Воздушное отопление загородного дома: варианты реализации, достоинства и недостатки. Системы воздушного отопления для частного дома Устройство и виды воздушного отопления в частных домах

Воздушное отопление (ВО) – распространенная практика в частном хозяйстве. Такие системы позволяют обогреть помещение автономно, при необходимости охладить, контролировать микроклимат и выдавать высокие показатели КПД. Чтобы определиться стоит ли вам решаться на установку такой системы или остановиться на паровом отоплении , разберемся с принципом работы, видами, областью применения, положительными и отрицательными аспектами эксплуатации, особенностями составления проекта и монтажа.

Принцип работы

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

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

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

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

Способы циркуляции

Циркуляция воздуха может осуществляется в несколько вариантов:

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

Где используют ВО

Схема движения воздуха в воздушной системе отопления каркасного дома, где воздуховод устанавливается в полые стены.

Воздушное отопление рекомендуют устанавливать в частных домах каркасного типа. Так как конструкция такого дома предусматривает наличие пустот между внешней облицовкой и внутренним покрытием, то систему воздуховодов можно устанавливать в полых промежутках стены, при этом не затрагивая убранство дома.

Еще один вариант установки воздушной системы – внесение ее в проект будущей постройки. Так, при возведении стен между ними оставляют технические ниши для дальнейшей установки системы . Если вы планируете установить воздушное отопление в готовом сооружении без таких заготовок, то придется развернуть масштабное строительство и пересобрать стены.

Устройство и виды воздушного отопления в частных домах

Чаще всего система воздушного отопления для частного дома имеет следующие составляющие:

теплогенератор – обычно его роль исполняет водный калорифер, который отвечает за нагрев воздуха;
каналы воздуховодов для обеспечения подачи теплого воздуха в комнату;
вентилятор для задания направления воздушным потокам внутри помещения.

Системы ВО формируют по гравитационным или принудительным схемам.

Гравитационные схемы

Естественная или гравитационная схема подразумевает, что теплый воздух циркулирует благодаря изменению своей плотности при смене его температуры. Главное преимущество этого вида состоит в том, что система функционирует практически автономно от электрической сети . Однако из-за недостатков диапазон использования такого подхода ограничен.

Работу может нарушить сквозняк или приток прохладного воздуха с улицы, и тогда обеспечен излишний нагрев воздуха у потолка и сильное охлаждение основной части комнаты.

Принудительные схемы

Основное отличие принудительной системы – присутствие вентилятора, который регулирует направление потоков воздуха. Теплогенератор нагревает воздух, вентилятор создает давление и направляет массы по трубам. Такие вентиляционные системы устанавливают под нагревателем, в который поступает очищенным от пыли и посторонних запахов воздух. После теплообменника воздух направляется в воздуховоды, а его возврат обеспечивают обратные воздуховоды или решетки вентиляции.

Преимущества и недостатки воздушного отопления

Чтобы определиться с выбором, рассмотрим особенности использования таких систем в частных домах:

Отопление частного дома, в роли нагревательного элемента выступает камин.

Ориентировочный срок службы – 30 лет. Обычно через пару лет затраты на ВО полностью окупаются владельцам.
Отсутствие протечек и риска перемерзания труб, высокий показатель КПД, отсутствие промежуточных элементов передачи и низкое потребление энергии.
Вентиляторы могут «сотрудничать» с обычной печью и подавать во все помещения теплый воздух. Известный пример – каминное воздушное отопление частного дома.
Фильтры и ионизаторы способны очищать воздух от запахов и устранять вредоносные частицы.
Система создает оптимальный микроклимат, производя дополнительное увлажнение воздуха или просушки в зависимости от особенностей климата и помещения.
В летнее время можно охлаждать комнату при помощи воздуховодов с дополнительной тягой, которые подают прохладный воздух.
Если вас нет дома, система работает на минимуме и быстро набирает температуру при необходимости.
Главным недостатком является необходимость в электропитании системы принудительной циркуляции и необходимость в резервном питании, если намечаются перебои с подачей электроэнергии.
Подспорье для установки системы закладывают лишь при строительстве здания или проводят сложный ремонт с последующим монтажом.
ВО довольно требовательно к ремонту и обслуживания, при регулярном использовании сложно провести полноценную модернизацию.

Как составить проект отопления

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

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

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

Принцип монтажа воздушного отопления

Воздушное отопление частного дома монтируется в пустоты в стенах и полу, а это улучшает внешний вид дома, избавляя его от различных труб и радиаторов.

Элементы системы монтируют преимущественно в свободные полости в стенах и полах, что существенно облагораживает помещение. Однако их установку необходимо планировать еще не стадии строительства дома или проводить существенную перепланировку . Для обогрева помещения монтируют специальные решетки на стены, чтобы подавать теплый и забирать холодный воздух. Если проект предусматривает функциональные дополнения, то ВО может врезаться в систему кондиционирования и совмещаться с вентиляцией. Само же оборудования способно работать от разных источников питания: газ, уголь, электроэнергия. В остальном за установку ВО определяет индивидуальный план работ.

Одна из особенностей системы состоит в том, что воздушное отопление частного дома своими руками соорудить практически невозможно, если, конечно, вы не обладаете достаточной технической базой.

Отопление воздушное вместе с вентиляционной системой должно подчиняться санитарным правилам и нормам. Две такие системы можно соединить для более эффективной работы каждой из них.

Для чего нужна вентиляция

Цели систем вентиляции являются простыми и понятными для каждого: система служит для удаления отработанного воздуха из жилых помещений. Ведь когда приготавливается пища, используются санузлы, словом, жизнедеятельность кипит, воздух приобретает следующие черты: повышение влажности, увеличение концентрации пыли, накопление неприятных запахов, понижение количества кислорода. А, между тем, если неприятный запах и пыль – это просто факторы некомфортности, то повышение влажности может привести к воде, которая будет появляться на стенах в виде конденсата.

Итак, система вентиляции служит для того чтобы заменить грязный воздух на свежий. Вентиляция может быть вытяжной и приточно-вытяжной. В последнем случае отопление воздушное, как и вентиляционная система, делается с учетом возможности рекуперации тепла: то есть, отработанный воздух идет рядом с приточным каналом, при этом отдавая ему часть тепла. Самый простой рекуператор может заметно сделать меньше потери тепла через вентиляцию.

Стандарты

Стандарты заложены в приложениях к СНиП 2.04.05-91. Кратность воздухообмена для жилых помещений должна быть не менее 0.35/час. Проще говоря, объем воздуха должен полностью обновляться примерно каждые 3 часа. На одного человека, постоянно присутствующего в помещении, должно быть не меньше 30 куб.м свежего воздуха в час. Что касается кухонь, то здесь идет норма 60 куб.м/час для электрических плит и 90 куб.м/час для газовой плиты на 4 конфорки. Помимо этого, должна быть предусмотрена возможность периодически проветривать помещение с воздухообменом не меньше 180 куб.м/час. Для такой цели применяется форточка или фрамуга у металлопластикового окна, но можно использовать вытяжку.

Для ванных комнат и туалетов – 25 куб.м/час на каждое помещение. Если эти санузлы совмещены, то норма составляет 50 куб.м/час.

Воздушное отопление

Воздушное отопление требуется для того чтобы поддерживать комфортную температуру в холодный период. А какая именно это температура – расписано в ГОСТ 30494-96.
Так, для жилых помещений норма - +20 градусов, для угловых жилых комнат - +22 градуса. Для кухонного помещения - +18 градусов, ванная комната - +25 градусов, а туалет - +18 градусов. Заметим, что такие нормы пригодны для многоквартирных домов.

Расчет мощности, на который обычно опираются проектировщики, создающие отопление воздухом и вентиляцию, дает довольно усредненные значения – и точным образом определить утечки тепла будет трудно. Помимо этого, они меняются в зависимости от того, какие в данный момент температура, ветер и влажность на улице.

Но уже достаточно долгое время существует такая методика, на которой можно основываться в случае самостоятельного проектирования. Инструкция здесь довольно простая: на 1 куб.м помещения нужно 40 Вт тепловой мощности. На каждый оконный проем добавляем по 100 Вт тепла. На каждую дверь, которая ведет на улицу – 200. Коэффициент для угловых квартир – 1.2-1.3, для частных домов – 1.5. Также применяется региональный коэффициент: 0.7-0.9 для теплых регионов, 1.2-1.3 для европейской части Российской Федерации, 1.5-2.0 для Крайнего Севера и Дальнего Востока. Когда на улице более теплая температура, чтобы регулировать температурный режим в доме, не открывая форточки, можно заменить вентиль радиатора на дроссель или термостатическую головку.

Обычно отопление теплым воздухом и вентиляция – это два разных контура, которые между собой не пересекаются. Однако в некоторых случаях вентиляционная и отопительная система могут быть совмещены.

Первый вариант – это компактные установки отечественной промышленности. Источник тепла в данном случае – сгорание дизельного топлива, электричество. Так, приводится в действие вентилятор, который обеспечивает нагнетание нагретого воздуха.

Такие установки и их аналоги применяются чаще всего в гаражах, маленьких мастерских, на промышленных объектах малых размеров в качестве системы периодического использования. Но чтобы обогревать и вентилировать жилой дом, такие устройства являются неэкономичными.

Отопление горячим воздухом при помощи котлов в сочетании с отопительными печами и системами воздуховода – это более распространенный вариант. Так, сгорание топлива обеспечивает не теплоноситель, а воздух, который продувается через теплообменник. Горячий воздух по системе воздуховодов идет по дому. Чтобы уменьшить нецелевые тепловые потери, вентиляционная и отопительная системы прокладываются теплоизолированными рукавами, кладутся под чистовой пол между лагами, запрятываются в стены и устанавливаются над подвесным потолком.

Холодный воздух, который вытесняется из помещения, идет на улицу полностью или частично. Некоторая часть этого воздуха может быть использована снова ля нагревания.

Заметим, что, казалось бы, логичнее было бы подавать теплый воздух через решетки, которые расположены максимально близко к полу. Так, за счет конвекции воздух будет равномерно греть помещение. Но не в данном случае. Обычно вентиляционная система подает нагретый котлом воздух сверху, потом холодные массы воздуха вытесняются в те вытяжные решетки, которые расположены внизу.

Тепловые насосы и канальные кондиционеры

Иногда можно встретить комбинированные системы климат-контроля, в которые входят такие компоненты, как:

Канальный кондиционер, который, в зависимости от погоды, способен нагревать, охлаждать и осушать воздух.
Пылевой фильтр.
Ультрафиолетовый фильтр, который обеззараживает воздух.
Система приточно-вытяжной вентиляции.

В данном случае источником тепловой энергии выступает электрическая энергия. Изучая отзывы, можно отметить, что такая схема работы – это очень удобно. Ведь у вас есть лишь один блок управления, который контролирует абсолютно все характеристики из одной точки. Если сравнивать с традиционной системой, где вентилятор – где-то на чердаке, кондиционеры – в помещениях, отопление воздухом по трубам – где-то еще, то такая система кажется более продуманной и усовершенствованной.

Также это экономично, если сравнивать с дизельными системами, пеллетными котлами, баллонным газом. Инверторная система управления компрессором перекачивает в помещения 3.5-4.5 кВт тепла на каждый 1 кВт электрической мощности.

Помимо этого, с такой комбинированно системой можно сохранить интерьер помещений. Ведь в таком случае на виду будут только решетки вентиляции, так как воздушное отопление, как видно на фото, не требует установки разводки и радиаторов.

Конечно же, есть и несколько недостатков такого рода схемы. Стоимость готовой системы – довольно высокая. Например, если взять китайские канальные кондиционеры с тепломощностью при работе на обогрев в 15 кВт-часов, то стоить они будут порядка 70 000 рублей.

Наружный блок, который отбирает тепло у атмосферного воздуха, может функционировать при температурном режиме не ниже, чем -15 - -25 градусов по Цельсию. А с падением температуры на улице эффективность работы системы только понизится.

Альтернативой такой системе является геотермальный теплонасос. Так, если в зимний период воздух остывает до очень низкого температурного режима, то ниже глубины промерзания земля постоянно прогрета до 8-12 градусов. В грунт погружается теплообменник с достаточной площадью – и у вас будет практически нескончаемый ресурс тепла, которое необходимо перекачать в свой дом.

Вопросы безопасности

Конечно же, при проектировании следует учитывать все необходимые противопожарные требования к вентиляционным и отопительным системам. Такие требования полностью прописаны в пособии 13.91 к СНиП 2.04.05-91. Однако, к жилым помещениям применяется только их часть.

Так, при применении воздуховода из горючих материалов следует его прокладывать в шахте или негорючей гильзе. Горючесть должна быть не ниже группы Г1 – слабогорючие, температура продуктов сгорания – не более 135 градусов по Цельсию.

Допускается применять вентиляторы и их кожухи из горючего материала. Конечно, более безопасными являются воздуховоды из оцинковки. Именно такие изделия используются в промышленных помещениях. В целях безопасности рекомендуем ограничивать температуру подаваемого воздуха в жилое помещение до 60 градусов.

Комфортный микроклимат – одна из очень важных составляющих в жизни каждого человека. От него напрямую зависит самочувствие и работоспособность. Но не всегда получается его достичь с помощью обычных микроклиматических приборов.

Вентиляция с обогревом станет отличным решением для создания комфортной и уютной атмосферы в помещении. Регулировка микроклиматического прибора позволяет настроить температуру и количество притока свежего воздуха, при которых будет комфортно именно Вам.

Благодаря разнообразию режимов и простоты в использовании приточные вентиляции с обогревом актуальны в общественных местах, на производствах и в жилых помещениях.

Что такое приточная вентиляция с обогревом воздуха?

Вентиляция с притоком воздушных масс отличается от стандартных систем кондиционирования. Принцип ее работы заключается в черпании воздуха извне. Таким образом, помимо охлаждения и обогрева такая вентиляция обогащает помещение кислородом, в то время, как обычные кондиционные системы просто циркулируют воздух пространства помещения.

Нагрев приточного воздуха осуществляется в вентиляционном блоке. Вентиляционный блок приточной вентиляции с подогревом обладает высокой теплоотдачей. Поэтому, даже во время сильных морозов, вентиляция беспрерывно подает массы свежего горячего воздуха.

Вентиляция с обогревом производиться за счет воздухообмена. Циркуляция и обогрев притока воздушных масс осуществляется в приточно – вытяжных установках с рекуператором. Черпаемый извне воздух нагревается в рекуператоре, за счет температуры выводящихся воздушных масс. Рекуператор препятствует смешиванию «отработанного» и приточного свежего воздуха.

Другой способ обогрева приточной вентиляции – с помощью рециркуляции. При данном методе обогрева происходит смешивание свежих воздушных масс с «отработанными». Приток воздуха из улицы нагревается до нужной температуры и подается в помещение.

Особенности конструкции приспособления

Основные элементы приточной вентиляции

Воздухозаборная решетка. Выступает в роли эстетического оформления, и барьера, который защищает мусорных частиц в массах приточного воздуха.
Клапан приточной вентиляции. Его предназначение — блокирование прохода холодного воздуха извне в зимний период и горячего — в летний. Сделать его работу автоматической можно с помощью электропривода.
Фильтры. Их предназначение — очистка входящего воздуха. Требую замены каждые 6 месяцев.
Водяной калорифер, электрические тэны — предназначены для обогрева входящих воздушных масс.
Для помещений с небольшой площадью рекомендуется использовать вентиляционные системы, с электрическими тэнами, для больших пространств — водяной нагреватель.

Дополнительные элементы

Вентиляторы.
Диффузоры (способствуют распределению масс потока воздуха).
Глушитель шума.
Рекуператор.

Конструкция вентиляции напрямую зависит от вида и способа крепления ситемы. Они бывают пассивного и активного действия.

Пассивные вентиляционные системы.

Такой прибор представляет собой клапан приточной вентиляции. Черпание уличных аоздушных масс происходит за счет перепада давления. В холодное время нагнетанию способствует перепад температур, в теплый период – вентилятор вытяжки. Регуляция такой вентиляции может быть автоматической и ручной.

Автоматизированная регуляция напрямую зависит от:

скорости потока воздушных масс, проходящих через вентиляцию;
влажности воздуха в пространстве помещения.

Недостаток системы — в зимнюю пору года такая вентиляция для обогрева дома не эффективна, поскольку создается большой перепад температур.

На стену

Относится к пассивному типу приточной вентиляции. Такая установка имеет компактный короб, который крепиться на стену. Для управления подогревом оснащен ЖК дисплеем и пультом управления. Принцип действия заключается в рекуперации внутренних и внешних воздушных масс. Для обогрева помещения данное приспособление размещают возле радиатора отопления.

Активные вентиляционные системы

Поскольку в таких системах есть возможность регулировать интенсивность подачи свежего воздуха, такие вентиляции для отопления и подогрева помещения они более востребованы.

По принципу подогрева такой приточный обогреватель может быть водяной и электрический.

Водяной нагреватель

Работает от системы отопления. Принцип работы системы данной вентиляции заключается в циркуляции воздуха через систему каналов и трубок, внутри которых горячая вода либо специальная жидкость. При этом подогрев происходит в теплообменнике, встроенном в централизованной отопительной системе.

Электрический нагреватель.

Принцип работы системы заключается в преобразовании электрической энергии в тепловую с помощью электрического тэна.

Бризер

Это компактное устройство, небольших размеров для приточной вентиляции, с подогревом. Чтобы проводилась подача свежего воздуха данное приспособление крепиться к стене помещения.

Бризер Тион о2

Конструкция бризера tion o2:

Канал, состоящий из воздухозаборника и воздуховода. Это – герметичная и утепленная трубка, за счет которой устройство черпает воздух извне.
Клапан задержки воздуха. Этот элемент представляет собой воздушную прослойку. Предназначен он для препятствия оттока теплого воздуха, в то время когда устройство выключено.
Система фильтрации. Состоит он из трех фильтров, которые установлены в определенной последовательности. Первые два фильтра очищают поток воздуха от видимых его загрязнений. Третий фильтр – глубокой очистки – от бактерий и аллергенов. Он очищает входящий воздух от различных запахов и выхлопных газов.
Вентилятор для притока воздуха с улици.
Керамический нагреватель, который оснащен климат-контролем. Отвечает за нагрев притока воздушных потоков и автоматическую регуляцию температуры.

Принцип работы компактной вентиляции.

Массы уличного воздуха проходят через воздухозаборник, который оснащен пластиковой решеткой закрытого типа. Таким образом, происходит фильтрация воздушных масс от мусора и насекомых.
Затем воздух проходит через воздуховод в корпус прибора. Для защиты стен от промерзания его делают из шумо- теплоизоляционной пластиковой трубы. При этом все стыки герметизируют.
Затем проходит фильтрация от крупной и средней пыли с помощью специальных встроенных в прибор фильтров.
После чего воздушная масса проходит в нагреватель и прогревается до заданной климат-контролем температуры. На таком устройстве можно задать желаемую температуру (до +25°С) и система будет ее поддерживать автоматически.
После нагрева воздух проходит двухступенчатую фильтрацию от мелкой пыли, запахов, газов и аллергенов, поступает к вентилятору и выводится в помещение.

Управлять такой приточной вентиляцией можно дистанционно с помощью пульта.

Монтируется донное приспособление в течение одного часа.

Устройство приточной вентиляции с подогревом воздуха

Различают два вида агрегатов для приточной вентиляции:

Моноблочные – складываются они из одного блока, который устанавливают на входе воздуховода. В таком блоке расположены все без исключения нужные приспособление, обеспечивающие качественную и верную службу вентиляционной конструкции. Такого рода устройство нередкого в целом вводится в стене либо в оконных рамах. Этот метод считается наиболее простым и самым не дорогим. Но в практике он довольно неэффективен, так как размещение его заборных вентиляторов не дает возможность охватывать многие зоны здания.
Монтажные – данные приточные вентиляционные системы обладают достаточной мощью для того, чтобы охватить высотные здания, производственные помещения больших площадей, многоквартирные дома.

Схемы приточной вентиляции

Самый простой тип установки:

Воздушный фильтр,
Нагнетающий вентилятор,
Нагревательный элемент.

Как нагреть приточный воздух при помощи рекуператора?

Рекуператоры делятся на 2 вида:

Роторные – работают при помощи электричества. Имеют корпус цилиндрической формы, в который вмонтирован роторный элемент. Он постоянно вращается между клапанами «входящего» и «отработаного» воздуха. Достаточно габаритная деталь. КПД – до 87%.
Пластинчатые . Такие рекуператоры состоят из объединённых пластин. Приточный и «отработаный» воздух движутся навстречу друг другу, по разным клапанам. Это позволяет предотвратить рециркуляцию. Такие рекуператоры, как правило, небольших размеров.

Канальные нагреватели.

Канальный нагреватель (либо калорифер)- устройство, которое подогревает воздух в помещении. Он состоит из труб, внутри которых циркулирует вода, пар либо горячий воздух.

По принципу тепловой отдачи канальные обогреватели делятся на: электрические и водные. Водные нагреватели нужно подключать к центральным системам отпления.

Как можно использовать тепловентилятор

Главное предназначения тепловентилятора – обогрев воздушных масс. Для более интенсивной циркуляции потоков — вентилятор нагнетает воздух принудительно. Это делает данный прибор универсальным.

Варианты эксплуатации тепловентилятора:

Данный прибор можно использовать как основной источник подачи тепла в помещение, в котором отсутствует центральное отопление.
Тепловентилятор может дополнять основную систему отопления.
Для обогрева строительных площадок и работников на них.
Для быстрого нагрева воздуха в небольшом помещении.
Тепловентилятор можно использовать в роли обычного вентилятора: зимой –для обогрева, летом – для охлаждения воздуха.
Для вентилирования и обогрева закрытого помещения.

Как рассчитать мощности

При выборе приточной вентиляции с обогревом нужно правильно рассчитать ее мощность. Для этого стоит руководствоваться такими параметрами:

Тип помещения и его площадь – квартира либо дом (один этаж либо несколько, наличие цокольного этажа, нежилых помещений), офис, завод, спортзал и т. д.

В промышленных объектах с большими площадями и в помещениях с особенными условиями эксплуатации используют специальную вытяжную установку с подогревом воздуха.

Планировка вентилируемого помещения.

Для бытовых объектов важно расположение комнат, проходные они либо изолированные. От таких показателей будет зависеть количество и расположение вентиляционных устройств.

Предназначение пространства помещения и количество людей, постоянно пребывающих нем.

При проектировании системы приточной вентиляции с обогревом нужно учитывать тип помещения, его предназначение и вероятное количество людей, которые будут постоянно в нем пребывать. В соответствии с европейскими нормами воздухообмен должен составлять 12-20 м3 на 1 человека в час.

Наличие дополнительной техники (промышленные объекты, офисы), особенности в эксплуатации. Если в помещении много такой техники как: компьютеры, печатные машинки, сварочные аппараты, печи и т.д. при выборе установки приточно-вытяжной системы это обязательно нужно учитывать. Также немаловажны особенности эксплуатации помещения. Так как установка, которая предназначена для эксплуатации в частных домах — никак не подойдет для банных комплексов, с сауной и бассейном.

Значительные отличия приточных вытяжных установок также и для разных климатических зон.

Экология потребления. Наука и техника: Как организовать воздушное отопление коттеджа или склада? Какое оборудование для этого необходимо? Что может послужить источником тепловой энергии и как развести тепло от него?

Как организовать воздушное отопление коттеджа или склада? Какое оборудование для этого необходимо? Что может послужить источником тепловой энергии и как развести тепло от него? Давайте постараемся разобраться.

Довольно непривычный вид котельной, верно?

ЧТО ЭТО ТАКОЕ

Строго говоря, к этой категории относятся все способы обогрева без посредничества теплоносителя. Сюда относятся и тепловые пушки, и кондиционеры в режиме обогрева, и обычные тепловентиляторы. В устоявшейся терминологии, однако, оборудование для воздушного отопления - это довольно ограниченный список устройств, предназначенных для нагрева воздуха и его подачи в воздуховоды.

Источником тепла может служить и электричество, и сгорание газа, солярки или отработанного масла. Мы не будем ограничивать себя в выборе какими-то рамками и постараемся рассмотреть наиболее практичные схемы реализации воздушного отопления, независимо от того, как позиционируются на рынке соответствующие устройства.

ПЛЮСЫ И МИНУСЫ

Стоит сделать небольшое лирическое отступление. Недостатки и преимущества придется все-таки обсуждать применительно к классической схеме: источник тепла находится в одном помещении; по всем другим теплый воздух разводится воздуховодами. Однако: на практике для помещений большого объема без перегородок (для гаража, теплиц или цеха) используется либо несколько источников тепла, либо один с направленными с помощью заслонок воздушными потоками. Разводка теплого воздуха рукавами просто не требуется.

ДОСТОИНСТВА

Малая инерционность. Помещение после запуска воздушных отопителей прогреется за считанные минуты. Для сравнения: при конвекционном отоплении дома с посредничеством теплоносителя только выход воды в батареях на приемлемую температуру может занять до двух часов.
Относительная дешевизна. Котлы воздушного отопления по стоимости не отличаются от предназначенных для водяных отопительных систем; а вот разводка заметно дешевле. Алюминиевый рукав и вентиляционная решетка несопоставимы по стоимости с радиатором, трубой и фитингами к ней.
Устойчивость к низким температурам. Воздушное отопление производственных помещений можно смело останавливать на ночь и не бояться разморозки труб и радиаторов.
Легкий скрытый монтаж. Водяное отопление подразумевает, что как минимум сами радиаторы или конвектора остаются на виду. Да, существуют и внутрипольные конвекторы отопления; но попробуйте утопить их в бетонное перекрытие в городской квартире. А поднять пол на необходимые несколько сантиметров не всегда позволяет высота потолков, да и объем работы при этом будет весьма немаленьким.
Совмещенность с вентиляцией. Больше того: воздушные тепловые насосы для отопления могут при необходимости осуществлять и кондиционирование воздуха.

Схема демонстрирует направление воздушных потоков при работе климатического комплекса на обогрев.

Простота запуска. Отопление воздухом не требует долгой балансировки радиаторов, стравливания воздуха из расширительного бачка и радиаторов, настройки рабочего давления в системе отопления и прочих утомительных процедур. Справедливости ради: балансировка выполняется только при первом запуске, а проблему стравливания воздуха позволит решить автоматический воздушный клапан отопления. Он самостоятельно даст выйти воздуху и перекроет дорогу теплоносителю.

НЕДОСТАТКИ

В сущности, серьезная проблема только одна. Если вытяжную вентиляцию в помещении легко расположить под потолком, где она никому не помешает, то монтаж воздушного отопления выполняется так, чтобы приток теплого воздуха был по возможности ближе к полу. В этом случае можно обеспечить эффективное распределение тепла конвекцией при небольшой скорости воздушного потока.

Да, можно нагнетать воздух из-под потолка мощным потоком, и он тоже эффективно прогреет комнату; но понравится ли вам постоянный сквозняк в спальне или гостиной? А раз приток воздуха расположен внизу - значит, воздуховоды придется либо прятать за декоративное покрытие стен, уменьшая полезный объем помещения, либо укладывать под чистовой пол, между лаг. Полезно: выходом может быть и сравнительно небольшой декоративный короб из гипсокартона. При потолочной разводке теплого воздуха придется обеспечить достаточно большую скорость потока.

ОДНАКО

Отопление кондиционером или тепловым насосом позволяет обойти все проблемы, связанные с разводкой теплого воздуха. Проект воздушного отопления может включать несколько независимых устройств, либо так называемую мультисплитсистему - один внешний блок и несколько внутренних. Магистрали куда тоньше воздуховодов, и их легко расположить под потолком.

ИСТОЧНИКИ ТЕПЛА

Какие источники тепла могут использовать теплогенераторы для воздушного отопления?

КОТЛЫ НА ТВЕРДОМ ТОПЛИВЕ

Самая, пожалуй, популярная печь для воздушного отопления - булерьян. Название изготовителя давно стало нарицательным для всех пиролизных печей с трубами-теплообменниками, обеспечивающими естественную циркуляцию нагретого воздуха. Печь располагается в любой точке дома. Для нее совсем необязательна котельная: в гостиной она не испортит дизайн помещения своим видом и не загрязнит воздух продуктами сгорания. В принципе булерьян способен прогреть дом с достаточно сложной конфигурацией помещений и за счет естественной циркуляции; однако при необходимости горячий воздух от него разводится алюминиевыми воздуховодами с естественной или принудительной циркуляцией по нескольким комнатам или этажам. Смонтировать систему воздушного отопления с булерьяном своими руками совсем не трудно.

Инструкция проста:

Устанавливаем печь в любом месте, где она не будет мешать и рядом есть возможность хранить суточный запас дров.
Крепим термостойким алюминиевым скотчем алюминиевые же воздуховоды сверху к трубам, опоясывающим топливник.
Снизу крепим короткие отрезки тех же воздуховодов с зафиксированными в них канальными вентиляторами.
Разводим рукава от печи по комнатам, которые планируется отапливать.

Здесь разводка сделана более дорогой, но и обладающей лучшими теплоизоляционными свойствами сэндвич-трубой. Весьма любопытная альтернатива - камины с воздушным отоплением. Обычный камин бесполезно отдает с продуктами сгорания большую часть тепла, здесь же произведенная при сгорании топлива тепловая энергия используется для нагрева воздуха в чугунном или стальном кожухе. Дальше нам все знакомо: воздух по системе воздуховодов разводится по комнатам.

ГАЗОВЫЕ КОТЛЫ И КЛИМАТИЧЕСКИЕ КОМПЛЕКСЫ НА ИХ ОСНОВЕ

Они используются и как отдельное устройство, обеспечивающее дом теплом, и как часть климатического комплекса. В первом случае схема работы довольно проста: котел, сжигая газ, нагревает теплообменник, через который принудительно прогоняется воздух. Затем он разводится по помещениям. Решения второго типа включают, наряду с котлом, дополнительное оборудование:

Систему рекуперации тепла;
Систему кондиционирования воздуха (в этом качестве выступает, как правило, канальный кондиционер);
Увлажнитель воздуха;
Ультрафиолетовый очиститель, который обеззараживает циркулирующий по дому воздух;
Фильтр для улавливания пыли.

Проект обойдется, разумеется, недешево. Отечественная климатическая система Антарес Комфорт, к примеру, может похвастаться стоимостью примерно в 3000 рублей на квадратный метр обслуживаемой площади, что для коттеджа площадью в 150 квадратных метров выльется в весьма впечатляющие 10 с лишним тысяч евро. Для сравнения: отопительное оборудование от известнейшего американского производителя Goodman обходится в 1300 - 1500 рублей на квадратный метр. Это тоже стоимость комплекса под ключ, однако он обеспечивает только обогрев. Разумеется, производитель готов предложить и комплексные решения по более высокой цене. Любопытно: Газовые котлы для воздушного отопления Goodman GMS, GDS и GMP имеют очень низкую температуру продуктов сгорания на выходе - всего около 40С, что позволяет использовать в качестве дымохода… пластиковые вентиляционные трубы.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ВОЗДУШНОГО ОТОПЛЕНИЯ

Простейшая и непревзойденная по дешевизне система электрического воздушного отопления - обычный тепловентилятор. Расходуя мощность около 2 киловатт, он быстро нагревает воздух, прогоняя его через раскаленную спираль. Увы - помимо низкой энергоэффективности, такая схема ухудшает состав воздуха в помещении, сжигая кислород. Разнообразные тепловые пушки и электрические конвекторы с обдувом низкотемпературного теплообменника уже более интересны. Они, будучи совмещенными с системами рекуперации тепла, уже могут создать в доме вполне комфортный климат. Затраты энергии будут несколько меньше, чем в случае применения электрического котла. Однако системы прямого обогрева все равно обходятся слишком дорого. К счастью, уже много лет существуют тепловые воздушные насосы для отопления, простейшим из которых является обычный оконный кондиционер. Они тратят тепло не на нагрев воздуха, а на перекачку тепла с более холодной улицы. Как вариант - насосы могут отнимать тепло у воды или грунта. Источник низкопотенциального тепла может быть любым. Принцип работы насоса общий для всех реализаций.

Давайте рассмотрим принципиальные схемы работы воздушных тепловых насосов. Точнее, источники тепла в них.

ГРУНТ-ВОЗДУХ

У почвы ниже уровня промерзания температура постоянна круглый год и растет с увеличением глубины. Достаточно погрузить в грунт несколько глубинных зондов или горизонтальный коллектор - и можно круглогодично извлекать тепло для обогрева воздуха в доме. Геотермальные насосы наиболее универсальны. Их основная проблема - дороговизна как самого устройства, так и его монтажа.

ВОДА-ВОЗДУХ

Если у вас высокий уровень проточных грунтовых вод - задача резко упрощается. Достаточно, упрощенно говоря, вырыть неглубокий колодец и погрузить в него зонд-теплообменник. Та же схема может быть использована, если рядом есть незамерзающий естественный водоем. Ограничение понятно и очевидно: вода есть далеко не везде.

ВОЗДУХ-ВОЗДУХ

Здесь мы видим две основных категории устройств. Мультисплитсистемы применяются для поддержания климата в небольших домах. Ограничение связано с тем, что длина магистрали не может быть бесконечно большой: компрессор ведь должен прокачивать через трубки фреон, а стенки трубы оказывают ему заметное сопротивление. Канальные кондиционеры - это типичная, каноническая система воздушного отопления. От одного внутреннего блока теплового насоса воздух каналами-воздуховодами разводится по всем помещениям. В этом секторе рынка в России предлагают свою продукцию прежде всего японские производители - Daikin и Mitsubishi. Несколько реже можно встретить американские Lennox и Carrier.

Функция внешнего блока - охлаждать окружающий воздух и транспортировать тепловую энергию внутрь дома. Общая проблема устройств - зависимость степени их эффективности от температуры на улице.

Стоит оговорить: точный расчет воздушного отопления - совмещенного с вентиляцией или выполненного отдельной разводкой - выполняется специалистами с учетом длинного ряда факторов: Материала и толщины стен; Количества и площади окон; Количества людей, которые будут находиться в помещении; Количества и мощности дополнительных источников тепла и т.д. Упрощенная схема - та же, что и для других отопительных систем: 40 ватт тепловой мощности на кубометр отапливаемого помещения. Для районов Крайнего Севера с учетом крайне низких зимних температур берется коэффициент 1,5-2,0. Для домов с высотой потолков 2,5-2,7 метра можно отталкиваться от площади: 1 КВт на 10 м2. опубликовано