Воздушное отопление: что это такое, как рассчитывается и устраивается?

Строительство частного дома предусматривает не только современную планировку комнат, но и установку таких важных коммуникаций, как водоснабжение, канализация и отопление, так как они являются главными составляющими для комфортного проживания. На сегодняшний день для обогрева помещений используют разные системы, но огромной популярностью среди них пользуется воздушное отопление, которое считается одним из самых безопасных и экономичных.

Воздушное отопление представляет собой современную систему терморегуляции, благодаря которой обеспечивается подача теплого воздуха в помещения. В отличие от других видов отопления подобная установка имеет много преимуществ. Она преобладает над радиаторным и печным обогревом, поэтому ее часто выбирают для частного дома.

Воздушная система состоит из различных компонентов, главными из которых являются:

• сеть каналов, отвечающих за передачу нагретого воздуха во все комнаты здания;
• теплогенератор или водяной калорифер;
• вентиляторы, управляющие прохождением воздушных масс по дому;
• воздушные фильтры.

Кроме этого, в конструкцию теплообменника также входит специальная камера сгорания. Теплогенераторы бывают напольного и настенного вида, некоторые их модели можно устанавливать вне помещений. Устройство в секционном исполнении обычно производит мощность до 100 кВт, а в моноблочном – до 400 кВт. Так как теплогенератор может работать от жидкого, твердого топлива и природного газа, то воздушное отопление идеально подходит не только для квартир, но и для загородного жилья.

Принцип работы воздушной системы построен на применении теплогенератора, в теплообменнике которого воздух нагревается до оптимальных показателей 50-60С. Затем горячие потоки по воздуховоду распределяются и перемещаются в комнаты, равномерно их нагревая. Система также имеет в своей конструкции специальные отверстия в виде решеток, вмонтированных в стены или пол. Сквозь них остывший воздух обратно попадает к теплогенератору при помощи воздуховодов. Таким образом, можно сказать, что подобное устройство выступает одновременно нагревающим элементом, вентилятором и теплообменником.

Воздушные системы часто работают с применением теплового насоса или газовой горелки, но иногда нагрев воздуха осуществляется горячей водой, поступающей из центральных коммуникаций. Скорость обогрева помещений, как правило, зависит от их размеров. Поэтому расход воздуха может составлять от 1000 до 4000 м3 в час при условии, что давление в системе имеет показатель не ниже 150 Па. Для того чтобы минимизировать тепловые потери в больших комнатах, устройство дополняют вспомогательными тепловыми элементами. Кроме этого, рекомендуется устанавливать воздуховоды длиной до 30 м, они сокращают путь прохождения воздуха, сохраняя его температуру.

Эксплуатационный эффект системы также повышается за счет монтажа блоков кондиционирования. Благодаря такой схеме в холодное время года помещения будет хорошо прогреваться, а летом – охлаждаться. Это позволит поддерживать постоянный микроклимат, благоприятный для проживания в доме.

На сегодняшний день существует много видов воздушного отопления, которые, помимо обогрева помещений, еще выполняют функции увлажнения, очистки, вентиляции и кондиционирования воздуха.

В зависимости от способа прокладки сетей системы классифицируются на два типа.

• Подвесная. Воздуховоды в данном случае прокладывают непосредственно по потолочной поверхности, и воздух подается сверху вниз.
• Напольная. Устройство устанавливают в конструкции пола по всему периметру комнаты. Подобная конфигурация является самой выгодной, так как позволяет не только экономить пространство помещения, но и обеспечивает доступ теплого воздуха прямо в зону проживания.

По виду циркуляции воздуха различают два варианта систем.

• Естественная. Принцип циркуляции теплых потоков основан на конвекторном движении. Тепловые массы располагаются в верхней части комнаты, так как их место занимает тяжелый холодный воздух. Главным плюсом такой схемы считается полная энергонезависимость, а минусом – возможная нестабильность и низкая температура обогрева отдельных участков комнаты.
• Напорная. Циркуляция тепла в данном случае происходит благодаря работе вентиляторов, диапазон рабочего давления выставляется в зависимости от размеров помещения и составляет от 100 до 2000 Па. Преимуществом системы является стабильная работа, быстрый нагрев и маневренность, но отопление напрямую зависит от подачи электрической энергии. По канадской методике данные конфигурации делают совмещенными с приточной вентиляцией. Это повышает их эффективность и теплоотдачу.

Так как тепловой обмен в воздушном отоплении может происходить различными способами, то системы подразделяют на прямоточные, рециркуляционные и комбинированные.

• Прямоточные. Объединяют в себе одновременно вентиляцию и нагрев. Воздух поступает в устройство снаружи помещения, после чего он достигает нужной температуры и передается в зону отопления. В комнатах достигаются высокие показатели микроклимата, но наблюдается огромный расход топлива.
• Рециркуляционные. Основаны на работе в замкнутом цикле. Холодные потоки забираются из комнат, нагреваются, после чего передаются обратно в нее. Система считается оптимальным вариантом для отопления, так как характеризуется высокими показателями нагрева воздуха и минимальными затратами топлива.
• Комбинированные. Отопление включает в себя одновременно прямоточный и рециркуляционный комплекс. Благодаря такому объединению потоки воздуха постоянно наполняются новыми подогретыми массами.

Помимо этого, воздушное отопление может отличаться источником энергии, в зависимости от которого имеет разную эффективность.

• Электрическое воздушное отопление работает за счет дорого ресурса электроэнергии, в этом и заключается его главный недостаток.
• Газовое является намного экономичным, но для установки систем требуется наличие специальной магистрали.
• Его аналог – газовоздушное отопление – также успешно зарекомендовало себя высокими эксплуатационными свойствами и быстрым нагревом, для которого нужен не только природный газ, но и дополнительные установки.
• Самым доступным и практически «бесплатным» считается солнечное воздушное отопление, которое работает на основе энергии солнечного света и тепла.

Современные системы отопления имеют много недостатков, поэтому это заставляет владельцев жилья искать более экономные и эффективные варианты. Среди огромного выбора тепловых систем особое внимание заслуживает воздушное отопление, которое предназначено как для жилых, так и для производственных, административных помещений.

Данный вид обогрева получил положительные отзывы благодаря наличию многочисленных преимуществ.

• Легкий монтаж. Для обогрева не нужно устанавливать батареи и трубы.
• Высокий показатель полезного действия.
• Возможность совмещать одновременно несколько комплексов. В частном доме часто объединяют отопление с кондиционированием.
• Безопасность эксплуатации. Все новые системы обеспечиваются автоматикой, которая контролирует работу оборудования. В случае сбоя устройств специальные регулировщики отключают установку, избегая тем самым появление опасности утечки.

• Экономия энергоресурсов. Такой обогрев доступный по стоимости, и его монтаж быстро окупается.
• Эстетичный вид. Благодаря удобному размещению установок жилье не лишается свободного пространства, и его можно оформить под любой дизайн.
• Простота использования. Все рабочие процессы системы начиная от запуска и заканчивая ее остановкой осуществляются в автоматическом режиме. Поэтому человеческий фактор сводится к нулю.
• Надежность и долговечность. Если проект обогрева составлен правильно, и монтаж выполнен без ошибок, то установка прослужит без аварий минимум 25 лет.

Что же касается минусов, то их немного. Подобные системы требуют регулярного технического обслуживания и полностью энергозависимы. Особенно это касается оборудования, которое работает от электрической энергии.

Перед тем как осуществить монтаж воздушного обогрева, необходимо сделать точный расчет. Это лучше всего доверить опытным специалистам.

Если все работы по подсчетам и проектированию делаются самостоятельно, то для них следует учесть следующие показатели:

• мощность и тип теплонагревателя;
• теплопотерю каждой комнаты;
• сечение трубопровода;
• нужное количество нагретого воздуха;
• давление системы.

Правильно подсчитать цены на обогрев и монтаж установки, вне зависимости от того, будет система использоваться для коттеджа или квартиры, поможет простой пример, расчеты для которого приведены ниже.

• Вначале определите, какие будут теплопотери в помещении. Затем, зная эти показатели, можно найти расход теплого воздуха по формуле: G = Qp: (с × (tг – tb)), где с – теплоемкость, tr – приток нагретого воздуха, tb – температура комнаты. Перед расчетом нужно также знать нормы воздухообмена для данного вида строения.
• Следующим шагом станет выбор мощности теплонагревателя. При этом нельзя забывать о том, что отопление будет напрямую зависеть от вентиляции.
• Потом делается расчет количества вентиляционных решеток и скорости передачи нагретых потоков.
• Немаловажным моментом станет и аэродинамический подсчет, который определяют в зависимости от сечения магистральных трубопроводов.

На сегодняшний день существует множество фирм, осуществляющих монтаж воздушного отопления, но по желанию его вполне реально выполнить своими руками. Так как в устройстве предусмотрена полная автоматизация, то важно не только правильно подобрать, но и подключить оборудование.

В первую очередь для воздушного обогрева нужно приобрести необходимые элементы.

• Теплонагреватель. Его выбирают, учитывая расход топлива и площадь помещения, где планируется обогрев. Это может быть как газовая горелка, так и камин с воздушным контуром.
• Воздуховоды. Они предназначены для циркуляции воздуха и выпускаются жесткими или гибкими. Лучше всего покупать отводы из оцинкованной стали. В зависимости от проекта следует также запастись и переходниками для труб.
• Решетки, отвечающие за забор и подачу воздуха.
• Герметик для заделки стыков в воздуховодах.

После того как все составляющие системы готовы, можно приступать непосредственно к монтажу, который требует соблюдения строгой последовательности:

• установка теплообменник камеры и котла;
• крепление вентилятора;
• размещение воздуховодов;
• изоляция и утепление всех каналов;
• вывод системы на улицу.

Так как котел является главным составляющим установки, то к его монтажу следует отнестись ответственно, предварительно подобрав для него подходящее место. Обычно теплонагреватель ставят в подвалах или чуланах.

Затем нужно обустроить дымоход, который часто выполняют из листов жести. Над воздуховодом сверху устанавливается теплообменник, а под камерой сгорания внизу – вентилятор. К дымоходу также подводят с обратной стороны трубопровод. Что же касается разводки отводов воздуха в помещения, то ее начинают с подключения короба к магистрали. Затем прокладывается труба, которая будет отвечать за обратную тягу в системе, ее диаметр должен быть больше диаметра разветвленных каналов.

Завершают монтаж утеплением рукавов, изоляция нужна для защиты от влаги и образования конденсата. После этого в установленный трубопровод вставляют специальную заслонку, которая будет отвечать за регулировку объема подачи свежего воздуха. Когда все монтажные работы завершены, проведена стыковка системных узлов, начинают декоративную отделку, скрывая трубы в коробах.

Для того чтобы система воздушного отопления надежно прослужила долгий срок ее следует предварительно рассчитать и уже согласно проекту установить.

Если монтажом занимаются сами владельцы, им стоит учесть следующие рекомендации.

• Фиксировать и заделывать стыки трубопровода желательно алюминиевым скотчем. Он прочный и обеспечивает надежное армирование покрытию. Трубы обычно крепят к потолочному перекрытию при помощи хомутов.
• Воздушные отводы необходимо размещать максимально низко к полу. Если этого не сделать, то он будет холодным.
• Если в здании имеется кондиционер, то важно утеплить все составляющие его конструкции, в противном случае может образовываться конденсат и испарение.
• Заборные рукава необходимо монтировать с минимальным количеством изгибов и колен, это поможет избежать потерь тепла.

• Для очистки воздуха можно дополнительно устанавливать фильтры, но они увеличат затраты всей системы. Поэтому вначале нужно все просчитать и определить их выгоду.

Советы по устройству воздушного отопления в частном доме - в следующем видео.