Воздушная система отопления — обогрев и кондиционирование

В европейских странах уже давно популярно отопление жилых домов с помощью воздуха. Отказавшись от водяного отопления, можно получить ряд преимуществ. Самое главное достоинство — возможность получить 90% КПД. Значение данного показателя у водяной отопительной системы всего 60%.

Принцип работы и разновидности

Система воздушного отопления предусматривает специальную терморегуляцию. Сначала воздух должен нагреться до нужной температуры, а затем это тепло передается в помещение. Обогрев дома теплым воздухом хорош тем, что нет необходимости ставить специальные приспособления.

Такая методика впервые появилась в Канаде, где широко распространены дома каркасного типа, и преимущественно используется для их обогрева. В отличие от кирпичных строений такие сооружения не способны удерживать тепло от батарей. А благодаря воздушному обогреву создается хороший микроклимат, при этом затраты на него не будут велики. Система подразделяется на две разновидности — естественную и принудительную. В первом случае воздух циркулирует таким образом:

  • горячий воздух от печки расширяется, и когда становится легче, начинает распространяться по батареям;
  • его давление снижается, и в полученное пространство стягиваются холодные массы;
  • затем они греются, и цикл повторяется;
  • при попадании теплого воздуха в дом холодный поток вытесняется.

Дом греется до тех пор, пока будет работать котел. А для принудительной системы нужен внешний источник энергии, который обеспечит нужную интенсивность воздушной циркуляции. Ключевым отопительным узлом выступает вентилятор, поставленный под нагревателем. В него будет поступать нагретый воздух, затем он будет чиститься от микробов и засоров. Через решетки вентилятора воздух попадет в воздуховоды, и внутри будет тепло. Если будет устанавливаться кондиционер, воздуховоды нужно будет утеплить, чтобы не скапливался конденсат.

Проектирование воздушного отопления

Создание системы воздушного отопления имеет ряд особенностей. На каждый объект разрабатывается комплект рабочей документации (разделы ОВ, ГСВ, АОВ), который учитывает ряд факторов, характеризующих отапливаемый объект:

  • Необходимую кратность воздухообмена;
  • Теплопотери помещения и его объем;
  • Тип теплогенератора, мощность приточно-вытяжной системы;
  • Расположение воздуховодов в помещении;

ОВ – отопление и вентиляция. В разделе проекта приводятся расчеты воздухообмена, потерь, подбирается технологическое оборудование, проектируются трассы воздуховодов.

ГСВ или ГСН – газоснабжение внутреннее или наружное. В зависимости от расположения технологического оборудования выполняется соответствующий раздел проекта, который содержит всю необходимую информацию для подвода газа к установке согласно действующих норм и правил.

АОВ – автоматизация отопления и вентиляции. Раздел проекта содержим принципиальные схемы на щиты управления, схемы внешних проводок и т.д.

Физический принцип работы воздушного отопления

Основную роль в данных системах играют конвекционные потоки нагретого до температуры 40-60 градусов воздуха. Основное преимущество системы воздушного отопления частного дома — устранение воздействия посредника, в качестве которого в других системах выступает подаваемая по трубам вода или пар.

К основным элементам системы относятся:

Принцип работы воздушного отопления

  • Теплообменник, передающий энергию источников тепла проходящему через него воздуху. В качестве таких источников  может использоваться открытое пламя газовой или дизельной горелки, тепловой насос, горячая вода из систем центрального снабжения.
  • Воздуховоды, благодаря которым происходит перераспределение потоков воздуха по всем отапливаемым помещениям. Чаще всего они изготовлены из оцинкованного металла, могут иметь различное сечение.
  • Отдавший тепловую энергию воздух возвращается к теплообменнику через вентиляционные решетки или при помощи обратных воздуховодов.
Физический принцип работы воздушного отопления

Такая конструкция делает воздушное отопление коттеджа достаточно простым в монтаже. Кроме того, популярностью пользуются комбинированные системы, которые дают возможность при помощи одних и тех же воздуховодов осуществлять не только отопление, но и кондиционирование помещения в летний период. Для этого в линию встраивается блок охлаждения, включаемый по мере необходимости или системами автоматического управления.

Помимо этого достаточно часто применяют устройства, позволяющие повысить качество подаваемого в помещение воздуха, к ним относятся увлажнители, озонаторы, стерилизаторы и некоторые другие агрегаты. Благодаря им существует возможность получить здоровый воздух даже в условиях мегаполиса.

Читайте также:  Какой должна быть котельная в частном доме

Для того, чтобы обеспечить эффективное воздушное отопление загородного дома необходимо обеспечить расход воздуха от 1 до 4 тысяч кубометров в час, только такой объем сможет отдать необходимое для обогрева помещения количество теплоты.

Так же стоит уделять внимание и протяженности отдельных линий воздуховодов. При их длине более 30 метров (и 15 для отдельных ответвлений от основной магистрали) наблюдаются значительные потери тепла. В конечные точки системы в этом случае приходит уже остывший воздух, что не обеспечивает прогрева помещения. Поэтому при проектировании отопления для больших зданий стоит предусмотреть применение нескольких теплообменников и независимых систем воздуховодов.

О системе воздушного отопления

Отопление воздушного типа отличается высоким качеством и надежностью. Конструкция включает следующие элементы:

  1. Генератор теплового вида (работает на воде, необходим для нагревания воздушных масс в помещении)
  2. Оборудование, которое напоминает стандартный вентилятор (главная функция — передача тепла в нужный участок комнаты)
  3. Воздуховоды — специально разветвленные каналы (направляют нагретый воздух в нужное помещение).

Многие люди знают, что такое деревенская печка. Для обогрева помещения необходимо подготовить дрова и затопить печь. Подобным образом работает воздушная система отопления. Нагретый воздух разносится по всему помещению и греет всю комнату.

Также бывает принудительная циркуляция теплого воздуха. Для этого используются специальные вентиляторы. Данный способ требует наличия электрической энергии.

Методы проведения циркуляции:

  1. Подача свежего воздуха извне.
  2. Циркуляция прямоточного вида (затратный метод, не рекомендуется для жилых помещений).
  3. Закрытый цикл.

В СВО отсутствуют радиаторы. Принцип действия: тепловой генератор греет воздух, а не жидкость.

Виды СВО представлены в таблице.

Разновидность Описание
Гравитационные Принцип действия:

1. Поднятие теплого воздуха вверх.

2. Растекание воздушных масс по потолку и дальним стенам.

3. Охлаждение воздуха и опускание его вниз.

Таким образом, создается круговорот без дополнительных приспособлений. Данную систему можно назвать классикой.

Достоинства метода: отсутствие шума, высокая надежность, экономичность.

Принудительные Способ нагревания воздушных масс — при помощи вентилятора. Также теплый воздух может подаваться по системе воздуховодов. Следующий этап — часть воздуха возвращается для повторного нагревания, оставшаяся часть поступает на улицу.
О системе воздушного отопления

Воздуховоды изготавливаются из листовой оцинковки и специального гофра. В качестве утеплителя используется теплоизолятор (самоклеящийся материал). Между собой детали соединяются хомутами или скотчем.

Виды воздуховодов:

  1. Гибкие.
  2. Жесткие.
  3. Круглые (имеют минимальное значение аэродинамического сопротивления)
  4. Квадратные (изготавливаются в виде коробов).

КПД принудительного отопления равен 90-99%. Многие современные котлы имеют КПД, находящийся в диапазоне от 85 до 95%.

Воздушное отопление обладает естественной циркуляцией (теплый воздух поднимается вверх, а холодный остается снизу). Подтвердить это можно следующим образом: при открытии входной двери в зимнее время года холодный воздух проходит по полу, а теплый выходит сверху.

Проблемы, которые могут возникнуть при неправильном расчете системы отопления:

  1. Наличие шума или стука во время работы.
  2. Появление в комнатах сквозняка.
  3. Перегревание теплоносителя.

Воздуховоды могут изготавливаться из пластика. Главное условие — расположение от пожароопасных мест. Места расположения воздуховодов: под потолком, внутри стен. Важно монтировать специальные решетки для вентиляции в потолке.

Достоинства и недостатки воздушного отопления

Достоинства и недостатки воздушного отопления

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;
Достоинства и недостатки воздушного отопления

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.
Достоинства и недостатки воздушного отопления

Подбор оборудования

Немаловажным фактором при подборе отопительного оборудования для системы воздушного отопления, является вид используемого при нагревании топлива. Как правило, весомое значение имеет доступность по цене и физическая доступность конкретного вида топлива. Удобным вариантом здесь будет предлагаемая многими производителями возможность менять вид топлива при минимальных конструкционных издержках. Например, при переходе с жидкого топлива на газовое или обратно достаточно сменить горелку и устройство подачи топлива.

Для системы, работающей на жидкостном топливе, необходимы также бак для его хранения и система поступления топлива к теплогенератору.

Для работы газового отопления потребуется дополнительное обустройство помещения для его безопасного хранения. И лишь работа с природным газом не требует каких-либо дополнительных устройств для его хранения, так как достаточно подключить систему к линии газификации, по которой и будет бесперебойно поступать это топливо.

Воздуховоды бывают круглыми и прямоугольными по форме. Для круглых используют обычно трубы диаметром 10–20 см. Такие воздуховоды наиболее эффективны с точки зрения потерь тепла и аэродинамики, так как, в сравнении с любыми другими формами, они имеют минимальную площадь соприкосновения воздуха со стенками трубы при одинаковой пропускной способности. По той же причине круглые трубы наиболее экономны в расходе материала трубы. Все вместе делает такие воздуховоды наиболее эффективным выбором.

Подбор оборудования

Трубы воздухоотвода

Прямоугольные трубы более просты в изготовлении и лучше вписываются в интерьер помещения. Именно их чаще всего используют в жилых комнатах.

Впрочем, нередко оба типа воздуховодов используются совместно. Не все помещения, по которым проходят воздуховоды, приходится отапливать. В таких случаях, для предотвращения нежелательных теплопотерь, рекомендуется надевать на трубы термоизолирующие чехлы, а системы из нескольких труб ограждать металлическими коробками, не пренебрегая термоизоляцией.

Как работают воздушно отопительные агрегаты

Воздушно-отопительные агрегаты – это оборудование, нагревающее воздух в помещениях большой площади. Преимущественно используются они в производственных, торговых и складских помещениях.

Особенности работы воздушных агрегатов

Внешний вид агрегатов обычно не очень привлекателен, но существуют и модели, корпус которых выполнен из пластика. Их можно установить дома или в офисе, интерьер при этом они не испортят.

По принципу своей работы воздушные агрегаты можно сопоставить с тепловентиляторами, однако мощность их в разы больше. Если бытовой тепловентилятор имеет мощность 2 кВт, то воздушные отопители – свыше 10 кВт. Отличительной особенностью выступает оснащение спиралями закрытого типа. За счет чего, пыль на них не собирается и не горит, издавая неприятный запах, как у тепловентиляторов.

Работает оборудование посредством нагрева теплообменника при помощи электричества. К нему нагнетается воздух встроенным вентилятором. Проходя через теплообменник, он нагревается и направляется во внутрь помещения. Аппараты имеют заслонки, регулируя которые можно менять направление подачи тепла в комнату. При монтаже нужно оставлять расстояние от стены для доступа воздуха порядка 30 см.

Существуют воздушно-отопительное оборудование, оснащенное водяным теплообменником. В агрегат подается циркулирующий теплоноситель, который быстро нагревает теплообменник. Трубопровод при этом имеет внутри оребрение. Это служит для увеличения теплоотдачи. Воздух также подается и выпускается вентилятором.

Как работают воздушно отопительные агрегаты

Воздушные агрегаты нельзя использовать, если существует возможность содержания в воздухе пожароопасных или ядовитых веществ.

Преимущества и недостатки

Оборудование, работающее по принципу нагрева воздуха, имеет ряд преимуществ перед обычной радиаторной системой или электро-отопителями. Основные достоинства:

  • Быстрый нагрев. За счет нагнетания воздуха принудительным путем процесс отопления происходит быстрее, чем, например, у конвекторов.
  • Экономичность. Эксплуатация аппаратов обходится в разы дешевле, чем отопление кондиционером или котлом. Разница температур при воздушном отоплении в верхней и нижней части комнаты составляет свыше 10°С, в зависимости от высоты потолка. Системы воздушного отопления предусматривают подачу воздуха из вент-каналов. Даже если они расположены в полу, теплый воздух поднимается к потолку, за счет чего потребуется много времени для нагрева комнаты с высокими потолками. А воздушные агрегаты позволяют регулировать направление теплого воздуха, поэтому обогрев происходит равномернее.
  • Небольшие затраты на оборудование. Выполнение разводки труб для водяного или каналов для воздушного отопления требует большого расхода материалов.
  • Простота монтажа. Установка аппарата займет меньше времени, чем выполнение другой системы отопления.

Из-за большой мощности агрегатов, они предусматривают подключение к сети 380 В. Из недостатков аппаратов можно выделить неэффективность применения для малых площадей и непривлекательный внешний вид.

Выбор теплогенератора

— мобильные;

— стационарные.

Газовые мобильные теплогенераторы — очень громоздкие установки. Чаще всего их используют в промышленных объектах. Рассмотрим более подробно стационарное оборудование. Данные теплогенераторы имеют замкнутую камеру сгорания. Их устанавливают в заранее подготовленных местах с системой дымоотведения. Стационарные теплогенераторы выпускаются в виде напольного или подвесного оборудования.

Подвесной теплогенератор не занимает много места и очень тихо работает. Корпус установки выполнен из материалов с низкой теплопроводностью, поэтому он безопасен в эксплуатации.

Выбор теплогенератора

Напольный генератор — более объемный аппарат. Он способен обогреть дом полностью благодаря подключенным воздухоотводам.

При выборе отопительного агрегата в первую очередь учитывают требуемую мощность и тип используемого топлива.

Сегодня выпускаются приборы как в мобильном, так и в стационарном исполнении. В частных домах обычно применяется вторая разновидность, тогда как первую часто можно видеть в производственных помещениях предприятий.

Маломощные бытовые обогреватели принято делать настенными. При таком исполнении они занимают меньше места. Агрегаты с большой мощностью устанавливаются на полу.

Если вы собираетесь устанавливать твердотопливное оборудование, обязательно уточните его вес – эта техника является довольно тяжелой.

Газовые и жидкотопливные калориферы могут иметь открытую либо закрытую камеру сгорания.

В первом случае воздух для сжигания топлива поступает в топку из помещения котельной, следовательно, в ней должна быть устроена достаточно производительная приточная вентиляция. При закрытой камере сгорания этим требованием можно пренебречь – воздух в нее нагнетается вентилятором с улицы по специальному каналу.

Выбор теплогенератора

Сегодня с традиционными теплогенераторными установками все чаще используют нетрадиционные. К таковым относятся:

  1. Солнечные коллекторы: в современном исполнении имеют вид батареи из трубок, в которых тепло солнечных лучей усваивается воздухом или жидкостным теплоносителем. Наиболее производительными являются вакуумные коллекторы, рабочая поверхность которых благодаря вакуумной оболочке не контактирует с уличным воздухом (уменьшаются теплопотери). Только следует быть готовым к тому, что и стоят такие коллекторы дороже обычных.
  2. Тепловые насосы: этот теплогенератор почти ничем не отличается от тепловых насосов, установленных в кондиционерах и холодильниках. Путем попеременного сжатия и расширения газа удается «выкачивать» тепловую энергию из сравнительно холодной среды – с температурой 7 градусов и ниже.

Разумеется, в последнем случае требуется энергия, но «овчинка» стоит выделки: каждый потраченный кВт электричества приносит от 3-х до 5-ти кВт тепла.

Система воздушного отопления и кондиционирования по выгодной цене в Москве и области

Наша компания предлагает купить интегрированную систему отопления и кондиционирования по привлекательной цене. Мы предоставляем возможность воспользоваться комплексом услуг по монтажу и обслуживанию системы. Наши специалисты возьмут на себя полный спектр работ, связанных с закупкой материалов, проектирования схемы расположения оборудования, его монтаж и запуск в эксплуатацию.

Один агрегат станет выгодной заменой целого ряда оборудования. Он позволит нагреть воздух в зимний период времени для отопления дома, охладить его в летний зной, а также осуществить очистку и увлажнение воздушных потоков. Мощный вентилятор позволит быстро распространить воздух по всей системе вентиляции.

Оборудование газового воздушного отопления, его функционирование

Достаточно часто в системах воздушного обогрева в качестве теплогенераторов устанавливаются газовые котлы. Топливом в таком случае в основном является магистральный газ (переход на пропан-бутан требует переоборудования горелки). Принцип работы данных агрегатов следующий: сгорая, газ нагревает теплообменник, через который в принудительном порядке прогоняется воздух, в дальнейшем поступающий в помещения.

Чтобы установить газовый котел для воздушного отопления частного дома, необходимо получить разрешение и сделать проекты подключения к общему вводу, разводке по домостроению. Эта документация требует строгого соблюдения определенных норм и технических условий.

Основными отличительными характеристиками газовых нагревательных котлов являются:

  • высокая экономичность, достигаемая повышением уровня КПД до 92%;
  • умеренные габариты;
  • низкий уровень шума;
  • высокая степень защиты, обеспеченная датчиками.
Оборудование газового воздушного отопления, его функционирование

Газовые нагревательные котлы отличаются высокой экономичностью

Преимущество газа в качестве топлива для воздухонагревателя состоит еще и в том, что при сгорании он не выделяет тяжелых вредных продуктов, подобных гари, золе, копоти. Газовые системы воздушного отопления устанавливают как в частных домах, так и в производственных помещениях.