Воздушное отопление это
Воздушное отопление: что это такое, как рассчитывается и устраивается?
- Описание
- Как это работает?
- Виды
- Плюсы и минусы
- Как рассчитать?
- Как устроить?
- Советы и рекомендации
Строительство частного дома предусматривает не только современную планировку комнат, но и установку таких важных коммуникаций, как водоснабжение, канализация и отопление, так как они являются главными составляющими для комфортного проживания. На сегодняшний день для обогрева помещений используют разные системы, но огромной популярностью среди них пользуется воздушное отопление, которое считается одним из самых безопасных и экономичных.
Его установка не представляет особой сложности, поэтому ее можно легко выполнить своими руками как в городской квартире, так и в загородном коттедже.
Описание
Воздушное отопление представляет собой современную систему терморегуляции, благодаря которой обеспечивается подача теплого воздуха в помещения. В отличие от других видов отопления подобная установка имеет много преимуществ. Она преобладает над радиаторным и печным обогревом, поэтому ее часто выбирают для частного дома.
Воздушная система состоит из различных компонентов, главными из которых являются:
- сеть каналов, отвечающих за передачу нагретого воздуха во все комнаты здания;
- теплогенератор или водяной калорифер;
- вентиляторы, управляющие прохождением воздушных масс по дому;
- воздушные фильтры.
Кроме этого, в конструкцию теплообменника также входит специальная камера сгорания. Теплогенераторы бывают напольного и настенного вида, некоторые их модели можно устанавливать вне помещений. Устройство в секционном исполнении обычно производит мощность до 100 кВт, а в моноблочном – до 400 кВт. Так как теплогенератор может работать от жидкого, твердого топлива и природного газа, то воздушное отопление идеально подходит не только для квартир, но и для загородного жилья.
Как это работает?
Принцип работы воздушной системы построен на применении теплогенератора, в теплообменнике которого воздух нагревается до оптимальных показателей 50-60С. Затем горячие потоки по воздуховоду распределяются и перемещаются в комнаты, равномерно их нагревая. Система также имеет в своей конструкции специальные отверстия в виде решеток, вмонтированных в стены или пол. Сквозь них остывший воздух обратно попадает к теплогенератору при помощи воздуховодов. Таким образом, можно сказать, что подобное устройство выступает одновременно нагревающим элементом, вентилятором и теплообменником.
Воздушные системы часто работают с применением теплового насоса или газовой горелки, но иногда нагрев воздуха осуществляется горячей водой, поступающей из центральных коммуникаций. Скорость обогрева помещений, как правило, зависит от их размеров. Поэтому расход воздуха может составлять от 1000 до 4000 м3 в час при условии, что давление в системе имеет показатель не ниже 150 Па. Для того чтобы минимизировать тепловые потери в больших комнатах, устройство дополняют вспомогательными тепловыми элементами. Кроме этого, рекомендуется устанавливать воздуховоды длиной до 30 м, они сокращают путь прохождения воздуха, сохраняя его температуру.
Эксплуатационный эффект системы также повышается за счет монтажа блоков кондиционирования. Благодаря такой схеме в холодное время года помещения будет хорошо прогреваться, а летом – охлаждаться. Это позволит поддерживать постоянный микроклимат, благоприятный для проживания в доме.
Воздушное отопление можно комбинировать с обогревом на твердом топливе. Работа обеих систем обеспечит быстрый и качественный нагрев комнат, экономя энергоресурсы.
На сегодняшний день существует много видов воздушного отопления, которые, помимо обогрева помещений, еще выполняют функции увлажнения, очистки, вентиляции и кондиционирования воздуха.
В зависимости от способа прокладки сетей системы классифицируются на два типа.
- Подвесная. Воздуховоды в данном случае прокладывают непосредственно по потолочной поверхности, и воздух подается сверху вниз.
- Напольная. Устройство устанавливают в конструкции пола по всему периметру комнаты. Подобная конфигурация является самой выгодной, так как позволяет не только экономить пространство помещения, но и обеспечивает доступ теплого воздуха прямо в зону проживания.
По виду циркуляции воздуха различают два варианта систем.
- Естественная. Принцип циркуляции теплых потоков основан на конвекторном движении. Тепловые массы располагаются в верхней части комнаты, так как их место занимает тяжелый холодный воздух. Главным плюсом такой схемы считается полная энергонезависимость, а минусом – возможная нестабильность и низкая температура обогрева отдельных участков комнаты.
- Напорная. Циркуляция тепла в данном случае происходит благодаря работе вентиляторов, диапазон рабочего давления выставляется в зависимости от размеров помещения и составляет от 100 до 2000 Па. Преимуществом системы является стабильная работа, быстрый нагрев и маневренность, но отопление напрямую зависит от подачи электрической энергии. По канадской методике данные конфигурации делают совмещенными с приточной вентиляцией. Это повышает их эффективность и теплоотдачу.
Так как тепловой обмен в воздушном отоплении может происходить различными способами, то системы подразделяют на прямоточные, рециркуляционные и комбинированные.
- Прямоточные. Объединяют в себе одновременно вентиляцию и нагрев. Воздух поступает в устройство снаружи помещения, после чего он достигает нужной температуры и передается в зону отопления. В комнатах достигаются высокие показатели микроклимата, но наблюдается огромный расход топлива.
- Рециркуляционные. Основаны на работе в замкнутом цикле. Холодные потоки забираются из комнат, нагреваются, после чего передаются обратно в нее. Система считается оптимальным вариантом для отопления, так как характеризуется высокими показателями нагрева воздуха и минимальными затратами топлива.
- Комбинированные. Отопление включает в себя одновременно прямоточный и рециркуляционный комплекс. Благодаря такому объединению потоки воздуха постоянно наполняются новыми подогретыми массами.
Помимо этого, воздушное отопление может отличаться источником энергии, в зависимости от которого имеет разную эффективность.
- Электрическое воздушное отопление работает за счет дорого ресурса электроэнергии, в этом и заключается его главный недостаток.
- Газовое является намного экономичным, но для установки систем требуется наличие специальной магистрали.
- Его аналог – газовоздушное отопление – также успешно зарекомендовало себя высокими эксплуатационными свойствами и быстрым нагревом, для которого нужен не только природный газ, но и дополнительные установки.
- Самым доступным и практически «бесплатным» считается солнечное воздушное отопление, которое работает на основе энергии солнечного света и тепла.
Плюсы и минусы
Современные системы отопления имеют много недостатков, поэтому это заставляет владельцев жилья искать более экономные и эффективные варианты. Среди огромного выбора тепловых систем особое внимание заслуживает воздушное отопление, которое предназначено как для жилых, так и для производственных, административных помещений.
Данный вид обогрева получил положительные отзывы благодаря наличию многочисленных преимуществ.
- Легкий монтаж. Для обогрева не нужно устанавливать батареи и трубы.
- Высокий показатель полезного действия.
- Возможность совмещать одновременно несколько комплексов. В частном доме часто объединяют отопление с кондиционированием.
- Безопасность эксплуатации. Все новые системы обеспечиваются автоматикой, которая контролирует работу оборудования. В случае сбоя устройств специальные регулировщики отключают установку, избегая тем самым появление опасности утечки.
- Экономия энергоресурсов. Такой обогрев доступный по стоимости, и его монтаж быстро окупается.
- Эстетичный вид. Благодаря удобному размещению установок жилье не лишается свободного пространства, и его можно оформить под любой дизайн.
- Простота использования. Все рабочие процессы системы начиная от запуска и заканчивая ее остановкой осуществляются в автоматическом режиме. Поэтому человеческий фактор сводится к нулю.
- Надежность и долговечность. Если проект обогрева составлен правильно, и монтаж выполнен без ошибок, то установка прослужит без аварий минимум 25 лет.
Что же касается минусов, то их немного. Подобные системы требуют регулярного технического обслуживания и полностью энергозависимы. Особенно это касается оборудования, которое работает от электрической энергии.
Чтобы обеспечить бесперебойную работу, в данном случае рекомендуется дополнительно устанавливать автономное питание.
Как рассчитать?
Перед тем как осуществить монтаж воздушного обогрева, необходимо сделать точный расчет. Это лучше всего доверить опытным специалистам.
Если все работы по подсчетам и проектированию делаются самостоятельно, то для них следует учесть следующие показатели:
- мощность и тип теплонагревателя;
- теплопотерю каждой комнаты;
- сечение трубопровода;
- нужное количество нагретого воздуха;
- давление системы.
Правильно подсчитать цены на обогрев и монтаж установки, вне зависимости от того, будет система использоваться для коттеджа или квартиры, поможет простой пример, расчеты для которого приведены ниже.
- Вначале определите, какие будут теплопотери в помещении. Затем, зная эти показатели, можно найти расход теплого воздуха по формуле: G = Qp: (с × (tг – tb)), где с – теплоемкость, tr – приток нагретого воздуха, tb – температура комнаты. Перед расчетом нужно также знать нормы воздухообмена для данного вида строения.
- Следующим шагом станет выбор мощности теплонагревателя. При этом нельзя забывать о том, что отопление будет напрямую зависеть от вентиляции.
- Потом делается расчет количества вентиляционных решеток и скорости передачи нагретых потоков.
- Немаловажным моментом станет и аэродинамический подсчет, который определяют в зависимости от сечения магистральных трубопроводов.
Как устроить?
На сегодняшний день существует множество фирм, осуществляющих монтаж воздушного отопления, но по желанию его вполне реально выполнить своими руками. Так как в устройстве предусмотрена полная автоматизация, то важно не только правильно подобрать, но и подключить оборудование.
В первую очередь для воздушного обогрева нужно приобрести необходимые элементы.
- Теплонагреватель. Его выбирают, учитывая расход топлива и площадь помещения, где планируется обогрев. Это может быть как газовая горелка, так и камин с воздушным контуром.
- Воздуховоды. Они предназначены для циркуляции воздуха и выпускаются жесткими или гибкими. Лучше всего покупать отводы из оцинкованной стали. В зависимости от проекта следует также запастись и переходниками для труб.
- Решетки, отвечающие за забор и подачу воздуха.
- Герметик для заделки стыков в воздуховодах.
После того как все составляющие системы готовы, можно приступать непосредственно к монтажу, который требует соблюдения строгой последовательности:
- установка теплообменник камеры и котла;
- крепление вентилятора;
- размещение воздуховодов;
- изоляция и утепление всех каналов;
- вывод системы на улицу.
Так как котел является главным составляющим установки, то к его монтажу следует отнестись ответственно, предварительно подобрав для него подходящее место. Обычно теплонагреватель ставят в подвалах или чуланах.
Сборка должна осуществляться согласно инструкции к прибору. После того как котел собран, его подключают к магистральным линиям.
Затем нужно обустроить дымоход, который часто выполняют из листов жести. Над воздуховодом сверху устанавливается теплообменник, а под камерой сгорания внизу – вентилятор. К дымоходу также подводят с обратной стороны трубопровод. Что же касается разводки отводов воздуха в помещения, то ее начинают с подключения короба к магистрали. Затем прокладывается труба, которая будет отвечать за обратную тягу в системе, ее диаметр должен быть больше диаметра разветвленных каналов.
Завершают монтаж утеплением рукавов, изоляция нужна для защиты от влаги и образования конденсата. После этого в установленный трубопровод вставляют специальную заслонку, которая будет отвечать за регулировку объема подачи свежего воздуха. Когда все монтажные работы завершены, проведена стыковка системных узлов, начинают декоративную отделку, скрывая трубы в коробах.
Советы и рекомендации
Для того чтобы система воздушного отопления надежно прослужила долгий срок ее следует предварительно рассчитать и уже согласно проекту установить.
Если монтажом занимаются сами владельцы, им стоит учесть следующие рекомендации.
- Фиксировать и заделывать стыки трубопровода желательно алюминиевым скотчем. Он прочный и обеспечивает надежное армирование покрытию. Трубы обычно крепят к потолочному перекрытию при помощи хомутов.
- Воздушные отводы необходимо размещать максимально низко к полу. Если этого не сделать, то он будет холодным.
- Если в здании имеется кондиционер, то важно утеплить все составляющие его конструкции, в противном случае может образовываться конденсат и испарение.
- Заборные рукава необходимо монтировать с минимальным количеством изгибов и колен, это поможет избежать потерь тепла.
- Для очистки воздуха можно дополнительно устанавливать фильтры, но они увеличат затраты всей системы. Поэтому вначале нужно все просчитать и определить их выгоду.
Советы по устройству воздушного отопления в частном доме — в следующем видео.
Воздушное отопление частного дома — пошаговая инструкция от А до Я, выбор оборудования, правила расчета
Воздух способен приносить без потерь гораздо больше тепла, чем вода. Именно поэтому воздушное отопление частного дома может считаться альтернативой традиционному водяному отоплению. Воздух может нагреваться посредством твердотопливного или газового котла и затем разводиться по дому.
Содержание
Принцип работы воздушного отопления
Воздушное отопление частного дома может осуществляться не только посредством котлов, но и другими путями. Например, можно нагревать воздух в теплообменнике при помощи электричества, однако этот способ выходит очень затратным. В регионах, где много солнечных дней в году возможно реализовать солнечное воздушное отопление дома. Электроэнергию для нагрева могут аккумулировать солнечные батареи, расположенные на крыше дома.
После нагревания воздух разводится по дому по большим металлическим трубам. Они занимают много места, это один из весомых недостатков этого метода отопления.
Никакие радиаторы для отопления дома не нужны. В трубах, проходящих под полом и между стенами делают вентиляционные отверстия. Система воздушного отопления дома работает исключительно благодаря законам физики. Теплый воздух поднимается, а холодный опускается к вентиляции и снова нагревается.
Единственный недостаток такой системы обогрева – низкая скорость. Комнаты будут обогреваться, но достаточно медленно.
Чтобы ускорить процесс, используют воздушный насос для отопления дома или мощный вентилятор. Он заставляет теплый воздух быстрее циркулировать по трубам.
Виды систем воздушного отопления
Воздушное отопление может осуществляться тремя типами:
- Прямоточным;
- Гравитационным;
- Рециркуляционным с забором воздуха.
Прямоточная система самая простая, по ее принципам можно конструируем воздушное отопление дома даже своими руками. Суть заключается в том, что нагреватель находится в нижней части дома, например в подвале.
По законам физики теплый воздух поднимается и постепенно нагревает комнаты, лишнее тепло покидает дом через вентиляционные отверстия в крыше. Такой способ приводит к большой теплопотере и может неравномерно нагревать помещения, зато не дает застаиваться воздуху.
Рециркуляционная система работает по принципу зацикленности. Воздух нагревается, попадает в дом, остывает и снова возвращается вниз для нагрева. Для такой системы понадобится намного меньшее количество топлива и цена на воздушное отопление дома существенно снизится, но многократно нагретый воздух будет беден на кислород и слишком пересушен.
Если в доме установлена рециркуляционная система обогрева, обязательно наличие в каждой комнате увлажнителей и ионизаторов.
Существует и альтернативный вариант – рециркуляционная система с периодическим забором свежего воздуха. Часть воздуховода выводится наружу, чтобы периодически выбрасывать чать отработанного воздуха на улицу и забирать столько же свежего.
Монтаж системы воздушного отопления
Составление плана монтажа отопительной системы лучше профессионалу. Согласно готовому проекту можно самостоятельно закупить материалы и оборудование и приступать к монтажу.
Для этого вам понадобятся:
- Теплообменник для подогрева воздуха;
- Вентиляторы. На каждые 400 квадратных метров площади дома по одному вентилятору;
- Воздуховоды. Форму можно выбрать любую удобную для монтажа;
- Фильтры и увлажнители воздуха;
- Автоматическая система управления.
Воздуховоды могут быть жесткими, из оцинкованной стали, или гибкими из синтетического гофрированного материала. Если вы используете жесткие трубы, понадобятся переходники для сгибания конструкции под углом 90 и 45 градусов.
Воздуховоды крепят под потолком, полом и между стенами. Если спрятать воздуховод не получается, его прячут за декоративной стеной. Вдоль воздуховодов делают отверстия и крепят к ним вентиляционные решетки.
Вокруг воздуховодов желательно закрепить слой звукоизоляционного материала т.к. во время движения воздушных масс трубы могут шуметь. Если выбрать для изоляции материал, который удерживает не только звук, но и тепло, эффективность системы возрастет.
Если в системе предусмотрен вентилятор, его устанавливают внизу, неподалеку от нагревательного элемента и подводят к нему электропитание и резервный источник энергии на случай отключения электричества.
Также нелишним будет уставить механический и угольный фильтры. Первый будет задерживать крупные частички пыли, а второй устранять неприятные запахи. Фильтры периодически придется мыть или заменять.
Часть воздуховода должна выходить на улицу для забора свежего воздуха. Фильтры устанавливают между ним и нагревателем, чтобы на обогрев шел уже очищенный воздух.
К системе также можно присоединить канальный кондиционер. С его помощью по воздуховодам можно будет пускать охлажденный воздух в летнее время. Если есть возможность, к системе можно подключить большой увлажнитель, ионизатор и УФ-прибор для дезинфекции.
В последнюю очередь подключают систему управления. Для этого в каждой комнате устанавливают датчики температуры и влажности. Сигнал от них будет поступать к процессору, который и будет управлять системой отопления.
Воздушная система отопления – достойная замена водяной системе обогрева в частном доме. Хоть она и обходится дороже, зато ее КПД стремится к 90%, когда как водяной обогрев редко превышает показатель 65%.
Это позволяет значительно экономить на топливе для работы нагревателя и в перспективе снижает расходы на обслуживание дома. Тем более, если воздуховоды используются и в летнее время для кондиционирования помещений, ведь вам не придется устанавливать кондиционер и увлажнитель в каждой комнате.
Воздушное отопление
Для того чтоб человек хорошо и уютно чувствовал себя в помещении необходимо предоставить комфортный микроклимат. Одним из существенных составляющих микроклимата является температура воздуха. Для поддержания нужной нам температуры в помещении на установленный период, применяются отопительные системы. Известная всем система водяного отопления, которая имеется практически в каждом доме и квартире.
Но помимо водяной есть ещё и система воздушного отопления. Воздушное отопление — это такая система, в которой воздух греется непринужденно без помощи посредственного теплоносителя, то есть воздух сам стает теплоносителем. Что и можно понять с названия системы.
Виды систем воздушного отопления
Системы воздушного отопления делятся на 2 вида: система с естественной вентиляцией и система с принудительной вентиляцией. В первой системе теплый воздух, который подается с верхней части помещения, под силой гравитации, отталкивает холодные воздушные массы вниз, где стоит воздухосборник. Она не требует электричества или любого вмешательства в процесс воздухообмена, поэтому такую систему ещё часто называют с природной циркуляцией. Её недостатком есть нужда в замкнутости пространства, так как любое открытое окно нарушит циркуляцию. Ну а система с принудительной вентиляцией, как вам уже известно, снабжена вентилятором, который создает разницу в давлении воздуха, и таким образом транспортирует воздух по системе.
Одним из устройств принудительного воздушного отопления можно назвать воздушные тепловые завесы . Их основная функция состоит в том, чтобы отсекать наружный воздух от внутреннего. Кроме этого, существуют и другие устройства отопления воздухом, такие как тепловентиляторы и фанкойлы .
Принцип работы
В центре системы и самым важным звеном является воздухонагреватель, который греет воздух до необходимой нам температуры. При помощи вентиляторного блока воздух из помещения передается в воздухонагреватель, там он пропускается через фильтр, затем к, уже очищенному воздуху, подается частично уличный воздух. После этого смесь попадает в нагреватель, где нагревается до 45-65°С.
В качестве источника теплоты используют электричество, газ и т. д. Подогретый воздух через приток подается в помещение. Как и радиаторы и другие приборы обогрева, приточные решетки размещают там где самые большие теплопотери в помещении, чаще всего это возле окон и дверей.
Схема принципа работы системы воздушного отопления
Такая система отопления управляется при помощи термостата, на котором задается необходимая температура воздуха и режим вентиляции. В системах воздушного отопления применяют кондиционеры в режиме обогрева, тепловентиляторы, тепловые насосы и др. Все имеет достоинства и изъяны, и эта система не есть исключением.
Достоинства и недостатки воздушного отопления
К плюсам можно отнести:
- Отсутствуют резкие перепады температуры, так как приточные решетки расположены по всему периметру помещения или используются дестратификаторы.
- Стоимость установки и эксплуатации системы отопления воздухом в сравнении с водяным и электрическим отоплением на несколько тысяч рублей меньше.
- Низкая инерционность системы.
- Быстрый подогрев, или охлаждение, помещения.
- Отсутствие теплоносителя
- Отличное сочетание с любым интерьером.
- Возможность регулировать количество приточного воздуха.
- Есть возможность применять в системе увлажнитель воздуха
- Быстрота установки системы и т. д.
Ну а к минусам, естественно, относятся большие габариты системы. Чтоб скрыть воздуховоды, нужно жертвовать высотой потолка или усложнять конструкцию здания.
Тем не менее воздушное отопление сегодня набирает все больший спрос и завоевывает свое место в системах отопления.
Монтаж
Перед началом монтажных работ нужно сделать проект. Сделать это можно самому или же доверить его специально обученным людям.
Если же вы решили сделать проект сами тогда вам требуется произвести такие расчеты ( как рассчитать систему воздушного отопления? ):
- Определить теплопотери каждого отапливаемого помещения.
- По результатам расчета теплопотерь подобрать воздухонагреватель необходимой мощности.
- Рассчитать сколько воздухонагреватель нагреет воздуха (в зависимости от его мощности).
- Сделать аэродинамический расчет системы.
Если вы не хотите переплатить или чувствовать дискомфорт вместо наслаждения уютом, лучше приступать к монтажу только после проведения точных расчетов.
Для монтажа такой отопительной системы нам понадобятся практически такие же инструменты как и для монтажа систем вентиляции. А именно: гибкие или металлические воздуховоды (детально в статье воздуховоды для систем отопления воздухом ), монтажные ленты, алюминиевая лента, саморезы, утеплитель, стандартные изделия, хомуты и т. д.
Все элементы системы можно приобрести самостоятельно на строительном рынке. Как и в обычной системе вентиляции, вначале монтируется магистральный воздуховод, а после от него идут ответвления. Воздухонагреватель можно установить в любом удобном вам месте. В воздухонагревателе должны быть предусмотрены посадочные отверстия для всего дополнительного оборудования (фильтр, увлажнитель воздуха и т. п.). Монтаж всей системы воздушного отопления происходит намного быстрее чем монтаж водяной системы отопления. Решетки крепятся в местах, самых больших теплопотерь.
Этапы монтажа
Весь процесс монтажа можно разделить на 5 этапов:
- Монтируется магистральный воздуховод
- Проводится монтаж ответвлений
- Устанавливается воздухонагреватель
- Производится теплоизоляция воздуховодов
- Монтаж дополнительного оборудования и решеток