Как прогреть дом воздухом?

Так мы плавно подошли к схемам воздухообмена, коих существует три:

  1. Описанный выше способ называется полной рециркуляцией. Через печь или кондиционер прогоняется один и тот же воздух, обновление отсутствует либо организовано другими средствами. Например, приток обеспечивается стеновыми клапанами, естественная вытяжка – вертикальными шахтами внутри стен.
  2. При частичной рециркуляции внутренний воздух разбавляется притоком в размере 30–50% от общего объема. Столько же загрязненных газов выбрасывается наружу. Естественная вентиляция исключена, воздухообменом занимается система с механическим побуждением, другим способом пропорции не отрегулируешь.
  3. Прямоток. Весь приточный воздух забирается с улицы, подогревается и направляется в помещения. Вытяжная система полностью выкидывает загрязненные воздушные массы наружу.

Первый тип воздухообмена работает при воздушном отоплении дровяной печкой, кондиционерами и фанкойлами. Способ позволяет экономить энергоресурсы, но качество воздушной среды остается сомнительным, поскольку зависит от работы естественной вентиляции.

Второй вариант – это компромисс между чистотой домашней атмосферы и энергосбережением. Мы частично освежаем микроклимат помещений, но одновременно теряем тепло вместе с удаляемыми воздухом.

Схема отопления с двумя нагревательными установками
Прямоточная схема нагрева воздуха. Чтобы не класть вентканалы по комнатам, применено 2 теплогенератора: газовая печка (в подвале) и электрический калорифер на чердаке

Третья схема дает нам полностью свежий воздух, но заставляет тратить максимум топлива на подогрев притока. Чтобы не выкидывать тепло на улицу, придуманы рекуператоры (утилизаторы) – устройства, забирающие теплоту вытяжной струи и отдающие его притоку. В зависимости от условий окружающей среды и конструкции утилизатора в доме остается 50…80% тепла, нагреватель потребляет меньше энергии.

Вентиляция, совмещенная с воздушным отоплением, действует по одной из двух последних схем – частичная рециркуляция либо прямоток с рекуперацией теплоты. Последний вариант – самый дорогой, ведь помимо сети каналов и воздухонагревателя нужно приобрести теплообменник-утилизатор.

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.

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.

Котел для воздушного 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.

Схема воздушного отопления

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.

Схема устройства и действия воздушного отопления коттеджа

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

Конструирование по канадской технологии

Формировать воздушное отопление по канадской технологии рекомендуется еще при проектировании здания для того, чтобы все трубы вписались в интерьер. В первую очередь нужно сделать проект, и определить площадь сечения труб. При недостаточном сечении эффективность работы системы будет низкая, а при большом – лишние затраты.

Если дом уже построен, а проектирование воздушного отопления было произведено после строительства, то специалисты все равно смогут проложить систему отопления. Но спрятать все трубы вряд ли получится.

Воздушное эффективное отопление дома по канадской методике в идеале должно формироваться на стадии проектирования здания, чтобы все трубопроводы гармонично были вписаны в архитектуру. Сначала составляется проект, определяется, какую площадь сечения должны иметь трубы. Превышение оптимального значения приведет к лишним финансовым расходам, недостаточное сечение – к низкой эффективности.

Предлагаем ознакомиться  Почему не полоскает стиральная машина индезит

Безусловно, мастера смогут проложить систему в уже построенном здании, но в такой ситуации сложность заключается в том, чтобы сделать трубы максимально незаметными, инженерная конструкция трубопровода не слишком хорошо соответствует современным и классическим интерьерам.

Особенности монтажа системы

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.

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.

Монтаж воздуховодов

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.

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

Воздушное отопление дома по канадской методике

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.

Элементы системы воздушного отопления

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.

Воздуховоды из оцинкованной стали

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.

Изоляция воздуховодов

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.

Предлагаем ознакомиться  Вентиляция в бане: обзор лучших схем и вариантов обустройства

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.

Автоматическое управление воздушным отоплением

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.

Разновидности труб

При формировании системы используются несколько видов трубопроводов:

  • Прямоугольный профиль считается наиболее распространенным, отлично совместим с подвесными потолками.
  • Самыми дешевыми считаются круглые трубы. Они очень просты в соединении, отсутствует нужда в использовании специальных креплений. К сожалению, рабочая площадь такого профиля на 12 процентов ниже, нежели у квадратной трубы аналогичного живого сечения.
  • Используются также и гибкие трубопроводы, основу которых составляет синтетический материал. Они делятся на неизолированные и изолированные, заключенные в специальную застывшую пену, снижающую зависимость внутренней среды от внешних условий.

При создании воздушной системы отопления можно использовать разные виды труб:

  • Недорогими трубами являются круглые. Их легко соединить, нет необходимости в специальных креплениях, но рабочая площадь значительно ниже квадратной трубы;
  • Самым популярным считается прямоугольный вид трубопровода. Такие трубы используются часто с подвесными потолками;
  • Гибкие трубы изготавливаются из синтетического материала. Трубы разделяются на изолированные и неизолированные, которые заключаются в застывшую пену. Она снижает зависимость от внешних воздействий.

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.

Булерьян для воздушного отопления

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.

Решетка воздуховода

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.

Предлагаем ознакомиться  Смазка для сальников стиральных машин: требования, выбор, замена сальника

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.

Прямоточное воздушное отопление

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.

Рециркуляционная система воздушного отопления

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.

Дополнительные элементы для канадской технологии

Настраиваемая вентиляция позволяет точно определять, какой объем холодного воздуха будет поступать с улицы для прогрева в системе. Некоторые варианты предполагают работу исключительно замкнутым циклом, то есть приток свежего уличного воздуха полностью отсутствует, но более предпочтителен вариант, когда такая функция поддерживается.

Не лишним будет также наличие термостата, настраиваемого и вручную, и автоматически. Автоматическая техника позволяет формировать целые климатические программы, варьирующие температуру в зависимости от времени года, времени суток.

Наконец, эксперты также категорически рекомендуют установить датчик влажности. Для достижения желаемого уровня варьируется соотношение между уличным и комнатным воздухом.

Воздушное отопление дома по канадской методике

Благодаря настройке вентиляции можно определить количество объема холодного воздуха, который будет поступать с улицы для нагрева в отопительной системе. В некоторых схемах работа происходит заключительным циклом, но лучше, если такая функция будет поддерживаться.

Хорошим помощником в воздушном отоплении будет термостат ручной или автоматический. Благодаря такому прибору можно создать климатическую программу, которая изменяет температуру в зависимости от времени и погодных условий.

Важным дополнительным элементом для системы является датчик влажности.

Плюсы и минусы воздушного отопления по канадской методике

Воздушная система отопления по канадской технологии имеет такие плюсы:

  1. Экономия. Не нужно устанавливать дорогие трубы, радиаторы и т.д.
  2. КПД может достигать 90%, что на треть выше, чем у водяного отопления. Такой показатель получается благодаря небольшому потреблению энергии.
  3. Автоматический контроль
  4. Сохраняется красивый вид помещения. Установить воздуховоды можно под подвесными потолками или в стене.
  5. Небольшой уровень инерционности. В течение 10 минут достигается нужная температура.
  6. Совместная работа с увлажнением, вентиляцией, кондиционированием и системой очистки.
  7. Нет незамерзающей жидкости, которую нужно постоянно менять. Многие производители не дают гарантию, если в котел залить что-то кроме воды.
  8. Нет воды, которая может замерзнуть при аварийной ситуации. Например, отключился теплогенератор, отключилось электричество и т.д.
  9. Монтировать систему отопления очень просто. Не нужно пользоваться услугами сантехника, так как небольшие утечки воздуха не влияют на эффективность работы системы.
  10. Система рекуперации воздуха очень доступна, так как применяется вторичное тепло для нагрева холодного воздуха.

Среди минусов можно отметить:

  1. Из-за расположения решеток в полу может подыматься пыль. Поэтому проводить влажную уборку придется часто.
  2. При неправильном расчете может быть шум во время работы.
  3. Комфортная температура в воздушном отоплении составляет 18 градусов, а в водяном – 16 градусов.
  4. Трудно промыть трубопроводы, если в них собралась пыль.
  5. Требуются услуги проектировщика.
  6. Если трубы будут расположены в потолке, то нужно запроектировать высоту этажа с учетом диаметра трубопровода.

Во многих случаях отопительная воздушная система является оптимальным вариантом. Главным условием для эффективного функционирования является правильное проектирование всей системы.

Выводы и полезное видео по теме

Нельзя сказать, что воздушное отопление выигрывает у водяного по всем параметрам. Даже наоборот, по самому важному для пользователя критерию – цене – воздушные системы явно проигрывают. Самый дешевый метод – обогрев дровяной печью, но его сфера применения ограничена. В квартире доступны только кондиционеры, иногда – фанкойлы. Наиболее универсальным и надежным вариантом для частного дома остается водяное отопление, воздушное делается в исключительных случаях.

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.