Воздушное отопление своими руками: все про воздушные системы отопления

Содержание

Принцип работы и виды воздушного отопления

Различается два типа отопления воздухом:


  1. Закрытая технология подачи. Реализуется в системах с наличием калорифера и по типу повторяет отопительные конструкции с жидким теплоносителем, но с заменой последнего разогретым воздухом. Принцип прост: нагреватель канального типа прогревает воздушные потоки, которые затем транспортируются трубами в помещения. Располагать трубопроводы в комнатах можно как по периметру, так и в другом порядке.

  1. Открытая технология прогрева. Считается более практичной. Принцип: после прогревания воздуха теплогенератором, потоки подаются в помещение посредством труб с открытым концом. То есть поток при выходе из трубы перемешивается с воздухом в помещении, прогревая площадь. Остывший воздух направляется вниз, откуда по специальным трубам направляется в теплогенератор для последующего нагревания.

Также различаются системы по радиусу:

  • местные, которые подходят для локального обогрева одной комнаты, зоны;
  • центральные, применяемые в целях обогрева многоквартирных домов, производственных помещений.

Кроме того есть разделение по схемам с полной, частичной рециркуляцией теплоносителя и прямоточные.

Центральное отопление воздухом, которое часто встречается в торговых центрах, на производстве, относится к прямоточным схемам, где теплоноситель прогревается в центре строения, а затем подается в помещения через воздухораспределители. Центральное воздушное отопление вентиляцией может быть только канальным, поэтому в загородных особняках монтируется при необходимости транспортировки теплых потоков на большие расстояния. Если речь идет о небольших строениях, то организация схемы нецелесообразна, потому как требует покупки мощного вентиляционного оборудования.

Где разместить кирпичную печь. Основные рекомендации

Как уже отмечалось ранее, выбор того или иного места под отопительный прибор зависит от множества факторов, носящих индивидуальный характер. Следовательно, выбрать грамотное расположение печи в доме можно при помощи универсальных рекомендаций.

  1. Прежде всего, конструкция должна располагаться так, чтобы при работе отдавать максимум тепловой энергии со всей поверхности.
  2. Если при помощи будущей печи будет обогреваться исключительно одна комната, то рекомендуется ставить конструкцию впритык к стенам по причине того, что тепловая энергия в данном случае будет исходить только в 2 стороны из 4-х.
  3. В остальных случаях отопительный прибор желательно устанавливать на некотором расстоянии от поверхности стены.
  4. Также отметим, что ширина этого зазора должна составлять как минимум 150 миллиметров, иначе существенно ухудшится теплоотдача.
  5. На изображении, размещенном ниже (конкретнее – а, б) наглядно продемонстрирована пара вариантов открытого размещения отопительных приборов при наличии рекомендуемого воздушного зазора (его еще называют отступкой). Как видим, печь располагается в углу помещения или в середине стены.
  6. Если при помощи печной конструкции будут обогреваться сразу два смежных помещения, то идеальным (а по совместительству и максимально эффективным) вариантом является расположение прибора во внутренней перегородке между комнатами (так, как продемонстрировано на том же изображении, пункт в).
  7. Может быть и более серьезный вариант. Если отопительный прибор будет одновременно обогревать уже три смежные комнаты (а это тоже возможно), то расположить его следует во внутренней перегородке, разделяющей эти помещения, но так, как продемонстрировано на изображении (подпункт г). Здесь в 2-х комнатах будет находиться по одной стороне конструкции, а в оставшейся третьей – сразу две.
  8. На изображении д продемонстрирован еще один вариант обогрева пары смежных помещений посредством одной печки. Отличается этот вариант тем, что топочная камера располагается на веранде. Это – идеальный вариант для небольших загородных или садовых домов.
  9. Один важный момент: планируя размещение печи между смежными комнатами, требуется учитывать тот факт, что дымоходный канал должен возводиться над перегородками исключительно тогда, когда их толщина составляет как минимум 250 миллиметров (то есть в 1 кирпич).

Обратите внимание! На сегодняшний день многие владельцы частных домов предпочитают хотя бы в одной из комнат иметь печь. Безусловно, у газового или электрического отопления масса очевидных преимуществ, но все же их вряд ли можно считать автономными (в отличие от печного)

Если соблюдать некоторые правила, а также придерживаться приведенных выше рекомендаций относительно размещения печной конструкции, то вы сможете обеспечить себе максимально комфортный микроклимат на зимний период.

Воздушное отопление

Воздушное отопление требуется для того чтобы поддерживать комфортную температуру в холодный период. А какая именно это температура – расписано в ГОСТ 30494-96. Так, для жилых помещений норма — +20 градусов, для угловых жилых комнат — +22 градуса. Для кухонного помещения — +18 градусов, ванная комната — +25 градусов, а туалет — +18 градусов. Заметим, что такие нормы пригодны для многоквартирных домов.

Расчет мощности, на который обычно опираются проектировщики, создающие отопление воздухом и вентиляцию, дает довольно усредненные значения – и точным образом определить утечки тепла будет трудно. Помимо этого, они меняются в зависимости от того, какие в данный момент температура, ветер и влажность на улице.

Составные части воздушного отопления

Но уже достаточно долгое время существует такая методика, на которой можно основываться в случае самостоятельного проектирования. Инструкция здесь довольно простая: на 1 куб.м помещения нужно 40 Вт тепловой мощности. На каждый оконный проем добавляем по 100 Вт тепла. На каждую дверь, которая ведет на улицу – 200. Коэффициент для угловых квартир – 1.2-1.3, для частных домов – 1.5. Также применяется региональный коэффициент: 0.7-0.9 для теплых регионов, 1.2-1.3 для европейской части Российской Федерации, 1.5-2.0 для Крайнего Севера и Дальнего Востока. Когда на улице более теплая температура, чтобы регулировать температурный режим в доме, не открывая форточки, можно заменить вентиль радиатора на дроссель или термостатическую головку.

Расчет системы отопления дома

Расчёт систем отопления частного дома – самое первое, с чего начинается проектирование такой системы. Мы будем говорить с вами о системе воздушного отопления – именно такие системы проектирует и устанавливает наша компания как в частных домах, так и в коммерческих зданиях и производственных помещениях. Отопление воздухом имеет массу преимуществ по сравнению с традиционными системами водяного отопления – более подробно об этом вы можете прочитать здесь.

Расчет системы – калькулятор онлайн

Для чего необходим предварительный расчет отопления в частном доме? Это требуется для выбора правильной мощности необходимого отопительного оборудования, позволяющей реализовать систему отопления, сбалансировано обеспечивающую теплом соответствующие помещения частного дома. Грамотный выбор оборудования и правильный расчёт мощности системы отопления частного дома позволят рационально компенсировать теплопотери от ограждающих конструкций и притока уличного воздуха на нужды вентиляции. Сами формулы для такого расчета достаточно сложны – поэтому мы предлагаем Вам воспользоваться онлайн расчетом (выше), или заполнив анкету (ниже) – в таком случае расчет произведет наш главный инженер, и эта услуга – совершенно бесплатная.

Как рассчитать отопление частного дома?

С чего начинается такой расчет? Во-первых, требуется определить максимальные теплопотери объекта (в нашем случае – это частный загородный дом) при наихудших погодных условиях (такой расчет ведется с учетом самой холодной пятидневки для данного региона). Рассчитывать систему отопления частного дома на коленке не получится – для этого используют специализированные формулы расчета и программы, позволяющие построить расчет на основе исходных данных о конструкции дома (стен, окон, кровли и т.д.). В результате полученных данных выбирается оборудование, полезная мощность которого должна быть больше или равна рассчитанному значению. В ходе расчёта системы отопления выбирается нужная модель канального воздухонагревателя (обычно это газовый воздухонагреватель, хотя мы можем использовать и другие типы обогревателей – водяной, электрический). Затем вычисляется максимальная производительность обогревателя по воздуху – иными словами, какой объем воздуха вентилятор данного оборудования нагнетает в единицу времени. Следует помнить, что производительность оборудования отличается в зависимости от предусмотренного режима его использования: так, например, при кондиционировании производительность больше, чем при отоплении. Поэтому если в перспективе планируется использовать кондиционер, то за исходное значение нужной производительности необходимо принимать расход воздуха именно в этом режиме – если же нет, то достаточно только значения в режиме отопления.

На следующем этапе расчёт систем воздушного отопления частного дома сводится к правильному определению конфигурации воздухораспределительной системы и расчёту сечений воздуховодов. Для наших систем мы используем бесфланцевые прямоугольные воздуховоды прямоугольного сечения – они просты в сборке, надежны и удобно располагаются в пространстве между конструктивными элементами дома. Поскольку воздушное отопление является низконапорной системой, то при ее построении необходимо учитывать определённые требования, например, минимизировать количество поворотов воздуховода – как магистрального, так и оконечных веток, идущих к решёткам. Статическое сопротивление трассы не должно превышать 100 Па. На основе производительности оборудования и конфигурации воздухораспределительной системы рассчитывается нужное сечение магистрального воздуховода. Количество оконечных веток определяется исходя из количества подающих решёток, необходимых для каждого конкретного помещения дома. В системе воздушного отопления дома обычно используются стандартные подающие решётки размером 250х100 мм с фиксированной пропускной способностью – она вычисляется с учетом минимальной скорости движения воздуха на выходе. Благодаря такой скорости в помещениях дома не ощущается движение воздуха, отсутствуют сквозняки и посторонний шум.

Конечная стоимость отопления частного дома рассчитывается после окончания этапа проектирования на основании спецификации с перечнем устанавливаемого оборудования и элементов системы воздухораспределения, а также дополнительных устройств контроля и автоматики. Чтобы произвести первоначальный расчет стоимости отопления, вы можете воспользоваться анкетой на расчет стоимости системы отопления ниже:

онлайн-калькулятором

Виды воздушного отопления

Существует две принципиально отличные друг от друга схемы данного вида отопления

Отопление воздухом, совмещенное с вентиляцией


Передача нагретого воздуха осуществляется с использованием элементов приточно-вытяжной вентиляции. В этом случае рабочим параметром является не только температура в помещении, но и заданная кратность воздухообмена.

Выработка тепла происходит при помощи котлов или газовых теплогенераторов. К ним подсоединяется система воздуховодов, по которым теплый воздух распределяется по всем площадям отапливаемых помещений. Система может быть дополнена фильтрацией, увлажнителем, рекуператором.

Основные элементы отопительной системы

Прежде чем делать воздушное отопление дома своими руками, необходимо просмотреть все элементы, узлы и значимые детали конструкции.

Устройства для прогрева потоков воздуха

Оборудование предназначается для нагревания потоков до нужной температуры. Применяются источники тепла, которые прогревают массы, пропуская их через теплообменник с подогретым паром, или разогревают потоки внутри нагревательного элемента.

Используются 4 типа теплогенераторов для системы воздушного отопления:

  1. Топливные системы прямого нагрева, где потоки прогреваются вследствие сгорания какого-либо топлива. Это может быть уголь, дизельное топливо, дрова, к данному типу относится воздушное газовое отопление – сгорая, газ прогревает воздух, который транспортируется посредством воздуховодов по помещениям.
  2. Электрические агрегаты с прямым нагревом представляют собой мощные тепловентиляторы, монтируемые к воздуховодам.
  3. Агрегаты косвенного нагрева. Система предполагает обустройство теплообменника, где постоянно циркулирует горячая жидкость. Прогрев жидкости осуществляется любым известным способом, а как вариант, можно рассмотреть подключение теплоносителя от центральной системы водоснабжения.
  4. Комбинированная система. Это универсальный вариант, в котором сочетаются несколько типов прогревания воздуха, например, жидкостный и электрический варианты. Комбинированная система подходит для обустройства в частных домах. В этом случае помещения будут обогреваться даже при отключении электрического питания.

Каналы для транспортировки масс воздуха

Воздуховоды являются обязательным элементом системы. По ним теплоноситель поступает в помещение и возвращается обратно для подогрева. Чаще всего обустраивается круговой контур транспортировки, обладающий большим функционалом, чем однотрубные схемы.

Выполняется круговая конструкция из двух магистральных трубопроводов, изготовленных из оцинкованного металла. Одна магистраль подающая, вторая – обратная. К трубам подсоединяются воздуховоды меньшего сечения, которые прокладываются в комнатах. Гибкие воздуховоды должны быть герметизированы, утеплены. Для герметизации используется алюминиевый скотч, для утепления фольгированные теплоизоляторы толщиной в 25-30 мм. Магистрали тоже нужно изолировать фольгированными утеплителями толщиной в 3-10 мм.

Вентиляторы

Канальные вентиляторы нужны для принудительной транспортировки потока подогретого воздуха. Монтаж на подающей и обратной магистрали, подбирается с учетом возможности регулировки, работы на разных оборотах, стойкости к перепадам напряжения, плавности запуска в работу. Технические параметры агрегатов должны точно соответствовать конкретной системе отопления, чтобы поддерживать напорную производительность всего оборудования.

Решетки и диффузоры для распределения потоков

К этим элементам подключаются все воздуховоды, расположенные в помещении. Решетки, диффузоры нужны для обеспечения системы кондиционирования и отопления путем равномерного перемешивания воздушных потоков. В продаже предлагаются модели настенного, напольного типа с регулируемыми и нерегулируемыми жалюзи.

Заслонки и клапаны внутриканальные

Детали важны для обеспечения пропускной способности всей конструкции. Заслонки дроссельные фиксируются в подающих магистралях, чтобы регулировать потоки воздуха в разные комнаты. Клапаны нужны для разных участков воздуховодов, например, приточный элемент требуется для регуляции притока воздуха с улицы.

Оборудование для подготовки воздуха

Обустраивая самодельное воздушное отопление, совмещенное с кондиционированием, систему нужно оборудовать фильтрами. Это могут быть угольные, механические или электростатические приборы, очищающие потоки воздуха от примесей. Также схема дополняется ионизаторами, увлажнителями и другими типами агрегатов.

Автоматические системы управления

Чтобы упростить координацию работы всей схемы, рекомендуется подобрать блок управления. Выбор осуществляется по типу функционала отопления, позволяет контролировать работу приборов, менять программу действий, распределять воздушные потоки по зонам в зависимости от нужд пользователя.

Воздушное отопление тепловым насосом. Виды тепловых насосов.


Существуют несколько типов тепловых насосов, различающихся как по стоимости, так и по своей эффективности.

Тепловые насосы “воздух”-“воздух”.

Наиболее дешевые тепловые насосы, использующие для отопления тепло уличного воздуха (тепловые насосы “воздух”-“воздух”). Так же, как и кондиционеры, они состоят из внутреннего и наружного блоков. У фирмы Goodman есть модельный ряд канальных кондиционеров с функциями теплового насоса. Однако эффективность таких насосов очень зависит от температуры уличного воздуха. Современные тепловые насосы “воздух”-“воздух” могут работать при температуре воздуха до -25 °С (самые современные, но и более дорогие модели – до -40 °С), но их КПД при этом падает до 150%. Обычно средний КПД теплового насоса “воздух”-“воздух” не превышает 220% за отопительный сезон. Более эффективно применение таких насосов и теплых и прибрежных климатических областях – например в Сочи или в Краснодарском крае. А в средних и тем более в северных районах нашей страны их применение менее эффективно. С другой стороны, тепловой насос может здорово выручить, если для отопления дома есть только электричество, но выделенной мощности недостаточно для отопления. В этом случае для отопления может хватить теплового насоса даже с небольшим КПД в 150%. Стоимость тепловых насосов “воздух”-“воздух” Goodman для отопления загородных домов находится в пределах 180 000…200 000 руб, стоимость более совершенных японских моделей – от 300 000…350 000 руб.

Тепловые насосы “воздух”-“земля”.

Гораздо более эффективны тепловые насосы, которые используют для отопления тепло земли, горных пород, или водоемов. Как уже было сказано, на глубине 4-8 м. температура обычно не опускается ниже +8…9 °С. Однако для работы такого теплового насоса (“воздух”-“земля”) его трубопровод должен быть либо помещен в глубоко пробуренную скважину (в земле либо в скальной породе), либо закопан на глубине несколько метров в землю на большой площади. Скважина может отдать 50..60 Вт тепла на каждый метр своей глубины, а если трубопровод закопан неглубоко, то он заберет всего 20…30 Вт тепла с каждого метра. Причем расстояние между петлями трубопровода должно быть не менее 0,8…1.0 м. Таким образом, для получения мощности в 10 кВт надо либо бурить скважину глубиной 170 м, либо закопать на небольшую глубину 350…450 м трубопровода. С учетом расстояния между петлями трубопровода для этого потребуется участок площадью 20 х 20 м. или 4 сотки. Также надо учитывать, что в месте расположения трубопровода теплового насоса земля будет промерзать сильнее, что зимой может привести к гибели растущих на этом участке деревьев и даже травы. Особенно если трубопровод был закопан слишком неглубоко. Разумеется, земляные работы на площади 4 сотки обойдутся недешево.

Тепловые насосы “воздух”-“вода”.

Примерно такую же эффективность имеют и тепловые насосы “воздух”-“вода”, у которых трубопровод не закапывается в землю, а размещается в глубине водоема. Вода может отдать около 30 Вт на каждый метр трубопровода, поэтому для мощности в 10 кВт потребуется утопить в озере или пруду 300 м трубопровода. Главная проблема тут – найти водоем, в котором зимой вода не промерзает до дна и с требуемой площадью (тоже около 4 соток).

Типы каминов по материалу изготовления

Для устройства аквакаминов используют кирпич, природный камень, керамику, чугунное литье, стальной лист, базальтовый волоконный утеплитель, жаростойкое стекло.

Кирпичные

Печь-камин можно спроектировать по индивидуальному заказу практически любой конфигурации. Отделка изразцами подчеркнет индивидуальность интерьера. Как правило в таких каминах используют рабочий кирпич высокого качества (огнеупорный).

Требует тщательного соблюдения технологии, качественного монтажа. Устанавливается на отдельном фундаменте. Большая стартовая стоимость оправдывается повышенным комфортом.

Металлические

Наиболее выгодны из-за оптимального соотношения цена/качество. Небольшой вес, доступная цена, простой монтаж, разнообразный дизайн способствуют их повсеместному распространению.

Комбинированные

Совмещают комфортность инфракрасного каминного отопления, теплоемкость массивной печи, функциональность водяной отопительной системы. Имеют максимально возможный КПД. Долго отдают накопленное тепло после затухания огня.

Топочная камера с теплообменником встраивается по ходу строительства кирпичного или каменного фасада камина. Поскольку доступ для ремонта потом будет затруднен, оптимален чугунный вариант. Обязателен отдельный фундамент, поэтому рекомендуется использовать долговечный керамический дымоход.

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.

Чугунные печки считаются самыми теплоемкими и эффективными отопительными устройствами.

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. Специалисты пришли к выводу, что печки лучше покупать на 10-15% мощнее, чем этого требует оборудование

Специалисты пришли к выводу, что печки лучше покупать на 10-15% мощнее, чем этого требует оборудование.

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.

Устройство классического кирпичного камина

Строго говоря, открытые очаги мало подходят для отопления частных коттеджей из-за невысокой эффективности сжигания дров, КПД составляет всего 20—30%. Пока в топке горит огонь, тепло распространяется по комнате посредством инфракрасного излучения. После затухания интенсивность обогрева снижается и прекращается спустя 2—3 часа, когда кирпичная кладка остынет.

Вопреки низким показателям теплоотдачи, камины сохраняют привлекательность для домовладельцев, поскольку создают неповторимую обстановку домашнего уюта. Устройство классического английского очага показано на схеме и включает следующие элементы:

  • подземная часть – фундамент;
  • основание из 2—3 рядов кирпича;
  • подовая часть с выступающей вперед предтопочной площадкой;
  • портал – кирпичное обрамление открытого топливника;
  • дымосборник – сужающийся кверху канал в виде зонта над камерой сгорания;
  • каминный зуб вначале дымосборника служит для лучшего отбора тепла у раскаленных газов;
  • дымоотводная труба, выходящая на крышу;
  • сила тяги регулируется задвижкой.

Схема устройства классического открытого очага

Если бюджет строительства позволяет, то снаружи выполняется облицовка стенок плиткой, как это сделано выше на фото. Оформлять стенки сооружения необязательно – правильная кирпичная кладка выглядит вполне аккуратно.

Это интересно: Мраморные порталы для каминов — познаем со всех сторон

Чем отопить дом без газа

Другие варианты отопления без газа:

  • Электрическая энергия. Самой простой в организационном плане альтернативой газовому отоплению в частном доме выступает электричество. В настоящее время практически не осталось ни одного уголка в нашей стране, где еще не проведена электрификация. С другой стороны, содержание электрических котлов и обогревателей обойдется достаточно дорого.
  • Дизельное топливо. Его используют как в мобильных обогревающих приборах, так и в котлах. Хотя стоимость солярки и небольшая, однако для поддержания постоянной работы котельного оборудования ее потребуется довольно много. Кроме того, следует учесть специфический сильный запах, которым сопровождается работы дизельных обогревателей.
  • Уголь. Отличный вариант отопления частного дома без газа для регионов, где это топливо находится в прямом доступе. Простой арифметический подсчет финансовых затрат на обогрев дома с помощью угля показывает, что для этого потребуется в 4 раза меньше финансов, чем в случае с соляркой.
  • Торф. Еще один способ получения тепла без газа. В продажу он поступает в виде прессованных брикетов.
  • Дрова. Отлично подойдет для местностей, где дрова находятся в свободном доступе. В других ситуациях этот вариант, как сделать отопление в доме без газа, достаточно проблематичен, по причине быстрого расхода отопительного материала. На порядок удобнее в таком случае использовать пеллеты (гранулы из отходов деревообрабатывающих производств). Пеллетные котлы, как правило, оснащаются специальной автоматикой, самостоятельно загружающей топливо.

Уголь и дрова выступают в качестве основного вида топлива для печного и каминного оборудование: именно оно является наиболее оптимальным вариантом обогрева дома в том случае, когда нет не только газа, но и электричества. Печку или камин можно соорудить самостоятельно, из огнеупорного кирпича, или приобрести в готовом виде. Магазинные модели изготовляются из стали или чугуна, и обладают значительными декоративными качествами. Кроме непосредственно обогрева жилища, приборы данного типа позволяют готовить на них пищу: специально для этого в их конструкцию включен духовой шкаф и варочная поверхность.


С этим читают