Воздушное отопление – что это?

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%.

Содержание

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.

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.

Плюсы метода

Достоинства:

  • Экономная система теплоснабжения. Не нужно приобретать дорогостоящие радиаторы и трубы. Кроме того, отсутствуют траты на промежуточную жидкость.
  • Легкая эксплуатация.
  • Создание в помещении благоприятного микроклимата.
  • Высокий коэффициент полезного действия.
  • Риск протечки и замерзания отсутствует.
  • Оборудование монтируется за короткий промежуток времени.
  • Долговечность. Максимальный срок службы — 30 лет.
  • Доступная цена. Окупаемость занимает небольшое количество времени.
  • Можно использовать совместно с другими системами (вентиляция и кондиционирование).
  • Быстрый нагрев жилых помещений (благодаря низкой инерционности).
  • Имеется возможность автоматического управления (это исключает полное остывание комнаты).
  • Красивый внешний вид (отсутствуют трубы и различные батареи, это позволяет планировать дизайн помещений).

Отрицательные стороны системы

Недостатки:

  • Для обеспечения качественной работы система требует соответствующего обслуживания.
  • Постоянная необходимость в электрическом питании (требуется резервная точка подачи электрической энергии).
  • Систему невозможно усовершенствовать в процессе эксплуатации.
  • Монтаж производится только на этапе строительства дома.
  • Возникающие сквозняки могут нарушить нормальную циркуляцию воздуха, а это, в свою очередь, приведет к охлаждению пола в комнате.
  • Имеется шум во время работы системы (причина — наличие вентиляторов).
  • В воздухе присутствуют частицы пыли (она появляется в тех местах, где не установлены фильтры).
  • Разный температурный режим внизу и вверху комнаты (разница может составлять 10 °С). Все это приводит к увеличению мощности, которая затрачивается на обогрев.

Рекомендации будущим владельцам

Данный вид отопления подходит для каркасных домов. Важная информация: воздуховоды размещаются в стенах. В подобных домах часто имеется пустота между наружной обшивкой и внутренней отделкой.

Воздушная система может быть установлена в любом доме. Главное условие — проведение точных расчетов на стадии проекта. Это необходимо делать, ведь в будущем потребуется создание специальных ниш для расположения воздуховодов.

Воздушная система отопления имеет высокие показатели работы на практике, именно поэтому она завоевала популярность среди потребителей.

Плюсы воздушного отопления

Рабочая схема воздушного отопления включает минимальный набор оборудования:

  1. источник тепла (теплогенератор);
  2. 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 от солнечных коллекторов.

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 получать электричество. Этот вид отопления используют там, где есть электрическое отопление — теплый пол или электрообогреватели. 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.

Пример простейшей солнечной воздушной системы отопления

Порядок устройства солнечного коллектора:

  1. Стену южной стороны дома утеплить пенопластом и покрасить черной краской.
  2. Сверху пришить деревянные рейки.
  3. Снизу сквозь стену дома и утепление с краев пробить 2 конвекционных отверстия для холодного воздуха, сверху 1 для горячего воздуха. Диаметр отверстий 20 см.
  4. 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.

Изготовление воздушных потоков

  1. Понадобятся 196 жестяных банок из-под содовой, которые нужно отмыть и сделать отверстия снизу и сверху.
  2. 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.

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.

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.

Воздушное отопление дома – система обогрева, при котором нагретый воздух циркулирует в трубопроводе, равномерно распределяя тепловую энергию по всему зданию. Это более эффективная альтернатива электрическому или водяному способу отопления по канадской технологии. Система воздушного отопления может быть интегрирована с вентиляционной, снабжаясь фильтрующими составляющими, кондиционерами и увлажнителями.

Методика воздушного отопления

Воздух – весьма продуктивный теплоноситель. Самый упрощенный пример системы воздушного отопления – обычный тепловентилятор. Небольшое помещение данный механизм способен прогреть за несколько минут. Но чтобы организовать воздушное отопление загородного дома, требуется использование более серьезного оборудования.

Технология процедуры действия системы обогрева при помощи воздуха состоит в следующем. Теплогенератор греет воздушные массы, которые попадают в помещения здания через систему труб. Здесь воздушные потоки смешиваются с воздушным пространством комнат, тем самым повышая температуру. Остывший воздух устремляется вниз, откуда поступает в специальный трубопровод и по нему вторично направляется в теплогенератор для подогрева.

Данная система отопления частного дома подразумевает применение специально разработанной терморегуляции, при которой воздух сначала греется до необходимой температуры, а потом передает свое тепло в помещение, согревая все объекты вокруг. Разогрев воздушных масс совершается без посредников в виде системы труб и батарей, поэтому здесь нерациональные теплопотери просто отсутствуют.

Подобное отопление, обычно, используется для построек каркасной конструкции, которые обширно распространены в Канаде, откуда и появилось название технологии. Дело в том, что каркасные строения, в отличие от кирпичных зданий, не способны эффективно удерживать тепло от радиаторов, а обогрев при помощи воздуха формирует приемлемый микроклимат с небольшими финансовыми расходами.

Преимущества и недостатки системы

В сравнении с классическим водяным отоплением воздушная система обладает множеством преимуществ. «Сантехник Портал» выделил основные из них:

  1. Высокий КПД. Эффективность контуров обогрева воздушными потоками может достичь приблизительно 90%, тогда как КПД водяного отопления порядка 65%.
  2. Возможность включить или выключить оборудование в любое время года. Прекращение функционирования системы обогрева даже в период самых сильных заморозков не выведет оборудование из строя. Включить систему обогрева зданий воздухом можно в любой момент.
  3. Низкая эксплуатационная стоимость. Не нужно приобретать топливо и устанавливать дорогостоящее оборудование: трубы, радиаторы, запорную арматуру, переходники и пр.
  4. Возможность объединения системы отопления, вентиляции и кондиционирования. Следствие соединенья даёт возможность поддерживать в строении комфортную температуру в течение любого сезона.
  5. Невысокая инерционность системы. Данный фактор позволяет реализовать довольно-таки быстрый нагрев жилища.
  6. Возможность монтажа вспомогательного оборудования, которое применяется для поддержания оптимального микроклимата: ионизаторы, фильтры, увлажнители, стерилизаторы и т.д. Позволяет подобрать комбинацию устройств, соответствующих потребностям жильцов конкретного здания.
  7. Предельно равномерный нагрев комнаты без локальных зон подогрева, что исключает возможность возникновения температурных перепадов и их последствия — появление нежелательной конденсации водяного пара.
  8. Универсальность. Воздушный обогрев можно применять для создания комфортных условий в помещениях любой площади, находящихся на каком угодно уровне.

Если система отопления воздухом устроена правильно, то помещение прогревается очень быстро и эффективно. Температура в здании регулируется при помощи разнообразного автоматического оборудования, которое регулирует работу нагревательного прибора.

В итоге в загородном доме всегда теплая, комфортная атмосфера, а расходы на отопление сокращаются. Использовать систему воздушного отопления проще. Воздуховоды не засоряются так часто, как трубы водяного обогрева, следовательно, им реже требуется чистка. По понятным причинам обладатели воздушного отопления не сталкиваются с проблемами возникновения протечек, заморозки и повреждения оборудования, если зимой котел прекратил работу.

Следует также оценить и недостатки, которыми обладает воздушное отопление коттеджа:

  1. Среди особенно ощутимых следует обозначить энергозависимость установки. Так, при отключении электричества система обогрева прекратит функционирование.
  2. Организовать подобную систему в уже сооруженном коттедже довольно трудоемко, да и не всегда возможно. Нельзя просто снять трубы и батареи, а на их место установить воздуховоды и решетки, так как при обустройство воздушного отопления базируется на совершенно иных принципах.
  3. Массивные воздуховоды займут гораздо больше пространства, да и выглядеть рядом со стенами они будут не очень привлекательно. Поэтому их, как правило, располагают за подвесными потолками, закрывают фальш-панелями и т.д.

По факту для подобной переорганизации обогрева потребуется основательный капитальный ремонт и даже перестройка всего здания. Помимо этого, конструкция предполагает частое техническое обслуживание и наблюдение.

Прежде, чем приступить к разбиванию стен, потребуется осуществить серьезные инженерные расчеты. Поэтому обустраивать в коттедже воздушное отопление желательно на этапе его возведения. А все требуемые подсчеты производятся еще во время проектирования строения. В этом случае можно обзавестись удобной, надежной и высокоэффективной отопительной системой.

Разновидности систем воздушного обогрева

Существует несколько типов организации воздушного отопления, с каждым из видов стоит ознакомится всем, кто планирует обустроить подобную конструкцию в собственном загородном доме.

Основные типы воздушного отопления:

  • напольная система;
  • подвесная система;
  • с естественной циркуляцией;
  • с принудительной циркуляцией;
  • прямоточная система;
  • рециркуляционная система;
  • с частичной рециркуляцией.

Разберем основные особенности каждого типа.

По месту расположения воздуховодов системы обогрева можно классифицировать на две группы:

  1. Напольное. Характерной чертой такой системы считаются помещённые в пол или интегрированные в плинтус выводы воздуховодов. В конечном итоге образуется весьма действенное распределение нагретых воздушных потоков, поступающих в нижний сектор комнаты. Разогревшийся воздух устремляется на верх, благодаря чему происходит довольно стремительное смешивание воздушных потоков и здание нагревается быстрее.
  2. Подвесное. Такая система подразумевает присутствие интегрированных в потолочные перекрытия или стены воздуховодов, выводы которых находятся строго в верхнем секторе помещения. обычно под потолком. Основным изъяном подвесного расположения является более низкая, чем наверху, температура воздуха у самого пола. Теплый воздушный поток быстрее и интенсивнее греет именно верхний сектор комнаты, тогда как пол остается прохладным. Поэтому подвесные системы применяются редко.

Естественная воздушная циркуляция

Гравитационная (естественная) система применяется лишь в компактных сооружениях. Она характеризуется инерционностью, а основным ее положительным моментом является энергонезависимый контур. Он может действенно функционировать без монтажа дополнительных электрических устройств, поэтому возникает экономия на оборудовании.

Естественная система подразумевает перемещение воздушных масс по следующей схеме:

  1. Теплый воздух от теплового источника расширяется, и когда становится легче, распространяется.
  2. Теплый воздух уменьшает давление, и в образовавшееся пространство затягиваются холодные массы.
  3. Холодные массы подогреваются, и цикл повторяется с первого пункта.
  4. Попадающие в дом теплые массы вытесняют холодный поток.
  5. Обогрев происходит до тех пор, пока работает нагреватель.

Значительный изъян гравитационного воздушного отопления состоит в ограниченном радиусе действия. Варьируется он в диапазоне 8-10 м.

Принудительное воздушное отопление

При эксплуатации принудительной разновидности воздушного обогрева воздух забирается извне, поэтому происходит его регулярное очищение.

Подобное отопление жилья осуществляется с использованием внешнего источника энергии для создания требуемой интенсивности циркуляции. Принцип действия принудительной схемы состоит в следующем:

  1. Основным узлом отопления считается вентилятор, который нужно устанавливать под нагревателем.
  2. В вентилятор поступает разогретый теплогенератором воздух, где очищается от мусора и микробов.
  3. Сквозь решетки вентилятора воздушные потоки следуют в воздуховоды и обогревают комнаты. Воздуховоды требуется утеплить, если в дальнейшем планируется установка кондиционера, иначе будет скапливаться конденсат.

Вопреки тому, что необходим монтаж дополнительного оборудования, в частности, вентилятора, эта система в результате становится более экономичной. За счет увеличившейся скорости воздухообмена конструкция затягивает из помещения охладившийся воздух достаточно высокой температуры. Он просто не успевает остынуть до минимальных значений. На его вторичный подогрев расходуется в разы меньше энергии, что приносит в целом существенную экономию средств.

По способу теплообмена все воздушные отопительные системы подразделяются на три разновидности:

  • Прямоточный вариант. Принцип действия предельно прост. В нижней части здания, обычно в подвале, ставится нагревательный механизм, который согревает поступающий в него воздух. Затем подогретые воздушные потоки по воздуховодам направляются в обогреваемые комнаты. Потом, пройдя через них, выводятся на улицу. Так тепло расходуется не только на отопление помещения, но и в прямом смысле на обогрев улицы. Поэтому прямоточный вариант считается наименее эффективным и затратным.

Основное достоинство подобной установки — полная вентиляция отапливаемого здания, поэтому ее применяют в промышленных сооружениях, где необходима хорошая вентиляция. При этом система дополняется оборудованием для рекуперации. К примеру, теплообменником, позволяющим использовать часть тепловой энергии, выходящей наружу, для обогрева приточных воздушных масс. Так эксплуатационные затраты получается немного уменьшить.

  • Рециркуляционная система. Разогрев комнаты происходит с при наличии замкнутого цикла. Вначале воздушные потоки прогреваются теплогенератором и перемещаются по трубам внутрь помещения. Здесь воздух плавно охлаждается и опускается к полу, где размещаются входы отводящих воздуховодов. Угодив в них, охладившаяся воздушная масса передвигается к теплогенератору, где снова подвергается нагреву и цикл повторяется.

Подобная схема считается наиболее эффективной, так как потери тепла почти исключаются. Ее основным минусом считается низкое качество воздуха, циркулирующего внутри обогреваемых зданий. По этой причине она обычно применяется для обогрева производственных или складских помещений. Если подобная схема используется в жилых коттеджах, в обязательно необходима установка дополнительного оборудования — ионизатора и увлажнителя.

  • Схема с частичной рециркуляцией. Данная конструкция даёт возможность устранить основной изъян рециркуляционной схемы – низкое качество воздуха. Для этого в нее подсоединяется вспомогательное вентиляционное оборудование, которое захватывает наружный воздух и подмешивает его в необходимых соотношениях к воздушным массам, циркулирующим внутри здания.

Система характеризуется предельной гибкостью и может функционировать в нескольких режимах: как вентиляционная, как отопительная или как комбинированная отопительно-вентиляционная. При этом она способна забирать любое необходимый объем воздуха, согревать или даже охлаждать его до требуемой температуры. Система с частичной рециркуляцией является наиболее оптимальной для организации воздушного обогрева в частном доме.

Источники тепловой энергии

Источники тепла для воздушного отопления бывают трех видов:

  1. Земля-воздух. Грунт ниже точки промерзания круглый год хранит высокую температуру, и чем глубже он залегает, тем она выше. Данное тепло можно использовать постоянно, если опустить горизонтальный коллектор и несколько глубинных зондов.
  2. Воздух-воздух. Типовым представителем системы такого отопления являются канальные кондиционеры. Их принцип действия основывается на выходе горячего воздуха из теплового насоса и последующем его перемещении во все комнаты по взаимосвязанным воздуховодам.
  3. Вода-воздух. Такой источник тепла применяется в случае неглубокого залегания грунтовых вод. При эксплуатации подобного комплекса необходимо выкопать колодец, а в него опустить зонд-теплообменник. Данную схему используют, когда рядом со строением имеется незамерзающий водоем, поскольку вся суть процесса завязана на стабильном доступе к воде. Это делает использование подобной системы отопления очень редким.

Список оборудования для воздушного обогрева

Чтобы организовать эффективную систему обогрева дома при помощи воздуха, необходимо установить необходимое оборудование:

  1. Теплогенератор. В его роли может выступать водяной калорифер, газовый воздухонагреватель, тепловая пушка или солнечный радиатор. Один из данных прибором станет источником тепловой энергии.
  2. Теплообменник. Функция данного приспособления — подогрев воздуха, в нем не позволяется смешивания теплоносителя с газом. Он также именуется рекуператором и экономайзером. Его монтаж является обязательным для крупных систем.
  3. Воздуховоды. По ним прогретые воздушные потоки подаются в отдельные помещения. Выпускаются квадратного, прямоугольного и круглого сечения, представлены они в определенных типоразмерах. Их совмещение друг с другом не представляет ничего сложного, поэтому монтаж можно осуществлять самостоятельно.
  4. Фильтр, который выступает в качестве освежителя и увлажнителя, может поддерживать чистоту воздуха.
  5. Автоматическая система отслеживания температуры в сооружении, она контролирует работу теплогенератора.
  6. Кондиционер. Внедряется в систему и используется в летний период.

В конструкции теплогенератора также имеются: горелка, камера сгорания и калорифер. Прохладный воздух попадает в теплообменник из-под вентилятора. Энергия выделяется в камере сгорания, за счет нее совершается подогрев воздуха в теплообменнике. Горелка может сжигать любое топливо независимо от того, какой вид теплообменника применяется в отопительной системе. При необходимости горелку можно заменить.

Как рассчитать воздушный обогрев?

Перед расчетом, необходимо учесть некоторые важные факторы, влияющие на правильность вычислений:

  1. Потери тепла высчитываются отдельно для каждого помещения.
  2. Аэродинамический расчет нужно сделать для всей отопительной системы.
  3. Выбор мощности и вида нагревателя зависит от расчетных потерь тепла.
  4. Количество получаемого воздуха вычисляется в зависимости от мощности нагревателя.
  5. Понадобится точно рассчитать сечение воздушных каналов.

На точность расчетных данных также будут оказывать влияние:

  • толщина стен и их материал;
  • количество жильцов, которые будут постоянно находиться в доме;
  • количество оконных проемов и их общая площадь;
  • мощность и теплоотдача дополнительных источников тепла.

Характеристики расчета находятся в зависимости также от того, будет ли вводиться вентиляционная система или нет, поэтому далее рассмотрим оба варианта.

Расчет отопления без вентиляции. Для вычисления потерь тепла через стены, окна, кровлю и полы применяется следующая формула:

Q = 1/R * (tв — tн) * S, где

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

Чтобы воспользоваться этой формулой, сначала необходимо выяснить сопротивление теплопередачи. Для расчета используется такая формула:

R = ? / ?, где

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

Когда будут вычислены потери тепла всех ограждений, показатели следует сложить и высчитать величину оптимальной мощности отопительной системы, при которой можно компенсировать потери тепла через стены, пол, окна и кровлю.

По облегченной методике расчетов принято считать, что на 1 кв.м. вполне хватает 40Вт мощности котла. Однако для каждого отдельного региона страны необходимо применять частный коэффициент. К примеру, для северных регионов он составляет 1,5-2. Если у строения стандартная высота потолков, равная 2,5-2,7 метра, то при расчетах можно придерживаться таких значений: на 10 кв.м. – 1 кВт.

Расчет отопления с вентиляцией. В этом случае к полученной выше величине нужно добавить тепловую энергию, которая будет затрачиваться на прогрев приточного воздуха. Вычисляется она по такой формуле:

Q = c * m (tв — tн), где

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

Как сделать воздушное отопление своими руками?

После получения всех необходимых расчетов, можно начинать подготовку к установке выбранной системы, ведь воздушное отопление частного дома своими руками организовать не так сложно. Сначала нужно прорисовать схему приблизительного прохождения воздуховодов и их завязки между собой.

Нарисовав примерный порядок подключения системы, лучше его обсудить с профессионалами, даже если уже имеется личный опыт в этом деле, чтобы человек со стороны дал объективную оценку и нашел скрытые изъяны, которые могут привести к возникновению в процессе эксплуатации оборудования вибрации, сквозняка и постороннего шума.

Опытный эксперт может оказать содействие с выбором подходящей модели теплогенератора, который сможет обеспечить прогрев воздуха до требуемой температуры и не перегревался при усиленной деятельности. Если агрегат довольно большой, для него лучше выделить отдельную пристройку, прилегающую к дому.

Тепловые генераторы бывают двух типов:

  • Стационарные. Они обычно используют газовое топливо, из-за внушительных габаритов и в целях техники безопасности должны устанавливаться исключительно в отдельных помещениях. В основном их применяют для обогрева огромных строений, так же часто их размещают в заводских цехах.
  • Мобильные. Удобны тем, у кого есть дачи и загородные коттеджи, они более компактные, чем стационарные аналоги. Их камера сгорания изолирована, но для обеспечения безопасности данные конструкции требуется располагать в помещениях со встроенной системой дымоотвода. Такой тип также известен как калориферный.

Процесс самостоятельного монтажа оборудования для воздушного отопления состоит из нескольких этапов:

  1. Установить котел и теплообменник. Первый монтируется почти всегда в подвальном помещении. Его газовую версию подключать самостоятельно запрещено, это должно быть согласовано с соответствующими службами.
  2. Проделать в стене помещения, где стоит теплообменник, отверстия для вывода рукава воздухоотвода.
  3. Соединить теплообменник с подающей трубой воздуха.
  4. Установить под камеру сгорания вентилятор. Подвод к его внешней стороне обратной трубы.
  5. Выполнить разводку воздухоотводов и их крепеж. Обычно, они выбираются с круглым сечением, для него нужно подобрать специальные кронштейны.
  6. Подключить подающие каналы и обратный воздуховод, утеплить их.

Обустроить систему своими руками относительно легко, а вот осуществить правильно все расчеты вряд ли получится. Возможные ошибки приведут к понижению эффективности конструкции, постоянным сквознякам и другим неприятным последствиям. Поэтому лучше получить профессионально подготовленный проект и при желании воплотить его в жизнь самостоятельно.

Воздушное отопление дома – эффективный и выгодный способ обогрева, который отличается большей производительностью, в сравнении с традиционными водяными и газовыми системами. Воздушная система обогрева позволяет значительно повысить качество жизни в частном доме. Такой вариант отопления относится к числу наиболее безопасных, экономичных, чрезвычайно долговечных и надежных систем. Поэтому оно становится все более востребованным.

Практика показывает, что подавляющее большинство домовладельцев, проживающих на территории России, выбирают для отопления системы с жидким теплоносителем. Возможно, когда-то это, действительно, был наиболее практичный вариант.

Но техника развивается, и появляются все более эффективные конструкции. Такие как различные системы воздушного отопления, позволяющие быстро и экономно обогреть любое помещение.

Принцип работы и виды воздушного отопления

Надо знать, что существует два различных вида отопления воздушного типа, каждый из которых может использоваться на практике.

Первый реализуется в системах с калорифером. Он по своей сути аналогичен отоплению с жидкостным теплоносителем с той разницей, что вместо жидкости используется разогретый воздух. Канальный нагреватель разогревает воздух, который движется по специальным трубам в отапливаемые помещения.

Галерея изображений Фото из Нагревательное оборудование воздушного отопления Система без стандартных радиаторов Принудительный тип воздухной системы Бесканальный вариант воздушного отопления Канальный вариант воздушного отопления Совмещение с вентиляцией Нагревательный агрегат для частного сектора Калорифер для воздушных схем отопления

Наполненные горячим воздухом воздуховоды обогревают комнату. Такие системы сегодня мало используются, поскольку в процессе эксплуатации каналы неизбежно повреждаются. От чередования нагрева с охлаждением воздуховоды то расширяются, то сужаются, из-за чего ослабляются стыки, а в стенках появляются трещины.

Это приводит к нарушению процесса распределения воздуха и, как следствие, к неравномерному обогреву помещений, что нежелательно. Более практичной считается система воздушного отопления открытого типа.

В устройстве воздушного отопления много общего с традиционным водяным видом и реже используемым паровым. Основное отличие заключается в отсутствии стандартных приборов отопления – радиаторов

Принцип ее действия заключается в следующем. Теплогенератор разогревает воздух, который через систему труб подается в отапливающиеся помещения. Здесь он выходит наружу и смешивается с присутствующим в комнате воздухом, тем самым повышая в ней температуру.

Остывший воздух направляется вниз, где попадает в специальные трубы и по ним вновь поступает в теплогенератор для нагрева.

Теплоноситель воздушных систем отопления относится к разряду вторичных, т.к. перед этим нагревается первичным теплоносителем – паром или водой (+)

По радиусу действия системы отопления нагретым воздухом делятся на местные и центральные. К первым относятся контуры, предназначенные для обслуживания одного объекта (коттеджа, комнаты, двух или более смежных помещений), ко вторым многоквартирные дома, общественные и производственные объекты

Все системы подразделяются на схемы с полной рециркуляцией теплоносителя, с частичной рециркуляцией и прямоточные.

Местные системы с полной рециркуляцией воздуха бывают канальными (а) и бесканальными (б). Это схемы с естественным движением нагретого воздуха. Если отопление совмещается с вентиляцией, то применяются другие схемы (в,г) с частичной рециркуляцией. Согласно чему часть воздуха подмешивается к имеющейся в помещении воздушной массе без передвижения по каналам

Все центральные системы относятся к категории прямоточных. Для них воздушный теплоноситель нагревают в отопительном центре здания, а затем поставляют в помещения через воздухораспределители. Центральные схемы бывают только канальными.

Воздушные прямоточные системы слишком затратны для частного сектора. Их устраивают там, где сооружается вентиляция, обрабатывающая воздушную массу, равную по объему воздушной массе, требующейся для отопления

Центральное воздушное отопление устраивают на производствах, выпускающих или применяющих в изготовлении возгораемые, токсичные, взрывоопасные и т.д. вещества. В обустройстве загородных домов этот вид применяется, если требуется транспортировка нагретого воздуха на большое расстояние.

Организация схемы для частников нецелесообразна из-за необходимости в использовании мощного вентиляционного оборудования.

Действующие разновидности системы

На сегодня существует несколько разновидностей воздушного отопления, с каждой из которых необходимо познакомиться всем, кто собирается установить подобную конструкцию в своем доме. Системы можно классифицировать по разным признакам. Начнем со способа циркуляции воздуха. Исходя из этого, можно выделить два основных типа.

Естественная циркуляция предполагает, что разогретый воздух поднимается вверх и самостоятельно движется по трубопроводам. Поэтому выходы воздуховодов располагаются только в верхней части помещений

Система с естественной воздушной циркуляцией

Для работы такой конструкции используется свойство горячего воздуха подниматься вверх. Разогретый газ по проложенным в стенах воздуховодам поднимается в комнаты и через отверстия, расположенные в потолке помещения, выходит наружу.

Главное достоинство подобных систем – дешевизна, поскольку отсутствует необходимость тратиться на дополнительное оборудование.

Однако значимых недостатков довольно много. Прежде всего, скорость, с которой воздух поднимается по трубам, невелика. Таким образом помещение будет обогреваться достаточно долго.

Кроме того, при использовании отопления с естественной циркуляцией чаще всего приходится располагать выходы воздуховодов в верхней части комнаты, что не всегда может быть удобным.

Веский минус гравитационного воздушного отопления (т.е. схем с естественным движением теплоносителя) заключается в ограниченном радиусе действия. Варьирует он в интервале 8 – 10 м

Конструкция с принудительным движением воздуха

Такие системы в обязательном порядке оборудуются вентиляционной установкой, мощность которой зависит от протяженности и количества воздуховодов. Для больших площадей потребуется установка нескольких приборов. Главная задача оборудования заключается в продвижении разогретого воздуха по воздуховодам к отапливаемым помещениям. Вследствие чего его скорость возрастает, и обогрев комнат осуществляется в самые короткие сроки.

Несмотря на необходимость установки вентиляторов, такие системы оказываются в итоге более экономичными. За счет возросшей скорости воздухообмена система засасывает из комнаты остывший воздух достаточно высокой температуры.

Он просто не успевает охладиться до минимальных значений. На его повторный разогрев затрачивается намного меньше энергии, что дает в целом значительную экономию средств.

Для стимуляции движения воздуха к потребителю отопительные системы оснащаются вентиляторами, что переводит их в разряд энергозависимых, но ощутимо повышает эффективность

По месту размещения воздуховодов отопительные системы можно тоже разделить на две группы.

Напольное воздушное отопление

Отличительной особенностью системы являются вмурованные в пол или встроенные в плинтуса выводы воздуховодов. В результате получается максимально эффективное распределение нагретого воздуха, поступающего в нижнюю часть помещения.

Теплый воздух стремится вверх, вследствие чего происходит достаточно быстрое перемешивание воздушных масс и помещение прогревается быстрее.

Напольное воздушное отопление предполагает, что выводы воздухопроводов располагаются в плинтусах или встроены непосредственно в напольное покрытие

Подвесные воздушные системы

Схема предполагает наличие встроенных в потолочные перекрытия или стены воздуховодов, чьи выводы располагаются строго в верхней части комнаты. Чаще всего под потолком. Как вариант встречаются подвесные воздуховоды с такими же выводами.

Надо признать, что такие системы в целом менее эстетичны, чем напольные аналоги. Хотя существуют способы декорирования и маскировки воздуховодов.

Кроме того, использование напольной системы предполагает, что наиболее высокой будет температура воздуха, расположенного внизу. В верхней половине комнаты будет чуть холоднее.

Такое распределение температур медики считают лучшим для человека. Кроме того, встроенные в пол или плинтуса выводы воздуховодов практически незаметны, что значительно улучшает внешний вид комнаты.

Главным недостатком подвесных систем, который особенно нежелателен для частных домов, считается более низкая, чем наверху, температура воздуха у самого пола. Разогретый воздух быстрее и интенсивнее обогревает именно верхнюю часть помещения, тогда как пол остается прохладным. Именно поэтому такие системы либо редко используются в жилых домах, либо комбинируются еще с каким-то отоплением.

По способу теплообмена все воздушные отопительные системы делятся на три типа.

Воздуховоды подвесного типа лучше всего монтировать на этапе строительства здания. В этом случае их можно замаскировать при проведении отделочных работ

Прямоточная отопительная схема

Прямоточный вариант известен уже несколько столетий. Подобными системами отапливались древние римляне и средневековые россияне. Принцип действия прямоточного отопления весьма прост. В нижней части строения, чаще всего в подвале, устанавливается отопительный прибор, который разогревает попадающий в него воздух. Далее нагретые воздушные массы по воздуховодам поступают в отапливаемые помещения.

На рисунке представлена схема обустройства воздушного отопления прямоточного типа. Такие конструкции использовались еще в Древнем Риме

После чего, пройдя через них, выводятся на улицу. Таким образом тепловая энергия тратится не только на обогрев помещения, но и в прямом смысле на «отопление улицы». Именно поэтому прямоточная система считается наименее эффективной из всех и отличается самыми высокими первоначальными и эксплуатационными затратами.

Главное преимущество такой конструкции – полная вентиляция отапливаемых помещений. Ее используют только тогда, когда необходим объем вентиляции равный объему воздушных масс, требующихся для отопления. Такое условие может быть обязательным при эксплуатации помещений, где работают с взрывоопасными, опасными для здоровья или с неприятно пахнущими веществами.

Для домашнего отопления прямоточная система используется крайне редко. Если по каким-то причинам требуется установить именно ее, стоит смонтировать оборудование для дополнительной рекуперации.

Это может быть воздушный обменник, который позволит использовать часть тепла выходящего наружу воздуха для обогрева приточных воздушных масс. Таким образом удастся несколько снизить эксплуатационные затраты.

Рециркуляционная система обогрева

Обогрев помещения производится с использованием замкнутого цикла. Сначала воздух разогревается теплогенератором и движется по трубам внутрь комнаты.

Здесь он постепенно остывает и начинает опускаться к полу, где располагаются входы отводящих воздуховодов. Попав в них, остывший воздух движется к теплогенератору, где вновь подвергается разогреву и цикл повторяется.

Системы с полной рециркуляцией воздушной массы применяются, если нет необходимости в организации искусственной вентиляции помещения

Такая схема является максимально эффективной, поскольку потери тепла практически исключены. Ее главным недостатком является низкое качество воздуха, который циркулирует внутри отапливаемых помещений.

Поэтому она чаще используется для отопления нежилых комнат или складов. Если такая схема применяется в жилых домах, в обязательном порядке требуется установка дополнительного оборудования для ионизации и увлажнения воздуха.

Схема с частичной рециркуляцией

Такая система позволяет нивелировать главный недостаток рециркуляционной схемы – низкое качество воздуха. Для этого в нее включается дополнительное вентиляционное оборудование, которое забирает наружный воздух и подмешивает его в нужных пропорциях к воздушным массам, циркулирующим внутри помещения. Все остальное аналогично схеме с полной рециркуляцией.

Системы с частичной рециркуляцией производят забор части воздуха снаружи и подмешивают его к части находящейся в помещении воздушной массе. Смесь разогревается калорифером до требующегося значения температуры, затем вентилятором направляется в помещение

Система отличается максимальной гибкостью и способна работать в нескольких режимах: как вентиляционная, как отопительная или как комбинированная отопительно-вентиляционная.

При этом она может забирать любое нужное количество воздуха, нагревать или даже остужать его до нужной температуры. Схема с частичной рециркуляцией считается оптимальной для обустройства воздушного отопления в частном доме.

Аргументы в пользу выбора воздушной системы

По сравнению с привычными системами, работающими на жидком теплоносителе, воздушные схемы имеют значимые преимущества. Рассмотрим их поподробнее.

  1. Высокий КПД воздушных систем. Производительность контуров нагрева воздухом достигает порядка 90%.
  2. Возможность отключения/включения оборудования в любое время года. Прерывание работы возможно даже в самые сильные зимние холода. Это означает, что отключенная отопительная система не придет в негодность при отрицательных температурах, что, например, неизбежно для водяного отопления. Включить в работу ее можно в любой момент.
  3. Невысокая эксплуатационная стоимость воздушного отопления. Отсутствие необходимости приобретения и монтажа достаточно дорогостоящего оборудования: запорной арматуры, переходников, радиаторов, труб и др.
  4. Возможность объединения систем отопления и кондиционирования. Результат объединения позволяет поддерживать в здании комфортную температуру в любой сезон.
  5. Низкая инерционность системы. Это обеспечивает предельно быстрый прогрев помещений.
  6. Возможность установки дополнительного оборудования, которое используется для поддержания оптимального микроклимата. Это могут быть ионизаторы, увлажнители, стерилизаторы и тому подобное. Благодаря этому можно подобрать комбинацию приборов и фильтров, точно соответствующую потребностям жильцов дома.
  7. Максимально равномерный прогрев помещений без локальных зон подогрева. Указанные проблемные участки обычно находятся около радиаторов и печей. За счет этого удается предотвратить температурные перепады и их следствие – нежелательную конденсацию водяных паров.
  8. Универсальность. Воздушное отопление можно использовать для обогрева помещений любой площади, расположенных на каком угодно этаже.

Есть у системы и некоторые недостатки. Из числа наиболее значимых стоит отметить энергозависимость конструкции. Таким образом, при отключении электроэнергии отопление перестает функционировать, что особенно заметно в местностях с перебоями в электроснабжении. Кроме того, система требует частого технического обслуживания и наблюдения.

Воздушное отопление очень экономично. Первоначальные затраты на его обустройство невелики, эксплуатационные расходы тоже невысокие

Еще одна отрицательная особенность воздушного отопления заключается в том, что монтаж конструкции должен осуществляться в процессе строительства. Установленная система не подлежит модернизации и практически не меняет свои эксплуатационные характеристики.

При необходимости возможен монтаж воздушного отопления в построенном здании, но в этом случае используются только подвесные воздуховоды, что не эстетично и не всегда эффективно.

Основные элементы отопительной системы

Прежде чем своими руками обустроить воздушное отопление, нужно познакомиться с элементами, из которых оно состоит.

Подогревающие воздух устройства

Основная задача оборудования заключается в разогревании до нужной температуры поступающего внутрь воздуха. Для этого могут использоваться практически все известные источники тепла.

В зависимости от вида прибора отопления воздушные массы либо пропускают через теплообменник с горячим паром, водой и т.п., либо разогревают непосредственно внутри нагревателя.

Теплогенераторы, использующиеся для разогрева воздуха в системе воздушного отопления, не должны нагревать воздух до температуры свыше 70º, чтобы после смешивания с находящимся в помещении воздухом он не утрачивал своих свойств как среда, приходная для вдыхания (+)

В качестве теплогенераторов для воздушных отопительных систем на практике используется четыре типа конструкций:

  • Топливные системы прямого нагрева. В них воздух нагревается от тепла, полученного от сгорания какого-либо топлива. К этому типу относятся угольные, газовые, дизельные, пеллетные и другие нагреватели.
  • Электрическое оборудование прямого нагрева. Представляет собой мощный тепловентилятор, который подключается к воздуховодам.
  • Приборы косвенного нагрева. Предполагается наличие теплообменника, в котором циркулирует горячая жидкость. Последняя может разогреваться любым способом: при помощи дровяной печи или любого другого отопительного прибора. Как вариант можно рассмотреть подключение теплоносителя из централизованной системы отопления.
  • Комбинированная конструкция. Представляет собой две, иногда три системы разных типов, объединенных в общую конструкцию. Наиболее эффективный и практичный вариант получается при комбинировании электрической и жидкостной системы.

Последний вариант считается наиболее удачным, поскольку такое оборудование сможет обеспечить дом теплом даже в случае отключения электроэнергии или возникновения проблем с топливом. Однако по понятным причинам такие приборы имеют большую стоимость. Тратить на них средства не всегда оправданно, особенно если перебои с электроэнергией крайне редки.

Магистральные трубопроводы изготавливаются из оцинкованного металла. Это жесткие конструкции, к которым подключаются гибкие отводы

Каналы для движения воздушных масс

Отопительная система канального типа не сможет работать без сети воздуховодов. По ним воздушные массы движутся в помещения и возвращаются в теплогенератор. Чаще всего используется круговая транспортировка, поскольку однотрубные конструкции, которые тоже могут применяться, имеют ограниченный функционал и большое количество недостатков. На чертеже такая конструкция напоминает два дерева.

Роль стволов играют два жестких магистральных трубопровода, выполненных их оцинкованного металла. Один из них подающий, второй – обратка. К ним через переходники подключаются «ветви».

Это гибкие воздуховоды меньшего сечения, отходящие к комнатам. Они обязательно герметизируются алюминиевым скотчем и утепляются. Изоляция в этом случае не только сохраняет тепло, но и поглощает звуки.

Для изоляции, как правило, используются фольгированные утеплители разных марок. Для магистралей выбирается покрытие толщиной от 3 до 10 мм. Для разводящих каналов подойдет материал толщиной 25-30 мм.

Внутри одноэтажных зданий подогретый воздух направляется снизу вверх, поэтому воздуховоды могут быть вмонтированы в пол. В двухэтажных постройках сеть воздуховодов может быть проложена по потолку первого этажа либо в толще межэтажного перекрытия.

Воздуховоды обязательно должны быть изолированы. Изоляционный материал не только бережет тепло, но и поглощает звуки

В этом случае горячий воздух на первый этаж подается с потолка. Выходы воздуховодов на втором этаже располагаются в нижней части внутренних стен и на полу. Обратка тоже размещается по-разному.

На первом этаже отверстия для сбора охлажденного воздуха находятся на уровне пола. На втором, наоборот, у потолка. Здесь собираются перегретые воздушные массы, которые и поступают в обратку.

Вентиляторы для обеспечения циркуляции воздуха

Воздушные массы внутри трубопроводов транспортируются принудительно. Эту операцию осуществляют специальные вентиляторы канального типа. Оборудование устанавливается как на возвратных, так и на подающих воздуховодах. Кроме того, чаще всего они являются еще и конструктивными элементами воздухонагревателя.

При выборе вентилятора помимо технических характеристик желательно учитывать такие параметры:

  • возможность работать на разных оборотах;
  • минимальный уровень шума;
  • отсутствие чувствительности к перепадам напряжения;
  • оснащение системой плавного пуска;
  • возможность плавной регулировки скорости оборудования.

Нужно понимать, что вентиляторы отвечают за напорную производительность оборудования, по сути, определяют ее. Поэтому технические параметры оборудования должны точно соответствовать специфике конкретной системы.

Схема установки внутриканального вентилятора внутри воздуховода: 1 – вентилятор осевого типа; 2 – воздухонагреватель, сооруженный из медных труб с алюминиевыми пластинами; 3 – воздухораспределитель со створками, меняющими направление

Распределение потоков: решетки и диффузоры

Все подходящие к комнате воздуховоды подключаются к вентиляционным решеткам или диффузорам. Эти элементы предназначаются для разделения потоков воздуха, предназначенных для отопления, для вентиляции и для кондиционирования, а также для равномерного распределения воздушных потоков внутри помещения.

Выпускаются напольные, стеновые и потолочные устройства, среди которых можно найти модели с подвижными регулируемыми жалюзи.

Внутриканальные заслонки и клапаны

Элементы предназначены для настройки пропускной способности отопительной системы. В подающих воздуховодах обязательно монтируются дроссельные заслонки. Устройства регулируют напор воздушных масс, поступающих в разные комнаты, и дают возможность при необходимости его фиксировать.

Клапанами оборудуются различные участки воздуховодов. В обязательном порядке ставят приточные клапаны, регулирующие приток воздуха с улицы.

Кроме клапанов, контролирующих приток и отток воздушного потока, системы вентиляции оборудуют клапанами дымоудаления и противопожарными аналогами. При пожарах они препятствуют распространению огня и стимулирующих горение газов, отводят гарь и угар из помещений

Оборудование для подготовки воздуха

Учитывая, что воздушное отопление часто объединяется с системами кондиционирования, подготовка воздуха становится востребованной опцией. В этом случае конструкция оборудуется различными фильтрами: угольными, механическими, электростатическими.

Они очищают воздух от всевозможных примесей. Дополнительно могут устанавливаться увлажнители, ионизаторы, вентиляционные анемостаты, стерилизаторы, осушители и тому подобное оборудование.

Так выглядит диффузор, равномерно распределяющий потоки на выходе из воздуховода

Автоматические системы управления

Воздушное отопление само по себе, а особенно объединенное с вентиляцией и кондиционерами, считается достаточно сложной системой. Для координации ее функционирования используются автоматические блоки управления, которые дают возможность быстро и точно изменять параметры работы системы.

При необходимости владелец может задавать нужные ему характеристики, получая максимально комфортный для него микроклимат в доме.

Блоки управления различаются по функционалу и подбираются индивидуально к каждой конкретной отопительной системе. Грамотно подобранная автоматика позволяет не только полностью контролировать воздушное отопление, но и менять на расстоянии заложенные в программу настройки, зонировано распределять воздушные потоки и включать отопление в систему умный дом.

Особенности проведения грамотного расчета

Несмотря на уверения горе-мастеров, самостоятельно рассчитать воздушное отопление очень сложно. Такая задача под силу только специалистам.

Заказчик может только проконтролировать наличие всех пунктов проекта, в число которых входят:

  • Определение тепловых потерь каждого из отапливаемых помещений.
  • Тип отопительного оборудования с указанием необходимой мощности, которая должна быть рассчитана исходя из реальных теплопотерь.
  • Требуемое количество подогретого воздуха с учетом мощности выбранного отопительного прибора.
  • Необходимое сечение воздуховодов, их длина и т.п.

Это основные пункты расчета отопительной системы. Правильно будет заказать проект у специалистов. В результате заказчик получит несколько вариантов расчета, из которых можно будет выбрать и воплотить в реальность наиболее понравившееся решение.

Система воздушного отопления – сложная конструкция, состоящая из множества элементов. Для ее расчета лучше привлечь профессионалов, для ознакомления с компонентами стоит подробно изучить схему (+)

Выводы и полезное видео по теме

Почему выбирают воздушное отопление:

Как самому рассчитать систему воздушного отопления:

Основы обустройства воздушного отопления в частном доме:

Воздушное отопление относится к числу безопасных, экономичных, чрезвычайно долговечных и надежных систем. Именно поэтому оно становится все более востребованным. Самостоятельно обустроить систему достаточно просто, а вот провести грамотные расчеты вряд ли получится.

Возможные ошибки приведут к понижению эффективности системы, постоянным сквознякам и другим неприятным последствиям. Оптимально получить профессионально подготовленный проект и при желании воплотить его в жизнь собственными руками.

Традиционно в качестве теплоносителя в системах отопления используют воду. Этот привычный способ обогрева имеет и преимущества, и недостатки. При строительстве собственного жилья возможности для экспериментов у владельца почти неограниченны.

Имеет смысл рассмотреть альтернативные варианты. Самый интересный из них – воздушное отопление загородного дома. На нем и остановимся более подробно в этой статье.

Как прогреть дом воздухом?

Воздух – вполне эффективный теплоноситель, гораздо удобнее, чем вода. Самый простой вариант такого отопления – обычный тепловентилятор. Небольшую комнату этот прибор, состоящий из вентилятора и греющей спирали, может прогреть буквально за считанные минуты. Разумеется, для частного дома понадобится более серьезное оборудование.

В качестве источника тепла можно использовать газовый или твердотопливный котел. Подойдет и электрический нагреватель, но этот вариант считается не слишком выгодным, поскольку затраты на электроэнергию значительно возрастают.

Галерея изображений Фото из Принцип нагрева теплоносителя Установка с газовым калорифером Огневая печь за пределами помещения Печь в отоплении загородного дома Камин в формировани отопления частного дома Устройство теплоотводов в пределах чердака Внешний блок теплонасоса воздух-воздух Внутренний блок системы отопления воздух-воздух

Интересный и экологически чистый вариант отопления – использование солнечных батарей или солнечного коллектора. Такие системы размещают на крыше. Они либо сразу передают тепловую энергию солнца на теплообменник, либо преобразуют ее в недорогую электрическую энергию. В последнем случае от батареи можно также запитать и вентилятор.

Воздух нагревается в теплообменнике и поступает в отдельные помещения по воздуховодам. Это довольно громоздкие конструкции, выполненные из прочного металла. Сечение воздуховодов значительно больше, чем диаметр трубы водяного отопления.

Для воздушного отопления подходят и газовые котлы, и другие виды отопительной техники. Эффективность таких систем достигает 90%, их используют не только в жилых помещениях, но также в цехах и на складах

А вот радиаторы для воздушного отопления не нужны. Теплый воздух просто наполняет комнаты через специальные решетки. Как известно, горячий газ стремится вверх. Холодный воздух при этом будет вытеснен вниз.

Отсюда холодные потоки воздуха перемещаются обратно к теплообменнику, нагреваются, поступают в комнаты и т.д.

Эта схема наглядно демонстрирует устройство воздушного отопления рециркуляционного типа с частичным забором наружного воздуха, а также с кондиционером, ионизатором и ультрафиолетовым очистителем

Почти все системы воздушного отопления предусматривают установку вентилятора, который нагнетает горячий воздух и заставляет его перемещаться по системе отопления. Наличие такого прибора делает систему зависимой от электрической энергии.

Можно сделать и такую систему, в которой горячий воздух будет перемещаться естественным образом, без всякого вентилятора. Однако эффективность работы таких систем обычно оставляет желать лучшего, поскольку помещения в этом случае прогреваются слишком медленно.

Убедительный аргумент в пользу организации системы воздушного отопления заключается в исключении аварийных протечек и затопления с итоговым повреждением имущества. К тому же в случае повреждения воздуховодов автоматика остановит работу системы

Особенности воздушного отопления

По сравнению с традиционным водяным отоплением воздушные системы имеют множество преимуществ. Например, отмечается высокий КПД такой системы, который может составлять 90%. КПД водяного отопления редко достигает 65%.

Если воздушное отопление устроено правильно, воздух прогревает комнаты исключительно быстро, буквально за считанные минуты. Температура в помещениях регулируется с помощью автоматического оборудования, которое включает и отключает нагревательный прибор по мере необходимости.

В результате в доме всегда тепло, а расходы на обогрев сокращаются. Пользоваться системой воздушного отопления проще. Воздуховоды не засоряются так часто, как трубы водяного отопления, соответственно, они реже нуждаются в очистке.

По понятным причинам владельцы воздушных систем отопления не имеют проблем с протечками, как и с угрозой заморозки труб, если в холодное время года котел по какой-то причине перестал работать.

Галерея изображений Фото из Отсутсвие приборов отопления в воздушной системе Принцип обогрева обрабатываемого пространства Бесканальный вариант устройства воздушного отопления Высокая производительность и эффективность Один из популярных видов местного воздушного отопления Совмещение воздушного отопления с вентиляцией Специфика вентиляторной системы воздушного отопления Водяной калорифер для воздушного отопления

Узнав о преимуществах воздушного отопления, следует оценить и его недостатки. Для начала, установить такую систему в уже построенном доме очень сложно, да и не всегда возможно. Нельзя просто демонтировать трубы и радиаторы водяного отопления и установить вместо них воздуховоды и решетки, поскольку здесь используются совсем другие принципы.

Громоздкие воздуховоды займут значительно больше места, да и смотреться вдоль стен они будут не слишком эстетично. Обычно их размещают за подвесными потолками, фальш-панелями и т.п. Фактически для такой реорганизации отопления понадобится серьезный капитальный ремонт всего дома.

Воздуховоды – это достаточно громоздкие конструкции, которые лучше всего скрыть за подвесным потолком и в пространстве под полом

Перед тем, как начать ломать стены, придется провести серьезные инженерные расчеты. Именно поэтому устраивать в доме воздушное отопление рекомендуется на этапе его постройки. А все необходимые расчеты выполняются еще во время проектирования здания. В этом случае можно получить удобную, надежную и высокоэффективную отопительную систему.

Еще одна проблема – зависимость работы воздушного отопления частного дома от наличия электроэнергии. Вентилятор не крутится, горячий воздух не перемещается, комнаты остывают так же быстро, как и нагрелись. Придется потратиться на какой-то альтернативный источник электроэнергии, например, на генератор.

Принципы проектирования системы

При проектировании систем воздушного отопления учитывают множество важных факторов. Прежде всего, это потребность каждого отдельного помещения в тепле, а также потери тепла для каждой комнаты. Двери, окна, вентиляционные отверстия и прочие объекты способствуют тому, чтобы драгоценные килоджоули тепловой энергии уходили наружу.

Печь-булерьян – экономичный вариант нагревателя, который можно использовать для организации воздушного отопления. Отличным решением может стать и дровяная печь длительного горения

Важнейший момент – наличие качественного утепления здания. Если в доме стоят пластиковые окна, хорошие двери, а его фасад надежно утеплен, потери тепла будут меньше, а затраты на отопление удастся заметно сократить. Если речь идет о реконструкции здания, начать следует именно с проектирования утепления.

После того, как соотнесена потребность в тепловой энергии и ее затраты, рассчитывается мощность нагревательного оборудования и выбирают его тип. Затем просчитываются параметры потока горячего воздуха. Выполняют специальные аэродинамические расчеты, чтобы вычислить необходимые размеры воздуховодов.

На выходе из воздуховода устанавливают решетку-диффузор. Ее размеры и конфигурация могут отразиться на скорости перемещения воздушного потока

Предварительно рассчитать мощность оборудования можно, ориентируясь на следующие цифры: для обогрева каждых 10 кв. метров помещения понадобится около 0,7-0,8 кВт тепла. Это при условии, что дом качественно утеплен, иначе понадобится более мощное оборудование. Но полное проектирование и подробные расчеты лучше поручить опытному инженеру.

Неправильные расчеты могут сказаться на состоянии готовой системы очень печально. Для непрофессионально спроектированной системы воздушного отопления характерны такие проблемы, как частые поломки оборудования, перегрев воздуха в помещениях, перегрев оборудования, сквозняки, повышенный уровень шума.

Одновременно с проектированием системы воздушного отопления имеет смысл продумать и расстановку стационарных предметов мебели в доме. Приточные и вытяжные решетки должны располагаться в местах, удаленных от постоянного присутствия людей.

Они также не должны быть скрыты под шкафами, тумбами или другими объектами, которые затрудняют свободное перемещение воздушных масс.

В многоэтажном частном доме вытяжные решетки рекомендуется располагать таким образом, чтобы на верхних этажах остывший воздух отбирался в систему сверху, а на нижних этажах – снизу. Это обеспечит более равномерное распределение тепла по всем помещениям. Подробнее о том, как правильно произвести расчет воздушного отопления читайте в этом материале.

Галерея изображений Фото из Наклонное направление воздушного потока Схема действия наклонной подачи теплого воздуха Горизонтальное направление подачи тепла Вертикальная поставка теплого воздушного потока

Разновидности систем воздушного отопления

Среди известных науке систем отопления можно выделить три разновидности:

  • прямоточную;
  • рециркуляционную (она же гравитационная);
  • рециркуляционную с частичным забором наружного воздуха.

Прямоточные системы – самые древние и простые по конструкции. Они использовались еще в Древнем Риме и были широко распространены в Лондоне до начала промышленно-технической революции.

На этой схеме показано устройство прямоточной воздушной системы отопления, которая отличается низкой эффективностью. Современные системы устроены сложнее, но обладают значительно более высоким КПД

При прямоточной системе нагревательный прибор, т.е дровяная печь или камин, располагался в нижней части дома, оптимально – в подвале. Тепло от нагретого печью воздуха поднималось вверх, передавалось на стены и перекрытия.

Чтобы улучшить циркуляцию горячего воздуха и эффективность отопления, в полу проделывали специальные отверстия.

Остывший воздух покидал помещение через отверстия в крыше, а печь (камин) прогревал новые воздушные массы, поступившие извне, поскольку серьезная теплоизоляция зданий в те времена еще была не развита.

Низкая эффективность прямоточных систем очевидна. Она требует сгорания большого количества топлива, но значительная часть тепла поглощается материалом стен, пола и перекрытий.

При этом помещения прогреваются неравномерно: внизу слишком жарко, а верхние комнаты уже не успевают нагреться. Часть тепла вообще покидала дом через крышу вместе с воздухом.

Более современная рециркуляционная система появилась благодаря развитию газового отопления. Отопительное оборудование этого типа позволяет прогревать не весь дом целиком, а только конкретные воздушные массы. Из них формируются воздушные потоки, которые направляются снизу вверх в конкретные помещения.

Горячие воздушные массы при этом вытесняют холодный воздух, который уходит через решетки, устроенные в полу комнаты. Холодный воздух по воздуховодам поступает к нагревателю и возвращается в систему в виде горячего потока. Цикл рециркуляции повторяется снова и снова.

Затраты тепловой энергии при рециркуляционной системе обогрева в разы меньше, чем при использовании прямоточной схемы. Но есть в этом варианте и недостатки. Закрытая система препятствует обновлению воздуха, что ухудшает качество жизни в доме.

В замкнутой рециркуляционной системе воздушного отопления потоки воздуха постоянно циркулируют между комнатами и отопительным прибором, отдавая и забирая тепло

Частично проблему можно решить, используя такие средства, как фильтры, ионизаторы, увлажнители и т.п. Но хорошие приборы этого типа довольно дороги, а их обслуживание потребует дополнительных усилий, а также средств автоматизации.

Более эффективно проблему восстановления воздушных потоков можно решить с помощью рециркуляцонной системы обогрева с частичным забором воздуха извне.

При обустройстве такой схемы предусматривают частичный вывод небольшого количества воздуха наружу и забор соответствующего объема воздушных масс с улицы. В результате состав воздуха внутри здания регулярно обновляется.

Рециркуляционные системы работают на гравитационном принципе: горячие потоки поднимаются вверх, а холодные – опускаются вниз. К сожалению, не во всяком здании такая циркуляция осуществляется достаточно эффективно. В таком случае в систему включают вентилятор, чтобы осуществлять процесс рециркуляции принудительно.

Особенности монтажа системы

Если расчеты выполнены на высоком профессиональном уровне, и проект системы воздушного отопления коттеджа составлен, можно выполнить монтаж самостоятельно.

Для этого понадобится:

  • нагревательный прибор;
  • воздуховоды;
  • вентилятор;
  • решетки;
  • крепежные изделия;
  • инструмент для работы с воздуховодами и т.п.

В качестве нагревателя обычно используют газовый генератор как самый экономически выгодный вариант. Воздуховоды могут иметь прямоугольное, квадратное, круглое или овальное сечение.

Обычно подходящие конструкции можно заказать на предприятии, которое изготавливает вентиляционные системы.

На схеме представлены элементы системы воздушного отопления, которые позволят выполнить монтаж воздуховодов в точном соответствии с проектной документацией

Обычно воздуховоды делают из оцинкованной стали, они достаточно легкие, чтобы не перегружать несущие конструкции дома, а также обладают повышенной устойчивостью к износу и коррозии. Для жестких воздуховодов понадобятся специальные элементы, обеспечивающие уклон на 45 или 90 градусов. А для гибких изделий такие элементы не нужны.

Воздуховоды также изготавливают из обычной стали, меди, пластика и других материалов. Существуют даже текстильные конструкции этого типа. В местах с повышенной влажностью рекомендуется использовать медные элементы, как более устойчивые для таких условий.

Конструкции из пластика относительно недороги, их можно использовать вдали от потенциальных очагов возгорания.

Воздуховоды закрепляют под потолком и полом, а также внутри стен. Если есть необходимость проложить воздуховод не внутри, а вдоль стены, его закрывают фальш-панелью. В потолке и полу на концах воздуховодов монтируют вентиляционные решетки.

Жесткие воздуховоды из оцинкованной стали очень надежные и долговечные. Для их успешного монтажа понадобятся колена с углом поворота 45 и 90 градусов

Воздушные массы, перемещаясь внутри конструкции, могут издавать определенный шум. Чтобы снизить это негативное влияние, рекомендуется скрыть воздуховоды под слоем шумоизоляции.

Обычно этот материал обладает также теплоизоляционными свойствами, что только увеличивает эффективность работы системы.

Чтобы конструкции воздушного отопления во время работы издавали как можно меньше шума, рекомендуется покрыть их слоем изолирующего материала

Стоит рассмотреть вариант приобретения воздуховодов, на которые уже нанесен такой изоляционный слой. Это позволит упростить и ускорить монтажные работы.

Если есть необходимость в установке вентилятора, или нескольких таких приборов, то его обычно включают в систему рядом с нагревателем. К вентилятору подводят электропитание, а также обеспечивают резервный источник электроэнергии.

В систему также включают один или несколько фильтров. Это могут быть фильтры механической очистки, которые препятствуют распространению частичек пыли. Наряду с этими устройствами рекомендуется установить и угольный фильтр, который поглощает различные запахи. Разумеется, фильтры нуждаются в периодической очистке и/или замене.

Часть воздуховода выводят на улицу, чтобы обеспечить приток свежего воздуха. Этот отрезок подводят к системе фильтров, а затем воздух подают на теплообменник нагревательного прибора. Если монтажные работы выполняются на этапе строительства дома, то их выполнение обычно больших трудностей не вызывает. Главное – хороший проект.

Для улучшения микроклимата в доме в систему воздушного отопления встраивают такие полезные элементы как увлажнитель воздуха, ионизатор, ультра-фиолетовый стерилизатор и т.п. Эти элементы не являются обязательными, но если средства позволяют, не стоит от них отказываться.

Еще одно полезное устройство – канальный кондиционер. Его также встраивают в систему воздуховодов. Это позволит использовать систему в теплое время года, чтобы охладить воздух в комнате.

Системы автоматического управления существенно улучшают работу воздушной системы отопления и позволяют сократить расходы на тепло, а также упрощают эксплуатацию оборудования

Завершающий этап – подключение системы автоматического управления. Понадобятся датчики температуры воздуха в комнатах и пульт управления с процессором, который будет обрабатывать поступившие данные и регулировать работу отопительного оборудования.

Интересная информация по расчетам и проектированию воздушного отопления показана здесь:

В этом видео можно посмотреть два варианта относительно недорогого монтажа воздушных отопительных систем с использованием приборов и материалов российского производства:

Воздушное отопление – достойный и выгодный вариант обогрева частного дома. Он отличается более высокой эффективностью по сравнению с традиционными водяными системами и позволяет заметно улучшить качество жизни в доме. Но чтобы гарантировать успешную реализацию этой идеи, система должна быть правильно просчитана и профессионально спроектирована.