«Продвинутые» Европа и Америка давно уже перешли на воздушное отопление своих жилищ, а в России это пока еще диковинка. Традиционные водяные системы до сих пор остаются основным источником тепла в российских домах. Однако бесстрастная статистика утверждает, что отапливать дома при помощи воздуха намного выгоднее. Так ли это? Попробуем разобраться.
Устройство и принцип работы системы
Воздушная система отопления выгодно отличается от других тем, что источник тепловой энергии разогревает не посредник-теплоноситель, а сразу воздух, который подается в помещение. Впрочем, существуют разновидности, которые не используют воздуховоды. Чаще всего воздушные системы отопления включают в себя следующие элементы:
- Теплогенератор – устройство, разогревающее воздух. Это может быть газовая или дизельная горелка, тепловой насос, водный калорифер, печь бурельян и другое оборудование.
- Воздуховоды. Система каналов, подающая подогретый воздух в обогреваемые помещения.
- Вентиляторы. Приспособления, предназначенные для направления разогретого воздушного потока внутри помещения.
Принцип работы конструкции достаточно прост. Холодный воздух поступает в теплогенератор, в котором обязательно присутствует теплообменник и вентилятор, направляющий движение потока. Здесь он разогревается до 45-60°, затем поступает в воздуховод, двигаясь по нему, обогревает помещение. Отдавший тепло воздух по обратным воздуховодам или через специальные решетки в полу возвращается в теплогенератор.
Если помещение слишком большое, то в длинных воздуховодах могут появляться потери тепла. В таких случаях возможно обустройство нескольких теплогенераторов, предназначенных для работы без воздуховодов. Специалисты утверждают, что оптимальная длина воздуховода не должна превышать 30 м, каждого из ответвлений – 15 м.
Экономические расчеты показывают, что воздушную отопительную систему несколько нерационально использовать исключительно для обогрева помещений. Часто в сооружение устанавливается конструкция для охлаждения воздуха с выносным блоком вентиляции. Таким образом можно совместить в одной системе кондиционирование и отопление, что позволяет поддерживать комфортную температуру в помещении практически в любой сезон. Кроме того возможна установка дополнительного оборудования для создания здорового микроклимата: стерилизатора и увлажнителя для воздуха.
Обустройство воздушного отопления возможно с помощью:
- Естественной вентиляции. Наиболее простой вариант, не требующий установки оборудования. Система функционирует благодаря тому, что нагретые в теплогенераторе воздушные потоки поднимаются вверх. Остывший воздух опускается ближе к полу и возвращается в теплообменник. Недостаток такой системы в том, что дополнительное поступление холодного воздуха через двери или окна нарушает циркуляцию и, соответственно, всю работу оборудования, создавая температурный перекос.
- Принудительной вентиляции. Для обеспечения хорошей циркуляции в системе устанавливается вентилятор. Таким образом скорость передвижения воздуха существенно возрастает и комната прогревается намного быстрее. Кроме того в сооружениях с принудительной вентиляцией проще регулировать температуру в отапливаемом помещении. Незначительным недостатком конструкции считается шум, который доносится из воздуховодов.
Почему стоит выбрать эту систему:
- Воздушное отопление – практичное решение для обогрева помещений. Владельцы таких систем отмечают их неоспоримые преимущества:
- Относительная дешевизна оборудования. В целом, если сравнивать с системами водяного отопления можно отметить, что котлы для нагрева воздуха по стоимости не отличаются от водяных. Но вот разводка при помощи воздуховодов и отсутствие радиаторов дают существенную экономию.
- Устойчивость к воздействию низких температур. Воздушное отопление невозможно заморозить.
- Малая инерционность. После запуска системы помещения прогреваются, буквально, за несколько минут.
- Совмещенность с вентиляцией и возможность кондиционирования воздуха.
- Относительно легкий скрытый монтаж и простота запуска.
- Полная безопасность. Все протекающие в системе процессы контролирует высокочувствительная автоматика, блокирующая оборудование при малейшей опасности. Так же вследствие отсутствия труб, наполненных теплоносителем, их разрывы или подтекания горячей жидкости просто невозможны.
- Экономичность. Высокий КПД, низкое энергопотребление и отсутствие промежуточного теплоносителя делают воздушное отопление очень выгодным.
- Долговечность и надежность. При условии грамотного проектирования и монтажа сооружение прослужит минимум 20 лет.
Принято считать, что у воздушного отопления практически нет недостатков. Однако как минимум одну достаточно серьезную проблему можно назвать. Это расположение воздуховодов. Проще всего размещать их под потолком, где обычно и располагают вентиляцию. Но прогретый воздух и так поднимается вверх, поэтому приток тепла должен идти снизу. Конечно, можно нагнетать теплый воздух сильным потоком и из-под потолка, но тогда по комнатам будет гулять постоянный сквозняк. Вряд ли это будет хорошим решением.
Таким образом, для получения притока прогретого воздуха с низа помещения придется располагать воздуховоды либо в стенах за декоративным покрытием, что неизбежно уменьшит полезный объем комнаты, либо укладывать их между лаг под чистовым полом. Как вариант решения проблемы можно проложить воздуховоды в относительно небольшой коробах из гипсокартона, которые выступят еще и в роли декора помещения.
Выбираем источник тепла
В качестве теплогенератора для системы воздушного отопления можно выбрать одно из устройств:
- Газовый котел. Оборудование используется как полноценный источник тепла или как часть многофункционального климатического комплекса, в состав которого могут входить: система кондиционирования воздуха; увлажнитель; фильтр, улавливающий пыль; система рекуперации тепла; ультрафиолетовый очиститель воздуха. Схема работы оборудования предельно проста: при сжигании газа в котле нагревается теплообменник, через который прогоняется поток воздуха. После разогрева он разводится по комнатам.
К числу бесспорных достоинств устройства стоит отнести:
1) возможность переключаться со сжиженного газа на магистральный простой сменой сопла в горелке или с газа на жидкое топливо.
2) дешевизну топлива, при условии, что к котлу подведен трубопровод от газовой магистрали;
3) возможность работы в полностью автоматическом режиме с регуляцией подачи газа к горелке, количество которого зависит от температуры на улице.
Основными недостатками системы считаются:
1) Зависимость от газовых магистралей. Такие системы проведены не везде, а отапливать здание балонным газом попросту разорительно. Для сжиженного газа и жидкого топлива придется обустраивать специальные хранилища.
2)Газовые котлы потенциально опасны. Оборудование с открытой горелкой должно быть размещено в отдельном помещении. Конструкции с закрытой горелкой более безопасны и устанавливаются в любой точке дома на общей с улицей стене. - Твердотопливное оборудование. Для нагрева воздуха отлично подходят и устройства, в которых используется тепловая энергия, полученная в результате сгорания угля, дров или пеллет. Оборудование этого типа может быть самым разнообразным. Широко используются самодельные котлы, представляющие собой простейший топливник. По его периметру проходят трубы диаметром не менее 50-75 мм, в которых находится разогреваемый воздух.
И все-таки самый распространенный тип твердотопливных котлов для воздушного отопления – это печь бурельян. Так называют пиролизные печи с трубами-теплообменниками, которые обеспечивают естественную циркуляцию прогретого воздуха. Впрочем, при необходимости устанавливают вентилятор для увеличения давления в системе. Для этого прибора совершенно необязательно оборудовать отдельное помещение под котельную: он не загрязнит продуктами сгорания атмосферу в комнате и не испортит дизайн помещения своим видом.
Из достоинств твердотопливных котлов можно выделить:
1) Использование самого доступного и довольно дешевого источника тепловой энергии.
2) Возможность самостоятельного обустройства и монтажа.
К недостаткам относят необходимость складирования и хранения достаточно большого объема топлива и отсутствие возможности автономной работы оборудования без вмешательства человека. Дрова в топку придется закладывать самостоятельно и ежедневно. - Электрические системы. Отопительные устройства, работающие от электричества, разнообразны. К системам прямого обогрева относится тепловентилятор. Прогоняя воздух через раскаленную спираль, прибор очень быстро разогревает его. Однако, такая система имеет низкую энергоэффективность и сжигает кислород, ухудшая состав воздуха в помещении. Всевозможные электрические конвекторы и тепловые пушки в тандеме с системами рекуперации тепла более эффективны. Их использование позволит несколько сократить траты энергии, но в любом случае прямой обогрев обходится гораздо дороже всех остальных способов.
Отличной альтернативой для устройств такого типа станут канальные кондиционеры, которые расходуют энергию не на производство тепла, а на его перекачку. В состав системы водит внешний блок, достаточно громоздкое сооружение, располагающееся обычно на улице на специально подготовленном фундаменте. Кроме него так же присутствует внутренний блок, в котором воздух, проходящий через теплообменник, распределяется по воздуховодам. В устройствах обычно используются экономичные компрессоры с инверторным управлением. Бесспорные достоинства оборудования:
- Экономичность. Расходы на отопление будут держаться на уровне стоимости теплоносителя для твердотопливного котла, поскольку кондиционер перекачивает тепло с улицы, а не вырабатывает его самостоятельно.
- Простота и удобство в управлении системой. Достаточно лишь указать желаемую температуру в помещении, весь остальной процесс автоматизирован.
- Оборудование может работать не только как обогреватель, но и как кондиционер.
- Главный недостаток: большая часть систем может качественно функционировать только при температуре не ниже -10С на улице. При этом чем холоднее за окном, тем менее эффективна работа прибора.
Расчет системы
Для правильного подбора оборудования нужной мощности и грамотного его размещения необходимо произвести расчеты системы воздушного отопления. В них определяются:
- необходимый для обогрева помещения объем разогретого воздуха, вычисляется с учетом рабочей мощности отопительного прибора;
- потери тепла в каждой комнате дома, где будет установлена система;
- тип теплогенератора и его мощность, последняя величина должна быть сопоставима с количеством теплопотерь в здании;
- потери напора воздушного потока в установке;
- необходимый диаметр воздуховодов и т.д.
Нужно отметить, что самостоятельно такой расчет осуществить крайне сложно. Ошибки в расчетах приводят к самым неприятным последствиям: перегрев отопительного оборудования, его поломка, сильный сквозняк и шум в комнатах. Поэтому наиболее правильным решением будет заказать расчеты воздушного отопления у специалистов. Только после того, как расчет будет готов, можно покупать оборудование, обращая при этом особое внимание на его качество, диапазон рабочих параметров и функциональные возможности.
Особенности монтажа
Руководствуясь произведенными расчетами, выбирают тип воздуховода. Они могут быть:
- прямоугольными, которые используются чаще всего в сооружениях с большим сечением;
- круглыми, чьи конструктивные особенности несколько увеличивают общую эффективность системы.
Вне зависимости от типа устройства закрепляются при помощи анкеров. Во избежание теплопотерь, если воздуховоды проходят через неотапливаемые участки, следует их обязательно утеплить. В случае если конструкции проходят через перекрытия, вокруг них монтируется специальный металлический чехол большего, чем воздуховод, размера. В местах выхода устройств в помещение должны быть установлены воздухораспределители и воздухозаборное оборудование.
Если планируется монтаж кондиционера, подающие воздуховоды обязательно утепляются. Таким образом можно предотвратить появление конденсата. Магистральный воздуховод монтируется из оцинкованной стали, оклеенной самоклеющимся фольгированным утеплителем толщиной 3-5 мм. Установка конструкций производится до начала отделочных работ. Для маскировки разводки хорошо использовать межпотолочное пространство за подвесным потолком.
Вид воздуховода выбирается в зависимости от типа теплогенератора. Это могут быть гибкие, жесткие конструкции или их комбинации. Соединяются устройства при помощи армированного алюминиевого скотча, металлических или пластиковых хомутов. Воздуховоды можно приобрести в специализированных магазинах или заказать на предприятиях, занимающихся выпуском вентиляционного оборудования. Там же приобретаются врезки, дроссельные заслонки и другие стандартные изделия.
Воздушное отопление безопасно, чрезвычайно просто в эксплуатации, экономично и при этом надежно и долговечно. Совершенно неудивительно, что система завоевывает все большую популярность. Несмотря на то, что самостоятельно установить ее достаточно сложно, при большом желании стоит попытаться. Потраченные усилия окупятся сторицей: дом с установленным в нем воздушным отоплением будет радовать владельцев теплом и уютом.
Воздушное отопление: особенности проектирования и монтажа
