Воздушные системы отопления и вентиляции в частном доме
В чём заключаются особенности воздушного отопления? Как самостоятельно смонтировать подобную систему? О всём этом рассказывают наши форумчане.
Так быть или не быть этой системе — иенно так можно поставить вопрос, когда обсуждается воздушное отопление частного дома. И если водяная система отопления применительно к нашим климатическим условиям уже стала классикой жанра, то о заокеанской системе обогрева дома ходит множество слухов и легенд. Настало время прояснить ситуацию, а помогут нам в этом пользователи FORUMHOUSE! Но для начала посмотрим на опыт наших соотечественников, проживающих в США — применим ли он в Москве и других наших городах, хотя бы частичный.
– Я постоянно общаюсь с родственниками, проживающими в американском городке Джейнсвил, недалеко от Чикаго. Климат там похож на наш. И во всех домах собранных по каркасной технологии установлены системы воздушного обогрева и кондиционирования воздуха.
Воздушная система отопления дома работает по следующему принципу: обогреватель, электрический, либо работающий на твёрдом топливе или природном газе, находится в подвале дома. Воздух забирается с улицы и, подогретый зимой и охлаждённый летом, распределяется воздуховодами по всем помещениям дома.
Читайте о том, как выбрать свой вариант системы отопления для дома и дачного домика.
А в каждом помещении под окнами, в стенах, в полу находятся выходы, закрытые регулируемыми решётками. На стенах на уровне 1.5 метра установлены термостаты с ручной или автоматической регулировкой температуры воздуха.
Давайте посмотрим, можем ли мы использовать такую систему применительно к нашим климатическим условиям
Пользователь форума с ником Traks.
– На нашем форуме уже не раз обсуждали, воздушное отопление дома, и не только каркасного. Но вот реализованных проектов, очень мало. Мне кажется, что эта система, у нас пока ещё не оправдано дорога, как само оборудование, так его установка, и эксплуатация.
А вот традиционные, для нас россиян, виды отопления – газовые и твердотопливные котлы, горячая вода в радиаторах, печи, камины, тёплые полы, теплогенераторы, эксплуатируемые не один год — живут и процветают. Так стоит ли экспериментировать, ведь обычно всё новое нуждается в обкатке и поначалу воспринимается с известной долей скепсиса.
Но наша форумчанка с ником Anchous, собирается оснастить свой каркасный дом площадью в 150 м2 именно воздушной системой отопления.
– Я хочу разделить отопление и вентиляцию на две зоны — общественную и спальную, чтобы зря не нагревать то, что в данный момент не используется. Ещё планирую предусмотреть вытяжную вентиляцию кабинета, чтоб курить там можно было с чистой совестью.
Рассмотрим подробнее принцип работы такой системы.
– Планируется общий циркуляционный обогрев и отдельно подача свежего воздуха в каждую зону, вытяжка соответственно тоже у каждого своя и отдельная приточка, и вытяжка в кабинете.
Режимы работы будет такой:
- Циркуляция с приточкой – это, основной режим, когда кто-то находится дома;
- Циркуляция без приточки — поддержание минимально необходимой температуры, когда дома никого нет;
- Циркуляция без приточки (быстрый прогрев) — после СМСки «Еду домой»;
- Вытесняющая вентиляция — быстрое проветривание, перекрываются заслонки рециркуляции.
Статья про систему вентиляции доступна по этой ссылке .
Но у такой системы есть и свои подводные камни.
– Вентиляционное отопление дома является сложной системой. Необходимо посчитать, сколько у вас будет клапанов, и других регулирующих устройств, т.к. все это может выйти из строя, а наладка может растянуться на неопределённое время, и стоить немалых денег.
Воздушная система отопления – это сложная инженерная конструкция. И разрабатывать её необходимо ещё на стадии проектирования дома!
Также при воздушной системе отопления необходимо учитывать, что:
- Необходима система фильтрации;
Без неё система воздушного отопления дома это фикция, так как воздух перед печью надо обязательно чистить. Иначе печь будет сжигать отходы жизнедеятельности с поступлением продуктов сгорания непосредственно в помещение.
- Механический фильтр надо чистить каждый месяц, электростатический — раз в квартал, угольный раз в полгода;
Если чистить реже, то увеличивается поступление пыли в теплообменник где она начинает выгорать.
- Необходима установка антибактериального фильтра, т.к. по воздуховодам идёт тёплый и влажный воздух.
Но, несмотря на ряд сложны технических моментов, на которые необходимо обратить внимание, использование правильно рассчитанной и смонтированной системы воздушного отопления, по мнению нашего пользователя с ником ТГСВ имеет позволяет получить следующие преимущества:
– В системе отопления отсутствует жидкий теплоноситель , что обуславливает значительно меньшую тепловую инерцию и гораздо более быстрый прогрев окружающего пространства, чем в случае применения водяных радиаторов.
Низкая инерционность обеспечивает возможность для гибкого управления работой воздушного отопления. Температура в обогреваемом помещении контролируется при помощи встроенной автоматики и выносного термостата.
При достижении нужной температуры воздухонагреватель отключается, а при её падении на 0,5-2гр. (в зависимости от настроек) снова активируется. Работу установки можно программировать по часам и по дням. При правильном расчёте системы, чтобы обеспечить температуру 20гр. установка будет включаться на 15-20мин в час. А в период, когда никого в доме нет и нет необходимости держать 20гр. то на 5-10мин в час.
– Воздушная установка способна приносить пользу и в летний период. Она как нельзя лучше подходит для совмещения с системами очистки, кондиционирования и увлажнения воздуха.
Таким образом, в дополнение к централизованному обогреву и вентиляции пользователь приобретает ещё и центральный кондиционер. Т.е. по совокупности, это монтаж полноценного климат-контроля на базе одной системы воздуховодов, с возможностью зонального распределения воздуха по дому.
В качестве дополнений, в эту схему интегрируются многоступенчатые воздушные фильтры от механических до электростатических, ультрафиолетовые лампы для бактериологической очистки, автоматические увлажнители воздуха. Работа всего комплекса контролируется с единой панели управления, в том числе с использованием технологий удалённого доступа через интернет.
Интересен опыт эксплуатации воздушной системы отопления нашей форумчанкой с ником Надежда_Киев:
– У меня каркасный дом площадью в 300 м.кв, плюс цокольный монолитный полуэтаж 70 м.кв. Отапливаемая площадь 250 м.кв. Отопление газовое, кондиционирование электрическое. За 2010 год на отопление ушло 2500 кубов газа плюс расходы на электроэнергию –вентилятор для отопления дома гоняет воздух по трубопроводам в отопительный сезон 20 у.е. за 6 месяцев. Кондиционирование стоит примерно 1 у.е. в день.
Своими руками
Как уже было сказано выше, воздушная система отопления как нельзя лучше подходит для оснащения ей каркасных домов. Но необходимо учитывать, что теплопотери такого дома должны быть сведены к минимуму и ещё на стадии проектирования между стен необходимо оставить место для прокладки труб и вентиляционных каналов.
– Большие магистральные воздуховоды, обычно прячутся во встроенные шкафы, под лестницы, в коридорах, чердаках, техподпольях. По комнатам разводятся воздуховоды сечением 250х80. если нет возможности пропустить их под полом или по чердаку, то подвесной потолок съест не более 100мм. Сейчас есть более современные высоконапорные системы, там используются гибкие вентиляционные каналы диаметром в 70мм.
Воздушная система отопления лучше всего работает в комбинации с газовым котлом, но показателен опыт нашего форумчанина Андрея, решившего самостоятельно изготовить такую систему отопления, на базе твердотопливного котла.
Андрей.:
– У меня каркасный дом 8х8. Утепление – пенопласт в 15 см — пол, потолок и стены. Отопление ТТ печь Профессор Бутаков установленная в пристроенном гараже. От печи идёт четыре воздуховода в углы дома под полом. Воздух гонится вентилятором через печь. Выход горячего воздуха в полу в виде обычной железной вентиляционной решётки. Забор воздуха частично – из дома, частично с улицы через воздуховоды.
Таким образом, одновременно осуществляется отопление и вентиляция частного дома.
– Зимой, ночью на улице было -38 гр. днём 31 гр., дома всегда +25+27. Холодный воздух (30-70%) с улицы смешивается с тёплым (70-30%) из дома и через фильтр (100 рублей) — вентилятор — печь подаётся в дом. Создаётся избыточное давление и если где то в доме есть щели, то в них не дует холодный воздух с улицы, а наоборот выдувает из дома.
Сама же печь со слов форумчанина топится круглые сутки, без перерывов. И тепловой энергии от одной закладки дров хватает на 8 часов, если топить сосной и 12 часов, если топить лиственницей.
Выходные патрубки на печи были объединены жестяным коробом в один воздуховод. Сверху выходит горячий воздух, снизу входит холодный. От печи отходят два утеплённых воздуховода влево и вправо. А под полом дома воздуховоды по комнатам разведены тройником.
Иногда можно услышать мнение, что воздушная система отопления слишком шумно работает.
– У меня тёплый воздух поступает из пола возле окон, создаёт тепловую завесу возле окна, поднимается вверх и забирается решёткой, которая расположена в холле возле лестницы намного выше нашей головы, поэтому, принудительного потока мы не ощущаем.
– Движение воздуха я не ощущаю, только если встать возле решётки, то видно, что шторка едва заметно колышется. Сухости тоже нет. Воздуховод диаметром в 100 мм. с горячим воздухом, утеплённый изовером с фольгой заходит в дом под полом. Далее идёт между лаг. И выходит в четырёх углах дома из-под пола.
Посчитаем стоимость самодельной системы, было потрачено:
- Котёл — 25т.р;
- Труба, сэндвич (6 метров) — 12т. р.;
- Воздуховоды — 2т. р.;
- Вентилятор — 3т. р.;
- Фильтр — 100р.;
- Корпус фильтра — 500р.;
- Шумоглушители (2шт.) — 2т.р.;
- Герметик печной — 200р;
- Саморезы — 100р.
– А перед этим я про водяное отопление в фирме узнавал. Котёл+трубы+радиаторы+работа – мне насчитали на 320т.р.
Пользовтаели FORUMHOUSE могут узнать о том, чем лучше топить каркасный частный дом и как самостоятельно смонтировать воздушную систему отопления, поучаствовать в горячем обсуждении воздушного отопления и темы «может ли отопление электричеством быть дешёвым». Смотите наше видео про секреты воздушного отопления загородного дома.
Альтернативой водяному и электрическому отоплению является воздушное отопление частного дома по канадской методике. Такая система предполагает, что тепловой воздух будет циркулировать в трубопроводе, равномерно распределяя тепловую энергию по всему периметру помещения. Воздушное отопление может быть интегрировано с вентиляционной системой, дополняясь фильтрующими элементами, кондиционерами и увлажнителями.
Такая система нагрева предполагает использование специально разработанной терморегуляции, при которой воздух вначале нагревается до требуемой температуры, а затем передает свое тепло в помещение, обогревая все вокруг — мебель, предметы и тело человека. Нагрев воздуха при использовании воздушного отопления происходит без посредников в виде радиаторов или других агрегатов, поэтому при нем нет бессмысленных теплопотерь.
Такое отопление, как правило, применяется для домов каркасной конструкции, которые широко распространены в Канаде, откуда и пошло название технологии. Дело в том, что каркасные дома, в отличие от кирпичных сооружений, не могут эффективно удерживать тепло, которое продуцируется батареями, а воздушный обогрев создает оптимальный микроклимат с минимальными финансовыми затратами.
Визуального схема воздушного отопления на примере двухэтажного дома выглядит следующим образом:
Выделяют два основных вида такой системы.
Система предполагает циркуляцию воздуха по такой схеме:
- Теплый воздух от печи расширяется, и когда становится легче, распространяется по радиаторам.
- Теплый воздух уменьшает давление, и в образовавшееся пространство затягиваются холодные массы.
- Холодные массы подогреваются, и цикл повторяется с первого пункта.
- Попадающие в дом теплые массы вытесняют холодный поток.
- Обогрев происходит до тех пор, пока работает котел.
Отопление двухэтажного дома по такому принципу реализуется по такой схеме:
Такое отопление реализуется с применением внешнего источника энергии для обеспечения необходимой интенсивности циркуляции. Принцип такой системы заключается в следующем:
- Главным узлом отопления является вентилятор, который необходимо устанавливать под нагревателем. Например, в качестве вентилятора может выступать воздушная пушка.
- В вентилятор поступает разогретый теплогенератором воздух, где очищается от мусора и микробов.
- Сквозь решетки вентилятора воздух поступает в воздуховоды и обогревает помещение. Воздуховоды необходимо утеплить, если в дальнейшем будет устанавливаться кондиционер, в противном случае будет скапливаться конденсат.
- Грунт-воздух. Почва ниже точки промерзания круглый год сохраняет высокую температуру, и чем глубже он залегает, тем она выше. Это тепло можно извлекать круглосуточно, если погрузить горизонтальный коллектор и несколько глубинных зондов.
- Воздух-воздух. Типичным представителем канонической системы такого отопления выступают канальные кондиционеры. В них принцип работы основан на выходе горячего воздуха из теплового насоса и последующем его перемещении во все помещения по взаимосвязанным воздуховодам.
- Вода-воздух. Этот источник тепла используется в случае неглубокого прохождения грунтовых вод. При использовании такой системы нужно вырыть колодец, а в него опустить зонд-теплообменник. Такую схему применяют, когда рядом с постройкой есть незамерзающий водоем. Так как вся суть процесса завязана на постоянном доступе к воде, то применение такой системы отопления встречается нечасто. Схема такого отопления:
Чтобы обогреть воздух и перенаправить его в нужном направлении, следует установить необходимое оборудование:
- Теплогенератор. В его качестве может выступать газовый воздухонагреватель, тепловая пушка, водяной калорифер или солнечный коллектор. Один из них на выбор будет являться источником тепла.
- Теплообменник. Назначение этого устройства – нагрев воздуха, в нем не допускается смешивания теплоносителя с газом. Он также называется рекуператором и экономайзером. Его установка обязательна для больших систем.
- Воздуховоды. По ним нагретый воздух подается в отдельные помещения. Бывают квадратного, прямоугольного и круглого сечения, представлены они в определенных типоразмерах. Их соединение друг с другом не представляет ничего сложного, поэтому монтаж можно выполнять самостоятельно.
- Фильтр, выступающий в качестве освежителя и увлажнителя, способен поддерживать чистоту воздуха.
- Автоматическая система отслеживания температуры в помещениях, она контролирует работу теплогенератора.
- Кондиционер. Встраивается в систему и применяется в летние знойные дни.
Конструктивно в теплогенераторе имеются: горелка, камера сгорания и калорифер. Холодный воздух поступает в теплообменник из-под вентилятора. Энергия выделяется в камере сгорания, за счет нее происходит нагрев воздуха в теплообменнике. Горелка может сжигать любое топливо независимо от того, какой вид теплообменника используется в отопительной системе. При необходимости горелку можно заменить совместно со всей подводящей системой.
Перед тем как заняться расчетом, нужно учесть несколько факторов, которые влияют на правильность расчетов:
- Потери тепла считаются отдельно для каждой комнаты.
- Аэродинамический расчет проводится для всей отопительной системы.
- Выбор мощности и вида воздухонагревателя будет зависеть от расчетных потерь тепла.
- Количество получаемого воздуха рассчитывается в зависимости от мощности нагревающего устройства.
- Потребуется точно рассчитать сечение воздушных каналов.
На точность расчетных данных будет влиять:
- толщина стен и их материал;
- численность людей, которые будут постоянно находиться в комнате;
- количество окон и их общая площадь;
- мощность и теплоотдача дополнительных источников тепла.
Особенности расчета зависят от того, будет ли устанавливаться вентиляционная система или нет, поэтому далее рассмотрим оба варианта:
Для расчета тепловых потерь через стены, окна, кровлю и полы используется такая формула:
- R — сопротивление теплопередачи ограждения конструкции, то есть стены, окна, пола или кровли (м?*?С/Вт);
- tв — температура внутреннего воздуха;
- tн — температура наружного воздуха;
- S — площадь ограждения конструкции.
Чтобы воспользоваться этой формулой, изначально нужно высчитать сопротивление теплопередачи. Для расчета применяется такая формула:
- ? – толщина конструкции (м);
- ? – коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м*?С).
Когда будут подсчитаны теплопотери всех ограждений, значения необходимо сложить и получить величину оптимальной мощности отопительной системы, при которой можно компенсировать потери тепла сквозь стены, пол, окна и кровлю.
Если система воздушного отопления совмещается с вентиляцией, к полученной в предыдущем разделе величине необходимо добавить тепловую энергию, которая будет затрачиваться на прогрев приточного воздуха. Рассчитывается она по такой формуле:
- m — масса приточного воздуха (кг);
- с — удельная теплоемкость воздушной смели (Вт/(кг*?С)). Коэффициент равен 0,28.
Об этапах расчета воздушной системы, кратно о плюсах, минусах и частых ошибках вы узнаете из видео:
Как только на руках будет готовые расчеты, можно переходить к подготовке монтажа выбранной системы. Вначале прорисовывается схема примерного прохождения воздуховодов и их завязка между собой.
Набросав предварительный план подключения системы, лучше его обговорить со специалистами, даже если имеется свой личный опыт в этом деле, чтобы посторонний человек смог объективно оценить и найти скрытые недочеты, которые могут привести к появлению в процессе эксплуатации системы вибрации, сквозняка и постороннего шума.
Знающий специалист может помочь с выбором подходящей модели теплогенератора, которая бы обеспечивала нагрев воздуха до необходимой температуры и не перегревалась при интенсивной работе. Если устройство достаточно громоздкое, для него лучше отвести дополнительное помещение, прилегающее к дому. Тепловые установки бывают двух типов:
- Стационарные. Они чаще всего работают на газовом топливе, из-за внушительных размеров должны устанавливаться только в отдельных помещениях. В основном их используют фермеры для обогрева больших зданий, так же часто их устанавливают в заводских цехах.
- Мобильные. Удобны тем, у кого есть дачи и загородные коттеджи, они выполнены не с такими большими, как стационарные аналоги. Их камера сгорания изолирована, но для обеспечения безопасности окружающей среды такие агрегаты необходимо располагать в помещениях со встроенной системой дымоотвода. Такой тип также известен как калориферный.
Алгоритм самостоятельной установки воздушного отопления состоит из нескольких этапов:
- Монтаж котла и установка теплообменника. Первый монтируется обычно в подвальном помещении. Его газовую версию подключать самостоятельно запрещено, это должно быть согласовано с соответствующими службами.
- Создание в стене помещения, где стоит теплообменник, дыры. В нее будет выведен рукав воздухоотвода.
- Соединение теплообменника с подающей трубой воздуха.
- Установка под камеру сгорания вентилятора. Подвод к его внешней стороне обратной трубы.
- Выполнение разводки воздухоотводов и их крепеж. Чаще всего, они выбираются с круглым сечением, для него необходимо подобрать специальные кронштейны.
- Монтаж подающих каналов и обратного воздуховода, их утепление.
Монтаж климатической системы для каркасного дома демонстрируется на видео:
- Возможность экономии энергии. В ночное время термостат прикручивают, а в дневное, наоборот, возвращают его показатели в прежнее состояние, чтобы дом прогрелся.
- Отсутствие протечек. Теплоносителем в такой системе выступает воздух, и он не может самопроизвольно выходить из системы. Его промерзание также невозможно. Это свойство особенно актуально в загородных домах, владельцы которых наведываются в них очень редко.
- Отсутствие дополнительного оборудования и, как следствие, экономия на нем.
- Высокая экономичность системы. Если монтаж отопления доверить высококвалифицированному специалисту, то после этого КПД отопления будет на уровне 93%. В сравнении с другими видами отопления, это большой показатель. Например, при использовании водяного отопления он едва достигает 75%.
- Функция охлаждения. В летний сезон если организовать дополнительную тягу, то с помощью воздуха можно охладить помещение.
- Минимальные расходы топлива. Теплоноситель такой системы нагревается быстро, при этом работа теплогенератора происходит в «щадящем» режиме. Его включение регулируют автоматические датчики, которые срабатывают на понижение температуры в помещениях.
- Отсутствие затрат на приобретение других отопительных или кондиционирующих устройств.
- Бесшумность. Воздух по трубам продвигается, не создавая дополнительных звуков.
Преимущество для эстетов заключается в том, что такое отопление можно грамотно сочетать с любимым дизайном, например:
- Такое отопление в старом доме не выполнишь. Его проект нужно продумать еще до возведения жилья.
- Система нуждается в регулярном техобслуживании.
- Водяное отопление предполагает постоянное регулирование уровня влажности и необходимость проверки чистоты фильтров.
- Без запасного источника электричества в далеко расположенных коттеджах в случае перебоев электричества система работать не будет.
Получить советы специалиста об обустройстве эффективного обогрева дома при помощи котла для воздушного отопления можно на прилагаемом внизу видео:
13 Мар 2019 admin 12