мощность зависят от площади дома или квартиры, где будет монтироваться такая система.
Что еще понадобится для монтажа системы:
- гибкий воздуховод - специальная оцинкованная труба, по которой будет циркулировать горячий воздух;
- тройники для соединения труб и создания полноценной воздушной магистрали;
- решетки для подачи горячего и забора охлажденного воздуха;
- алюминиевый скотч для обеспечения герметичности соединения воздушной магистрали;
- нож и монтажные крепежи.
Разновидности воздуховодов
- Идеальный вариант, когда вентиляционные каналы проектируются еще на стадии строительства дома, для чего в стенах или перекрытиях монтируются специальные ниши, размер которых достаточен для расположения воздуховода.
- При монтаже отопления в уже построенном доме понадобится возводить фальш-стены или подвесные потолки, которые смогут замаскировать массивные трубы.
В целом это удобная и перспективная система отопления, при которой затрачивается минимум средств на обогрев. Есть некоторые нюансы по обустройству и монтажу, но это действительно тонкости, которые по сравнению с обвязкой котла и монтажом радиаторов кажутся незначительными.
ВИДЕО: Экономичное воздушное отопление частного дома
Рабочая схема воздушного отопления включает минимальный набор оборудования:
- источник тепла (теплогенератор);
- воздуховоды, доставляющие тепло в обогреваемые зоны.
Примеры самодельного воздушного отопления подробно представлены в интернете с фото и схемами, но интерес к таким системам не ослабевает. К преимуществам воздушного отопления отнесем:
- высокий КПД, достигающий 93%;
- непосредственную передачу тепла в отапливаемые зоны без труб, радиаторов отопления и т.д;
- возможность создания микроклимата помещения объединением отопления с климатической системой;
- мощность и малую инерционность воздушного отопления, позволяющую быстро прогревать жилье до нужных температур.
Приведем несколько способов устройства воздушного отопления частного дома собственными силами, отметим плюсы и минусы каждого из способов.
Как сделать воздушное отопление частного дома от солнца
Преимущества солнечного отопления очевидны - домовладелец вкладывает средства только в приобретение оборудования, а сам источник тепла не стоит ничего. Окупаются солнечные электростанции примерно за три года, а срок эксплуатации их в десять раз больше (до 30 лет).
Существует два типа солнечного отопления: от солнечных батарей и .
Преимущества солнечного отопления:
- абсолютная экологическая безопасность;
- простота эксплуатации;
- постоянное развитие технологии производства и снижение стоимости оборудования.
Среди недостатков отметим:
- малую производительность станции в пасмурные дни;
- пока еще высокую стоимость оборудования и монтажа;
- необходимость точного расчета и правильной расстановки оборудования для максимально производительной работы.
Установки на солнечных батареях
Принцип работы таких установок основан на формировании солнечным светом постоянного тока при попадании на специальные полупроводники. Преобразователь переводит постоянный ток в переменный. Напряжение, которое при этом появляется в солнечных батареях, передается системе отопления. Энергия также может накапливаться аккумулятором, а затем использоваться в пасмурную погоду.
Солнечные батареи технически непросты, производство их потребует знаний и навыков. К тому же, такое оборудование обычно используют, чтобы . Этот вид отопления используют там, где есть электрическое отопление - или . Если мощности установки достаточно, то можно обеспечивать дом горячей водой.
Эффективность батарей зависит, в основном, от количества солнечной энергии. В средних и северных широтах, где солнца недостаточно, можно порекомендовать использовать комбинированные установки, в которых солнечные батареи будут играть вспомогательную роль.
Установки на солнечных коллекторах
Принцип действия таких установок также основан на сборе и преобразовании энергии Солнца, только трансформация происходит не в электрическую, а в тепловую энергию. Теплоноситель в коллекторе нагревается под действием солнечных лучей и отдает свое тепло в помещении. Производительность такой установки также зависит от количества солнечного света.
По типу теплоносителя различают установки нагревания:
- воды и антифриза;
- воздуха.
Порядок устройства солнечного коллектора:
- Стену южной стороны дома утеплить пенопластом и покрасить черной краской.
- Сверху пришить деревянные рейки.
- Снизу сквозь стену дома и утепление с краев пробить 2 конвекционных отверстия для холодного воздуха, сверху 1 для горячего воздуха. Диаметр отверстий 20 см.
- На рейки нашить профнастил, который сверху закрыть черной полиэтиленовой пленкой (лучше стеклом).
Принцип работы коллектора очень простой: циркуляция холодного воздуха из дома происходит через нижние отверстия, нагретый воздух поступает в дом в верхнее конвекционное отверстие.
В ноябре в полдень при температуре 9 градусов в солнечный день воздух, подаваемый в дом, коллектор нагревает до 46 градусов.
Схема солнечного воздушного отопления частного дома
Как сделать воздушное отопление своими руками от печи
Рассчитывая воздушное отопление, исходят из того, что 1 кВт мощности отопительного прибора может обогреть 10 кв.м хорошо утепленного помещения. Каминные топки мощностью 10 кВт соответственно способны отапливать дом площадью 100 кв.м.
Системы естественной конвекции
Воздушная система отопления от печи (камина) подразумевает распространение тепла в другие помещения дома потоками нагретого воздуха. Для этого обычно используют гибкие теплоизоляционные каналы, идущие от камина.
Перемещение потоков нагретого воздуха может быть естественным и принудительным. Если поток воздуха направлен вертикально, то естественное перемещение будет обеспечено, если горячий воздух нужно подать на большие расстояния по горизонтали, то нужна принудительная подача. Проект воздушного обогрева дома от камина должен максимально использовать возможности естественной конвекции, для чего нужны воздуховоды большого сечения.
Огнеупорные материалы и минимальное аэродинамическое сопротивления - главные требования к воздуховодам. Длина воздуховода от камина до помещения должна быть не более 3 м. Сужений и изгибов на нем быть не должно. Система отопления естественного перемещения воздуха может отапливать не более 4-х комнат. При монтаже особое внимание уделяется изоляции участков воздухопроводов рядом с горючими материалами здания.
Системы принудительной конвекции
Принцип заключается в сборе воздуха в конвекционной камере и нагнетании оттуда в разные помещения дома одним или несколькими вентиляторами канального типа. Расстояние подачи тепла не более 10 м. Используются гибкие вентиляционные каналы или воздуховоды малых диаметров.
Схема воздушного отопление от печи с принудительной конвекцией
Как сделать воздушное отопление на основе булерьяна
Печь булерьян была разработана для канадских лесорубов. Из-за своих уникальных характеристик, она очень быстро распространилась, и сегодня булерьян используют для отопления жилья, производства, гаражей, теплиц и других объектов.
В основу работы печи положен принцип газогенерации, т.е. «тлеющего» режима горения при дефиците кислорода. Снизу в отверстия печи поступает холодный, а из труб верхней части печи выходит нагретый до 60 - 80 градусов воздух. Режим горения в такой печи полный, т.е. с дожиганием горючих газов в топке с подачей воздуха. Печь очень экономная - одной закладки дров хватает на 6 - 8 часов.
Воздушное отопление частного дома своими руками от булерьяна устраивается присоединением воздуховодов к патрубкам печи и распространением тепла воздуховодами по всему дому. Воздуховоды могут быть сделаны из гофрированного алюминия или из жести. Воздуховоды транспортируют горячий воздух только от печи, обратной подачи нет, что снижает эффективность отопления.
На фото печь-булерьян. Производство Канада
Как сделать воздушное отопление из банок
Воздушное отопление частного дома своими руками из банок - пример самостоятельного изготовления эффективной отопительной системы из подручных материалов.
1. Изготовление воздушных потоков
- Понадобятся 196 жестяных банок из-под содовой, которые нужно отмыть и сделать отверстия снизу и сверху.
- Скрепить банки между собой силиконом, сделав трубу из 14 банок. Всего 14 колонок по 14 банок. Это каналы, по которым будет поступать в дом теплый воздух.
2. Изготовление ящика для коллектора
- Для ящика понадобится фанера и доска, клей ПВА, высокотемпературный силикон, минвата для изоляции.
- Доску нужно обрезать в размер, стыки прибить гвоздями и проклеить.
- Готовую сухую коробку необходимо утеплить минватой.
- В верхней стенке нужно сделать 14 отверстий под размер банки. Это места сбора теплого воздуха.
3. Сборка коллектора
Сборку коллектора и подготовку его к работе лучше увидеть - весь процесс детально показан на видео в конце.
Коллектор способен нагревать воздух до 70 - 80° C. Использование такого коллектора может значительно сэкономить расход природного газа и электроэнергии на отопление.
Примерно так выглядит коллектор из аллюминиевых банок
Выводы
Многообразие воздушных систем отопления позволяют выбрать удобную и максимально эффективную схему для каждого конкретного случая. Популярность воздушного отопления в США и ЕС неслучайны - КПД установок такого отопления около 90%, тогда как у популярного в России водяного - не более 60%. Будущее за недорогими и эффективными методами воздушного отопления, поэтому уже сейчас нужно подбирать установки и использовать их для обогрева своих домов.
