Воду традиционно применяют в системах отопления в качестве теплоносителя. Этот метод обогрева обладает как достоинствами, так и недостатками. При возведении собственного дома владелец располагает практически неограниченным пространством для экспериментов.
Рассмотрим альтернативы. Одним из самых интересных вариантов является воздушное отопление частного дома, ему посвящена данная статья.
Как прогреть дом воздухом?
Воздух — хороший теплоноситель, более удобный, чем вода. тепловентиляторВентилятор и греющая спираль в составе этого прибора способны нагреть небольшую комнату всего за несколько минут. Для частного дома потребуется более мощное оборудование.
В качестве источника тепла можно применить газовое или … . твердотопливный котелЭлектрический нагреватель тоже подойдет, но такой способ не самый выигрышный из-за роста расходов на электричество.
Интересным и экологичным способом обогрева помещений является применение солнечных батарей. солнечного коллектораТакие системы устанавливают на крышах. Некоторые сразу же передают солнечное тепло на теплообменник, другие превращают его в доступную электроэнергию. В таком случае аккумулятор может питать и вентилятор.
В теплообменнике воздух нагревается и подаётся в отдельные комнаты по трубам.
Радиаторы для воздушного отопления не обязательны. Теплый воздух поступает в комнаты через специальные решетки. Горячий газ поднимается вверх, а холодный опускается вниз.
Из этого места холодный воздух идёт обратно к теплообменнику, там нагревается, поступает в комнаты и так далее.
Большинство систем отопления воздуха используют вентилятор для подачи горячего воздуха по системе.
Можно создать систему с естественной циркуляцией горячего воздуха без использования вентиляторов. Такие системы часто работают неэффективно, так как нагрев помещений происходит долго.
Особенности воздушного отопления
Воздушные системы отопления превосходят традиционные водяные по многим показателям. Эффективность таких систем высока, доходя иногда до 90%, в то время как у водяных редко превышает 65%.
Работая исправно, система воздушного отопления нагревает комнаты очень быстро, всего за несколько минут. Регулировать температуру в помещениях помогает автоматическое оборудование, включающее и выключающее нагреватель по требованию.
В доме постоянно комфортная температура, и затраты на его обогрев снижаются. Система воздушного отопления проста в эксплуатации. Воздуховоды не забиваются так часто, как трубы водяного отопления, поэтому требуют реже чистки.
Владельцы воздушных систем отопления из-за этого не беспокоятся о протечках и угрозе обмерзания труб, если зимой котел прекратит работу.
Преимуществами воздушного отопления стоит оценить и его недостатки. Установить такую систему в доме, уже построенном с использованием другого вида отопления, может быть затруднительно. В этом случае нельзя просто заменить трубы водяного отопления на воздуховоды и решетки из-за разных принципов работы систем.
Большие воздуховоды займут много места и не будут красиво смотреться вдоль стен. Обычно их устанавливают за подвесными потолками, декоративными панелями и так далее. Для переделки системы отопления потребуется капитальный ремонт всего дома.
Перед началом монтажа системы воздушного отопления необходимо провести инженерные расчеты. Поэтому устанавливать её лучше на стадии строительства дома. Все расчеты выполняют уже при проектировании здания.
Работа воздушного отопления частного дома требует электричества: без него вентилятор не вращается, горячий воздух не перемещается, комнаты остывают так же быстро, как и нагрелись. Для решения проблемы потребуется альтернативный источник электроэнергии, например, генератор.
Принципы проектирования системы
При создании систем воздушного отопления учитывают много факторов. Главное — потребность каждого помещения в тепле и потери тепла каждой комнаты. Двери, окна, вентиляционные отверстия и другие объекты способствуют выходу тепловой энергии.
Главное — качественное теплоизолирование дома. Пластиковые окна, хорошие двери и надёжное утепление фасада снизят потери тепла и уменьшат расходы на отопление. При реконструкции здание стоит начать именно с проектирования утепления.
Определив потребность в тепловой энергии и её расход, рассчитывают мощнoсть нагревательного оборудования и определяют его тип. После этого подсчитывают параметры потока горячего воздуха. Для расчета необходимых размеров воздуховодов проводят специальные аэродинамические расчеты.
Рассчитать мощность оборудования можно по ориентировочным цифрам: для обогрева каждого десятка квадратных метров потребуется 0,7-0,8 кВт тепла при условии качественного утепления дома. В противном случае понадобится оборудование большей мощности. Подробное проектирование и расчеты лучше доверить инженеру.
Неверные расчеты могут негативно повлиять на функционирование готовой системы. Проектирование систем воздушного отопления без должного опыта приводит к частым поломкам оборудования, перегреву воздуха в помещениях, перегреву самого оборудования, сквознякам и повышенному уровню шума.
Планируя систему воздушного отопления, стоит подумать и о расположении мебели в доме. Решетки для притока и вывода воздуха следует размещать подальше от мест, где люди постоянно находятся.
Необходимо избегать размещения их под шкафами, тумбами или другими предметами, препятствующими свободной циркуляции воздуха.
В многоэтажных частных домах вытяжные решетки нужно устанавливать так, чтобы на верхних этажах охлажденный воздух забирался сверху, а на нижних — снизу. этом материале.
Разновидности систем воздушного отопления
Из известных науке систем отопления выделяют три вида.
- прямоточную;
- рециркуляционную (она же гравитационная);
- С приточным воздухом и циркуляцией старого воздуха.
Прямоточные системы – одни из самых старых и простых систем. Их применяли ещё в Древнем Риме, и долгое время они были популярны в Лондоне до промышленной революции.
В прямоточной системе отопления нагревательный прибор, например дровяная печь или камин, устанавливался в нижней части дома, желательно в подвале. Тепло от нагретого печи воздухом распространялось вверх, передавая его стенам и перекрытиям.
Для повышения циркуляции горячего воздуха и эффективности отопления в полу делали специальные отверстия.
Прохладный воздух уходил из помещения сквозь щели в крыше, а печь подогревала свежепришедший поток воздуха, так как серьезной теплоизоляции зданий в ту пору ещё не существовало.
Недостаток эффективности прямоточных систем ясен. Требуется много топлива для работы, однако большая часть тепла уходит в материал стен, пола и перекрытий.
Прогрев помещений происходит неравномерно: внизу слишком жарко, а верхние этажи ещё недостаточно прогреты. Часть тепла уходит из дома через крышу вместе с воздухом.
Благодаря развитию газового отопления появились более современные рециркуляционные системы. Отопительное оборудование такого типа прогревает не весь дом, а только отдельные воздушные массы. Из этих масс формируются воздушные потоки, которые направляются снизу вверх в конкретные помещения.
Горячие воздушные массы вытесняют холодный, который уходит через решетки пола комнаты. Холодный воздух по трубам попадает к нагревателю и возвращается в систему теплым потоком. Цикл продолжается.
Потребление тепловой энергии при рециркуляционном обогреве значительно ниже, чем при прямой подаче тепла. Однако у этого метода есть недостаток: закрытая система не обеспечивает обновления воздуха, что сказывается на качестве жизни в помещении.
Проблему можно частично решить с помощью фильтров и ионизаторов. увлажнители Но качественные устройства такого рода стоят недешево, а их поддержка займет дополнительные ресурсы и средства на автоматизацию.
Для более эффективного решения проблемы восстановления воздушных потоков лучше использовать систему обогрева с рециркуляцией и частичным заборм свежего воздуха.
При установке этой системы часть воздуха выводится наружу, а взамен поступает свежее с улицы. Из-за этого воздух в здании постоянно обновляется.
Системы рециркуляции функционируют по законам гравитации: тёплый воздух поднимается вверх, а холодный опускается вниз. Однако не везде циркуляция протекает достаточно эффективно. Для усиления процесса в систему иногда включают вентилятор.
Особенности монтажа системы
При высоком профессиональном уровне расчётов и наличии проекта системы воздушного отопления коттеджа монтаж возможен своими силами.
Для этого понадобится:
- нагревательный прибор;
- воздуховоды;
- вентилятор;
- решетки;
- крепежные изделия;
- инструмент для работы с воздуховодами и т.п.
Чаще всего в качестве нагревателя применяют газовые генераторы из-за их экономической эффективности. Воздуховоды бывают прямоугольного, квадратного, круглого или овального сечения.
Заказ нужных конструкций для вентиляции обычно выполняется у производителя этих систем.
Воздуховоды обычно изготавливают из оцинкованной стали: материал достаточно легкий, чтобы не перегружать конструкции дома, и обладает высокой стойкостью к износу и коррозии. Жестким воздуховодам потребуются специальные элементы с уклоном 45 или 90 градусов, а гибким — нет.
Воздуховоды производят из стали, меди, пластика и других материалов. Есть даже текстильные конструкции такого рода. В условиях повышенной влажности используют медные детали за их большую стойкость.
Пластиковые конструкции сравнительно доступны по цене и применимы в удалении от возможных источников пожара.
Воздуховоды устанавливают под потолком, полом и внутри стен. При необходимости прокладки воздуховода вдоль стены его скрывают фальш-панелью. На концах воздуховодов в потолке и полу монтируют вентиляционные решетки.
Движение воздуха в конструкции может сопровождаться шумом. Для уменьшения этого эффекта советуют закрыть воздуховоды слоем звукоизоляции.
Этот материал, как правило, также имеет теплоизоляционные свойства, что повышает эффективность работы системы.
Приобретение воздуховодов с готовым изоляционным слоем может упростить и ускорить монтаж.
При необходимости установки вентилятора или нескольких устройств такого типа, его обычно включают в систему близко к нагревателю. К вентилятору подсоединяют электропитание и организуют резервный источник электроэнергии.
В систему устанавливают один или несколько фильтров: механические для предотвращения распространения пыли, а также угольные, поглощающие разные запахи. Фильтр требуют периодической очистки и/или замены.
Часть воздуховода выводится наружу для подачи свежего воздуха. Этот отрезок подсоединяется к системе фильтров, а затем воздух подаётся на теплообменник отопительного прибора. При монтаже на этапе строительства дома обычно не возникают больших сложностей. Главное — грамотный проект.
Чтобы улучшить микроклимат дома, в систему воздушного отопления могут встраивать увлажнитель воздуха, ионизатор, ультра-фиолетовый стерилизатор и другие полезные элементы. Эти элементы необязательны, но если есть возможность, от них лучше не отказаться.
Еще одно полезное устройство — канальный кондиционер, который встраивается в систему воздуховодов. Это позволяет использовать его в теплое время года для охлаждения воздуха в помещении.
Последним этапом станет подключение системы автоматического управления: потребуется установка датчиков температуры воздуха в помещениях и пульта управления с процессором для обработки данных и регулировки работы отопительного оборудования.
Выводы и полезное видео по теме
Здесь представлена интересная информация о расчётах и проектировании систем воздушного отопления.
Видео демонстрирует два варианта бюджетного монтажа систем воздушного отопления с применением российских приборов и материалов.
Воздушное отопление — перспективный способ обогревания частного дома.
Есть вопросы или личный опыт использования воздушного отопления для дома? Разделитесь своим мнением в комментариях. Задавайте вопросы, делитесь советами в блоке ниже.