Как использовать котел воздушного отопления – варианты обогрева теплым воздухом

Из всех существующих на сегодняшний день способов обогрева наиболее редким считается воздушное отопление. Несмотря на то, что еще лет 50-70 назад эти системы отопления были популярным и устанавливались массово, сегодня найти такие объекты довольно трудно. Исключением являются камины и традиционные русские печи, которые не являются полноценными системами воздушного отопления.

Из всего того оборудования и устройств, которые работают по тому же принципу, нам наиболее знакомы тепловые пушки, тепловентиляторы и конвекторы. Обогрев, где основная ставка делается на твердотопливные котлы, осуществляющие воздушное отопление сегодня используется в редких случаях. Рассмотрим причины, почему воздушное отопление сегодня не является настолько популярным, как другие виды обогрева. Разберемся с принципом работы воздушного нагревательного прибора, работающего на твердом топливе.

Применение канальных кондиционеров и тепловых насосов

Зачастую электрическое воздушное отопление дополняют такими элементами, как:

• многофункциональные кондиционеры, которые могут как охлаждать и подсушивать воздух, так и работать на нагрев;
• антипылевые фильтры;
• фильтры ультрафиолетового излучения, которые обеззараживают поступающий воздух;
• приточно-вытяжные вентиляционные системы.

В таких системах именно электроэнергия используется в качестве источника тепла. Судя по многочисленным отзывам, отопление с кондиционером отличается удобством эксплуатации и может обеспечить комфортные условия для проживания. Управление осуществляется одним блоком, который задает все необходимые параметры.

Если сравнить данную схему с системой, включающей газовый котел для воздушного отопления, целую сеть воздуховодов и вентиляторы на вентиляции, то первая выглядит более современно и продуманно.

Благодаря тому, что установка видимых нагревательных приборов (батарей и трубопроводов) не требуется, воздушное отопление не создает препятствий для дизайна интерьера. Нигде ничего не будет видно, кроме вентиляционных решеток.

Среди недостатков описываемой схемы воздушного отопления можно назвать высокую стоимость оборудования. Канальные кондиционеры даже небольшой мощности обойдутся достаточно дорого.

Кроме того, существуют некоторые ограничения по условиям работы внешнего блока кондиционера – он не рассчитан на температуру ниже -15 ℃ – -25 ℃, иначе, эффективность оборудования снижается.

Альтернативным решением для применения в особенно холодных регионах может стать геотермальный теплонасос. Какой бы ни была температура окружающего воздуха, ниже уровня промерзания температура грунта всегда остается на уровне 8-12 ℃. Если углубить теплообменник достаточной площади в грунт, то можно получить постоянный источник тепловой энергии и использовать его для обогрева дома.

Воздушное отопление частного дома. Аргументы «за» и «против»

Представьте, что вы находитесь на стадии проектирование собственного дома. Учитывая тематику нашего портала, это несложно сделать. Один из важнейших вопросов, который вам предстоит изучить – это выбор отопительной системы. Традиционно, когда речь заходит о выборе индивидуальной системы отопления, будущие владельцы частных домов задумываются лишь о том, какой источник энергии будет для них наиболее предпочтительным и доступным. Что же касается самой системы, то тут все просто: котел, преобразующий энергию в тепло, система трубопроводов, заполненная теплоносителем и отопительные радиаторы или теплые полы. Такая система нам привычна и понятна.

Вместе с тем, жидкостные системы отопления далеко не единственный способ обогрева жилища. В последнее время особый интерес и много вопросов у застройщиков вызывает тема воздушного отопления дома, которое непременно упоминается в контексте современных инженерных систем. Почему именно современных? Просто потому, что воздушные системы отопления – это основной вид отопительных систем в Северной Америке. А маркетинг у нас работает очень предсказуемо: если американское, значит самое передовое, лучшее и современнее некуда. В действительности все несколько проще. По факту, воздушное отопление ничем не современнее традиционных для нашей страны жидкостных систем. Просто традиции у нас разные, и любую из систем можно реализовать как на простейшем уровне, так и с использованием последних достижений научно-технического прогресса.

Впрочем, вернемся к воздушному отоплению. Исторически системы воздушного отопления известны достаточно давно, и все они реализовывались по принципу передачи тепла от сгорания топлива непосредственно воздушным массам. В свое время огневоздушная система, называемая «русской системой», произвела небольшую революцию. Устройство отопления было такое: холодный воздух через воздухозаборную шахту подводился к установленной на первом или цокольном этаже печи, где, касаясь её раскалённой поверхности, нагревался. После по горизонтальным и вертикальным кирпичным распределительным каналам подводился в обогреваемые помещения. Оттуда через вытяжные каналы отдавший теплоту воздух выводился обратно в атмосферу. Циркуляция воздуха была естественной, за счёт разности плотностей горячих и холодных воздушных масс. Так что печь Ивана Бояринцева – это отнюдь не инновация, а своего рода один из вариантов реализации огневоздушной системы отопления.

Отечественный рынок сегодня представлен большим количеством моделей различных отопительных печей из металла, работающих по принципу естественной конвекции воздуха. При изрядной доле изобретательности с помощью таких печей можно собрать и принудительную систему воздушного отопления.

С определенной натяжкой обычный электрический «ветродуй», гоняющий через себя воздушные потоки, можно назвать локальным воздушным отоплением. Но в контексте современности наибольший интерес представляют автоматические климатические системы с использованием магистрального природного газа.

Комплектация системы

Воздушное отопление – это сложный инженерный комплекс, состоящий из множества компонентов, которые плотно взаимосвязаны между собой, выполняя при этом свои конкретные функции.

1. Газовый воздухонагреватель с теплообменником закрытого типа. То есть, нагреваемые воздушные массы непосредственно не контактируют с открытым пламенем. Коэффициент утилизации топлива у высокоэффективных воздухонагревателей более 94%. Обычно этот факт фигурирует в качестве преимуществ воздушной системы. Но данный показатель отнюдь не превосходит показатель эффективности привычных нам конденсационных газовых котлов.
2. Сеть воздуховодов, состоящая из магистральных каналов, отвечающая за подачу и забор воздуха в помещениях. Сечения каналов являются расчетными величинами, а сами каналы подбираются исходя из индивидуальных характеристик дома. Стыки и соединения всех каналов герметизируются, кроме того, сами каналы утепляются для исключения теплопотерь во время транспортировки воздуха.
3. Канальные вентиляторы. Они ставятся и на подающих воздуховодах, и на возвратных, в подавляющем большинстве случаев являются конструктивной частью воздухонагревателя.
4. Диффузоры или решетки. Каждый воздуховод, приходящий в помещение, подключается к диффузору или решётке. Решетки позволяют регулировать количество подаваемого воздуха и направление воздушного потока, обеспечивая точную регулировку для каждого помещения.
5. Система фильтрации. Подготовка воздуха для систем воздушного отопления является весьма важной и востребованной опцией, поскольку воздушные массы непрерывно перемещаются по жилому пространству. В конструкции могут применять электростатические, угольные, механические фильтры, а также станции бактерицидной обработки.
6. Увлажнитель. Устройство, позволяющее поддерживать комфортный уровень влажности воздуха во всем доме в автоматическом режиме. Увлажнитель устанавливается на магистральном воздуховоде, собирающем отводящие воздушные потоки, между системой фильтрации и воздухонагревателем.
7. Управляющая автоматика. Блок управления или контроллер устанавливается в техническом помещении и позволяет в любой момент времени изменять параметры работы системы для каждого отдельного помещения. С его помощью можно задавать программы как по времени, так и по снятым датчиками показателям состояния микроклимата. Автоматика даёт возможность создавать зонированное распределение воздуха. Каждая зона оснащается автоматической заслонкой для управления расходом воздуха, подаваемого в нее и комнатным термостатом для контроля температуры.

Дополнительные элементы системы

1. Центральное кондиционирование дома. Воздушная система отопления позволяет реализовать функцию охлаждения воздуха путем установки центрального кондиционера. Внешний ККБ кондиционера устанавливается на улице, а внутренний монтируется непосредственно на выходе из воздухонагревателя.
2. Рекуператор. Монтаж данного устройства в систему не является обязательным. Однако, при организации воздушного отопления в прямоточной конфигурации или с частичной рециркуляцией, внешние воздушные потоки могут подвергаться рекуперации для экономии тепла. При этом, рекуператор в системах воздушного отопления является вторичным агрегатом, подключаемым к контроллеру СО.

Принцип действия и различные конфигурации.

Главной отличительной чертой воздушного отопления является наличие сети воздуховодов, по которой массы воздуха подаются в комнаты и возвращаются обратно. Воздух доводится до необходимой температуры в контуре воздухонагревателя.

Далее нагретый воздух принудительно нагнетается в магистральный подающий воздуховод. Из магистрального воздуховода теплые воздушные массы распределяются по каналам, идущим к отапливаемым помещениям. Конкретное место выхода подающего канала в каждую комнату определяется на стадии проектирования. Так, в одноэтажных домах тёплый воздух направляют снизу, а сами каналы монтируются в полу, либо в стене непосредственно над полом, а обратка организуется под потолком. В двухуровневых коттеджах сеть воздуховодов проще всего разместить внутри межэтажного перекрытия, либо по потолку первого этажа. В этом случае подача теплого воздуха на первый этаж производится с потолка, а на второй – с пола или из внутренних стен над полом. Обратка первого этажа собирается на уровне пола, где массы наиболее холодные, а на втором этаже – у потолка, где накапливается излишне нагретый воздух.

Забор воздуха из помещений осуществляется по системе обратных воздуховодов. Воздух проходит через систему фильтрации, увлажняется и поступает обратно в воздухонагреватель, где происходит его догрев или охлаждение, таким образом обеспечивается его циркуляция.

Различают несколько конфигураций воздушных систем отопления исходя из качества подаваемого воздуха:

— Прямоточные. В них нагревается и подается только наружный воздух, и в таком же количестве воздух из помещения удаляется по каналу;

— Системы с полной рециркуляцией. В них нагревается и подается только воздух, забираемый из помещения;

— Системы с частичной рециркуляцией. Наиболее распространенный вид современных систем воздушного отопления. В них нагревается и подается смесь из наружного и рециркулируемого воздуха. При этом дозирование рециркулируемого и внешнего воздуха осуществляется исходя из расчетов вентиляционной системы.

Таким образом, правильно рассчитанная и собранная система воздушного отопления, оснащенная автоматикой, по сути своей представляет полноценную климатическую установку, обеспечивающую не только обогрев, но и кондиционирование, и подготовку воздуха (вентиляция, увлажнение) в жилых помещениях.

Проектирование и монтаж

Одной из главных причин малого распространения воздушных систем отопления является необходимость привлечения профессионалов к их проектированию и монтажу. Справедливости ради стоит отметить, что на нашем форуме есть тема, подробно описывающая самостоятельную установку воздушного отопления с использованием природного газа. В теме приводиться ряд небесспорных, но вполне логичных доводов и советов по упрощению и удешевлению воздушных систем. Но все же классический вариант предполагает большое количество профессиональных расчетов непосредственно под каждый проект, поскольку каждая такая система является штучным продуктом.

Чтобы воздушное отопление дома функционировало без сбоев и было экономичным необходимо провести следующие расчеты:

Расчет теплопотерь будущего дома. Они выполняются для каждого помещения и учитывают материал ограждающих конструкций, в том числе окон и дверей.

Расчет теплопотерь на вентиляцию зависит от количества постоянно проживающих людей, для обеспечения людей свежим воздухом.

Расположение основных элементов системы в проекте инженерных систем. Большое внимание здесь уделяется сети воздуховодов, учитывая их немалые габариты и протяженность. Воздушные магистрали должны согласовываться не только с другими инженерными сетями, но и с интерьером дома. Их необходимо учитывать при планировании высоты потолков.

Подбор оборудования исходя из расчетных параметров системы. Сюда относятся: выбор воздухонагревателя соответствующей мощности, подбор кондиционера, увлажнителя, системы фильтров и, при необходимости рекуператора.

Проект должен включать расчет всех компонентов системы, объема и стоимости материалов и расходников. Можно ли сделать его самостоятельно? Пожалуй да, но придется освоить немало дисциплин по специальности «Теплоснабжение и вентиляция».

Монтаж системы подразделяется на несколько этапов:

1. Подготовительный этап. При его производстве выполняются необходимые технологические отверстия в перекрытиях и стенах в местах, где будут проходить магистральные воздуховоды. Количество данных отверстий, их сечение и точное место расположения определяются еще на стадии проектирования, а сам комплекс работ лучше всего производить в момент строительство дома, делая в необходимых местах закладные.
2. Монтаж воздуховодов. Воздуховоды и соединительные элементы изготавливаются из оцинкованной стали и должны иметь сечение, соответствующее проектным расчетам. Обязательным этапом монтажа является утепление и звукоизоляция воздуховодов, а также герметизация мест соединения алюминиевым скотчем. Соединенные и утепленные магистрали должны быть надежно зафиксированы к несущим конструкциям дома.
3. Монтаж оборудования. Данный этап осуществляется после чистовой отделки дома и включает в себя: установку и обвязку основного оборудования, монтаж вентиляционных решеток и термостатов, подключение дымохода и пуско-наладка.
4. Настройка системы управления. Это завершающий этап, который выполняется после 100% строительной готовности. При выполнении настройки производится регулировка воздухораспределительной системы, настройка зонирования, программирование режимов работы оборудования для создания максимально комфортного микроклимата.

Преимущества и недостатки воздушных систем отопления

Для того, чтобы говорить о преимуществах и недостатках воздушного отопления ,нужно быть, как минимум, пользователем подобной системы, причем на протяжении довольно длительного времени. Но если проанализировать различные отзывы, то можно выделить следующие преимущества, не требующие дискуссии:

— Универсальность. Воздушное отопление частного дома обеспечивает не только нагрев или охлаждение, но еще и вентиляцию, очистку и увлажнение воздуха, по сути являясь климатической системой для создания оптимального микроклимата в здании.

— Повышенная надежность. Система практически не выходит из строя, нуждается в более редком обслуживании. За счет отсутствия жидкости отсутствует риск образования воздушных пробок или утечки теплоносителя. Такая система отопления может полностью отключаться в доме сезонного проживания, а при необходимости запускаться даже в сильный «минус» быстро доводя жилье до комфортной температуры.

— Долговечность. При условии правильного монтажа воздушная система отопления способна работать в течение нескольких десятилетий без капитального ремонта.

Такие факторы как: более дешевая стоимость, повышенная энергоэффективность и более удобная эксплуатация, которые нередко приписывают воздушным системам отопления, будем считать дискуссионными.

К очевидным недостаткам воздушных систем относятся:

— Необходимость проектировать систему заранее. Что в этом плохого? Дело в том, что сегодня большинство возводимых у нас частных домов редко имеют полноценный проект. Это и довольно дорого, и зачастую ненужно. Как следствие, грамотно увязать воздушную систему с остальными инженерными коммуникациями и интерьером достаточно проблематично.

— Большая площадь поперченного сечения воздухопроводов требует увеличивать высоту потолков или толщину стен.

— Повышенный шум из-за постоянно работающих вентиляторов, с которым приходится бороться.

В целом можно признать, что при правильной организации и профессиональном исполнении воздушная система отопления, да и еще и при наличии магистрального природного газа, является достаточно практичным и технологичным решением.

Особенности проведения грамотного расчета

Несмотря на уверения горе-мастеров, самостоятельно рассчитать воздушное отопление очень сложно. Такая задача под силу только специалистам.

Заказчик может только проконтролировать наличие всех пунктов проекта, в число которых входят:

• Определение тепловых потерь каждого из отапливаемых помещений.
• Тип отопительного оборудования с указанием необходимой мощности, которая должна быть рассчитана исходя из реальных теплопотерь.
• Требуемое количество подогретого воздуха с учетом мощности выбранного отопительного прибора.
• Необходимое сечение воздуховодов, их длина и т.п.

Это основные пункты расчета отопительной системы. Правильно будет заказать проект у специалистов. В результате заказчик получит несколько вариантов расчета, из которых можно будет выбрать и воплотить в реальность наиболее понравившееся решение.

Система воздушного отопления – сложная конструкция, состоящая из множества элементов. Для ее расчета лучше привлечь профессионалов, для ознакомления с компонентами стоит подробно изучить схему (+)

Твердотопливный котел – основной источник тепла. Принцип работы

*

Каким мы себе представляем твердотопливный котел за счет, которого функционирует домашняя система отопления? Это привычный для многих нас нагревательный прибор пиролизного типа. За счет сжигания, сначала топлива, а потом горючего древесного газа, происходит интенсивное выделение тепла от взаимодействия, с которым нагреваются теплообменник. Точнее сказать воздухообменник. Нагретый до определенной температуры в трубах теплообменника, воздух циркулирует по системе каналов, обогревая внутренние помещения.

Такой нагревательный прибор можно установить практически в любом месте жилого дома или другого помещения.

На заметку: сегодня выпускаются модели твердотопливных агрегатов воздушного отопления, дизайн и внешний вид которых позволяет им удачно вписываться в интерьер жилых помещений.

При желании владельца дома, воздух может распространяться по воздуховоду естественным образом или под действием нагнетателей, что существенно увеличивает скорость и плотность воздушного потока. Котел имеет, как правило, просторную топочную камеру, где сгорает топливо. Топка имеет специальный люк, через который загружаются дрова. На дне камеры сгорания стоит колосниковая решетка, на которой размещается топливо и осуществляется непосредственно само горение. Как и в других твердотопливных агрегатах, в нижней части конструкции размещен подзольник – ящик для сбора золы и крупных остатков недогоревшей древесины.

Устройство воздухогрейного котла

Если предпочтение отдается пиролизному способу сжигания топлива, тогда необходим котел, оснащенный двумя камерами сгорания. В одном отделении в результате тления топливной массы осуществляется интенсивное выделение древесного газа. Во второй топке легколетучие горючие соединения, вступая в реакцию с кислородом, воспламеняются, выделяя огромное количество тепловой энергии. Данный способ отличается экономным расходом топлива. В процессе сжигания дров практически не остается крупных остаточных фрагментов. Система воздушного отопления с твердотопливным котлом пиролизного типа отличается не только быстрым и качественным нагревом помещений, но и высокими эксплуатационными характеристиками.

*

Нагреваемый воздух скапливается в пространстве между корпусом нагревательного агрегата и топливником (топочной камерой). Это и есть в данном случае теплообменник.

За счет притока воздуха, стенки топочной камеры постоянно омываются новыми потоками воздуха. И первичный и вторичный воздух используется для нагрева. Благодаря пиролизу в котле основную работу выполняют первичный и вторичный воздух. Первичные воздушные массы являются основным источником тепла. Воздух, поступающий снаружи, т.е. предварительно прогревается, для уменьшения тепловых потерь, а уже потом поступает в топку. Вторичный воздух – это газо-воздушная смесь, состоящая из воздуха и горячих продуктов горения.

На заметку: твердое топливо в большинстве случае сгорает на 90%. Остальные 10% представлены в виде мельчайших частиц, входящие в состав дыма. Основное преимущество вторичного воздуха заключается в том, что он уже обладает высокой температурой. Для достижения необходимой температуры не требуется дополнительный подогрев. За счет такого воздухообмена достигается высокая теплоемкость работающего агрегата, увеличивается КПД отопительной техники.

Отбор вторичных воздушных масс осуществляется из самой верхней части воздуховода. Интенсивность забора регулируется положение заслонки. Интенсивность горения на данном оборудовании определяет объем подачи воздуха в топочное отделение. Больше воздуха, интенсивнее горение. Подача воздуха в простых моделях осуществляется в ручном режиме, за счет естественного притока воздуха. В дорогих моделях для этой цели используется вентилятор, включающийся и выключающийся автоматически. Такие вентиляторы называются дутьевыми. Что бы добиться максимально возможного эффекта работы котла на дымоход устанавливается дымосос, задача которого состоит в улучшении вывода из топочной камеры остаточных продуктов горения.

На сегодняшний день в продаже представлены воздушные агрегаты на твердом топливе различной степени оснащенности. В состав большинства моделей входят такие системы:

• розжиг;
• система регулировки процесса горения (датчики температуры, заслонки, нагнетатели);
• механизмы и приспособления, осуществляющие подачу топлива.

За счет взаимодействия всех систем котел позволяет регулировать температуру обогрева в помещениях.

Нормы монтажа

Условия монтажа ВК простые, но для специалистов, существует множество нюансов, которые надо знать, чтобы пользователь не разочаровался в выборе воздухогрейного котла.

Особенности установки ВК:

1. Установка котла осуществляется в помещении в процессе строительства здания.
2. Специалистами предварительно должен быть выполнен проект установки с учетом фактических отопительных и конструктивных характеристик здания, в соответствии с которым будет подбираться основное и вспомогательное оборудование.
3. Система должна быть оборудована резервным источником электроэнергии.
4. Для повышения КПД котёл устанавливаться в помещении с хорошей теплоизоляцией стен.
5. Топочная должна иметь хорошую систему вентиляции для проветривания.
6. Воздуховоды имеют смысл, если вы их устанавливаете в многоуровневых домах площадью более 100 м2.

Для выбора ВК потребуются следующие данные:

• мощность ВК с учетом потерь тепла в здании;
• скорость поступления подогретого воздуха в комнату;
• технические данные системы воздуховодов;
• место установки ВК.

Если монтаж котла потребителям кажется сложной и невыполнимой задачей, лучше его доверить фирме, которая выполнить весь комплект монтажно-наладочных работ системы отопления дома, в таком случае можно избежать несогласованности и обеспечить надежную и безопасную эксплуатацию оборудования на долгие годы.

Устройство печи

Сегодня у потребителей самой большой популярностью пользуются воздухогрейные котлы профессора Бутакова, имеющих широкую область применения: частный жилой сектор, гаражи, теплицы, складские промышленные и подвальные помещения.

Из каких единиц состоит котел. Источник фото: paliwadrzewne.pl

Основные конструкционные части типового водогрейного котла:

1. Нижний выдвижной ящик, для сбора золы и регулирующий количество поступающего воздуха в топку.
2. Дверца с ручкой, расположенная выше зольника, может иметь жаропрочное стеклянное окно.
3. Камера сгорания, ее объем влияет на количество загружаемого топлива и время работы.
4. Под камерой расположена чугунная колосниковая решетка. Бока камеры закрывают конвекционные трубы перекрещивающиеся вверху.
5. Дымоход с шибером для регулировки скорости уходящих газов и интенсивности тяги.
6. В некоторых моделях ВК вверху размещена дополнительная камера дожига с двумя жиклерами для подачи кислорода. В ней сжигают газ, который образуется при тлении.

Воздухогрейный котел длительного горения оснащен всеми необходимыми устройствами автоматики в комплекте с температурными датчиками и электронными блоками управления. Автоматизированная система подачи топлива и увеличенный объем топочной камеры, позволяют работать котлу, практически, без присутствия человека.

Преимущества системы воздушного отопления

К неоспоримым преимуществам системы с использованием котлов описываемого типа можно отнести:

• Невысокий показатель инерционности системы — нагрев помещений до комфортной температуры происходит в течение часа. Также есть возможность использования «дежурного» отопления — во время отсутствия людей в помещениях температура снижается. Это дает возможность экономить до половины всех энергоресурсов;
• Сочетание в одной системе нескольких функций — отопления, кондиционирования, вентиляции, увлажнения воздуха и его очистки;
• Факт отсутствия воды в системе в качестве теплоносителя промежуточного типа позволяет говорить о том, что системе ни при каких условиях не страшна разморозка;
• Экономичность системы — экономия капитальных затрат наступает из-за снижения расходов на процесс установки системы. Воздушные системы гораздо менее металлоемки, чем водяные, например. Эксплуатационные затраты экономятся благодаря рациональной работе системы (малая инерционность и режим «дежурного» отопления).

Предназначение вентиляционной системы

Для каких бы целей ни служило помещение, вентиляционные ходы являются его неотъемлемым атрибутом. Особенно это относится к жилым домам и квартирам, поскольку в процессе жизнедеятельности человека скапливается пыль, излишняя влага и неприятные запахи, а также углекислый газ. Все это выводится наружу по вентиляции, а взамен в помещение поступает свежий, насыщенный кислородом воздух. Кроме того, благодаря вытяжке на стенах не скапливается конденсат, и не разрастается грибок.

Таким образом, вентиляционные системы призваны обеспечивать циркуляцию кислорода в помещении. Различают вытяжную и приточно-вытяжную вентиляционную систему. При использовании приточно-вытяжной системы вентиляции предусматривают установку рекуператора. Это значит, что теплый воздух, выходящий из помещения, будет передавать часть тепла входящему потоку. В результате, теплопотери будут заметно ниже.

Котлы воздушного отопления

Отопление горячим воздухом при помощи котлов в сочетании с отопительными печами и системами воздуховода – это более распространенный вариант. Так, сгорание топлива обеспечивает не теплоноситель, а воздух, который продувается через теплообменник. Горячий воздух по системе воздуховодов идет по дому. Чтобы уменьшить нецелевые тепловые потери, вентиляционная и отопительная системы прокладываются теплоизолированными рукавами, кладутся под чистовой пол между лагами, запрятываются в стены и устанавливаются над подвесным потолком.

Котлы воздушного отопления

Холодный воздух, который вытесняется из помещения, идет на улицу полностью или частично. Некоторая часть этого воздуха может быть использована снова ля нагревания.

Заметим, что, казалось бы, логичнее было бы подавать теплый воздух через решетки, которые расположены максимально близко к полу. Так, за счет конвекции воздух будет равномерно греть помещение. Но не в данном случае. Обычно вентиляционная система подает нагретый котлом воздух сверху, потом холодные массы воздуха вытесняются в те вытяжные решетки, которые расположены внизу.

Отопительные котлы

Намного чаще можно встретить системы, в которых воздушный твердотопливный котел подключен к воздуховодам и работает в комплексе с отопительной печью. При этом тепловая энергия, которая выделяется в процессе сгорания топлива, передается от теплообменника проходящему сквозь него воздуху. Разогретые воздушные массы разносят тепло по всему дому посредством воздуховодов. Чтобы снизить теплопотери, воздушные рукава для отопления, а также вентиляционные ходы прокладывают под чистовым полом, в стенах, над подвесными потолками. При этом трубы для воздушного отопления и вентиляции покрыты слоем теплоизоляции.

Холодные воздушные массы опускаются вниз к полу и выводятся наружу частично или же в полном объеме. Некоторое количество воздуха может снова попадать в помещение и использоваться для обогрева.

Примечательно, что теплый воздух, нагретый в твердотопливном котле воздушного отопления, поступает в комнату сквозь верхние вентиляционные ходы. По мере остывания воздух опускается вниз и эвакуируется наружу сквозь нижние вытяжные решетки.

Принцип работы воздушных котлов

Отопление жилых, производственных или общественных помещений осуществляется теплым воздухом, нагретым при помощи воздухонагревателя. Нагреватель соединен с системой воздуховодов, которые разведены в каждую комнату строения. Низкотемпературные (160 градусов и меньше) газообразные продукты сгорания выводятся наружу.

Использование воздухонагревателя позволяет не только быстро прогреть комнату, но и сделать это по всему объему помещения, то есть, равномерно. После остывания воздух посредством возвратных воздуховодов попадает назад в теплогенератор. Таким образом, принцип действия системы основан на рециркуляции воздушных масс, к которым подмешивается свежий уличный воздух.

Для поддержания нужного температурного режима в помещениях используется термостат (терморегулятор). Специальный дополнительный электронный блок позволяет очень тонко настроить любые климатические параметры воздуха. Основной электронный блок (процессор) используется для управления воздухонагревателем. Он отслеживает следующие параметры:

• Наличие и давление газа в системе;
• Состояние элементов безопасности;
• Параметры электропитания.

Кроме того, процессор занят в управлении увлажнителем, кондиционером, электронным фильтром и иным оборудованием. Все перечисленные функции при желании пользователя могут надстраиваться на базовую отопительную систему модульно.

Нормы оборота воздуха

Согласно СНиП 2.04.05-91 общая норма воздухооборота составляет от 35 % в час, то есть полное замещение отработанного воздуха должно происходить в течение 3 часов. При этом в помещение должно поступать не менее 30 м3/час воздуха на одного человека. Для кухни этот показатель увеличен до 60 м3/час при наличии электроплит, и до 90 м3/час, если используется 4-х конфорочная плита.

Дополнительно в помещении должны быть оборудованы форточки или откидные фрамуги на окнах, чтобы можно было проветрить комнату и впустить не менее 180 м3/час свежего воздуха. Иногда для этих целей служит вытяжка.

В санузлах и ванных комнатах нормы воздухооборота составляют по 25 м3/час на каждое помещение. В совмещенных санузлах норма увеличивается вдвое.

Схема обогрева частного дома воздухом

Основной узел системы, как правило, устанавливается в подвале дома в его центре и включает в себя все основное оборудование:

• воздухонагреватель (теплогенератор);
• вентилятор;
• фильтр и очиститель;
• увлажнитель воздуха;
• внутренний блок кондиционера;
• различные датчики.

Не все перечисленные виды оборудования обязательны к установке. В минимальном наборе не будет вентилятора, очистителя, увлажнителя, кондиционера и датчиков. От главного узла системы, зачастую по центру дома, проходит вверх основной, магистральный воздуховод. По нему нагретый воздух подаётся на все уровни здания.

Фото 1. Схема воздушного отопления двухэтажного частного дома. Стрелками обозначены части отопительной конструкции.

Горизонтальные уровни нагревающих воздуховодов, как правило, находятся под полом каждого этажа, а также в потолке верхнего уровня, таким образом, охватывая здание как снизу, так и сверху. Отдельно монтируется система сбора воздуха внутри дома и снаружи. Внутренний воздух проходит очистку и увлажнение в основном узле, а внешний служит для дополнительной вентиляции и обновления.

Как установить

В установке подобной системы есть работы, для которых необходимо привлечь профессионалов, и те, что некоторые домовладельцы делают самостоятельно. К первым относятся:

• расчёт и проектирование системы;
• установка газового оборудования.

Ко второй категории относится монтаж некоторых частей системы (воздуховодов, датчиков). Это позволяет удешевить организацию обогрева. Проектирование и монтаж такого отопления оптимально начинать вместе с планированием дома, так как все части лучше скрыть в полах и потолках, а также сразу выделить место для установки основного узла.

Последовательность установки воздушного отопления дома:

1. проектирование системы;
2. закупка оборудования;
3. установка оборудования основного узла;
4. монтаж магистрального воздуховода;
5. монтаж остальных воздуховодов и решёток;
6. установка дополнительного оборудования (датчики температуры, влажности);
7. пусконаладочные работы;
8. отделочные работы, в результате которых составляющие отопительной системы закрываются.

Конструкция газогенераторных печей

Газогенераторная печь – отдельное направление в отрасли оборудования для отопления. Принцип ее работы заключается в следующем: твердое топливо сгорает при малом количестве кислорода, под воздействием низких температурных значений происходит выработка пиролизного газа. Это вещество в основном состоит из метана и окиси углерода, имеет большой коэффициент теплоотдачи, что способствует многократному увеличению эффективности работы подобного оборудования. Топливо в такой конструкции сгорает практически полностью. Тепло через теплообменники передается жидкости в системе.

Газогенераторные печи различных типов предлагают многие производители отопительного оборудования. Также их можно сделать своими руками.

Самостоятельный монтаж

Вы можете провести воздушное отопление своими руками, что поможет вам сэкономить средства. Лучше всего делать это еще на этапе строительства. Монтаж системы воздушного отопления состоит из следующих этапов:

https://youtube.com/watch?v=QO2mryOkg6E

Проведение расчетов

Это один из самых сложных и долгих этапов, требующий знаний, навыков и тщательной работы. Вам необходимо учесть несколько важных факторов:

• рассчитать потери тепла отдельно для каждого помещения;
• выбрать тип воздухонагревателя и его мощность в зависимости от показателей потери тепла;
• на основе показателей мощности нагревателя рассчитать количество теплого воздуха;
• произвести аэродинамический расчет всей системы;
• рассчитать необходимый диаметр воздушных каналов.

Покупка оборудования

Начать следует с покупки самой главной части — теплогенератора. Выбирать его следует исходя из размеров отапливаемой площади и показателей расхода топлива.

Воздуховоды, врезки и дроссельные заслонки лучше приобрести на специальном предприятии, выпускающем вентиляционное оборудование.

Всё же остальное, а именно алюминиевый скотч, саморезы, монтажную ленту, утеплитель и т.д., вы найдете на любом стоительном рынке.

Особенности монтажа

В процессе монтажа этой системы обогрева сначала монтируют магистральный воздуховод. Обычно его делают из оцинкованной стали, после чего обклеивают фольгированным утеплителем толщиной около 3-5 мм.

После этого монтируется система более мелких воздуховодов, которые ответвляются от главного. Чтобы система легко регулировалась, в каждом подающем воздуховоде необходимо установить дроссельную заслонку.

В конце магистрального воздуховода лучше оставить участок длиной 50 см, в котором не будет врезки тонких воздуховодов. Так на всей длине устройства будет равномерное давление и в боковые ветви будут попадать одинаковые объемы воздуха.

За всем этим следует монтаж самого воздухонагревателя. В нем предусмотрены все посадочные отверстия для дополнительного оборудования (фильтры, кондиционер, стерилизатор воздуха) и система крепежей. Сборка комплекса займет не больше часа. Однако подключение всего этого оборудования потребует времени.

Из всего этого можно сделать вывод, что воздушное отопление коттеджа – это современный и эффективный вариант, который уже давно используется за границей и потихоньку внедряется в Российские дома.

Особенности конструкции

Газогенераторные печи можно ставить в жилых помещениях.

Газогенераторные печи длительного горения – это протопит твердотопливного котла с тем же принципом работы. Однако первые отличаются простой конструкцией, которая отдаленно напоминает буржуйки. В то же время, в отличие от буржуйки, работой печи легко управлять. В основу любого газогенераторного отопительного оборудования положен процесс пиролиза.

В данном случае речь идет о выделение из топлива газа с большим процентом теплоемкости. При его сжигании выделяется в несколько раз больше тепловой энергии, по сравнению с обычным горением дров. Как результат, с одной закладки древесины, опираясь на эффект пиролиза, можно обогреть значительно большую площадь помещения. Выделение газа из энергоносителя происходит в особой камере при высокой температуре и в условиях недостаточного количества кислорода. Полученное топливо ранее отводилось вместе с продуктами горения наружу. Сейчас оно поступает в верхнюю камеру оборудования, где его окисление заканчивается с последующим выделением большого количества тепла.

Воздухогрейные печи длительного горения имеют следующее схематическое строение:

• корпус из толстолистной стали или чугуна;
• конвекционная рубашка;
• топочная или первичная камера;
• вторичная камера или камера дожига газа;
• зольник;
• дымоход;
• регулятор тяги;
• патрубок для подачи вторичного воздуха.

Воздухогрейные печи длительного горения могут менять внешний вид и строение в зависимости от комплектации и модели. Однако все они имеют схожий принцип работы. Так, вначале идет закладка энергоносителя. Это могут быть обычные дрова, пеллеты, шелуха от семечек, солома и другие твердые органические продукты. Также читают про виды топлива для печей длительного горения .

Уголь и кокс для печей длительного горения из стали не подходят. В результате их горения температура нагревательного оборудования поднимается до критического предела. Это может привести к аварии.

Далее в первичной камере происходит обычная реакция горения с достаточным количеством кислорода. Затем оборудование переходит в режим длительного горения, то есть температура в камере падает. Туда кислород в полном объеме не подается. В результате дрова перестают гореть, а просто тлеют. Из них

Газогенераторную печь можно устанавливать куда угодно, главное, чтобы дымоход был.

выделяется газ. Он поступает во вторичную камеру. Туда же подается вторичный, подогретый воздух. Газ воспламеняется, выделяя большое количество тепла.

Экономные печи длительного горения обогревают помещение следующим образом:

• инфракрасное излучение от раскаленного корпуса;
• теплые потоки воздуха, которые проходят через конвекционную рубаху;
• распределение теплового воздуха в смежные помещения по воздуховодам, подсоединенным к печке.

Сегодня в продаже можно найти оборудование, которое может обслуживать контур ГВС и позволяет приготовить пищу. В первом случае прибор дополнительно оснащается теплообменником, во втором – жарочной поверхностью.

Преимущества и недостатки оборудования

Экономные печи длительного горения отмечены особым вниманием потребителей, благодаря ряду положительных характеристик:

• КПД прибора может достигать 80-85%;
• одна закладка дров горит 8-10 часов;
• есть возможность приобрести полностью энергонезависимые модели;
• современные приборы оснащаются функцией регулировки горения;
• многофункциональность;
• долговечность;
• простота в использовании;
• доступная стоимость;
• в зависимости от мощности, можно обогреть помещение, площадью 40 м. кв – 500 м. кв.

Присутствуют и недостатки:

• можно использовать топливо только с низким процентом содержания влаги, до 20%;
• образование конденсата;
• несоблюдение правил эксплуатации оборудования приводит к образованию скоплений сажи на дымоходе, что затрудняет его чистку;
• регулярная чистка дымохода;
• протекание конденсата на пол.

Если строго следовать правилам эксплуатации оборудования, прописанным в инструкции, использование печей не создаст много хлопот.

Сколько нужно потратить времени и денег чтобы сделать твердотопливные котлы отопления своими руками в домашних условиях?

Какие комплектующие нужны чтобы установить твердотопливный котел для водяного отопления? Ответы тут .

Разводка воздуховодов

Такие воздуховоды стойки к температуре и обеспечивают прекрасную теплоизоляцию.

С другой стороны, канальный кондиционер может использовать обычные вентиляционные каналы из пластика.

Как развести воздуховоды — зависит от планировки помещений и применяемых материалов. Если позволяет место под полом — то между лагами, если у вас планируется подвесной потолок — то над ним. Стены из гипсокартона тоже могут скрывать воздуховоды. В самой магистрали используется принудительное нагнетание воздуха, и циркуляция сверху вниз возможна. А вот вентиляционные решетки, через которые нагретый воздух поступает в комнаты, располагаются строго внизу: только в этом случае воздушные массы в комнате будут перемешиваться конвективными потоками.

Нагнетать теплый воздух нужно как можно ближе к полу

Принципы проектирования системы

При проектировании систем воздушного отопления учитывают множество важных факторов. Прежде всего, это потребность каждого отдельного помещения в тепле, а также потери тепла для каждой комнаты. Двери, окна, вентиляционные отверстия и прочие объекты способствуют тому, чтобы драгоценные килоджоули тепловой энергии уходили наружу.

Печь-булерьян — экономичный вариант нагревателя, который можно использовать для организации воздушного отопления. Отличным решением может стать и дровяная печь длительного горения

Важнейший момент — наличие качественного утепления здания. Если в доме стоят пластиковые окна, хорошие двери, а его фасад надежно утеплен, потери тепла будут меньше, а затраты на отопление удастся заметно сократить. Если речь идет о реконструкции здания, начать следует именно с проектирования утепления.

После того, как соотнесена потребность в тепловой энергии и ее затраты, рассчитывается мощность нагревательного оборудования и выбирают его тип. Затем просчитываются параметры потока горячего воздуха. Выполняют специальные аэродинамические расчеты, чтобы вычислить необходимые размеры воздуховодов.

На выходе из воздуховода устанавливают решетку-диффузор. Ее размеры и конфигурация могут отразиться на скорости перемещения воздушного потока

Предварительно рассчитать мощность оборудования можно, ориентируясь на следующие цифры: для обогрева каждых 10 кв. метров помещения понадобится около 0,7-0,8 кВт тепла. Это при условии, что дом качественно утеплен, иначе понадобится более мощное оборудование. Но полное проектирование и подробные расчеты лучше поручить опытному инженеру.

Неправильные расчеты могут сказаться на состоянии готовой системы очень печально. Для непрофессионально спроектированной системы воздушного отопления характерны такие проблемы, как частые поломки оборудования, перегрев воздуха в помещениях, перегрев оборудования, сквозняки, повышенный уровень шума.

Одновременно с проектированием системы воздушного отопления имеет смысл продумать и расстановку стационарных предметов мебели в доме. Приточные и вытяжные решетки должны располагаться в местах, удаленных от постоянного присутствия людей.

Они также не должны быть скрыты под шкафами, тумбами или другими объектами, которые затрудняют свободное перемещение воздушных масс.

В многоэтажном частном доме вытяжные решетки рекомендуется располагать таким образом, чтобы на верхних этажах остывший воздух отбирался в систему сверху, а на нижних этажах — снизу. Это обеспечит более равномерное распределение тепла по всем помещениям. Подробнее о том, как правильно произвести расчет воздушного отопления читайте в этом материале.

Галерея изображений

Фото из

Наклонное направление воздушного потока

Схема действия наклонной подачи теплого воздуха

Горизонтальное направление подачи тепла

Вертикальная поставка теплого воздушного потока

Воздушное газовое отопление

Примером воздушного отопления частного дома является система, оснащенная газовым котлом. Подобные решения уже давно и активно используются в Канаде. Она не раз доказала свою эффективность и свои преимущества перед классическим водяным отоплением с теплыми полами. Такое отопление состоит из следующих компонентов:

• газовый воздушный котел с интегрированным вентилятором-улиткой;
• система приточных каналов, распределенная по периметру здания с равномерным шагом;
• система обратных воздуховодов, через которые остывший воздух затягивается обратно в котел для нагрева.

Одновременно с обогревом осуществляется и вентиляция помещений путем смешивания внутреннего воздуха с наружным. Такое отопление обладает высокой эффективностью и экономичностью. Главным свойством нагретого воздуха является то, что он самостоятельно распространяется по пространству, равномерно повышая температуру во всех точках.

Воздушный тепловой насос для отопления дома

Основная задача в воздушной системе отопления состоит в нагреве воздуха. Справиться с этой работой сможет электрический, газовый и твердотопливный котел. Нередко газ провести невозможно, дровами топить не хочется, а электричеством очень дорого, то на помощь приходит воздушный тепловой насос для отопления дома.

Это инновационное и очень эффективное оборудование, которое для нагрева воздуха внутри здания использует природные ресурсы. Это может быть вода, грунт или окружающий воздух.

Существует несколько разновидностей воздушных тепловых насосов, но в классическом исполнении это стандартная сплит-система. Она состоит из теплового насоса и вентилятора, смонтированные на улице и теплообменник, расположенный внутри здания. Бойлер для горячего водоснабжения либо отдельный, либо интегрирован во внутренний блок. Для нагрева воды или прогрева воздуха внутри здания они забирают тепло из наружного воздуха или воды. Любой воздушный тепловой насос обладает высокой эффективностью преобразования, которая отличается в 5 раз. На 1 кВт затраченной электрической энергии приходится 5 кВт тепловой.

Модельный ряд котлов профессора Бутакова

1. Гимназист, отопительно-варочная модель, вес 49 кг, тепловая нагрузка 8 Вт, площадь обогрева до 60 м2, стоимость до 6800 руб.
2. Студент, для частных домостроений, вес 57 кг, тепловая нагрузка 9 кВт, площадь обогрева до 150 м2, стоимость до 13900 руб.
3. Инженер, для одноэтажных домов и малых бытовых помещений, вес 75 кг, тепловая нагрузка 15 кВт, площадь обогрева до 250 м2, стоимость до 17700 руб.
4. Доцент, для нежилых промышленных помещений, вес 143 кг, тепловая нагрузка 25 кВт, позволяет обогревать площадь до 500м2, стоимость до 28000 руб.
5. Профессор, для больших жилых и нежилых зданий, вес 57 кг, тепловая нагрузка 40 кВт, площадь обогрева до 1000 м2, стоимость до 32000 руб.