Воздушная система отопления частного дома

Примеры систем воздушного отопления

Рис. 4 Воздушное отопление мебельного производства. Синим показана вытяжка из помещения, красным воздуховоды для подачи горячего воздуха из теплогенератора

Задание от заказчика: Отопить двух этажное здание (рис. 4), и бытовые помещения. Вид топлива – опилки, стружка и древесные отходы. На втором этаже экспозиция изделий для потенциальных клиентов.

В данном случае на выходе из теплогенератора установлен калорифер, по которому циркулирует теплоноситель, и нагревает помещения (санузел, столовая, раздевалка, бытовка), вода в калорифере нагревается от потока горячего воздуха. Установка воздуховодов в небольшие помещения была бы не целесообразно, из за большого объема строительных работ, по этому данный вариант наиболее оптимальный.

В последующем конечно теплогенератор нужно огородить в отдельную котельную.

Рис. 5 Схема отопления компостного цеха для выращивания дождевых червей. Опять же красным показана подача горячего воздуха, забор воздуха осуществляется теплогенератором за счет естественного движения обратно к теплогенератору

На рис. 5 по заказу нужно было избавить помещение от тумана в зимнее время, который образуется из за испарений при перегнивании компоста, в которых выращивали дождевых червей, в большом количестве.  

Рис. 6 Пример воздушного отопления столярного цеха. Красная ветка – это воздуховоды с горячим воздухом. Сам воздухонагреватель установлен в котельной (стены срезаны для простоты восприятия)

Отопление столярных, мебельных производств должно проводится с обязательной фильтрацией воздуха, при этом на теплогенератор устанавливается наиболее производительный вентилятор, для того чтобы по воздуховоду пропускался воздух с температурой не превышающей 80*С.

Рис. 7 Столярный цех, воздушное отопление с различными помещениями и перегородками. Данный объект имеет несколько помещений. На рисунке представлены: (1) – помещение с приточной и вытяжкой; (2) – Вытяжка из бытового помещения; (3) – вытяжка из покрасочной на улицу; (4) – приточка для нагнетания теплого воздуха в покрасочную камеру; (5) – Вытяжка из ремонтного цеха; (6, 7, 8) – Приточка горячего воздуха, в воздуховодах отверстия в данных местах с решетками; (9) – Фильтра для забора воздуха, фильтры обязательны для того чтобы древесная пыль не попадала в теплообменник теплогенератора; (10) – Непосредственно сам отопительный воздухонагреватель работающий на твердом топливе; (11) – Дымоход.

Расчет системы воздушного отопления

Наиболее экономичной системой отопления является воздушное.

Система воздушного отопления дома требует тщательных расчетов в процессе проектировки, поэтому данный этап работы лучше всего доверять рукам опытных инженеров-проектировщиков.

Но, если же, вы все-таки решились самостоятельно взяться за этот трудоемкий процесс, вам нужно учесть следующий ряд факторов:

1. диагностировать потери тепла, характерные отдельно для каждого помещения в доме;
2. нужно размерить вид воздухонагревателя, а также уровень мощности теплового нагревателя;
3. для того чтобы определить все потери воздушного отопления, нужно сделать аэродинамический расчет системы;

Многолетняя практика свидетельствует, что достижения высокого уровня теплоизоляции, мощность для каждых десяти метров квадратных должна составлять примерно от 700 до 800 Вт.

В случае если схема воздушного отопления была рассчитана самостоятельно и были допущены некоторые ошибки, вы можете столкнуться с некоторыми проблемами, основными из которых является наличие сквозняков или, допустим, перегрев нагревателя, что в итоге приводит к неисправности отопительной системы.

Именно поэтому следует тщательно перепроверить все расчеты, и только если вы уверенны, что все расчеты осуществлены четко и правильно, то можете переходить к следующему этапу, а именно, к покупке непосредственно самого оборудования.

Приобретая устройство воздушного отопления, нужно обратить внимание на некоторые особенности, а именно, на технические характеристики и возможности системы, и качество продукта.

Все эти данные вы можете узнать, обратившись к продавцу-консультанту, который сможет дать четкую информацию касательно интересующего вас устройства.

Принцип работы воздушного отопления частного дома

На принцип работы указывает название. Теплоносителем в этой системе служит воздух, который подается в комнаты.

В отличие от водяного отопления воздушное не использует дополнительный теплоноситель и не требует установки в комнатах радиаторов.

Обычно нагретый воздух транспортируется в каждое помещение по отдельным воздуховодам. Однако не везде в этом есть необходимость. В некоторых случаях систему упрощают и сокращают тем самым затраты на ее монтаж.

Газовый котел

Так же как и воду в водяной системе отопления воздух можно нагревать в специальном газовом котле. Газ как источник энергии при воздушном отоплении частных загородных домов используют чаще всего. Объясняется это двумя причинами:

1. Дешевизной. Несмотря на постепенное повышение цен газ обходится намного дешевле других энергоносителей. Дрова с заготовкой и доставкой обойдутся значительно дороже, не говоря уже об угле или нефтепродуктах.
2. Автоматизацией. Котлы на природном газе почти не требуют вмешательства человека. Достаточно выбрать режим, запустить и периодически проверять их работу. Термостат автоматически поддерживает температуру в комнатах, регулируя подачу топлива.

Важно: газовые котлы при отключении электропитания или падении напряжения перекрывают подачу газа. Этого требуют правила безопасной эксплуатации.

После восстановления подачи электроэнергии приходится запускать котел вручную. Чтобы избежать аварийного отключения, котел подсоединяют к электросети через блок бесперебойного питания.

Недостатки газового нагрева:

1. Газовый котел приходится монтировать в отдельном помещении. Настенный котел с закрытой горелкой разрешается устанавливать также и на наружной стене дома в других комнатах. В любом случае нужна хорошая вентиляция помещения.
2. Газовое отопление возможно только при наличии газопровода. Отопление баллонным газом обходится в несколько раз дороже.

Котел для твердого топлива

При наличии большого количества бесплатных древесных отходов, дешевых дров или угля имеет смысл установить твердотопливный котел. Воздух в таких агрегатах продувается через широкие трубы (диаметр 50 мм и более) с помощью вентилятора.

Преимущества:

1. При самостоятельной заготовке дрова или древесные отходы дешевле природного газа. В качестве топлива можно использовать любые сухие органические отходы.
2. Противопожарные правила для монтажа твердотопливного котла менее строгие, чем для газового.

Недостатки:

Электрический обогрев

Электричество также используется в системах отопления нагретым воздухом. Однако оно не нагревает теплоноситель, а только приводит его в движение. Котла в этих агрегатах нет.

Устройство для такого отопления — канальный инверторный кондиционер. Множество фирм предлагает монтаж канальных кондиционеров, способных не только охлаждать воздух летом, но и подогревать его зимой.

Состоит канальный кондиционер из двух основных блоков — наружного и внутреннего. Между ними по герметичному каналу с теплоизоляцией циркулирует легкокипящая жидкость (фреон). Функции этих блоков изменяются в зависимости от избранного режима.

Летом внутренний блок является испарителем, а наружный — конденсатором. Тепло в этом случае перекачивается изнутри наружу, благодаря чему агрегат охлаждает помещение. Зимой наружный блок становится испарителем, а внутренний — конденсатором.

В этом режиме тепло транспортируется во внутренний блок, вентилятор которого, обдувая теплообменник, нагревает воздух. Затем нагретый теплоноситель распределяется по всем помещениям.

Такая система обогрева достаточно экономична и выгодна, т. к. на каждую единицу энергозатрат она перекачивает в среднем в пять раз больше тепловой энергии.

Преимущества:

1. Автоматическое управление. Пользователю достаточно выбрать режим работы (нагрев или охлаждение), указать желательную температуру и запустить агрегат.
2. Экономное расходование энергии. Кондиционер не выделяет тепло, а только транспортирует его. На перекачивание всегда нужно меньше энергии, чем на ее генерацию. Затраты на такое отопление примерно равны затратам на дрова.
3. Одновременно с отоплением работает вентиляция помещений, поскольку она входит в функции кондиционера.

Недостатки:

1. Эффективность кондиционера зависит от наружной температуры. По этой причине в режиме обогрева он работает при температурах не ниже –25 °С. При более низких температурах он вообще не работает, а эффективно обогревает до –15 °С.
2. Канальные инверторные кондиционеры нагревают воздух до значительных температур, поэтому приходится монтировать более дорогие металлические воздуховоды. Пластиковые каналы не выдерживают такого нагрева.

Достоинства, недостатки

К положительным качествам агрегатов относят:

• принцип работы простой каминной модели: выделение тепловой энергии печи происходит в течение процесса сгорания топлива;
• дымоходные каналы предназначены для выведения угарного газа. Если дополнительно предусмотреть каналы, по которым конвекционно будет двигаться воздух, температурные отметки станут выше;
• отсутствует локализация зон подогрева около камина;
• простота, легкость системы воздушной циркуляции теплового носителя;
• высокий уровень безопасности. В сравнении с водяным контуром, даже малейшая дыра в трубопроводе может стать причиной прорыва. Горячая вода может нанести ожоги, сильно навредить человеку;
• отсутствие теплового носителя;
• легкость, простота включения, выключения отопления;
• в сравнении с водяным контуром, существенно дешевле;
• отсутствие перепадов температуры по зонам локализации.

Негативные стороны:

• стоимость организации системы. Постоянная закладка топлива;
• стоимость топлива.

Состав конструкции камина с воздушным отоплением

Основная конструкция идентична обычному камину и включает в себя:

1. — топку;
2. — подставку под топку;
3. — кожух;
4. — дымоотвод.

А вот для эффективной работы конвекционной конструкции понадобятся дополнительные элементы:

• — вентиляторы, их количество будет зависеть от числа комнат;
• — патрубки для повышения качества обогрева:
• — распределитель и воздушные тройники;
• — фильтр;
• — решетки вентиляции в кожухе и помещениях дома.

Выбирая сам камин, обращают внимание на размеры портала и топливника, высоту дымосборника и сечение дымохода. Все эти моменты необходимо учесть в зависимости от количества комнат в доме, этажей, расположения оконных проемов и типа вентиляции.

СОВЕТ:

Если у вас нет практического опыта, лучше всего с выбором камина обратиться к специалисту.

Заключительные выводы

Нельзя сказать, что воздушное отопление выигрывает у водяного по всем параметрам. Даже наоборот, по самому важному для пользователя критерию – цене – воздушные системы явно проигрывают. Самый дешевый метод – обогрев дровяной печью, но его сфера применения ограничена. В квартире доступны только кондиционеры, иногда – фанкойлы. Наиболее универсальным и надежным вариантом для частного дома остается водяное отопление, воздушное делается в исключительных случаях.

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. 

Как составить проект отопления

Если вы решились на монтаж системы ВО, стоит разобраться и разработать детальный проект. Основные моменты, от которых стоит отталкиваться при планировании:

• скорость обогрева (подачи теплого воздуха) и площадь помещения;
• мощность теплогенератора, которую рассчитывают, основываясь на особенностях дома и возможных потерях тепла (состояние дверей, окон, стен);
• размеры воздуховодов и последующее значение потерь воздушного напора.

Обратите внимание, для оптимальной работы системы все расчеты производят компетентные специалисты. Из-за просчетов и попыток самостоятельно «прикинуть» работу системы возможна интенсивная потеря тепла, сильный шум и вибрация при функционировании.

Как выполнить предварительный расчет?

На самом деле, самостоятельный расчет воздушного отопления произвести очень сложно. Часто это под силу только специалистам. В расчете определяются:

• тепловые потери по каждому помещению в отапливаемом доме;
• тип нагревателя и его мощность, которая должна быть сопоставима с величиной теплопотерь;
• необходимое количество прогретого воздуха с учетом мощности нагревателя;
• нужный диаметр воздушных каналов;
• потери напора в воздушной установке и т. д.

Правильным решением будет заказать пример расчета воздушного отопления дома у специалистов. Вероятно, что в результате инженеры предложат несколько вариантов, останется только выбрать из них наиболее приемлемый.

Отопление при помощи воздуха экономично, безопасно, чрезвычайно просто в использовании и при этом долговечно и надежно. Не удивительно, что оно завоевывает все большую популярность. Однако обустроить воздушное отопление своими руками достаточно сложно. Возможные ошибки могут привести к неприятным последствиям в виде сквозняка в комнатах, шума, перегрева оборудования и т.п. Тем, кто выбирает эту практичную систему, стоит обратиться за помощью к профессионалам. Грамотно спроектированная и качественно смонтированная система будет радовать теплом в доме не один десяток лет.

Воздушное отопление — это вообще-то древняя вещь. И не стоит говорить что, опять же, Европа с Америкой — впереди планеты всей. Потому что это не так! Ведь обычная русская печка — это тоже один из вариантов воздушного отопления! А сколько в России деревень, где до сих пор пользуются таким методом отопления? Таких — хватает! И да — такую печь я бы не отнес к экологичным. Все-таки при сжигании топлива — дров ли, газа ли — наносится вред нашей планете. Но воздушное отопление можно сделать и совершенно без вреда для природы. Ведь можно воспользоваться энергией солнца! Эта идея уже не такая и новая, и даже есть люди кто ее воплотил в жизнь!

Принцип работы

Самый простой пример системы воздушного отопления частного дома – это обычная русская печь на дровах. Чтобы приготовить обед и обогреть помещение, приходится запастись дровами и растопить печь. Воздух вокруг печи постепенно нагревается и распространяется по комнате, тем самым прогревая все жилище.

Естественная гравитационная циркуляция основывается на простых законах физики: теплый воздух более легкий, поэтому стремится подняться вверх, холодный опускается вниз.

Принцип работы системы воздушного отопления довольно прост, вентилятор нагнетает холодный воздух, он нагревается с помощью горелки и потом распределяется по дому.

Однако такой принцип отопления подразумеваем естественную циркуляцию воздуха. Современные системы работают с принудительной подачей горячего воздуха. Поток подается с помощью насосов и вентиляторных элементов. Воздуховоды проводят теплый воздух во все комнаты дома и нагревает их. По мере охлаждения холодный воздух опускается к полу, где он поступает в отверстие воздуховода, и в цикл начинается заново.

Способы циркуляции

Циркуляция воздуха может осуществляется в несколько вариантов:

с включением свежего воздуха в цикл (рекомендованный); без подачи воздуха извне (закрытый цикл); циркуляция прямотоком – при этом холодный воздух выводится наружу, а новую порцию также получают с улицы.

Прямоточный способ принято считать неэкономичным и его не используют для обогрева жилищ.

Выбираем вариант отопления для капитального гаража

Когда гараж капитальный, расходы на отопление тоже можно существенно сократить. Например, удачные варианты – гаражи из бетона, кирпича или ракушечника. Большим спросом пользуются системы водяного отопления. Некоторые предпочитают воздушное отопление. Какой же вариант лучше? Если говорить непосредственно об установке и монтаже оборудования, система воздушного отопления будет экономичнее. Однако главную роль играют все-таки расходы на отопление в процессе эксплуатации на протяжении длительного времени. И здесь водяные отопительные системы однозначно лучше. Они более износостойкие, долговечные, а сам процесс обогрева обходится гораздо дешевле.