Системы воздушного отопления: как устроить своими руками

Практика показывает, что подавляющее большинство проживающих в России домовладельцев выбирают для отопления системы с жидким теплоносителем. Возможно, когда-то это был самый практичный вариант.

Но технологии развиваются, и появляются все более эффективные конструкции. Любят различные системы воздушного отопления, позволяющие быстро и экономично обогреть любое помещение.

Принцип работы и виды воздушного отопления

Вы должны знать, что существует два разных типа воздушного отопления, каждый из которых можно использовать на практике.

Первый реализован в системах с утеплителем. По своей сути он похож на нагрев жидким теплоносителем, за исключением того, что вместо жидкости используется нагретый воздух. Канальный калорифер нагревает воздух, поступающий по специальным трубам в отапливаемые помещения.

Галерея изображенийФотографии из Воздушное отопление – это система обогрева одного или группы помещений нагретым воздухом, который предварительно нагревается паром, электричеством, огнем или водой. Основное отличие воздушных систем от других видов отопления в том, что в их схеме нет нагревательных приборов. По аналогии с водяным отоплением, воздушные контуры бывают гравитационными и принудительными. В контурах с принудительной циркуляцией движение воздуха стимулирует вентилятор. В зависимости от способа подачи нагретого воздуха воздушные системы делятся на канальные и без канальных. В канальных воздушных контурах в основном используется гравитационный принцип: поток подготовленного воздуха в обогревателе движется самотеком по трубам, обогревающим окружающее пространство. Рациональным решением для устройства воздушного отопления является его совмещение с вентиляцией, благодаря чему значительно повышаются санитарно-гигиенические показатели воздушной среды. В частных домах в большинстве случаев, воздух нагревается каминами или печами со встроенным в систему обогревателем. При использовании водяных, газовых или электрических обогревателей устанавливается не менее двух на комнату, чтобы в случае выхода из строя одного блока второй мог поддерживать фоновую температуру не менее +5 градусов. ‘Воздух Система без стандартных радиаторов Тип принудительного воздуха система Вариант без воздуховода во время воздушного отопления Канальный вариант воздушного отопления Комбинация с вентиляцией Отопительные агрегаты для частного сектора Воздухонагреватели для контуров воздушного отопления

Воздуховоды, наполненные теплым воздухом, обогревают помещение. Такие системы сегодня мало используются, так как каналы неизбежно выходят из строя в процессе эксплуатации. От чередования нагрева и охлаждения воздуховоды расширяются и сужаются, в результате чего стыки ослабевают и в стенах появляются трещины.

Это приводит к нарушению процесса распределения воздуха и, как следствие, к неравномерному обогреву помещения, что нежелательно. Система наружного отопления считается более практичной.

Устройство воздушного отопления имеет много общего с традиционным водяным типом и менее используемым паром. Основное отличие заключается в отсутствии штатных отопительных приборов – радиаторов отопления

Принцип его работы следующий. Теплогенератор нагревает воздух, поступающий по системе трубопроводов в отапливаемые помещения. Здесь он выходит наружу и смешивается с воздухом в помещении, повышая тем самым температуру в нем.

Охлажденный воздух направляется вниз, где попадает в специальные трубы и по ним снова попадает в теплогенератор для обогрева.

Теплоноситель систем воздушного отопления относится к разряду вторичных, потому что раньше он нагревается первичным теплоносителем – паром или водой (+)

По ассортименту системы отопления с подогревом воздуха делятся на местные и центральные. К первым относятся схемы, рассчитанные на обслуживание одного объекта (коттеджа, комнаты, двух и более смежных комнат), ко вторым – многоквартирные дома, общественные и производственные объекты

Все системы делятся на полную рециркуляцию теплоносителя, частичную рециркуляцию и прямоточные схемы.

Локальные системы с полной циркуляцией воздуха бывают канальными (а) и без воздуховодов (б). Это узоры с естественным движением нагретого воздуха. Если отопление совмещено с вентиляцией, используются другие схемы (в, г) с частичной рециркуляцией. По какой части воздуха смешивается с воздушной массой в помещении без движения по каналам

Все центральные системы относятся к категории прямоточных. Для них охлаждающий воздух нагревается в тепловом центре здания и затем через диффузоры подается в помещение. Основные схемы являются только канальными.

Системы прямоточного воздуха слишком дороги для частного сектора. Их устраивают там, где строится вентиляция, обрабатывающая воздушную массу, равную по объему воздушной массе, необходимой для обогрева

Централизованное воздушное отопление устанавливается в отраслях, производящих или использующих в производстве легковоспламеняющиеся, токсичные, взрывоопасные вещества и т.д. В обустройстве загородных домов этот вид используется, если необходимо транспортировать нагретый воздух на большие расстояния.

Организовывать схему для частников нецелесообразно из-за необходимости использования мощного вентиляционного оборудования.

Разнообразие операционной системы

На сегодняшний день существует несколько видов воздушного отопления, каждый из которых должен быть знаком каждому, кто будет устанавливать такую ​​конструкцию в своем доме. Системы можно классифицировать по разным критериям. Начнем с циркуляции воздуха. Исходя из этого, можно выделить два основных типа.

Естественная циркуляция предполагает, что нагретый воздух поднимается и движется независимо по трубопроводу. Поэтому выходы воздуховодов располагаются только в верхней части помещения

Система естественной циркуляции воздуха

Для работы такой конструкции используется свойство подъема горячего воздуха. Нагретый газ поднимается в помещения через расположенные в стенах воздуховоды и выходит через отверстия в потолке помещения.

Главное преимущество таких систем – их невысокая стоимость, поскольку нет необходимости тратиться на дополнительное оборудование.

Однако есть существенные недостатки. Во-первых, скорость, с которой воздух поднимается по трубам, невелика. Таким образом, помещение будет долго отапливаться.

Кроме того, при использовании отопления с естественной циркуляцией очень часто возникает необходимость размещать выходы воздуховодов вверху помещения, что не всегда может быть удобно.

Серьезный недостаток гравитационного нагрева воздуха (т.е контуров с естественным движением теплоносителя) заключается в ограниченном диапазоне действия. Он колеблется в пределах 8-10 м

Конструкция с принудительной подачей воздуха

Такие системы в обязательном порядке оснащаются вентиляционной установкой, мощность которой зависит от длины и количества воздуховодов. Для больших площадей потребуется установить несколько устройств. Основная задача оборудования – подавать нагретый воздух по воздуховодам в отапливаемые помещения. В результате его скорость увеличивается, а помещения отапливаются в кратчайшие сроки.

Несмотря на необходимость установки вентиляторов, такие системы в конечном итоге дешевле. Из-за увеличения скорости воздухообмена система забирает из помещения охлажденный воздух достаточно высокой температуры.

Просто не успевает остыть до минимальных значений. Для отопления требуется гораздо меньше энергии, что приводит к значительной экономии общих затрат.

Чтобы стимулировать движение воздуха к потребителю, системы отопления оснащаются вентиляторами, которые делают их энергозависимыми, но значительно повышают эффективность

В зависимости от расположения воздуховодов системы отопления также можно разделить на две группы.

Полы с подогревом воздуха

Отличительной особенностью системы являются воздухозаборники, встроенные в пол или встроенные в цоколи. Результат – наиболее эффективное распределение нагретого воздуха, поступающего в нижнюю часть помещения.

Горячий воздух стремится вверх, в результате чего происходит достаточно быстрое перемешивание воздушных масс и помещение быстрее нагревается.

Воздушные теплые полы предполагают, что выходы воздуховодов расположены в цоколе или интегрированы непосредственно в напольное покрытие

Системы с пневматической подвеской

Схема предполагает наличие встроенных воздуховодов в потолке или стенах, проводники которых расположены строго в верхней части помещения. Чаще всего под потолком. В качестве альтернативы доступны подвесные воздуховоды с такими же выходами.

Надо признать, что такие системы в целом менее эстетичны, чем их напольные аналоги. Хотя есть способы украсить и замаскировать воздуховоды.

Кроме того, использование напольной системы предполагает, что температура подстилающего воздуха самая высокая. В верхней половине комнаты будет чуть холоднее.

Такое распределение температуры врачи считают лучшим для человека. Кроме того, практически незаметны выходы воздуховодов, встроенные в пол или плинтус, что значительно улучшает внешний вид помещения.

Основным недостатком подвесных систем, который особенно нежелателен для частных домов, считается более низкая температура воздуха у пола, чем наверху. Нагретый воздух быстрее и интенсивнее нагревает верхнюю часть комнаты, а пол остается прохладным. Именно поэтому такие системы редко используются в жилых домах или сочетаются с каким-либо типом отопления.

По способу теплообмена все системы воздушного отопления делятся на три типа.

Подвесные воздуховоды лучше всего устанавливать на этапе строительства здания. В этом случае их можно замаскировать при выполнении отделочных работ

Контур отопления с прямым потоком

Прямоточный вариант известен уже несколько столетий. Подобные системы подогревали древних римлян и средневековых русских. Принцип работы прямоточного отопления очень прост. Внизу здания, чаще всего в подвале, устанавливается отопительный прибор, который нагревает поступающий в него воздух. Затем нагретые воздушные массы по воздуховодам выводятся в отапливаемые помещения.

На рисунке представлена ​​схема расположения прямоточного воздушного отопления. Такие конструкции использовались в Древнем Риме

После этого, перейдя их, их выводят на улицу. Поэтому тепловая энергия расходуется не только на обогрев помещения, но и буквально «обогревает улицу». Вот почему однопроходная система считается наименее эффективной из всех и имеет самые высокие начальные и эксплуатационные расходы.

Главное преимущество такой конструкции – полноценная вентиляция отапливаемых помещений. Применяется только тогда, когда требуемый объем вентиляции равен объему воздушных масс, необходимых для обогрева. Это условие может быть обязательным для эксплуатации помещений, в которых работают со взрывчатыми веществами, опасными для здоровья, или с веществом с неприятным запахом.

Для отопления дома редко применяют прямоточную систему. Если по каким-то причинам необходимо установить его, стоит смонтировать оборудование для дальнейшего восстановления.

Это может быть воздухообменник, который позволит использовать часть тепла выходящего наружу воздуха для нагрева приточных воздушных масс. Таким образом удастся несколько снизить эксплуатационные расходы.

Рециркуляционная система отопления

Помещение отапливается по замкнутому циклу. Сначала воздух нагревается теплогенератором и движется по трубам в помещение.

Здесь он постепенно остывает и начинает опускаться на пол, где расположены входы в вытяжные каналы. Оказавшись внутри, охлажденный воздух поступает в теплогенератор, где снова нагревается, и цикл повторяется.

Системы с полной рециркуляцией воздушной массы применяют, если нет необходимости в организации искусственной вентиляции помещения

Эта схема более эффективна, так как практически исключены теплопотери. Главный его недостаток – некачественный воздух, циркулирующий внутри отапливаемых помещений.

Поэтому его чаще всего используют для обогрева нежилых помещений или складов. При использовании такой схемы в жилых домах в обязательном порядке устанавливается дополнительное оборудование для ионизации и увлажнения воздуха.

Контур частичной рециркуляции

Такая система позволяет нейтрализовать главный недостаток контура рециркуляции – плохое качество воздуха. Для этого прилагается дополнительное вентиляционное оборудование, которое забирает наружный воздух и смешивает его в необходимых пропорциях с воздушными массами, циркулирующими внутри помещения. В остальном все аналогично полной схеме рециркуляции.

Системы частичной рециркуляции отбирают часть воздуха извне и смешивают его с частью воздушной массы, присутствующей в окружающей среде. Смесь нагревается ТЭНом до необходимой температуры, затем вентилятор направляется в комнату

Система отличается максимальной гибкостью и способна работать в различных режимах: как вентиляция, как обогрев, так и как комбинация обогрева и вентиляции.

При этом он может поглощать любое необходимое количество воздуха, нагревать его или даже охлаждать до необходимой температуры. Схема частичной рециркуляции считается оптимальной для обустройства воздушного отопления в частном доме.

Аргументы в пользу выбора воздушной системы

По сравнению с традиционными жидкостными системами отопления, воздушные системы имеют значительные преимущества. Рассмотрим их подробнее.

  1. Высокая эффективность воздушных систем. Производительность контуров воздушного отопления достигает около 90%.
  2. Возможность выключить / включить технику в любое время года. Возможны перебои в работе даже в самые сильные зимние холода. Это значит, что отключенная система отопления не выйдет из строя при отрицательных температурах, что неизбежно, например, при нагреве горячей воды. Его можно включить в работу в любой момент.
  3. Низкие эксплуатационные расходы на воздушное отопление. Необязательно приобретать и устанавливать достаточно дорогое оборудование: клапаны, переходники, радиаторы, трубы и т.д.
  4. Возможность совмещения систем отопления и кондиционирования. Результат совмещения позволяет поддерживать в здании комфортную температуру в любое время года.
  5. Низкая инерция системы. Это обеспечивает чрезвычайно быстрый обогрев помещения.
  6. Возможность установки дополнительного оборудования, которое используется для поддержания оптимального микроклимата. Это могут быть ионизаторы, увлажнители, стерилизаторы и тому подобное. Это позволяет выбрать комбинацию устройств и фильтров, которая точно соответствует потребностям жителей дома.
  7. Максимально равномерный обогрев помещений без локальных зон нагрева. Эти проблемные места обычно встречаются возле батарей отопления и печей. Благодаря этому можно предотвратить перепады температуры и их последствия – нежелательную конденсацию водяного пара.
  8. Универсальность. Воздушное отопление можно использовать для обогрева помещений любого размера, расположенных на любом этаже.

У системы тоже есть недостатки. Среди наиболее значимых – волатильность структуры. Поэтому при отключении электроэнергии отопление перестает работать, что особенно заметно в помещениях с отключениями электроэнергии. Кроме того, система требует частого обслуживания и контроля.

Воздушное отопление очень экономично. Первоначальные затраты на его обустройство низкие, эксплуатационные расходы также невысоки

Еще одна отрицательная особенность воздушного отопления – монтаж конструкции необходимо проводить в процессе строительства. Установленная система не подлежит модернизации и практически не меняет своих эксплуатационных характеристик.

При необходимости в построенном здании можно установить воздушное отопление, но при этом используются только подвесные воздуховоды, что не эстетично и не всегда эффективно.

Основные элементы системы отопления

Перед тем, как обустраивать воздушное отопление своими руками, необходимо ознакомиться с элементами, из которых он изготовлен.

Устройства воздушного отопления

Основная задача оборудования – нагреть поступающий воздух до необходимой температуры. Для этого можно использовать практически все известные источники тепла.

В зависимости от типа нагревательного устройства воздушные массы пропускаются через теплообменник с горячим паром, водой и т.д. Или нагреваются непосредственно внутри нагревателя.

Теплогенераторы, используемые для нагрева воздуха в системе воздушного отопления, не должны нагревать воздух до температуры выше 70º, чтобы после смешивания с воздухом в помещении он не терял своих свойств вдыхаемого воздуха (+)

На практике в качестве теплогенераторов для систем воздушного отопления используются четыре типа конструкций:

  • Топливные системы прямого нагрева. В них воздух нагревается за счет тепла, получаемого от сгорания любого топлива. К этому типу относятся угольные, газовые, дизельные, пеллетные и другие обогреватели.
  • Электрооборудование прямого нагрева. Это мощный тепловентилятор, который подключается к воздуховодам.
  • Устройства косвенного нагрева. Предполагается, что имеется теплообменник, в котором циркулирует горячая жидкость. Последние можно отапливать любым способом: с помощью дровяной печи или любого другого отопительного прибора. Как вариант, можно рассмотреть возможность подключения теплоносителя от системы центрального отопления.
  • Комбинированный дизайн. Он представляет собой две, а иногда и три системы разного типа, объединенные в единую конструкцию. Наиболее эффективный и практичный вариант получается при совмещении электрических и гидравлических систем.

Последний вариант считается наиболее эффективным, так как такое оборудование сможет обеспечить теплом дом даже в случае отключения электроэнергии или проблем с топливом. Однако по понятным причинам такие устройства дороги. Тратить на них деньги не всегда оправдано, особенно если отключения электроэнергии случаются крайне редко.

Магистральные трубы изготовлены из оцинкованного металла. Это жесткие конструкции, к которым присоединены гибкие кривые

Каналы для движения воздушных масс

Канальная система отопления не может функционировать без канальной сети. Через них воздушные массы перемещаются по помещению и возвращаются к теплогенератору. Чаще всего применяется круговой транспорт, поскольку однотрубные конструкции, которые тоже можно использовать, имеют ограниченный функционал и большое количество недостатков. На рисунке эта конструкция напоминает два дерева.

Роль бревен выполняют две жесткие магистральные трубы из оцинкованного металла. Один из них – сервер, второй – обратная линия. К ним «ветки» подключаются через переходники».

Это гибкие воздуховоды меньшего сечения, идущие в комнаты. Их обязательно заклеивают алюминиевой лентой и утепляют. Утеплитель в этом случае не только сохраняет тепло, но и поглощает звуки.

Для утепления, как правило, используют пленочные утеплители разных марок. Для магистралей выбирается покрытие толщиной от 3 до 10 мм. Для распределительных каналов подойдет материал толщиной 25-30 мм.

Внутри одноэтажных домов нагретый воздух направляется снизу вверх, поэтому воздуховоды можно встраивать в пол. В двухэтажных домах сеть воздуховодов может быть проложена по потолку первого этажа или в толщине межэтажного перекрытия.

Воздуховоды необходимо утеплить. Изоляционный материал не только сохраняет тепло, но и поглощает звук

В этом случае теплый воздух на первый этаж подается с потолка. Выходы воздуховодов на втором этаже расположены внизу внутренних стен и на полу. Линия возврата также расположена по-разному.

На первом этаже отверстия для забора охлажденного воздуха находятся на уровне пола. На втором, вместо этого, до потолка. Здесь собираются перегретые воздушные массы, которые отправляются обратно.

Вентиляторы для циркуляции воздуха

Воздушные массы внутри труб переносятся силой. Эта операция выполняется с помощью специальных канальных вентиляторов. Оборудование устанавливается как на приточном, так и на приточном воздуховодах. Кроме того, очень часто они также являются конструктивными элементами воздухонагревателя.

При выборе вентилятора, помимо технических характеристик, желательно учитывать следующие параметры:

  • возможность работать с разной скоростью;
  • минимальный уровень шума;
  • отсутствие чувствительности к перепадам напряжения;
  • принять систему плавного пуска;
  • возможность легко регулировать скорость работы оборудования.

Следует понимать, что вентиляторы несут ответственность за допустимую нагрузку оборудования, по сути, они ее определяют. Поэтому технические параметры оборудования должны точно соответствовать характеристикам конкретной системы.

Схема установки канального вентилятора внутри воздуховода: 1 – осевой вентилятор; 2 – воздухонагреватель в медных трубках с алюминиевыми пластинами; 3 – распределитель воздуха с лопастями, меняющими направление

Распределение потока: решетки и диффузоры

Все подходящие для помещения воздуховоды подключаются к вентиляционным решеткам или диффузорам. Эти элементы предназначены для распределения воздушных потоков для отопления, вентиляции и кондиционирования, а также для равномерного распределения воздушных потоков внутри помещения.

Доступны напольные, настенные и потолочные устройства, среди которых можно найти модели с подвижными регулируемыми рольставнями.

Демпферы и клапаны в канале

Элементы предназначены для регулирования расхода системы отопления. Дроссельные заслонки необходимо устанавливать в приточные воздуховоды. Устройства регулируют давление воздушных масс, поступающих в разные помещения, и позволяют при необходимости ремонтировать его.

Клапаны устанавливаются в различных участках воздуховодов. Обязательна установка приточных клапанов, регулирующих подачу воздуха с улицы.

Помимо клапанов, регулирующих вход и выход воздушного потока, системы вентиляции комплектуются клапанами дымоудаления и противопожарными аналогами. В случае пожара предотвращают распространение огня и газов, стимулирующих горение, удаляют дым и отходы из помещения

Оборудование для подготовки воздуха

Учитывая, что воздушное отопление часто сочетают с системами кондиционирования, подготовка воздуха становится популярным вариантом. При этом конструкция оснащена различными фильтрами: угольными, механическими, электростатическими.

Они очищают воздух от всевозможных примесей. Кроме того, могут быть установлены увлажнители, ионизаторы, вентиляционные диффузоры, стерилизаторы, осушители и подобное оборудование.

Так выглядит диффузор, равномерно распределяющий потоки на выходе из воздуховода

Системы автоматического управления

Само воздушное отопление, а особенно в сочетании с вентиляцией и кондиционированием, считается довольно сложной системой. Для координации ее работы используются блоки автоматического управления, позволяющие быстро и точно изменять параметры системы.

При необходимости хозяин может задать нужные ему характеристики, получив для него максимально комфортный микроклимат в доме.

Блоки управления различаются по функциональности и подбираются индивидуально для каждой конкретной системы отопления. Грамотно подобранная автоматика позволяет не только полностью управлять воздушным отоплением, но и удаленно изменять включенные в программу настройки, распределять зонированные воздушные потоки и включать отопление в системе умного дома.

Особенности выполнения грамотного расчета

Несмотря на заверения начинающих мастеров, самостоятельно рассчитать нагрев воздуха очень сложно. С этой задачей могут справиться только специалисты.

Заказчик может только проверить наличие всех пунктов проекта, в том числе:

  • Определение тепловых потерь каждого из отапливаемых помещений.
  • Тип отопительного оборудования с указанием необходимой мощности, которую необходимо рассчитывать исходя из реальных тепловых потерь.
  • Необходимое количество нагретого воздуха с учетом мощности выбранного нагревателя.
  • Требуемое сечение воздуховодов, их длина и т.д.

Это основные моменты расчета системы отопления. Правильнее будет заказать проект у специалистов. В результате заказчик получит различные варианты расчета, из которых он сможет выбрать и реализовать наиболее понравившееся решение.

Система воздушного отопления представляет собой сложную конструкцию, состоящую из множества элементов. Для его расчета лучше всего привлечь профессионалов; для ознакомления с комплектующими стоит детально изучить схему (+)

Выводы и полезные видео по теме

Почему выбирают воздушное отопление:

Как самостоятельно рассчитать систему воздушного отопления:

Основы устройства воздушного отопления в частном доме:

Воздушное отопление – это безопасная, экономичная, чрезвычайно прочная и надежная система. Вот почему он становится все более популярным. Обустроить систему самостоятельно достаточно просто, но грамотные расчеты вряд ли возможны.

Любые ошибки приведут к снижению работоспособности системы, постоянным сквознякам и другим неприятным последствиям. Оптимально получить профессионально подготовленный проект и при желании воплотить его в жизнь своими руками.

Хотите рассказать интересные факты о конструкции воздушного отопления или рассказать об использовании системы? У вас есть вопросы или опасения по поводу предоставленной информации? Напишите свои комментарии в блоке ниже.

Источник – https://sovet-ingenera.com/otoplenie/razvodka-o/sistemy-vozdushnogo-otopleniya.html
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: