Система воздушного отопления в частных домах и производственных помещениях

Самые востребованные системы отопления – конструкции с жидким теплоносителем. Но сегодня предлагаются более выгодные варианты, например, воздушное отопление дома. Такие тепловые сети отличаются экономностью, позволяют быстро прогреть помещения любой площади. Рассмотрим особенности, характеристики систем, область применения и конструктивные различия.

Принцип работы и разновидности воздушного отопления для дома

Различаются два типа систем:

1. С применением калориферов. Схема повторяет отопление с жидким носителем, но вместо воды используется прогретый воздух. Газ получает тепло от канального обогревателя, транспортируется по трубопроводу в помещение. Схема применяется редко, поскольку от постоянной перемены температуры газа воздуховоды теряют герметичность, это снижает эффективность сети.
2. Отопление открытого типа. Принцип работы такой – теплогенератор прогревает потоки воздуха, подаваемые воздуховодом в помещение. В комнате теплый газ выходит наружу, смешивается с воздухом, прогревая все пространство. Остывший газ засасывается трубопроводом, уложенным внизу, направляется на прогрев. Цикл повторяется столько раз, сколько надо для достижения нужной температуры в помещении. Такая схема считается практичной и удобной для применения в домах.

Также различаются местные и центральные сети. Местные представляют собой контуры, обогревающие один локальный объект, например, дом, центральные применяются для отопления многоквартирных строений, общественных, производственных объектов.

По типу циркуляции различаются системы с полной и частичной рециркуляцией воздуха, прямоточные. Прямоточные сети – это централизованные схемы, в которых теплоноситель прогревается и перемещается по воздухораспределителям в каждую комнату отдельно.

Центральные сети – это канальные магистрали. Это может быть воздушное отопление производственного помещения, но для частных домов схемы не пригодны, особенно при транспортировке теплоносителя на большое расстояние – придется докупать мощные вентиляторы, что не всегда целесообразно.

На заметку! Прямоточные сети централизованной подачи быстро обновляют воздух в помещении, поэтому используются для промышленных цехов с производством взрывоопасных, легковоспламеняющихся веществ.

Виды воздушного отопления

Схемы отопления классифицируются по нескольким признакам. При условии монтажа сети в доме, важно знать особенности работы каждого вида. Рассмотрим подробнее типы магистрали по способу циркуляции воздуха, способу размещения, теплообмена.

Схемы с естественной циркуляцией

Работает система воздушного отопления по физическому свойству нагретого воздуха подниматься вверх. В этом случае газ транспортируется по воздуховодам в помещения, где выходит наружу, прогревает комнату и через отверстия в потолке удаляется из комнаты. Это самый экономичный вариант, обустраиваемый без дополнительного оборудования.

К недостаткам относится малая скорость перемещения нагретого воздуха и размещение вывода воздуховодов под потолком комнаты, что не всегда удобно.

Отопление с принудительной циркуляцией

Это более практичная схема, дополненная вентиляционным оборудованием. Мощность вентилятора подбирается по длине и количеству воздуховодов. Если площадь комнаты большая, устанавливается несколько вентиляторов. Воздушное отопление вентиляцией быстрее прогревает комнаты, поэтому снижаются затраты на энергоноситель. К тому же обратно засасывается поток, который остается еще теплым, на повторный прогрев также уходит меньше тепла – это дополнительная экономия.

По месту размещения сети бывают напольными и подвесными.

Напольное отопление

Магистраль воздуховодов встраивается в плинтусы или пол, наружу выпускаются только выводы. Получается максимально эффективное распределение нагрева – сначала прогревается низ комнаты, потом верх. Воздух поднимается, перемешивая потоки, но не скапливается под потолком, поскольку засасывается для транспортировки в нагреватель.

Подвесное отопление воздухом

В этом случае воздуховоды встраиваются в перекрытия потолка или в стены, выводы располагаются в верхней части помещения, например, под потолком. Такие сети сложнее скрыть, прогревается в основном верхняя зона комнат, по полу может оставаться холод. Поэтому чаще всего подвесной вариант отопления воздухом сочетается с системой теплых полов или встраиваемой напольной водяной магистралью.

Типы воздушного отопления по теплообмену

Различается три вида сетей:

• Прямоточная. Принцип такой – в нижней части дома (в подвале) ставится отопительный прибор, от которого прокладываются воздуховоды. По магистрали воздух попадает в помещение, затем выводится на улицу. Эффективность снижена выпуском нагретых газов наружу, часть тепла выпускается на улицу. Затраты высокие, а теплоотдача небольшая, потому схема практически не применяется. Но есть преимущество – при таком обустройстве отопления воздух в комнате обновляется быстро и в полном объеме. Данный тип отопления применим в цехах с риском скопления воспламеняющихся газов или неприятных запахов. Если формируется домашняя прямоточная система, то надо установить оборудование для дополнительной рекуперации, например, обменник, который позволит использовать часть выходящего тепла для повторного прогрева масс – это снизит расходы на обслуживание сети.
• Рециркуляционная. Представляет собой замкнутый цикл, в котором прогретый теплогенератором воздух подается по воздуховодам в комнату, выпускается наружу, затем остывшие потоки засасываются напольными трубами и отправляются на прогрев. При формировании сети потери тепла нулевые, но качество воздуха снижено, поскольку он не обновляется, потому схема применяется для отопления нежилых помещений.

На заметку! При рециркуляционной схеме отопления в доме устанавливается ионизатор и увлажнитель. Оборудование требуется для поддержания комфортного уровня влажности и очистки воздушных масс.

• Сети с частичной рециркуляцией. Оптимальный вариант для обустройства в доме, при котором схема оснащается вентиляционным оборудованием для подмешивания свежих потоков. Таким образом убирается минус рециркуляционной сети, но остается ее плюс – отсутствие потерь тепла.

Важно! Частичная рециркуляция – схема, которая работает на отопление, охлаждение или совмещает оба типа – зимой сеть работает как тепловая, летом – как кондиционер. При этом любой режим поддерживает оптимальный баланс свежего воздуха за счет вентиляции.

Преимущества и недостатки воздушного отопления

В сравнении с обычным жидкостным теплоносителем отопление воздухом имеет широкий ряд достоинств:

1. Предельно высокий КПД. Производительность контуров нагрева доходит до 90%.
2. Возможность быстрого включения/выключения без необходимости сливать теплоноситель. В период консервации на зиму, не придется заботиться об очистке сетевых приборов, а при запуске магистрали хватит включения теплогенератора, чтобы быстро запустить оборудование в работу.
3. Сравнительно невысокая стоимость. В системе нет запорной арматуры, переходников, радиаторов и других элементов, это явная экономия финансов.
4. Универсальность. Сеть работает на прогрев, охлаждение, обеспечивая комфортный режим температуры в любой сезон.
5. Сниженная инерционность. Свойство позволяет быстро прогреть или охладить воздух в комнате.
6. Интеграция дополнительного оборудования. Для увеличения комфорта в систему встраиваются ионизаторы, увлажнители, очистители и другие типы приборов, включая фильтровальные агрегаты – это особенно полезно для помещений с высокими требованиями к чистоте воздуха.
7. Равномерность и плавность прогрева. При движении потоков в комнате не останется не обогретых зон, снижается риск образования конденсата на потолке.

Возможность обустройства схемы в домах любой этажности – дополнительный плюс. Но есть и минусы.

Недостатки воздушного отопления:

• Энергозависимость. Сеть не будет работать без поступления электропитания, поэтому при наличии перебоев в сети, надо поставить генератор.
• Регулярность осмотра, подновления. Воздуховоды постоянно подвергаются воздействию горячих и охлажденных масс, потому могут коробиться, иногда в зоне стыков появляются щели – все дефекты следует своевременно устранять.

Еще один минус – монтаж на этапе строительства, особенно это касается встраиваемых в пол воздуховодов, к тому же вся сеть не модернизируется и не поменяет эксплуатационных характеристик.

Совет! При формировании отопления в построенном помещении применяется подвесная система. Прокладка труб под потолком – не самый эстетичный и эффективный вариант. Если предстоит замена полов, допустимо делать плинтусный прогрев.

Основные составные элементы системы отопления

Чтобы обустроить воздушное отопление дома своими руками, мастеру пригодится знание основных деталей сети, из которых формируется магистраль.

Устройства для прогрева воздуха

Это оборудование, которое нагревает массы до нужной температуры, а значит, все известные источники тепла.

Различаются 4 типа теплогенераторов:

1. Агрегаты прямого нагрева. В них воздух прогревается от тепла сгорающего топлива. Это может газ, дрова, пеллеты или другие энергоносители.
2. Электрические нагреватели прямого типа. Представляют собой мощный тепловентилятор, подключаемый к воздуховоду.
3. Приборы косвенного прогрева. В этом случае агрегат оборудован теплообменником, внутри которого перемещается горячая жидкость, нагреваемая любым отопительным прибором. Как вариант – теплоноситель поступает из центральной системы отопления и прогревает массы воздуха.
4. Комбинированные приборы. Могут совмещать несколько разных типов прогрева, например, воздушное газовое отопление и водяной теплообменник.

На заметку! Комбинированные системы считаются более практичными, поскольку работают при отсутствии одного энергоносителя. Цена оборудования выше, но оправдана бесперебойностью прогрева.

Воздуховоды

Требуются всегда, поскольку воздушное отопление считается канальным видом сети. По воздуховодам масса передается в помещение и возвращается на прогрев. Чаще всего используется циклическая транспортировка вкруговую. Однотрубная сеть имеет много недостатков, потому применяется редко. Круговая сеть воздуховодов представляет собой вид двух магистральных трубопроводов из оцинкованной стали, один из которых работает на подачу, второй на возврат масс к нагревательному прибору.

От магистральных каналов отходят трубы раздачи тепла по комнатам, присоединяются переходниками. Каналы подачи – это уже гибкие воздуховоды с меньшим сечением, чем у магистральных труб. Гибкие воздуховоды утепляются, герметизируются алюминиевым скотчем для снижения теплопотерь и увеличения шумопоглощения. В качестве изоляционного материала применяется фольгированный утеплитель толщиной до 30 мм, магистральные каналы тоже надо утеплять, выбирая толщину материала до 10 мм.

В одноэтажных строениях воздуховоды рекомендуется монтировать в пол. В двухэтажных сеть выкладывается по потолку нижнего этажа или встраивается в перекрытия, на первый этаж в этом случае прогретая масса подается сверху. Вывод воздуховода на втором этаже обустраивается в нижней части стен и по полу. Трубы обратной подачи могут быть на первом этаже у пола, на втором – у потолка.

Вентиляционное оборудование для циркуляции масс

Агрегаты требуются для принудительного перемещения воздуха по трубам. Применяются канальные вентиляторы, устанавливаются на возвратных и подающих воздуховодах.

Нюансы выбора оборудования:

• работа на разных оборотах;
• сниженный уровень шума;
• стойкость к перепадам напряжения;
• плавная система запуска;
• плавное переключение скоростей.

Совет! При выборе вентиляторов не стоит экономить, поскольку оборудование отвечает за производительность сети. Технические параметры определяются спецификой конкретной сети.

Решетки и диффузоры для распределения потоков

Воздуховоды, подводящие потоки к помещению, оборудуются вентиляционными решетками или диффузорами. Детали нужны для распределения масс внутри помещения, равномерности распределения потоков для отопления, кондиционирования. Устройства бывают потолочными, напольными, настенными, оснащаются подвижными жалюзи с регулировкой.

Заслонки и клапаны внутриканальные

Детали применяются для настройки пропускной способности сети. Подающие воздуховоды оснащаются дроссельными заслонками, которые регулируют напор масс, направляемый в разные комнаты, и дают возможность фиксировать поток.

Клапаны необходимы в разных участках воздуховодов. Например, приточные устройства устанавливаются для регулировки поступления воздуха с улицы.

Агрегаты для подготовки воздуха

При совмещении системы отопления с кондиционированием, устанавливаются фильтрационные агрегаты. Это приборы, которые могут быть угольными, электростатическими, механическими, но все направлены на очищение потоков от вредных примесей.

Кроме того, в систему встраиваются увлажнители, ионизаторы и другое оборудование, чтобы самодельное воздушное отопление отвечало всем требованиям пользователя.

Системы автоматического контроля и управления

Отопительная сеть не отличается сложностью и не всегда оборудуется автоматикой контроля. Если схема соединяется с вентиляцией, кондиционированием, требуется монтаж блоков управления для быстрого и точного изменения параметров работы. Выбираются блоки по нужному функционалу к каждой системе индивидуально.

Установка автоматики позволяет быстро настроить оптимальный режим температуры, увлажнения, менять программу на расстоянии или распределять воздушные потоки на каждую комнату, выставляя требуемый режим прогрева.

На заметку! При оснащении сети автоматикой допустимо включать отопление в систему «умный дом».

Правила расчета воздушного отопления

Без опыта и специальной подготовки выполнить правильный расчет воздушного отопления невозможно.

Заказчик в силах поручить дело мастерам и проконтролировать, чтобы в проекте отражались необходимые параметры, в частности:

1. Уровень теплопотерь. Определяется для каждого помещения по отдельности.
2. Тип оборудования для нагрева воздуха. Указывается мощность с учетом реальной теплопотери каждой комнаты.
3. Объем подогретого воздуха для обогрева дома. Этот показатель рассчитывается по мощности отопительного прибора.
4. Длина, сечение воздуховодов.

Это лишь основные пункты проекта, который надо заказывать в нескольких компаниях и выбирать по степени эффективности. Затем заказчик принимается за укладку сети самостоятельно или снова поручает дело специалистам. Цена услуги зависит от сложности проекта, вида оборудования и прочих параметров.

При тщательном просчете, соблюдении технологии монтажа и правил эксплуатации пользователь получает безопасную, экономичную и практичную тепловую сеть, период пользования которой составляет много десятилетий.