Воздушное отопление (ВО) – распространенная практика в частном хозяйстве. Такие системы позволяют обогреть помещение автономно, при необходимости охладить, контролировать микроклимат и выдавать высокие показатели КПД. Чтобы определиться стоит ли вам решаться на установку такой системы или остановиться на паровом отоплении , разберемся с принципом работы, видами, областью применения, положительными и отрицательными аспектами эксплуатации, особенностями составления проекта и монтажа.
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.
Циркуляция воздуха может осуществляется в несколько вариантов:
Схема движения воздуха в воздушной системе отопления каркасного дома, где воздуховод устанавливается в полые стены.
Воздушное отопление рекомендуют устанавливать в частных домах каркасного типа. Так как конструкция такого дома предусматривает наличие пустот между внешней облицовкой и внутренним покрытием, то систему воздуховодов можно устанавливать в полых промежутках стены, при этом не затрагивая убранство дома.
Еще один вариант установки воздушной системы – внесение ее в проект будущей постройки. Так, при возведении стен между ними оставляют технические ниши для дальнейшей установки системы . Если вы планируете установить воздушное отопление в готовом сооружении без таких заготовок, то придется развернуть масштабное строительство и пересобрать стены.
Чаще всего система воздушного отопления для частного дома имеет следующие составляющие:
Системы ВО формируют по гравитационным или принудительным схемам.
Естественная или гравитационная схема подразумевает, что теплый воздух циркулирует благодаря изменению своей плотности при смене его температуры. Главное преимущество этого вида состоит в том, что система функционирует практически автономно от электрической сети . Однако из-за недостатков диапазон использования такого подхода ограничен.
Работу может нарушить сквозняк или приток прохладного воздуха с улицы, и тогда обеспечен излишний нагрев воздуха у потолка и сильное охлаждение основной части комнаты.
Основное отличие принудительной системы – присутствие вентилятора, который регулирует направление потоков воздуха. Теплогенератор нагревает воздух, вентилятор создает давление и направляет массы по трубам. Такие вентиляционные системы устанавливают под нагревателем, в который поступает очищенным от пыли и посторонних запахов воздух. После теплообменника воздух направляется в воздуховоды, а его возврат обеспечивают обратные воздуховоды или решетки вентиляции.
Чтобы определиться с выбором, рассмотрим особенности использования таких систем в частных домах:
Отопление частного дома, в роли нагревательного элемента выступает камин.
Если вы решились на монтаж системы ВО, стоит разобраться и разработать детальный проект. Основные моменты, от которых стоит отталкиваться при планировании:
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.
Воздушное отопление частного дома монтируется в пустоты в стенах и полу, а это улучшает внешний вид дома, избавляя его от различных труб и радиаторов.
Элементы системы монтируют преимущественно в свободные полости в стенах и полах, что существенно облагораживает помещение. Однако их установку необходимо планировать еще не стадии строительства дома или проводить существенную перепланировку . Для обогрева помещения монтируют специальные решетки на стены, чтобы подавать теплый и забирать холодный воздух. Если проект предусматривает функциональные дополнения, то ВО может врезаться в систему кондиционирования и совмещаться с вентиляцией. Само же оборудования способно работать от разных источников питания: газ, уголь, электроэнергия. В остальном за установку ВО определяет индивидуальный план работ.
Одна из особенностей системы состоит в том, что воздушное отопление частного дома своими руками соорудить практически невозможно, если, конечно, вы не обладаете достаточной технической базой.
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.
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.
Именно он используется в большинстве готовых решений, которые предлагаются для установки владельцам коттеджей.
Причины понятны и очевидны:
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?
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:
Недостатки:
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:
Недостатки:
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.
Как и вокруг любого сектора рынка, вокруг слоилось много мифов, выгодных производителям или их конкурентам.
Попытаемся их развеять.
Справедливости ради — решения «под ключ» забирают часть воздуха с улицы, обеспечивая его обновление.
Дополнительную информацию о системах воздушного отопления вы сможете найти в видео в конце статьи. Теплых зим!
Отопление воздушное вместе с вентиляционной системой должно подчиняться санитарным правилам и нормам. Две такие системы можно соединить для более эффективной работы каждой из них.
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 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 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.
Иногда можно встретить комбинированные системы климат-контроля, в которые входят такие компоненты, как:
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.
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.
Эффективная система отопления — это важнейшая составляющая любого дома. Многие домовладельцы хорошо знакомы с традиционной водяной системой, однако далеко не все имеют представление об альтернативном методе отопления с помощью воздуха. Обо всех нюансах организации воздушной системы обогрева и её преимуществах мы расскажем в статье.
Основой воздушной системы прогрева является непрерывная подача и распределение тёплого воздуха по помещениям, а с ролью ключевого элемента справляется теплогенератор. Именно он отвечает за нагрев воздушной массы до 45-65 °С, которая затем через воздуховоды поступает в комнаты.
Наиболее популярны сегодня теплогенераторы, работающие на газе или электричестве. В современных энергоэфективных домах вместе с воздушным отоплением используются геотермальные теплогенераторы , солнечные коллекторы и другие, чистые источники энергии. Циркуляция воздуха может быть организована следующими способами:
Важно понимать, что прогрев помещения воздухом предполагает сложный процесс регулирования тепла, ведь непосредственно нагрев воздуха дополняется ещё и вентилированием помещений.
1. Блок подготовки воздуха. 2. Внешние воздуховоды. 3. Внутренний воздуховод приточный. 4. Внутренний воздуховод вытяжной. 5. Воздухораспределительная решётка или диффузор
Среди преимуществ можно выделить следующие:
Несмотря на свою эффективность и рациональность, система не лишена и ряда недостатков, например, в отапливаемом доме нередким гостем является шум. Для равномерного прогрева требуется активная циркуляция воздуха в помещении. Требуется точный расчёт и выверенное распределение воздуховодов, чтобы устранить перепад температур у пола и под потолком, и при этом не создавать сильных сквозняков и воздушных потоков.
Для скрытной установки каналов приточно-вытяжной вентиляции используются плоские каналы прямоугольного сечения
Полноценное кондиционирование воздуха предполагает контроль влажности и фильтрацию, что усложняет конструкцию системы отопления. Для равномерного распределения требуется разветвлённая и сбалансированная сеть воздуховодов, которые можно проложить только в ходе строительства дома или капитального ремонта.
Воздушное отопление вполне резонно объединяется с системой вентиляции. С требованиями к функционированию и производительности данных систем можно ознакомиться в Своде правил СП 60.13330.2012 и СНиП 41-01-2003. При самостоятельном проектировании и сборке воздушного отопления не стоит забывать о различных требованиях к вентилированию жилых помещений, кухни, ванной комнаты и подсобных помещений.
По принципу работы отопление воздухом может быть прямоточным и рециркуляционным. Каждый из этих способов имеет свои специфические особенности и рекомендации при проектировании и эксплуатации.
Схема функционирования достаточно проста:
Объём воздуха на подаче и вытяжке подбирается для обеспечения требуемой кратности воздухообмена и зависит от внутреннего объёма всех отапливаемых помещений. На подаче воздуха должно быть немного больше для создания повышенного давления в доме, чтобы исключить подсос холодного воздуха из щелей, окон и дверей.
Данная система предельно просто реализуется, но очень затратная в эксплуатации. Теплогенератору необходимо в прямоточном режиме нагреть холодный воздух с улицы до комфортной температуры, при этом вытяжка активно сбрасывает ещё теплый воздух уже после первого прохода по помещениям. Отлично подойдёт для обогрева небольшого загородного дома или дачи.
1. Воздуховод. 2. Фильтр. 3. Канальный вентилятор. 4. Электрический проточный воздухонагреватель
Воздух из помещения не сбрасывается на улицу. Через вентиляционные каналы он возвращается к теплообменнику и вновь нагревается. Воздух в помещении многократно проходит по системе отопления, и для его нагрева требуется минимум энергии, необходимой лишь на восполнение естественных теплопотерь. Для такого метода обогрева характерна экономичность, однако в самом простом виде она не отвечает требованиям гигиены, ведь в замкнутой системе постоянно накапливается пыль и углекислый газ.
Система воздушного отопления с рециркуляцией эффективно использует повторно воздух из помещения, не выпуская тепло бесцельно наружу, но при этом обеспечивает доступ свежего воздуха с улицы.
Есть два варианта конструктивного исполнения:
В первом случае от теплогенератора горячий воздух поступает по вентиляционным каналам в помещения, там он остывает, под действием сил гравитации опускается вниз обратно к теплообменнику. Простая реализация и минимум начальных вложений сочетается с энергонезависимостью, однако малоэффективна для поддержания комфортного микроклимата. В здании образуется значительный перепад температуры воздуха возле пола и под потолком.
Схема гравитационной воздушной системы отопления. 1. Теплогенератор. 2. Воздуховоды. 3 Вентиляционные решётки на лини подачи с регулируемым жалюзи. 4. Вентиляционные решётки или диффузоры вытяжки
В сочетании с полноценной приточно-вытяжной системой вентиляции отопление с рекуперацией даёт максимальный эффект и полный контроль микроклимата в доме.
Из помещения воздух попадает в рециркуляцию, где проходит фильтры грубой и тонкой очистки. Часть сбрасывается на улицу, а его место занимает порция свежего воздуха, смешиваясь с рекуперацией. Далее следует нагрев и при необходимости увлажнение или осушение. Кондиционированный воздух вновь поступает в помещения.
Воздушное отопление с рециркуляцией является наиболее эффективным и продуманным. Энергия тратится только на восполнение теплопотери дома через ограждающие конструкции и в ходе обновления воздуха в оптимальном объёме, достаточном для создания комфортного микроклимата.
Блок подготовки воздуха и рекуперации. 1. Заслонки с управлением сервоприводом. 2. Входной воздушный фильтр. 3. Рекуператор.4. Карманный канальный фильтр тонкой очистки. 5. Канальные вентиляторы. 6. Теплообменник на подогрев. 7. Теплообменник на охлаждение. 8. Термодатчик. 9. Датчик влажности
Приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией и предварительной подготовкой воздуха может выступать не только в качестве воздушного отопления. Теплообменник, входящий в состав комплекса подготовки, может использоваться как для нагрева, так и для охлаждения. Так один набор оборудования, комплект воздуховодов, управления и настройки обеспечат круглогодичный контроль микроклимата в доме.
Основным преимуществом воздушного отопления с рекуперацией и принудительной циркуляцией воздуха является наиболее полная автоматизация процесса. Поступление свежего воздуха может управляться датчиком углекислого газа или для обеспечения требуемой кратности воздухообмена, используются клапаны и задвижки с сервоприводами. Одним контроллером управляются вентиляторы, блок увлажнения и осушения, работа теплогенератора. Пользователь может задавать режим обогрева или охлаждения, активность системы по расписанию или даже в полностью автоматическом режиме, опираясь на показания датчиков влажности температуры и состава воздуха.
Входной канал для подачи свежего воздуха с канальным вентилятором и заслонкой, управляемой сервоприводом
Сегодня существует немало компаний, готовых разработать и провести на объекте воздушное отопление. Впрочем, его можно соорудить и своими силами. Весь процесс начинается с выбора ключевого оборудования — источника тепла, теплообменников и набора компонентов для воздуховодов. С ролью источника успешно справится газовый теплогенератор. Чтобы определиться с выбором конкретного прибора, необходимо учитывать предстоящий расход топливных ресурсов, а также площадь дома или помещения.
Эффективно используется в качестве теплогенератора газовый котёл, однако куда эффектнее и практичнее будет смотреться твердотопливный котёл типа «Булерьян», гармонично вписанный в интерьер дома
Нужно сказать, что без схемы и проведения подробных расчётов не обойтись. Малейшая допущенная ошибка грозит поломкой теплонагревателя, появлением сквозняков и шума работающих агрегатов. Важно подобрать сечения воздуховодов так, чтобы воздух распределялся равномерно и без перекосов между отдельными ветками и каналами. Рассчитывается объём и кратность воздухообмена, соотношение рециркуляции с притоком и вытяжкой.
В качестве воздуховодов могут применяться:
Для минимизации теплопотерь воздуховоды снабжаются теплоизоляцией, которая одновременно снижает уровень шума как от работы компонентов системы отопления, так и распределение звука между помещениями.
1. Воздуховод оцинкованной стали круглого сечения. 2. Воздуховод гибкий гофрированный с утеплением 3. Воздуховод прямоугольного сечения. 4. Воздуховод жёсткий с утеплением. 5. Гибкий воздуховод
Комплект воздуховодов и соединителей из поливинилхлорида
В каждой комнате монтируются воздуховоды с решётками для распределения воздуха или полноценные внутренние блоки, с помощью которых можно задавать индивидуальный режим обогрева. Оптимально, если все работы по проектированию и установке системы производятся на стадии возведения дома. Воздуховоды в этом случае можно поместить в специальные ниши в стенах. Но если дом уже возведён, то для воздуховодов придётся соорудить фальшстены, подвесные потолки или иные конструкции, скрывающие элементы.
Конечная стоимость готовой системы индивидуальна для каждого дома, ведь в расчётах должны учитываться площадь обогреваемого помещения, модель и мощность нагревательного оборудования, общая длина воздуховодов, их количество и пропускная способность, затраты на оплату работ по монтажу и наладке оборудования, если этим будет заниматься сторонняя организация.
Компании, предоставляющие услуги по организации воздушного отопления, при расчёте стоимости учитывают следующие статьи расходов:
Средняя цена монтажа воздушного отопления под ключ в доме площадью до 100 м² составляет 3500-4500 рублей за 1 м².
Экология потребления. Наука и техника: Как организовать воздушное отопление коттеджа или склада? Какое оборудование для этого необходимо? Что может послужить источником тепловой энергии и как развести тепло от него?
Как организовать воздушное отопление коттеджа или склада? Какое оборудование для этого необходимо? Что может послужить источником тепловой энергии и как развести тепло от него? Давайте постараемся разобраться.
Довольно непривычный вид котельной, верно?
ЧТО ЭТО ТАКОЕ
Строго говоря, к этой категории относятся все способы обогрева без посредничества теплоносителя. Сюда относятся и тепловые пушки, и кондиционеры в режиме обогрева, и обычные тепловентиляторы. В устоявшейся терминологии, однако, оборудование для воздушного отопления - это довольно ограниченный список устройств, предназначенных для нагрева воздуха и его подачи в воздуховоды.
Источником тепла может служить и электричество, и сгорание газа, солярки или отработанного масла. Мы не будем ограничивать себя в выборе какими-то рамками и постараемся рассмотреть наиболее практичные схемы реализации воздушного отопления, независимо от того, как позиционируются на рынке соответствующие устройства.
ПЛЮСЫ И МИНУСЫ
Стоит сделать небольшое лирическое отступление. Недостатки и преимущества придется все-таки обсуждать применительно к классической схеме: источник тепла находится в одном помещении; по всем другим теплый воздух разводится воздуховодами. Однако: на практике для помещений большого объема без перегородок (для гаража, теплиц или цеха) используется либо несколько источников тепла, либо один с направленными с помощью заслонок воздушными потоками. Разводка теплого воздуха рукавами просто не требуется.
ДОСТОИНСТВА
Схема демонстрирует направление воздушных потоков при работе климатического комплекса на обогрев.
НЕДОСТАТКИ
В сущности, серьезная проблема только одна. Если вытяжную вентиляцию в помещении легко расположить под потолком, где она никому не помешает, то монтаж воздушного отопления выполняется так, чтобы приток теплого воздуха был по возможности ближе к полу. В этом случае можно обеспечить эффективное распределение тепла конвекцией при небольшой скорости воздушного потока.
Да, можно нагнетать воздух из-под потолка мощным потоком, и он тоже эффективно прогреет комнату; но понравится ли вам постоянный сквозняк в спальне или гостиной? А раз приток воздуха расположен внизу - значит, воздуховоды придется либо прятать за декоративное покрытие стен, уменьшая полезный объем помещения, либо укладывать под чистовой пол, между лаг. Полезно: выходом может быть и сравнительно небольшой декоративный короб из гипсокартона. При потолочной разводке теплого воздуха придется обеспечить достаточно большую скорость потока.
ОДНАКО
Отопление кондиционером или тепловым насосом позволяет обойти все проблемы, связанные с разводкой теплого воздуха. Проект воздушного отопления может включать несколько независимых устройств, либо так называемую мультисплитсистему - один внешний блок и несколько внутренних. Магистрали куда тоньше воздуховодов, и их легко расположить под потолком.
ИСТОЧНИКИ ТЕПЛА
Какие источники тепла могут использовать теплогенераторы для воздушного отопления?
КОТЛЫ НА ТВЕРДОМ ТОПЛИВЕ
Самая, пожалуй, популярная печь для воздушного отопления - булерьян. Название изготовителя давно стало нарицательным для всех пиролизных печей с трубами-теплообменниками, обеспечивающими естественную циркуляцию нагретого воздуха. Печь располагается в любой точке дома. Для нее совсем необязательна котельная: в гостиной она не испортит дизайн помещения своим видом и не загрязнит воздух продуктами сгорания. В принципе булерьян способен прогреть дом с достаточно сложной конфигурацией помещений и за счет естественной циркуляции; однако при необходимости горячий воздух от него разводится алюминиевыми воздуховодами с естественной или принудительной циркуляцией по нескольким комнатам или этажам. Смонтировать систему воздушного отопления с булерьяном своими руками совсем не трудно.
Инструкция проста:
Здесь разводка сделана более дорогой, но и обладающей лучшими теплоизоляционными свойствами сэндвич-трубой. Весьма любопытная альтернатива - камины с воздушным отоплением. Обычный камин бесполезно отдает с продуктами сгорания большую часть тепла, здесь же произведенная при сгорании топлива тепловая энергия используется для нагрева воздуха в чугунном или стальном кожухе. Дальше нам все знакомо: воздух по системе воздуховодов разводится по комнатам.
ГАЗОВЫЕ КОТЛЫ И КЛИМАТИЧЕСКИЕ КОМПЛЕКСЫ НА ИХ ОСНОВЕ
Они используются и как отдельное устройство, обеспечивающее дом теплом, и как часть климатического комплекса. В первом случае схема работы довольно проста: котел, сжигая газ, нагревает теплообменник, через который принудительно прогоняется воздух. Затем он разводится по помещениям. Решения второго типа включают, наряду с котлом, дополнительное оборудование:
Проект обойдется, разумеется, недешево. Отечественная климатическая система Антарес Комфорт, к примеру, может похвастаться стоимостью примерно в 3000 рублей на квадратный метр обслуживаемой площади, что для коттеджа площадью в 150 квадратных метров выльется в весьма впечатляющие 10 с лишним тысяч евро. Для сравнения: отопительное оборудование от известнейшего американского производителя Goodman обходится в 1300 - 1500 рублей на квадратный метр. Это тоже стоимость комплекса под ключ, однако он обеспечивает только обогрев. Разумеется, производитель готов предложить и комплексные решения по более высокой цене. Любопытно: Газовые котлы для воздушного отопления Goodman GMS, GDS и GMP имеют очень низкую температуру продуктов сгорания на выходе - всего около 40С, что позволяет использовать в качестве дымохода… пластиковые вентиляционные трубы.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ВОЗДУШНОГО ОТОПЛЕНИЯ
Простейшая и непревзойденная по дешевизне система электрического воздушного отопления - обычный тепловентилятор. Расходуя мощность около 2 киловатт, он быстро нагревает воздух, прогоняя его через раскаленную спираль. Увы - помимо низкой энергоэффективности, такая схема ухудшает состав воздуха в помещении, сжигая кислород. Разнообразные тепловые пушки и электрические конвекторы с обдувом низкотемпературного теплообменника уже более интересны. Они, будучи совмещенными с системами рекуперации тепла, уже могут создать в доме вполне комфортный климат. Затраты энергии будут несколько меньше, чем в случае применения электрического котла. Однако системы прямого обогрева все равно обходятся слишком дорого. К счастью, уже много лет существуют тепловые воздушные насосы для отопления, простейшим из которых является обычный оконный кондиционер. Они тратят тепло не на нагрев воздуха, а на перекачку тепла с более холодной улицы. Как вариант - насосы могут отнимать тепло у воды или грунта. Источник низкопотенциального тепла может быть любым. Принцип работы насоса общий для всех реализаций.
Давайте рассмотрим принципиальные схемы работы воздушных тепловых насосов. Точнее, источники тепла в них.
ГРУНТ-ВОЗДУХ
У почвы ниже уровня промерзания температура постоянна круглый год и растет с увеличением глубины. Достаточно погрузить в грунт несколько глубинных зондов или горизонтальный коллектор - и можно круглогодично извлекать тепло для обогрева воздуха в доме. Геотермальные насосы наиболее универсальны. Их основная проблема - дороговизна как самого устройства, так и его монтажа.
ВОДА-ВОЗДУХ
Если у вас высокий уровень проточных грунтовых вод - задача резко упрощается. Достаточно, упрощенно говоря, вырыть неглубокий колодец и погрузить в него зонд-теплообменник. Та же схема может быть использована, если рядом есть незамерзающий естественный водоем. Ограничение понятно и очевидно: вода есть далеко не везде.
ВОЗДУХ-ВОЗДУХ
Здесь мы видим две основных категории устройств. Мультисплитсистемы применяются для поддержания климата в небольших домах. Ограничение связано с тем, что длина магистрали не может быть бесконечно большой: компрессор ведь должен прокачивать через трубки фреон, а стенки трубы оказывают ему заметное сопротивление. Канальные кондиционеры - это типичная, каноническая система воздушного отопления. От одного внутреннего блока теплового насоса воздух каналами-воздуховодами разводится по всем помещениям. В этом секторе рынка в России предлагают свою продукцию прежде всего японские производители - Daikin и Mitsubishi. Несколько реже можно встретить американские Lennox и Carrier.
Функция внешнего блока - охлаждать окружающий воздух и транспортировать тепловую энергию внутрь дома. Общая проблема устройств - зависимость степени их эффективности от температуры на улице.
Стоит оговорить: точный расчет воздушного отопления - совмещенного с вентиляцией или выполненного отдельной разводкой - выполняется специалистами с учетом длинного ряда факторов: Материала и толщины стен; Количества и площади окон; Количества людей, которые будут находиться в помещении; Количества и мощности дополнительных источников тепла и т.д. Упрощенная схема - та же, что и для других отопительных систем: 40 ватт тепловой мощности на кубометр отапливаемого помещения. Для районов Крайнего Севера с учетом крайне низких зимних температур берется коэффициент 1,5-2,0. Для домов с высотой потолков 2,5-2,7 метра можно отталкиваться от площади: 1 КВт на 10 м2. опубликовано