Традиционная водяная система передает тепловую энергию в помещения посредством воды либо незамерзающей жидкости (антифриза). Но существует другое решение – чисто воздушное отопление дома, при котором воздух комнат нагревается напрямую, без гидравлики и радиаторов. Поскольку данная тема активно продвигается заинтересованными производителями отопительного оборудования, мы решили разобраться, насколько воздушное отопление лучше (или хуже) классического и можно ли его смонтировать своими руками.
Принцип действия твердотопливных печей
Прежде чем приступить к строительству печи, нам необходимо рассмотреть принцип ее действия. Для этого вспомним немного химии и физики.
Для процесса горения нам необходим кислород, который является катализатором горения. В то же время в процессе горения выделяется углекислый газ, который вреден для человека, и который необходимо отводить в атмосферу.
Исходя из этого, в печи есть три основные зоны.
- Топливник. Именно в этой зоне происходит процесс горения. Размеры топливника варьируют в зависимости от вида сжигаемого топлива, мощности котла и некоторых других факторов. Для большей теплоотдачи в топливнике выполняется футеровка. Ни в коем случае не используйте для ее кладки обычный строительный кирпич.
- В нижней части топливника расположен зольник. Его функциональными обязанностями является подача кислорода. Кроме того, через зольник производится отвод твердых отходов горения.
- В верхней части топливника расположен выход в дымоход. Эта зона отвечает не только за отведение дымовых газов, но и для отбора тепловой энергии. Для этого отопительные кирпичные печи для дачи обычно оснащают дымоходом с несколькими ходами.
Печь из кирпича
Варианты увеличения КПД печи
Увеличение КПД за счет воздушного контура
Для увеличения КПД печки в течение всей истории придумано немало ухищрений. Одним из них является обустройство дополнительного воздушного контура вокруг печи. Для этого стены печи обкладывают дополнительным слоем.
Для этих целей, кстати, можно использовать не огнеупорный, а обычный двойной силикатный кирпич М 150. Но при обкладке печки следует выполнить зазор между кладками достаточный для циркуляции воздуха. Обычно это расстояние составляет приблизительно 5 см.
Воздушный контур печи
Для циркуляции воздуха в воздушном пространстве между топкой и наружным слоем в верхней и нижней частях наружной кладки кирпичной печи-камина предусматривают отверстия. Они необходимы для циркуляции воздуха. Создаются они путем неплотного прилегания кирпичей между собой.
Их выполняют, начиная со второго ряда кладки. При этом инструкция предписывает делать их не более чем в трех рядах, как вверху, так и внизу. В верхней части, а точнее в последних двух рядах кладки не должно быть отверстий.
Начальный процесс кладки печи
Стоит отметить, что при кладке наружного слоя следует быть внимательным, чтобы случайно не замазать эти отверстия раствором.
За счет естественной циркуляции воздуха в промежутки контура происходит теплообмен между воздухом и кладкой первого слоя. От этого площадь нагрева печки увеличивается практически в два раза, что значительно повышает ее КПД.
Увеличение КПД печи за счет дополнительных ходов дымохода
Еще одним достаточно распространенным способов увеличения КПД котлов является создание дополнительных ходов газохода. Но выполнять данное действие необходимо только после тщательного расчета. Так как увеличение количества ходов приводит к снижению тяги, а это обстоятельство может привести к невозможности процесса горения.
Кирпичные отопительные печи для дачи обычно выполняют с числом ходов газохода не более трех. Это позволяет максимально обогреть помещение при естественной тяге. Большее число ходов может потребовать установки принудительного удаления дымовых газов.
Принцип работы
В обществе камины ассоциируются с аристократическим помещением и богатым интерьером. Поэтому многие считают, что отопление камином – это слишком дорогое удовольствие несвойственное для их социального слоя. Тем не менее, небольшой дровяной камин способен согреть малогабаритную квартиру в считанные минуты.
Камин с воздушным контуром
Современные исследования показали, что эффективность обогревания обычных печек можно повысить в несколько раз за счет организации конвекционной схемы передачи тепла. Конвекционная схема обогревания помещения использует физические законы нашего мира, то есть, теплый воздух, исходящий из труб, будет подниматься и обогревать помещение.
Главным отопительным оборудованием в устройстве топки является вкладыш, в котором происходит нагрев воздуха. Вкладыш окружен патрубками с воздухом. Патрубки подключаются к системе труб для развода воздуха. Воздух приводится в движение с помощью вентиляторов.
Необходимо заметить, что отопительное оборудование с воздушным отоплением может перемещать горячий воздух за счет гравитационной системы, в которой задействуют закрытые вентиляционные ходы. В такой системе движение воздуха обеспечивается за счет разницы температуры между газами. Гравитационная система очень требовательна к размещению труб – количество поворотов должно быть минимальным.
Воздухопроводные каналы камина
Чтобы отопительные камины могли качественно протапливать все помещение, в каждой комнате должно стоять вентиляционное отверстие с решеткой. Чтобы прогревание комнаты осуществлялось со всех сторон, в потолок часто встраивают анемостаты или закрытые диффузоры.
Такая отопительная система не подходит для прогревания комнаты с вентиляцией. То есть, трубы не проводятся на кухню, в ванную или гардеробную. Если эту рекомендацию проигнорировать, то в квартире создастся атмосфера с нарушенным давлением воздуха. В условиях нарушенного давления воздуха неприятные запахи не покидают кухню, а остаются в ней.
Достоинства такого типа отопления
Рассмотрим эффективность экономии и стабильность работы воздушной системы:
- Снижение расходов на 10-20%. Камин с воздушным отоплением функционирует еще некоторое время после затухания за счет циркулирующего горячего воздуха в трубах. Даже после затухания отопительная система продолжает отопление частного дома;
- Использование горячего дыма. Температура уходящего в атмосферу дыма составляет 170-200 градусов. Так почему бы не использовать этот газ в качестве дополнительного источника тепла для обогревания комнаты? Такие камины оснащаются специальным воздуховодом для циркуляции горячего дыма;
Схема работы воздушного отопления
Вентиляция и отопление
Рассмотренные достоинства воздушного отопления красноречиво говорят об эффективности подобной отопительной системы. Отопительные системы с воздуховодами могут похвастаться тремя способами обогревания:
- Конвекцией. За счет перемешивания холодного и горячего воздуха;
- Теплопередачей. Стены дома хорошо прогреваются от горячего воздуха;
- Излучением. Тепло исходит от открытой каминной топки.
Такая сложная отопительная система может устанавливаться только на этапе строительства нового дома. Установить своими руками подобную систему достаточно сложно. Для ее монтажа требуется превосходное понимание чертежей, значительные расходы на материалы для труб, переходники и на герметизирующие вещества. Кроме этого, монтаж вентиляционной системы лучше доверить специалисту, работа которого, естественно, оплачивается.
Какое отопление лучше – воздушное или водяное
Главный аргумент в пользу воздушного варианта отопления – отсутствие радиаторов под окнами, трубной разводки и вообще, посредника в виде теплоносителя. Но даже это утверждение не выдерживает критики – водяные теплые полы тоже полностью скрыты, а посредник все равно присутствует – сам воздух.
Уточнение. При обогреве сплит-системами либо тепловыми насосами посредником выступает фреон, меняющий агрегатное состояние. Тепло к фанкойлам доставляет вода или антифриз, в остальных случаях энергию переносят воздушные массы.
Предлагаем сравнить водяное отопление с воздушным, опираясь на рекламные заявления:
- У системы ВО более высокий КПД. Это неправда, эффективность одинакова при условии, что в обоих случаях применяются теплогенераторы на одном топливе. Исключение – кондиционеры, потребляющие 300 Вт электричества на подачу 1 кВт тепла.
- ВО можно отключить посреди зимы, ничего не замерзнет, трубы не лопнут. Это верно, но радиаторная сеть, заполненная антифризом, тоже не пострадает от мороза.
- Невысокая стоимость эксплуатации ВО. Утверждение правдиво по отношению к печам, кондиционерам, фанкойлам и водяным системам. При отоплении вентиляцией вам придется чистить спрятанные воздуховоды от пыли, бактерий. Операция выполняется специализированной техникой.
- Для воздушного отопления не придется покупать дорогостоящую запорную арматуру, трубопроводы, батареи, гребенки. Правда, оцинкованные вентканалы стоят дешевле оборудования водяной сети. Но воздуховоды Ø300 мм (эквивалент – квадрат 200 х 350 мм) надо где-то прокладывать, зашивать. Стоимость монтажа выйдет немалой.
- ВО быстрее протапливает комнаты. Неверно, ВО быстро нагревает воздух, окружающие предметы остаются холодными. На полный прогрев у обеих систем уйдет одинаковое количество времени.
- Совместно с воздушными системами применяется дополнительное оборудование очистки, увлажнения, ионизации. Качество воздуха повышается. Все правильно, теплые полы либо радиаторная сеть не занимается очисткой домашней атмосферы.
Остальные доводы весьма неубедительны. Пример: воздушным способом можно отопить помещение какой угодно площади на любом этаже. Непонятно, что мешает проложить 2 трубы на 20-й этаж, поставить там батареи или фанкойлы. Вместо этого предлагается тянуть туда здоровенный воздуховод.
Все аргументы за и против подробно изложит известный эксперт Виктор Сухоруков в своем видеоролике:
Особенности устройства печки
Размеры огнеупорного кирпича
Выше было доказано, что воздушная циркуляция намного эффективнее, чем традиционное каминное отопление. Высокие показатели КПД держатся за счет особой конструкции печки. Стоит отметить, что газовые камины мало чем отличаются в устройстве печек.
Кассетный камин – это самая требовательная конструкция к правильному обустройству печки.Для его обустройства строители используют только огнеупорный кирпич или металлические конструкции из чугуна.
Сверху над печкой располагаются вентиляторы. Практика показала, от их надежности зависит отопление дома камином. Поэтому специалисты рекомендуют подбирать только огнеустойчивые вентиляторы, если планируется их установка своими руками.
Что касается декоративных элементов, то для частного дома их наличие необязательное. Тем не менее, дачники активно покупают топки с декоративными элементами со стеклянными дверками, современными механизмами открытия и т.д. При выборе печки под камин в загородном доме особое внимание следует обращать на мощность устройства, которое можно определить в техническом паспорте. Мощность печки растет вместе с ее размерами.
Схема нагрева воздуха в камине
Отдельно необходимо отметить закрытую печку. Закрываемая конструкция дополнительно увеличивает мощность всей конструкции за счет тления, которое обеспечивается закрытой дверкой. В результате увеличивается не только мощность оборудования, но и возрастает экономия потребляемого топлива за счет уменьшения подачи воздуха. Таким образом, закрытая топка – это эффективное и экономичное оборудование для обогревания помещения.
Самостоятельный монтаж
Следует сразу заметить, что все работы по организации постройки камина с воздуховодом своими руками довольно трудоемкие. Кроме того, процесс подразделяется на этапы, каждый из которых имеет свое теоретическое обоснование.
Однако это не говорит о том, что самостоятельное обустройство такого камина невозможно. При наличии готовых проектов и необходимых чертежей, можно выполнить весь монтаж качественно и без существенных ошибок даже с минимальным опытом в печном деле.
Многие профессионалы охотно делятся своими наработками. Рекомендуется использовать проверенные годами идеи опытных мастеров. Готовая схема монтажа углового камина воздушного отопления поможет начинающему мастеру на каждом этапе начиная с кладки самого корпуса.
Схема кирпичного камина
Выбор места для камина
Первый подготовительный этап сопровождается выбором места установки будущего камина. Несмотря на то что по дизайнерскому решению существует множество вариантов, в данном случае придется руководствоваться исключительно практичностью решения.
Для качественного отопления дома камином необходимо не только обеспечить комнаты системой воздуховодов, но и оптимизировать длину каналов. Чем меньше длина, тем более качественным будет циркуляция. Следовательно, камин необходимо устанавливать в углу, чтобы задействовать максимальное количество комнат.
В больших домах все комнаты прогреть не удастся, и с этим придется мириться. Но в типовых планировках всегда можно отыскать такую комнату, которая бы граничила с максимальным количеством других комнат.
Удачное угловое расположение
Возведение фундамента
По своей массе камин с конвекционным отоплением практически не отличается от классического камина. Этап возведения фундамента тоже будет аналогичным. Роется котлован так, чтобы его глубина была 60-70 см. В зависимости от выбранного проекта, камины могут иметь подиум или прямоугольный корпус, как у английских стилей. Это будет влиять на то, какой площадью выполнять фундамент. Его границы должны на несколько сантиметров превосходить габариты камина.
Полезно знать: Как устроен камин с теплообменником, как его правильно использовать
Для заливки фундамента потребуется песок и щебень. Но иногда котлован заполняют бетонными блоками. Все это создает надежную опору для камина. В качестве раствора следует использовать состав для кладки в пропорции 1:4 из цемента и песка. Высота фундамента должна соответствовать уровню напольного покрытия. Все остальные строительные работы требуется приостановить для полного застывания раствора.
Кладка стенок
Сделав на фундаменте прослойку из рубероида, можно приступать к кладке самого камина. Чтобы учесть наличие всех узлов и калориферных каналов, через которые будет проходить воздух, следует кладку выполнять отдельными рядами по строго определенной схеме. Этот принцип не зависит от опыта работы. Даже профессионалы осуществляют подобные действия с тем отличием, что многие схемы они помнят наизусть.
Непосредственное строительство камина
Некоторые варианты каминов предусматривают формирование топки из кирпича. Но встречаются популярные модели, в которых металлическая топка в виде кассеты встраивается в кирпичный портал. Измерения показывают, что варианты с металлическими топками обладают несколько большим КПД, чем с кирпичными. Однако разница настолько несущественна, что каждый выбирает подходящее исполнение на основании собственной платежеспособности.
Установка воздуховодов
В том месте, где воздуховоды проходят сквозь стены комнаты, температура воздуха не такая высокая, как в топке очага. Но предусмотреть условия безопасности все равно необходимо. Места соприкосновения воздуховода и отделочных материалов стен изолируются минеральной ватой.
Сама же магистраль выполняется из кирпича при постройке дома или из гибкой металлической трубы. Задача мастера заключается в теплоизоляции этой магистрали, чтобы воздух как можно дольше сохранял энергию при транспортировке. Скрыть воздуховод можно с помощью короба из гипсокартона. Для этого выполняется каркас из металлического профиля и обшивается листами термостойкого гипсокартона. В некоторых случаях воздушные каналы выполняются внутри стены.
Качественно смонтированная система отопления позволяет с помощью камина эффективно нагреть стразу весь дом, таким образом, удается совместить декоративные качества и технические возможности.
Ошибки при выборе камина с воздушным обогревом
Общепринятая схема выбора отопительного оборудования в этом случае неприемлема. Большинство считает, что мощность топки подбирается под площадь комнаты с расчета 1 кВт на 10 м2. Время показало, что выбор топки под камины для загородного дома с воздушным отоплением требует комплексного подхода.
Слишком мощные газовые печки приводят к перегреву квартиры. Жильцам приходится открывать окна или уменьшать количество используемого топлива для обогрева. Частые температурные колебания провоцируют простудные заболевания и другие неприятные симптомы – слабость, головокружение и бессонницу.
Таблица расчетов площадей камина
Как рассчитать необходимую мощность топки для камина с воздушным отоплением? Специалисты советуют обращаться с этим вопросом к продавцам-консультантам. Обращаться к специалисту необходимо правильно, то есть, с предоставлением информации по площади помещения, типа вентиляции и количеству комнат. Только в таком случае продавец подберет нужную мощность оборудования.
Как прогреть дом воздухом?
О том, как прогреть дом воздухом, можно говорить долго. Суть всех воздушных систем заключается в едином. Имеется какой-то мощный нагревательный прибор, который прогревает и одновременно нагнетает мощным вентилятором воздух в помещения по каналам. В результате данная система будет выполнять следующие функции:
- отопление;
- вентиляция;
- кондиционирование в летний период.
Кондиционирование осуществляется прохладным воздухом, который остужается через котел, и проходящий по остывшим каналам. Не потребуется дополнительно монтировать какое-то оборудование, потому что она все решает. При этом котел может работать на минимуме, потому что воздух перегреть все равно не удастся, и в этом нет необходимости.
