Воздушное отопление дома. Особенности и схемы отопления воздухом

Существует много способов обогрева жилища, но воздушное отопление дома заслуживает больше внимания. Это надежная и высокопроизводительная система, которая вполне способна обеспечить необходимым тепло даже большие по площади здания. 

Особенность воздушной системы состоит в том, что нагрев пространства происходит именно через воздух, который интенсивно циркулирует по всему объему. Такой способ позволяет намного быстрее обогреть дом, так как холодные массы интенсивно замещаются теплыми. Существует несколько систем такого обогрева.

Воздушное отопление частного дома

Под воздушным отоплением частного дома следует понимать не отдельное устройство с узкой направленностью, а комплекс оборудования, который стоит правильно называть климатической системой. В простом исполнении она состоит из следующих компонентов:

• генератора тепла, в качестве которого может быть газовый, твердотопливный и электрический котел, а также тепловой насос или солнечная система;
• воздуховоды для нагнетания теплых масс и отвода холодных;
• системы направления воздушных потоков и подогрева уличного воздуха для вентиляции помещений.

Суть такого отопления заключается в нагреве мощным тепловым оборудование проходящего через него воздуха и нагнетании к обогреваемым помещениям вентиляторами канального типа. При попадании внутрь помещения воздух стремится вверх, но по мере остывания опускается вниз. Но он не успевает опускаться, потому что вытягивается наружу через обратный воздуховод вновь к котлу для его повторного нагрева.

Воздушная система отопления

Основной принцип воздушной системы отопления заключается в циркуляции основной массы воздуха внутри здания, за каждый цикл все сильнее нагревая его. Но это может привести к закупорке пространства, поэтому периодически в него подмешивается свежий очищенный с улицы. Чтобы не терять тепло из помещений, он прогревается косвенным методом через пластинчатый или иного типа теплообменник. Как известно, воздух является хорошим теплоизолятором.

Достаточно вспомнить конструкцию многокамерного окна и сравнить ее с одиночным стеклом. Не стоит даже спрашивать, в каком помещении будет теплее, потому что ответ очевиден. И благодаря чему – прослойке воздуха, которая находится в стеклопакете. Именно поэтому воздух вполне может стать и эффективным теплоносителем, и по многим параметрам лучше воды в радиаторах и трубах.

Различают следующие виды воздушных систем в зависимости от типа нагревающего прибора:

• Солнечные, в которых нагрев воздуха выполняется косвенно через теплообменник, они строятся из множества теплообменников, которые монтируются на солнечной стороне дома в каждой комнате.
• С газовым, электрическим или твердотопливным котлом. Имеет прибор в котельной, который нагревает воздух, проходящий через него до эффективной температуры. Он передается в помещения по воздухопроводам.
• Тепловые насосы воздух-воздух, земля-воздух и вода-воздух.  

Разновидности систем воздушного отопления

Существует много разновидностей систем воздушного отопления, но прежде их стоит разделить на местные и центральные. Соответственно, первые применяются для частных домов и коттеджей, а вторые для промышленных объектов с большими отапливаемыми площадями. Также системы разделяются по принципу теплового обмена:

• с полной рециркуляцией;
• с частичной;
• прямоточные.

Прямоточные применяются для обогрева промышленных объектов. В них теплый воздух подается в помещения и залы по центральным каналам. Для частного дома предпочтительнее и экономичнее использовать системы с полной и частичной рециркуляцией, при которых нагретый воздух проникает в помещение чуть выше места забора осевшего холодного.     

Также их можно различать по расположению дефлектора, через который нагретый воздух распространяется по помещению:

• напольные;
• подвесные;
• встраиваемые потолочные, стеновые и в полу.

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.  

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.

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.

Особенности воздушного отопления

Воздушное отопление частного дома имеет массу особенностей:

• Экономия на электроэнергии, потому что будет требоваться запитать только вентилятор. Для отопления дома в 100 кв. м будет достаточно двигателя мощностью 0,5 кВт.
• Высокая эффективность. Комфорт человек ощущает своим телом, поэтому правильно нагревать не стены, а воздух. Останется только грамотно спланировать расположение нагнетающих дефлекторов, которые также могут нисходить из пола и быть проложены под полом. Бетон, кирпич и прочие минеральные материалы ощутимо быстро поглощают тепло, частично нагревая и улицу.
• Высокая скорость нагрева помещений. В воздушных системах используются вентиляторы, которые быстро доставляют нагретый воздух в каждый уголок, поэтому прогреть помещения таким способом можно намного быстрее.
• Возможность быстрой смены температуры. За счет интенсивного движения воздушных масс можно быстро изменять температурные показатели в каждой комнате.
• Вентиляция и отопления в одном. Нет нужды дополнительно прокладывать каналы для вентиляции, потому что воздуховоды отопления могут приносить и свежий воздух, который предварительно нагревается котлом.     

Схема воздушного отопления дома

Для достижения максимальной эффективности обогрева, заниматься проектированием и монтажом воздуховодов рекомендуется еще во время строительства здания вместе с закладкой несущих конструкций, потому что правильная геометрия распределения воздуха гарантирует быстрый прогрев и оптимальный воздухообмен. Соответственно, можно применить и много различных схем:

• Проточный принцип, когда нагретый воздух нагнетается в одной стороне комнаты, а забирается остывший в другой, тем самым, проходя через все помещение.
• С полной рециркуляцией, когда применяется коаксиальный воздуховод. Горячий воздух выдувается через центральную трубу, а засасывается в систему наружной. Нагретые массы успевают проникнуть к центру помещений и вернуться обратно. Таких точек необходимо несколько, чтобы обеспечить воздухообмен во всем пространстве.
• Также имеются схему, в которых горячий воздух нагнетается через дефлекторы, расположенные по всему периметру здания через равные интервалы. Остывший концентрируется в центре и забирается обратно к нагревателю.

Выбор конкретной схемы зависит от геометрии помещений и этапов строительства. Если все здание уже готово, то прокладка точечных выводов легче, чем монтаж центрального канала периметру. 

Принципы работы и проектирования воздушной системы

Если сравнивать сложность монтажа и количество работы по созданию водяной или воздушной системы отопления, то объемы будут одинаковыми, но рисков, касающихся порчи имущества и причинения вреда здоровью намного меньше. Нет горячей воды в радиаторах, так как их также нет. Отсутствует риск отравления антифризом и порчи имущества, так как может образоваться утечка. Но в отличие от водяной системы, воздушное отопление нужно проектировать на этапах строительства, так как воздуховоды намного больше по площади, чем трубы с водой. Также необходимо учесть:

• скорость распространения нагретого воздуха в помещениях;
• места вывода теплого воздуха в комнатах и забора отработанного;
• шумоизоляцию помещений, так как каналы также будут и хорошими проводящими линиями для звуков.

Особенности монтажа системы воздушного отопления

Процесс монтажа систем воздушного отопления частного дома имеет много особенностей. Они могут быть следующими:

1. Выбор воздухопровода. Важно понимать, что постоянная смена температуры приводит к расширению материалов, поэтому уплотнения в стыках между деталями должны также уметь расширяться.
2. Подобрать нагнетающий вентилятор. Рассчитать его можно исходя из объема всех помещений, подобрав тот, который сможет за максимально короткий интервал времени прокачать через себя весь содержащийся воздух. При этом чтобы котел успевал его прогревать до заданной температуры.
3. Продумать пути прокладки воздухопроводов, чтобы в них воздушные массы не остывали раньше, чем проникнут внутрь помещений.