Как прогреть дом воздухом?
О том, как прогреть дом воздухом, можно говорить долго. Суть всех воздушных систем заключается в едином. Имеется какой-то мощный нагревательный прибор, который прогревает и одновременно нагнетает мощным вентилятором воздух в помещения по каналам. В результате данная система будет выполнять следующие функции:
- отопление;
- вентиляция;
- кондиционирование в летний период.
Кондиционирование осуществляется прохладным воздухом, который остужается через котел, и проходящий по остывшим каналам. Не потребуется дополнительно монтировать какое-то оборудование, потому что она все решает. При этом котел может работать на минимуме, потому что воздух перегреть все равно не удастся, и в этом нет необходимости.
Водяное и воздушное отопление
Отопление бывает водяным (с использованием в качестве теплоносителя воды или антифриза) и воздушным (тепло разносится по дому потоками воздуха). Какой вариант практичнее?
Автор обеими руками голосует за традиционное водяное отопление. Единственное убедительное преимущество воздуха в качестве теплоносителя в том, что он не боится замерзания при остановке котла.
Проблема замерзания водяного отопления устраняется заполнением отопительного контура антифризом
Недостатков куда больше:
- Воздушное отопление обходится заметно дороже (оно требует прокладки по всему дому воздуховодов большого сечения и установки в вентиляции рекуператора тепла);
- Оно монтируется лишь на стадии строительства: пресловутые воздуховоды прокладываются в стенах или над подвесными потолками;
- Оно вынуждает вас жертвовать полезной площадью дома, именно из-за большого диаметра воздуховодов, компенсирующих низкую теплоемкость воздуха.
Котел и магистрали воздушного отопления
Расчет системы отопления дома
| Расчёт систем отопления частного дома – самое первое, с чего начинается проектирование такой системы. Мы будем говорить с вами о системе воздушного отопления – именно такие системы проектирует и устанавливает наша компания как в частных домах, так и в коммерческих зданиях и производственных помещениях. Отопление воздухом имеет массу преимуществ по сравнению с традиционными системами водяного отопления – более подробно об этом вы можете прочитать здесь. |
Для чего необходим предварительный расчет отопления в частном доме? Это требуется для выбора правильной мощности необходимого отопительного оборудования, позволяющей реализовать систему отопления, сбалансировано обеспечивающую теплом соответствующие помещения частного дома. Грамотный выбор оборудования и правильный расчёт мощности системы отопления частного дома позволят рационально компенсировать теплопотери от ограждающих конструкций и притока уличного воздуха на нужды вентиляции. Сами формулы для такого расчета достаточно сложны – поэтому мы предлагаем Вам воспользоваться онлайн расчетом (выше), или заполнив анкету (ниже) – в таком случае расчет произведет наш главный инженер, и эта услуга – совершенно бесплатная.
Как рассчитать отопление частного дома?
С чего начинается такой расчет? Во-первых, требуется определить максимальные теплопотери объекта (в нашем случае – это частный загородный дом) при наихудших погодных условиях (такой расчет ведется с учетом самой холодной пятидневки для данного региона). Рассчитывать систему отопления частного дома на коленке не получится – для этого используют специализированные формулы расчета и программы, позволяющие построить расчет на основе исходных данных о конструкции дома (стен, окон, кровли и т.д.). В результате полученных данных выбирается оборудование, полезная мощность которого должна быть больше или равна рассчитанному значению. В ходе расчёта системы отопления выбирается нужная модель канального воздухонагревателя (обычно это газовый воздухонагреватель, хотя мы можем использовать и другие типы обогревателей – водяной, электрический). Затем вычисляется максимальная производительность обогревателя по воздуху – иными словами, какой объем воздуха вентилятор данного оборудования нагнетает в единицу времени. Следует помнить, что производительность оборудования отличается в зависимости от предусмотренного режима его использования: так, например, при кондиционировании производительность больше, чем при отоплении. Поэтому если в перспективе планируется использовать кондиционер, то за исходное значение нужной производительности необходимо принимать расход воздуха именно в этом режиме – если же нет, то достаточно только значения в режиме отопления.
На следующем этапе расчёт систем воздушного отопления частного дома сводится к правильному определению конфигурации воздухораспределительной системы и расчёту сечений воздуховодов. Для наших систем мы используем бесфланцевые прямоугольные воздуховоды прямоугольного сечения – они просты в сборке, надежны и удобно располагаются в пространстве между конструктивными элементами дома. Поскольку воздушное отопление является низконапорной системой, то при ее построении необходимо учитывать определённые требования, например, минимизировать количество поворотов воздуховода – как магистрального, так и оконечных веток, идущих к решёткам. Статическое сопротивление трассы не должно превышать 100 Па. На основе производительности оборудования и конфигурации воздухораспределительной системы рассчитывается нужное сечение магистрального воздуховода. Количество оконечных веток определяется исходя из количества подающих решёток, необходимых для каждого конкретного помещения дома. В системе воздушного отопления дома обычно используются стандартные подающие решётки размером 250х100 мм с фиксированной пропускной способностью – она вычисляется с учетом минимальной скорости движения воздуха на выходе. Благодаря такой скорости в помещениях дома не ощущается движение воздуха, отсутствуют сквозняки и посторонний шум.
| Конечная стоимость отопления частного дома рассчитывается после окончания этапа проектирования на основании спецификации с перечнем устанавливаемого оборудования и элементов системы воздухораспределения, а также дополнительных устройств контроля и автоматики. Чтобы произвести первоначальный расчет стоимости отопления, вы можете воспользоваться анкетой на расчет стоимости системы отопления ниже: |
онлайн-калькулятором
Как сделать воздушное отопление в частном доме своими руками
Проектирование и расчет системы воздушного отопления
Прежде чем монтировать воздушное отопление своими руками необходимо продумать его схему и конструкцию для конкретного частного дома. Для этого на бумаге составляется приблизительный проект такой системы.
Затем в зависимости от требований к обогреву в конкретном здании рассчитываются такие параметры, как:
- интенсивность нагнетания подогреваемого воздуха;
- оптимальная мощность теплогенерирующей установки, для обогрева помещения соответствующей площади до необходимой температуры;
- сечение воздуховодов;
- аэродинамические особенности;
- объем потерь тепла на поверхностях помещений.
Предварительную схему с полным набором компонентов, отвечающую всем требованиям желательно согласовать со специалистом во избежание каких-либо ошибок и недочетов, которые могут привести к появлению в помещении сквозняка, шума или вибрации.
Профессионалы также могут помочь подобрать оптимальную модель теплогенератора, таким образом, чтобы он обеспечивал комфортную температуру и не перегревался.
Оборудование лучше всего монтировать в отдельном, заранее предназначенном для этого помещении.
Системы воздушного отопления
Конструкции воздушного отопления бывают нескольких видов в зависимости от их параметров.
По циркуляции воздуха они бывают:
- с естественным течением воздушных масс;
- с принудительным движение воздуха под воздействием давления создаваемого вентилятором.
По размерам и масштабу:
- локальные, предназначенные для обогрева одной–двух комнат в небольшом частном доме;
- центральные – для обогрева многоэтажных зданий и больших складских или заводских ангаров.
По схеме реализации теплообмена:
- приточные, которые втягивают в помещение и обогревают уличный воздух;
- рециркуляционные, то есть один и тот же воздух движется, остывая и нагреваясь внутри помещения;
- с комбинированной рециркуляцией, когда совмещается воздух в помещении и свежий с улицы.
По расположению в помещении:
- подвесные;
- напольные агрегаты.
- Выбор теплогенератора.
Источник тепловой энергии это всегда сердце всей системы отопления, поэтому именно от его типа, мощности и конструкции зависит, комфортная температура помещений частного дома. Теплогенераторные установки бывают двух типов: мобильные и стационарные.
Первые представлены газовыми мобильными теплогенераторами, которые отличаются большими габаритами. Их применяют для обогрева больших по площади промышленных помещений, например, заводских цехов.
Вторые имеют изолированную камеру сгорания и предназначены для установки в специальных помещениях с дымоотводящей системой. Они выпускаются производителями в двух вариантах: как напольное или подвесное оборудование. Второй тип конструкции именуется калориферным, то есть выполняющим функцию обогрева только одного помещения.
Их устанавливают в загородных дачных домиках, так как такое устройство может прогреть небольшое по площади задние всего за несколько часов.
Подвесная конструкция компактна и при работе издает минимум шума. Выполнена она из плохо проводящих тепло материалов, поэтому безопасна при эксплуатации даже рядом с деревянными стенами.
Напольный агрегат значительно мощнее и больше, поэтому с помощью него можно протопить даже деревянный коттедж в несколько этажей.
Воздушные тепловые насосы для отопления
Сегодня все более актуально применение тепловых насосов вместо котлов как источников тепла в доме. Стоимость таких установок извлекающих тепловую энергию из окружающей среды становится все доступнее, хотя еще и очень далека от идеала.
Принцип такого рода отопительных приборов аналогичен работе отопительных Сплит-систем. Воздух, имеющий температуру выше абсолютного нуля, в любом случае обладает тепловой энергией, которую такой насос отбирает у него, делая его еще более холодным на улице.
Полученное таким образом тепло передается внутреннему воздуху помещения, распределяясь по всей его площади.
Это довольно эффективная система ведь затраты электричества на работу вентиляторов и компрессора являются только 1/3 от тепла, получаемого из воздуха. Поэтому тепловой насос один из лучших вариантов отопления частного дома, хотя и самый дорогой.
Оборудование для монтажа
Собственноручный монтаж системы воздушного отопления в частном доме требует покупки входящего в нее оборудования: воздуховодных коробов или жестяных труб, теплогенераторной установки, вентилятора, рукавов для забора уличного воздуха и декоративных решеток.
Воздушный обогрев дома – достоинств много, а недостатков мало
Многие системы отопления современности имеют достаточно серьезные недостатки. Это заставляет собственников недвижимости искать более эффективные варианты обогрева. В последние годы немалую популярность стали набирать воздушные системы, которые одинаково качественно отапливают и огромные помещения (как жилые, так и производственные или административные), и совсем небольшие дома с несколькими комнатами. Такой вид обогрева характеризуется следующими достоинствами:
- 1. Нет необходимости тратиться на приобретение труб и батарей отопления, а также на их установку.
- 2. Показатель полезного действия воздушных систем приближается к 90 %.
- 3. Возможность обустройства в рамках одного проекта комбинированного комплекса поддержания требуемой температуры в частном доме (кондиционирование плюс отопление).
- 4. Полная безопасность эксплуатации оборудования. Рассматриваемые нами системы оснащаются высокочувствительной автоматикой. Именно она ежесекундно контролируют работу отопления. Как только возникает какой-либо сбой, появляется опасность утечки, автоматика отключает используемые воздушные установки.
- 5. Малое энергопотребление, доступная стоимость и быстрая окупаемость устанавливаемого оборудования для обогрева. Воздушное отопление для любого частного дома будет по-настоящему выгодным и экономичным.
- 6. Эстетичность. Жилище не нужно загромождать радиаторами и магистралями, соединяющими их. За счет этого все свободное пространство в помещениях можно использовать для создания шикарных интерьеров.
- 7. Простота эксплуатации. Запуск системы, выбор требуемого режима ее функционирования, остановка оборудования и многие другие процессы выполняются в режиме автоматического управления. Вероятность совершения ошибки со стороны человека при использовании воздушного отопления сводится, по сути, к нулю.
Кроме того, описываемый вид обогрева отличается долговечностью и надежностью. Если проект отопления составлен правильно, монтаж выполнен без ошибок, а регулярное обслуживание производится вовремя, сеть будет служить 20–25 лет без малейших аварий. Отметим и уникально высокую скорость воздушного нагрева. В случаях, когда температура в комнате была нулевой либо отрицательной, после запуска оборудования на полный прогрев помещения требуется максимум 30–40 минут.
Воздушный обогрев дома
К недостатку воздушного отопления относят необходимость достаточно частого (и обязательно регулярного) его техобслуживания. Еще один минус – энергозависимость описываемых комплексов. Оборудование работает от электричества. Если в доме не будет света, система остановится. Решить данную проблему можно лишь одним способом – позаботиться об установке дополнительного (автономного) источника электрического питания.
Тепловые насосы для отопления небольших помещений или под ГВС
Предназначение – экономичное отопление жилых и вспомогательных помещений, обслуживание системы горячего водоснабжения. Самым низким потреблением (до 2 кВт) выделяются однофазные модели. Для защиты от скачков напряжения в сети им нужен стабилизатор. Надёжность трёхфазных, объясняется особенностями сети (нагрузка распределяется равномерно) и присутствием собственных защитных цепей, предотвращающих повреждение устройства при перепадах напряжения. Оборудование этой категории не всегда справляется с одновременным обслуживанием системы отопления и контура горячего водоснабжения.
1. Huch EnTEC VARIO КНР S2-E (Германия) – от 184 493 руб.
Huch EnTEC VARIO самостоятельно не эксплуатируется. Только в связке с накопительным баком системы горячего водоснабжения. ТН подогревает воду для санитарных нужд, охлаждая воздух в помещении.
Из преимуществ – небольшое энергопотребление прибора, приемлемая температура воды в контуре ГВС и функция очистки системы (периодическим кратковременным нагреванием до 60 °С) от патогенных бактерий, развивающихся во влажной среде.
Минусы в том, что прокладки, фланцы и манжету, надо докупать отдельно. Обязательно оригинальные, иначе будут потёки.
При расчёте необходимо помнить, что устройство прокачивает 500 м³ воздуха в час, поэтому минимальная площадь помещения, в котором установлен Huch EnTEC VARIO, должна быть не менее 20 м², при высоте потолка в 3 и более метра.
| Характеристикиа | Значение |
|---|---|
| Схема работы | Воздух — вода |
| Тепловая мощность, кВт | 3.2 |
| Потребляемая электроэнергия, кВт/ч (сеть) | 1.9 (220) |
| Температура теплоносителя на выходе, °С | 55 |
| Диапазон рабочей температуры первичного контура, °С | +7…+35 |
| Хладагент, тип | R134А |
| Вес, кг | 31 |
2. NIBE F1155-6 EXP (Швеция) – от 355 161 руб.
Модель заявлена, как «интеллектуальное» оборудование, с автоматической настройкой под потребности объекта. Внедрена инверторная схема питания компрессора – появилась возможность настраивать выходную мощность.
Присутствие такой функции при малом числе потребителей (точки водоразбора, радиаторы отопления), делает отопление небольшого дома более выгодным, чем в случае с обычным, неинверторным ТН (у которых нет плавного пуска компрессора и выходная мощность не регулируется). Потому что у NIBE, при малых значениях мощности, тэны включаются редко, а собственное максимальное потребление теплового насоса – не более 2 кВт.
В условиях небольшого объекта шум (47 ДБ) не приемлем. Оптимальный вариант установки – отдельное помещение. Обвязку размещать на стенах не примыкающим к комнатам для отдыха.
| Характеристика | Значение |
|---|---|
| Схема работы | Рассол — вода |
| Тепловая мощность, кВт | 4-16 |
| Потребляемая электроэнергия (сеть, V/насосы, компрессор/тэны), кВт/ч | 380 / 1.9 / 9 |
| Температура теплоносителя на выходе, °С | 65 |
| Диапазон рабочей температуры первичного контура, °С | 0… +35 |
| Хладагент, тип | R 407C |
| Вес, кг | 185 |
3. Fujitsu WSYA100DD6 (Япония) – от 524 640 руб.
«Из коробки» работает только на нагрев в одном контуре. Опционально предлагается комплект для подключения второго контура, с возможностью независимой настройки для каждого. Но сам тепловой насос рассчитан на систему отопления помещения до 100 м², с высотой потолка не более 3 метров.
В списке преимуществ – небольшие габариты, работа от бытовой электросети, регулировка температуры на выходе 8…55 °С, что по замыслу производителя должно было как-то повлиять на комфорт и точность управления подключенными системами.
Но всё перечеркнула низкая мощность. В нашем климате, отапливая заявленные 100 м², устройство будет работать на износ. Что подтверждают частые переходы устройства в «аварийный» режим, с отключением помпы и ошибками на дисплее. Случай не гарантийный. Исправляется перезапуском оборудования.
«Аварии» влияют на расход электроэнергии. Потому что когда умолкает компрессор, в работу включается тэн. Поэтому совместное подключение контуров СО и тёплого пола (или ГВС) допустимо на объекте площадью не более 70 м².
| Характеристика | Значение |
|---|---|
| Схема работы | Воздух — вода |
| Тепловая мощность, кВт | 6 |
| Потребляемая электроэнергия, кВт/ч (сеть) | 2.04 (220) |
| Температура теплоносителя на выходе, °С | 60 |
| Диапазон рабочей температуры первичного контура, °С | -20… +35 |
| Хладагент, тип | R410A |
| Вес, кг | 42 |
Как сделать воздушное отопление своими руками от печи
Рассчитывая воздушное отопление, исходят из того, что 1 кВт мощности отопительного прибора может обогреть 10 кв.м хорошо утепленного помещения. Каминные топки мощностью 10 кВт соответственно способны отапливать дом площадью 100 кв.м.
Системы естественной конвекции
Воздушная система отопления от печи (камина) подразумевает распространение тепла в другие помещения дома потоками нагретого воздуха. Для этого обычно используют гибкие теплоизоляционные каналы, идущие от камина.
Перемещение потоков нагретого воздуха может быть естественным и принудительным. Если поток воздуха направлен вертикально, то естественное перемещение будет обеспечено, если горячий воздух нужно подать на большие расстояния по горизонтали, то нужна принудительная подача. Проект воздушного обогрева дома от камина должен максимально использовать возможности естественной конвекции, для чего нужны воздуховоды большого сечения.
Огнеупорные материалы и минимальное аэродинамическое сопротивления — главные требования к воздуховодам. Длина воздуховода от камина до помещения должна быть не более 3 м. Сужений и изгибов на нем быть не должно. Система отопления естественного перемещения воздуха может отапливать не более 4-х комнат
При монтаже особое внимание уделяется изоляции участков воздухопроводов рядом с горючими материалами здания.
Системы принудительной конвекции
Принцип заключается в сборе воздуха в конвекционной камере и нагнетании оттуда в разные помещения дома одним или несколькими вентиляторами канального типа. Расстояние подачи тепла не более 10 м. Используются гибкие вентиляционные каналы или воздуховоды малых диаметров.
Схема воздушного отопление от печи с принудительной конвекцией
Оптимальная схема газового отопления
Можно опираться на 2 схемы связанных с типами доступных обогревательных приборов. Они базируются на одном принципе работе: газ подогревает воду для разноса и отдачи тепла по всей площади дома. Выбор осуществляется на основе особенностей жилых метров.
Доступные схемы отопления:
- Одноконтурный газовый котёл. Отличается постоянным объемом теплоносителя в отопительной системе.
- Двухконтурный газовый котёл. Обладает дополнительной возможностью нагрева воды для использования по хозяйству. Для этого эксплуатируется пластинчатая проточная модель нагревателя либо накопительная версия бака с добавлением собственной горелки и возможности регулирования мощности, благодаря термостату. Потому такая реализация становится не только частью отопления. Она увеличивает комфортность жизни в доме, благодаря появлению тёплой воды, чтобы помыть посуду и принять ванну.
Тепловые насосы и канальные кондиционеры
Иногда можно встретить комбинированные системы климат-контроля, в которые входят такие компоненты, как:
Рекомендуем к прочтению:Воздушное отопление частного дома
- Канальный кондиционер, который, в зависимости от погоды, способен нагревать, охлаждать и осушать воздух.
- Пылевой фильтр.
- Ультрафиолетовый фильтр, который обеззараживает воздух.
- Система приточно-вытяжной вентиляции.
Канальные кондиционеры
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.
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.
Выходное отверстия для теплого воздуха воздушной системы отопления
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.
Из чего состоит система
Теплогенератор
В качестве такового могут выступать устройства, работающие на разных видах топлива. Наиболее простой и экономичный вариант – газовая горелка. Причем наличие магистрального газа необязательно: горелка способна работать и от баллона.
Не менее популярны и твердотопливные котлы. К подобному оборудованию можно отнести всем известную печь «Булерьян». Ее конструкция уже предусматривает разводку труб, что очень удобно. Остается лишь подсоединить воздуховоды.
Также генератором тепла может быть дизельная установка. Ее эксплуатация с учетом стоимости топлива обойдется дороже, чем использование газового котла. Кроме того, дизель нуждается в периодической чистке.
Изготовленная на базе «Булерьяна» воздухогрейная печь «Сибирь». Фото с сайта pechmir.ru
Электрический котел, пожалуй, самое дорогое оборудование из всех указанных. В основном – благодаря большому расходу электроэнергии. Исключением могут быть электрогенераторы, работающие в составе сложных воздушных систем с рекуперацией тепла.
Воздуховоды
Для транспортировки воздуха в разные части дома используют воздуховоды круглого или квадратного сечения. Считается, что последние лучше вписываются в жилой интерьер.
В то же время конструкции круглой формы обладают лучшей аэродинамикой, что повышает эффективность всей системы отопления в целом. Выбор диаметра труб зависит от общей площади помещений и мощности теплогенератора. Обычно это 100-200 мм.
В качестве воздуховодов могут использоваться гофрированные трубы круглого сечения
Вентиляторы
Строго говоря, присутствие в системе этих устройств не является обязательным условием: теплый воздух в любом случае будет подниматься вверх по воздушным каналам, обеспечивая комнаты необходимым теплом. Правда, воздуховоды при этом лучше устанавливать ближе к полу.
Работа канальных вентиляторов позволит создать необходимое давление, благодаря которому перемещение воздушных масс будет более быстрым. В итоге обогрев дома тоже будет происходить намного быстрее. К тому же в системе с принудительной циркуляцией воздуха проще управлять температурным режимом.
Принцип работы воздушного отопления
Работа современных систем воздушного обогрева основана на нагреве воздуха теплогенератором. От него тёплый воздух подаётся в помещения по воздуховодам через вентиляционные решётки.
Холодный воздух к теплогенератору поступает как из здания, так и снаружи через отдельные воздуховоды и отверстия.
Воздух циркулирует естественно или принудительно. В первом случае это происходит без дополнительного оборудования за счёт того, что тёплый воздух легче, он поднимается, а холодный опускается. Эта схема чувствительна к открытию окон и дверей. Поэтому часто выбирают принудительную циркуляцию, которая осуществляется с помощью специального вентилятора.
Достоинства
Их несколько:
- экономичность эксплуатации;
- коэффициент полезного действия до 95%;
- быстрый прогрев помещений;
- отсутствие жидкого теплоносителя и связанных с ним проблем (например, повреждений труб при заморозке);
- эстетичность (нет труб, радиаторов);
- возможность с помощью такой системы очищать, вентилировать, кондиционировать и увлажнять воздух;
- автоматизация при установке специального оборудования;
- безопасность, обеспечиваемая различными датчиками;
- экономия при частичной самостоятельной установке.
Недостатки
Они также существуют, это:
- монтаж отопления при строительстве здания (иначе его части могут портить интерьер);
- потребность постоянного контроля и технического обслуживания;
- дороговизна в России, в том числе из-за низкого распространения;
- сложность проектирования, связанная со специальными расчётами;
- энергозависимость (в случае перебоев в центральном энергоснабжении требуется дополнительный источник питания).
