Как сделать воздушное отопление частного дома своими руками

Плюсы воздушного отопления

Рабочая схема воздушного отопления включает минимальный набор оборудования:

1. источник тепла (теплогенератор);
2. воздуховоды, доставляющие тепло в обогреваемые зоны.

Примеры самодельного воздушного отопления подробно представлены в интернете с фото и схемами, но интерес к таким системам не ослабевает. К преимуществам воздушного отопления отнесем:

• высокий КПД, достигающий 93%;
• непосредственную передачу тепла в отапливаемые зоны без труб, радиаторов отопления и т.д;
• возможность создания микроклимата помещения объединением отопления с климатической системой;
• мощность и малую инерционность воздушного отопления, позволяющую быстро прогревать жилье до нужных температур.

Приведем несколько способов устройства воздушного отопления частного дома собственными силами, отметим плюсы и минусы каждого из способов.

Как сделать воздушное отопление частного дома от солнца

Преимущества солнечного отопления очевидны — домовладелец вкладывает средства только в приобретение оборудования, а сам источник тепла не стоит ничего. Окупаются солнечные электростанции примерно за три года, а срок эксплуатации их в десять раз больше (до 30 лет).

Существует два типа солнечного отопления: от солнечных батарей и от солнечных коллекторов.

Преимущества солнечного отопления:

• абсолютная экологическая безопасность;
• простота эксплуатации;
• постоянное развитие технологии производства и снижение стоимости оборудования.

Среди недостатков отметим:

• малую производительность станции в пасмурные дни;
• пока еще высокую стоимость оборудования и монтажа;
• необходимость точного расчета и правильной расстановки оборудования для максимально производительной работы.

Установки на солнечных батареях

Принцип работы таких установок основан на формировании солнечным светом постоянного тока при попадании на специальные полупроводники. Преобразователь переводит постоянный ток в переменный. Напряжение, которое при этом появляется в солнечных батареях, передается системе отопления. Энергия также может накапливаться аккумулятором, а затем использоваться в пасмурную погоду.

Солнечные батареи технически непросты, производство их потребует знаний и навыков. К тому же, такое оборудование обычно используют, чтобы получать электричество. Этот вид отопления используют там, где есть электрическое отопление — теплый пол или электрообогреватели. Если мощности установки достаточно, то можно обеспечивать дом горячей водой.

Эффективность батарей зависит, в основном, от количества солнечной энергии. В средних и северных широтах, где солнца недостаточно, можно порекомендовать использовать комбинированные установки, в которых солнечные батареи будут играть вспомогательную роль.

Установки на солнечных коллекторах

Принцип действия таких установок также основан на сборе и преобразовании энергии Солнца, только трансформация происходит не в электрическую, а в тепловую энергию. Теплоноситель в коллекторе нагревается под действием солнечных лучей и отдает свое тепло в помещении. Производительность такой установки также зависит от количества солнечного света.

По типу теплоносителя различают установки нагревания:

Пример простейшей солнечной воздушной системы отопления

Порядок устройства солнечного коллектора:

1. Стену южной стороны дома утеплить пенопластом и покрасить черной краской.
2. Сверху пришить деревянные рейки.
3. Снизу сквозь стену дома и утепление с краев пробить 2 конвекционных отверстия для холодного воздуха, сверху 1 для горячего воздуха. Диаметр отверстий 20 см.
4. На рейки нашить профнастил, который сверху закрыть черной полиэтиленовой пленкой (лучше стеклом).

Принцип работы коллектора очень простой: циркуляция холодного воздуха из дома происходит через нижние отверстия, нагретый воздух поступает в дом в верхнее конвекционное отверстие.

В ноябре в полдень при температуре 9 градусов в солнечный день воздух, подаваемый в дом, коллектор нагревает до 46 градусов.

Схема солнечного воздушного отопления частного дома

Как сделать воздушное отопление своими руками от печи

Рассчитывая воздушное отопление, исходят из того, что 1 кВт мощности отопительного прибора может обогреть 10 кв.м хорошо утепленного помещения. Каминные топки мощностью 10 кВт соответственно способны отапливать дом площадью 100 кв.м.

Системы естественной конвекции

Воздушная система отопления от печи (камина) подразумевает распространение тепла в другие помещения дома потоками нагретого воздуха. Для этого обычно используют гибкие теплоизоляционные каналы, идущие от камина.

Перемещение потоков нагретого воздуха может быть естественным и принудительным. Если поток воздуха направлен вертикально, то естественное перемещение будет обеспечено, если горячий воздух нужно подать на большие расстояния по горизонтали, то нужна принудительная подача. Проект воздушного обогрева дома от камина должен максимально использовать возможности естественной конвекции, для чего нужны воздуховоды большого сечения.

Огнеупорные материалы и минимальное аэродинамическое сопротивления — главные требования к воздуховодам. Длина воздуховода от камина до помещения должна быть не более 3 м. Сужений и изгибов на нем быть не должно. Система отопления естественного перемещения воздуха может отапливать не более 4-х комнат. При монтаже особое внимание уделяется изоляции участков воздухопроводов рядом с горючими материалами здания.

Системы принудительной конвекции

Принцип заключается в сборе воздуха в конвекционной камере и нагнетании оттуда в разные помещения дома одним или несколькими вентиляторами канального типа. Расстояние подачи тепла не более 10 м. Используются гибкие вентиляционные каналы или воздуховоды малых диаметров.

Схема воздушного отопление от печи с принудительной конвекцией

Как сделать воздушное отопление на основе булерьяна

Печь булерьян была разработана для канадских лесорубов. Из-за своих уникальных характеристик, она очень быстро распространилась, и сегодня булерьян используют для отопления жилья, производства, гаражей, теплиц и других объектов.

В основу работы печи положен принцип газогенерации, т.е. «тлеющего» режима горения при дефиците кислорода. Снизу в отверстия печи поступает холодный, а из труб верхней части печи выходит нагретый до 60 — 80 градусов воздух. Режим горения в такой печи полный, т.е. с дожиганием горючих газов в топке с подачей воздуха. Печь очень экономная — одной закладки дров хватает на 6 — 8 часов.

Воздушное отопление частного дома своими руками от булерьяна устраивается присоединением воздуховодов к патрубкам печи и распространением тепла воздуховодами по всему дому. Воздуховоды могут быть сделаны из гофрированного алюминия или из жести. Воздуховоды транспортируют горячий воздух только от печи, обратной подачи нет, что снижает эффективность отопления.

На фото печь-булерьян. Производство Канада

Как сделать воздушное отопление из банок

Воздушное отопление частного дома своими руками из банок — пример самостоятельного изготовления эффективной отопительной системы из подручных материалов.

1. Изготовление воздушных потоков

1. Понадобятся 196 жестяных банок из-под содовой, которые нужно отмыть и сделать отверстия снизу и сверху.
2. Скрепить банки между собой силиконом, сделав трубу из 14 банок. Всего 14 колонок по 14 банок. Это каналы, по которым будет поступать в дом теплый воздух.

2. Изготовление ящика для коллектора

• Для ящика понадобится фанера и доска, клей ПВА, высокотемпературный силикон, минвата для изоляции.
• Доску нужно обрезать в размер, стыки прибить гвоздями и проклеить.
• Готовую сухую коробку необходимо утеплить минватой.
• В верхней стенке нужно сделать 14 отверстий под размер банки. Это места сбора теплого воздуха.

3. Сборка коллектора

Сборку коллектора и подготовку его к работе лучше увидеть — весь процесс детально показан на видео в конце.

Коллектор способен нагревать воздух до 70 — 80° C. Использование такого коллектора может значительно сэкономить расход природного газа и электроэнергии на отопление.

Примерно так выглядит коллектор из аллюминиевых банок

Выводы

Многообразие воздушных систем отопления позволяют выбрать удобную и максимально эффективную схему для каждого конкретного случая. Популярность воздушного отопления в США и ЕС неслучайны — КПД установок такого отопления около 90%, тогда как у популярного в России водяного — не более 60%. Будущее за недорогими и эффективными методами воздушного отопления, поэтому уже сейчас нужно подбирать установки и использовать их для обогрева своих домов.

Как обогреть дом воздухом. Старые и современные технологии

Есть описания отопления огромных теремов в старину на Руси с помощью одной печи, причем без дополнительного нагнетания воздуха. Сегодня эти технологии утеряны, но как выяснилось далеко не полностью и вполне возможно сделать подобное воздушное отопление. В США и Канаде применяют подобную технологию, пусть и адаптированную под современность.

Эта система такого воздушного отопления работает довольно эффективно, даже в суровых условиях Аляски, Большой минус только в цене такого отопления по канадскому или американскому принципу. Однако современные системы не работают без электричества, а старинные в нем не нуждались.

Это воздушное отопление было построено под руководством генерала Николая Амосова в 1835 году. Генерал не придумывал ничего самостоятельно, он лишь усовершенствовал систему Николая Львова, который также применил найденные им старинные рекомендации. У этого отопления были свои плюсы и минусы. В дальнейшем система воздушного отопления претерпела значительные усовершенствования и изменения.

Сегодня нет необходимости производить сложные расчеты диаметров воздушных каналов, которые были тщательно рассчитаны в прошлые века. Современное управление процессом обогрева намного эффективнее старинной. Однако замечу, что в старину система работала долгие годы, при должном уходе за ней, а современные намного сложнее и следовательно обслуживание дороже.

Как и с помощью чего это достигалось в старину?

Как я уже писал выше, перед началом строительства производились тщательные расчеты и обоснования как габаритов печи и размеров внутренних дымовых каналов, так и воздушные каналы рассчитывались по формулам и все это основывалось не на теории, а на практике проведения практических испытаний таких систем отопления.

Не буду вас мучать всеми расчетами и физическими и тепловыми поправочными коэффициентами, для обоснования строительства той или иной системы воздушного отопления, просто напишу, что это все есть в книгах и построить сегодня возможность существует.

Перед вами чертежи воздухозаборников с улицы для поступления воздуха в помещение. Поступающий воздух с улицы, попадает в печь, проходя по ней нагревается и выходит в помещение уже теплым.

Точно так же и была рассчитана система воздушных каналов идущих в стенах и перекрытиях.

Есть очень точные примеры расчетов воздушных каналов и использования систем дымоходов для дополнительного обогрева помещения путем устройства в дымовой трубе дополнительного опускного канала притока наружного воздуха и еще множество различных и практичных приспособлений для большего использования тепловой энергии печей. Все это описано в старых книгах о печном искусстве.

Как сделать воздушное отопление частного дома своими руками — схемы, фото и видео

Что такое «воздушное отопление»?

В России этим термином принято именовать канальные системы обработки воздуха. Воздух нагревается (различными устройствами при помощи газа, электричества, воды и т.д.) и распределяется по помещениям дома через каналы воздуховодов прямого (подача) и обратного (возврат) потока. Оборудование подбирается исходя из целесообразности по используемому топливу (наиболее экономичный вид – газовые воздухонагреватели, или газовые теплогенераторы), мощность оборудования рассчитывается на основе инженерного расчета, учитывающего тепловые потери помещений для обогрева конкретного дома и общую отапливаемую площадь.

Плюсы и минусы воздушного отопления

Достоинства воздушной отопительной системы:

– Универсальность: Вы получаете отопление, вентиляцию, кондиционирование, очистку воздуха «в одном флаконе» – полноценную климатическую систему, а не только обогрев воздуха в помещениях дома – Легкость, скорость, дизайн: управление производится автоматически при помощи новейших «умных» термостатов в виде новомодных электронных программируемых гаджетов; скорость нагрева обеспечивается отсутствием промежуточных звеньев (теплоносителя в трубах и радиаторах отопления) – воздух нужной температуры сразу поступает в помещения. – Высочайшая эффективность системы, достигающая 95% с конденсационными газовыми воздухонагревателями. Логистика работы и оперативное управление температурой позволяет значительно снизить общий расход энергоносителя и экономит деньги. Для сравнения, традиционные системы водяного отопления имеют энергоэффективность не более 60%. – Высочайшая надёжность при газовом нагреве. Отсутствие жидкого теплоносителя исключает протечки, воздушные пробки и разморозку. – Простота обслуживания. Достаточно своевременно чистить или менять воздушный фильтр.

Недостатки отопления воздухом:

– воздушное отопление подходит для домов площадью свыше 90 кв.м. – при меньшей площади установка нецелесообразна – монтаж воздушной системы производится до финальной внутренней отделки, поэтому оптимальный вариант – ее проектирование и установка на этапе строительства дома – воздуховоды занимают определённое пространство, что может повлечь (но не обязательно) уменьшение высоты в местах их размещения максимально до 20 см. – правильная реализация системы требует профессиональных расчётов и разработки проекта. Хотя сборка воздуховодов может производиться своими руками, без помощи специалистов, но требует наличия определённых инструментов.

Схема и устройство установки

Ниже представлен составляющие воздушного отопления частного дома своими руками:

• Печь;
• Фильтрующие элементы;
• Труба, которая забирает воздух из комнаты;
• Вытяжка;
• Труба, которая подводит свежий воздух;
• Подача теплого воздуха в комнату;
• Система, выводящая остывший воздух из дома;
• Дымоход.

Состав комплексной системы

В виде теплового генератора отлично подойдет жидкостный или газовый обогреватель, оснащенный программируемым контроллером. После того, как дом полностью прогреется, сразу же срабатывает автоматика и поддерживает температуру по заданным параметрам.

Обратите внимание! Обогреватель должен включаться автоматически максимум 4 раза в сутки при условии качественно выполненной теплоизоляции. Такой режим помогает экономить энергоресурсы.

Компактные теплогенераторы на природном газе

Варианты воздушного обогрева

Итак, наша задача – нагреть воздушные массы и подать в помещения загородного коттеджа или квартиры. Как можно организовать отопление воздухом:

1. От камина, печи на дровах.
2. Использовать VRF-системы на фреоне. Проще говоря, инверторные кондиционеры, воздушные тепловые насосы.
3. Смонтировать комбинированную систему кондиционирования котел + чиллер + фанкойлы.
4. Организовать централизованное воздушное отопление (сокращенно – ВО), совмещенное с вентиляцией частного дома. В качестве источника тепла применить электрический калорифер либо газовую воздухонагревательную печь.

Веранду с большой площадью остекления удобно отапливать горячим воздухом, подаваемым из пола

Справка. Последний вариант часто реализуется в американских и канадских коттеджах, построенных по каркасной технологии. Нагревателем выступает газовая печь.

Для обогрева/охлаждения производственных цехов большого объема реализуется несколько иная схема. В помещениях построены 2 сети воздуховодов – приточная и вытяжная. Обе сходятся к вентиляционной установке – центральному кондиционеру, состоящему из таких блоков:

• 2–3–ступенчатые фильтры очищают воздушные массы перед подачей внутрь здания и выбросом наружу;
• теплообменник-калорифер №1 нагревает поток с помощью горячей воды из котельной;
• теплообменник №2 служит для охлаждения воздуха, работает в паре с чиллером;
• пластинчатый перекрестный (или ротационный) рекуператор отнимает тепло вытяжного потока и отдает приточному, экономя 50…80% энергоносителей;
• блок увлажнения;
• центробежные вентиляторы заставляют потоки двигаться через секции центрального кондиционера и дальше, по воздуховодам.

Зачем мы описали конструкцию промышленной климатической установки? Чтобы вы сразу поняли: устройство полноценного воздушного отопления + вентиляция + охлаждение – задача непростая и дорогостоящая. Но, будучи хозяином загородного дома, вы можете рассмотреть все способы обогрева, выбрать самый простой и дешевый, либо вернуться к водяной схеме – теплым полам, радиаторам.

Отопительная установка промышленной серии, работающая на природном газе

Воздухонагреватели прямого действия

Воздухонагреватели прямого действия основаны на принципе обогрева помещения раскаленной докрасна и испускающей инфракрасное излучение пористой керамической плиткой, в недрах которой и происходит сжигание природного газа. Это не что иное, как газовые камины, возле которых приятно провести время, не­жась под потоком лучистой энергии. Обычно это срав­нительно недорогие приборы мощностью 3-4 кВт, вы­пуск которых освоили некоторые изготовители отопи­тельных приборов (про выбор и размещение отопительных приборов).

Самым большим недостатком отопительных прибо­ров данного типа является то, что в отапливаемых поме­щениях «выгорает» кислород, а продукты сгорания газа остаются в помещении. Поэтому такие приборы больше служат для декоративных целей и в качестве основного источника тепла не могут быть рекомендованы.

Воздухонагреватели непрямого действия

Частично или полностью избежать вышеуказанных недостатков позволяет использование воздухонагревателей непрямого действия. Это оборудование представляет собой конвективно-радиальный теплообмен­ник и теплообменные аппараты со встроенной камерой сгорания. При нагревании воздух становится легче и поднимается вверх, а на его место поступает холодный воздух, который нагревает­ся и т.д. (рисунок 1). Таким образом возникла идея кон­вектора, который согревает помещение, не используя устройств принудительной циркуляции воздуха.

Рисунок 1. Конвекторный воздухообмен в помещении: 1 — конвектор; (+) — теплый воздух; (+/-) — охлаждающийся воздух; (-) — холодный воздух.

Газовые конвекторы и калориферы

Газовые конвекторы независимое отопительное оборудование, представляющее реальную альтернати­ву традиционным отопительным приборам. Они обес­печивают не только возможность поддерживать задан­ную температуру в пределах от 8 до 33°С в отапливае­мом помещении, но и позволяют устанавливать различ­ную температуру в разных комнатах.

Конвекторы работают по принципу сгорания при­родного газа в металлическом теплообменнике, кото­рый обеспечивает высокоэффективную передачу тепла помещению. Одновременно происходит вывод продук­тов сгорания наружу и забор воздуха для горения. Это обеспечивает экологическую чистоту помещения и его эффективную вентиляцию. По сравнению с традицион­ной системой отопления, где нужны котлы, радиаторы, разводки трубопроводов по помещению, фитинги, на­сосы и другие компоненты, при использовании конвек­торов все это оборудование не требуется, так как от­сутствует водяной контур. Именно эта особенность га­зовых конвекторов позволяет использовать их для эф­фективного отопления загородных домов, коттеджей, гаражей, теплиц и т.д. Газовоздушную смесь в этих при­борах поджигают либо искра от электронного блока, либо фитилек запальной пилот-горелки, которая, в свою очередь, воспламеняется при нажатии кнопки встроенной «пьезозажигалки». В последнем случае не требуется подвод электрической энергии.

Канальное воздушное отопление

В практике коттеджного строительства в регионах с холодным и умеренным климатом нашли широкое применение системы канального воздушного отопле­ния (рисунок 2). Такая система позволяет без традицион­ных трубопроводов и радиаторов отапливать помеще­ния дома теплым воздухом, подаваемым по специаль­ным каналам. Преимущества данного способа перед традиционными в малой инверционности системы, позволяющей за 35 — 40 минут поднять температуру в помещениях дома от -10 до +22°С.

Рисунок 2. Схема воздушного отопления дома: 1 — печь; 2 — фильтры; 3 — труба забора воздуха из помещений; 4 — забор свежего воздуха; 5 — труба подвода свежего воздуха; 6 — подача теплого воздуха в помещения; 7 — забор воздуха из помещений; 8 — дымоход.

После быстрого прогрева помещений включается автоматика, позволя­ющая поддерживать температурный режим на задан­ном уровне. К достоинствам систем воздушного отоп­ления относят:

• равномерный обогрев помещения по всему объе­му с небольшим «подпором» воздуха, который полно­стью устраняет сквозняки и возможность проникновения уличной пыли;
• возможность вентиляции помещений, фильтра­ции подогретого воздуха с устранением запахов, микробов и других посторонних включений;
• низкие эксплуатационные расходы, позволяющие повысить КПД до 93%;
• возможность работы в экономичном режиме.

В качестве теплового генератора используют газо­вые или жидкостные обогреватели с автоматикой безо­пасности. При хорошей тепловой изоляции дома для поддержания заданной температуры обогреватель включается 3-4 раза в сутки, что позволяет экономить топливо, а следовательно, и средства на обогрев жилых помещений. К примеру, для обогрева небольшого дач­ного домика одного баллона сжиженного газа хватает примерно на 8 — 12 дней.

Практически во всех системах ото­пления теплота, выработанная теплогенератором, передаётся потребите­лю воздухом. Даже в системе водяного отопления вода выступает лишь в каче­стве промежуточного теплоносителя, а окончательное распределение тепла от радиаторов всё равно остаётся за воз­духом. Исключением являются только отопительные приборы, от которых теп­ло передаётся излучением — открытые камины, инфракрасные излучатели и т.д. Но они играют ограниченную роль в ото­плении жилых домов в нашей стране.

Воздух нагревается на теплоотдающих поверхностях (поверхности тех же радиаторов водяного отопления, элек­трических нагревателей конвективного типа, «зеркал» печей и т. д.) и поступает в отапливаемое помещение, где остывает, отдавая тепло стенам, потолкам, пред­метам мебели. После этого воздух снова должен нагреться. Такой круговорот воздуха может происходить под действием естественных сил (тёплый воздух легче и поэтому поднимается вверх) или прину­дительно — за счёт вентилятора. В дальнейшем мы будем использовать термин конвекционное отопление (кстати, тут общие сведения об отоплении) для систем с естественной циркуляцией воздуха и воздушное ото­пление (ВО) для систем с принуди иль­ной циркуляцией воздуха.

Такое определение ВО не является об­щепринятым. Часто систему отопления называют воздушной, если есть система воздуховодов для раздачи нагретого воз­духа от теплогенератора (без вентилятора). Под такое определение подпадают тогда и дровяные печи типа «Булерьян» и «Профессор Бутаков», поскольку у них есгь возможность для подсоединения воздухо­водов и раздачи тёплого воздуха по дру­гим помещениям за счёт конвекции.

Если исходи из наших определе­ний, то эти печи следует отнести к си­стемам конвекционного типа.

Системы ВО можно разделить на два вида — канальные и локальные. Для канальных систем требуется система воздуховодов, как подающих, так и возвратных. Для локальных систем возду­ховоды, как правило, не нужны. Про­стейшие локальные системы ВО — это тепловентиляторы и тепловые пушки.

Рисунок 3. Теплообменник прямого нагре­ва: 1-горячий воздух; 2- теплооб­менник; 3-вентилятор; 4-холодный воздух; 5-горелка; 6-дымоход.

Рисунок 4. Теплообменник косвенного нагре­ва: 1 — горячий воздух; 2 — теплообмен­ник; 3 — вентилятор; 4 — холодный воздух; 5 — горелка; 6 — контур промежуточного теплоносителя; 7-дымоход.

Как организовать печное отопление

Важное преимущество любой печки: она одновременно греет воздух и окружающие поверхности интенсивным инфракрасным излучением. Батареи и трубы с теплоносителем не нужны.

Уточнение. Печи либо каминные топки с водяным контуром можно задействовать для отопления 2–3 небольших комнат. Змеевик подключается к гравитационной или закрытой системе с насосом.

Как применить печку для чисто воздушного обогрева:

1. На 1 комнату достаточно установить чугунную либо стальную буржуйку.
2. Чтобы отопить 2–3 комнаты общей площадью до 40 м², в простенке между помещениями выложить кирпичную печь подходящей конструкции.
3. В обжитом доме построить печку непросто. Если нет высоких эстетических требований, ставим буржуйку, приделываем к топке конвекционные кожухи и подключаем воздуховоды.

Чугунная печка с воздушными трубами и керамическим накопителем тепла на дымоходе

Вариант №3 подразумевает прокладку воздушных каналов в соседние комнаты и монтаж канальных вентиляторов, выдерживающих температуру перемещаемой среды 100–150 °C. Воздух может двигаться по трубам и самостоятельно, но слишком медленно, причем вентканал должен идти с уклоном вверх. Как устроена такая система воздушного отопления, смотрите ниже на видео.

Два первых варианта общеизвестны, но не всегда применимы:

• в квартире поставить печку вообще нереально;
• даже большая русская печь не в состоянии охватить площадь свыше 50 квадратов (на одном этаже), поэтому сгодится для отопления дачи или небольшого домика;
• фундамент плюс печь-камин из кирпича возводится на этапе строительства либо капитального ремонта здания;
• металлическая буржуйка занимает место и опасна для маленьких детей (в плане ожогов).

Железную печку можно установить своими руками – это ощутимый плюс. Но топить ее тоже придется, отсюда возникает масса неудобств: частые загрузки, запах дров и дыма в жилых комнатах, пыль. Автор видео поступил разумно, разместив буржуйку в отдельной топочной.
Мы не советуем повторять за домашним мастером одну вещь – ставить воздуховоды из алюминиевых гофр. Подобные трубы создают высокое аэродинамическое сопротивление, сильно замедляют поток. Лучше использовать оцинкованные короба.

Предварительный вывод. Печи на твердом топливе – это бюджетный вариант воздушного отопления со своими достоинствами и недостатками. Подходит для небольших строений – дачных домиков, гаражей, теплиц.

Применение кондиционеров и тепловых насосов

Как известно, современные сплит-системы способны функционировать в режиме обогрева, затрачивая втрое меньше электроэнергии, нежели обычный электрокотел аналогичной мощности. Отсюда вполне рабочее решение – купить и поставить в каждое помещение инверторный кондиционер.

Справка. Почему именно инвертор? Компрессор в таких «сплитах» не останавливается, соответственно, не застывает на морозе. Кондиционер успешно греет воздух до —5 °C на улице, дальше эффективность заметно снижается.

Плюсы данной схемы очевидны:

• отсутствие батарей, труб, котлов и прочего отопительного оборудования;
• относительная простота монтажа;
• эстетичный вид внутреннего блока;
• режим охлаждения летом;
• возможность установки в квартирах.

Воздушный способ отопления кондиционером жизнеспособен в южных регионах, где температура редко падает ниже —15 °C. Севернее «сплиты» используются только в переходной период – весной и осенью.

Остальные минусы обогрева сплит-системой:

1. Кондиционеры придется ставить во всех комнатах, что неприемлемо для коттеджей 2–3 этажа. Мульти-сплит VRF система обойдется дороже такого же количества одиночных охладителей/нагревателей.
2. Аппарат «умеет» очищать, сушить и менять температуру воздушного потока. Редкие модели рассчитаны на подмес наружного воздуха. Значит, придется делать отдельную вентиляцию.
3. При работе внешнего блока кондиционера из-за стены доносится явственный шум вентилятора и гудение компрессора.

Проблему эффективности при низких температурах решает тепловой насос «воздушник», чья работоспособность сохраняется до —30 градусов мороза. Конструкция и принцип работы идентичны сплит-системе, отличия – большие размеры и цена. Если внешний блок установить на земле и отнести на 2—3 м от здания, шум агрегата станет неслышен.

Краткий вывод. VRF системы хороши для квартир и домов малой площади, находящихся в южных районах. Тепловые насосы можно ставить и в северных широтах, но здесь играет роль стоимость оборудования. При желании кондиционер можно поставить самостоятельно.

Комбинированные многозональные системы

В данном случае теплоноситель все же используется, поэтому система называется комбинированной. Как работает подобное оборудование:

1. В каждой комнате стоит агрегат воздушного отопления/охлаждения – четырехтрубный фанкойл, внешне напоминающий внутренний блок кондиционера.
2. По одной паре труб к агрегатам подается теплоноситель от котла. Горячая вода проходит через теплообменник, обдуваемый вентилятором, за счет чего воздух помещения нагревается.
3. Когда требуется перейти на охлаждение, автоматика переключает фанкойл на вторую пару труб, подающую холодную воду от чиллера.
4. Находящиеся в комнатах пользователи могут задавать разную температуру воздуха, но включить одновременно охлаждение и нагрев нельзя. Отсюда второе название системы кондиционирования – многозональная.

Примечание. Чиллер – разновидность холодильной машины, предназначенной для охлаждения жидкости. Обычно располагается на улице под навесом либо на открытом месте (в зависимости от конструкции).

Внутри здания применяются различные фанкойлы – настенные, канальные, напольные, потолочные. Все зависит от пожеланий домовладельца и требований к эстетике. Агрегаты канального типа можно встраивать внутрь вентиляционных каналов для подогрева/охлаждения приточного воздуха.

Схема подключения кассетного, канального и напольного фанкойла к чиллеру и котлу

Достоинства многозональных воздушных систем:

• применимы в зданиях большой площади с количеством помещений 20 и более – административных и жилых домах, складах и так далее;
• могут работать совместно с принудительной вентиляцией коттеджа;
• используется любой теплогенератор для воздушного отопления – котел на твердом топливе, газе, электричестве, солярке;
• трубы с теплоносителем (холодоносителем) занимают мало места, воздушные агрегаты легко встраиваются в потолок, подвешиваются на стену либо прячутся за облицовкой;
• закрытые террасы с витражами во всю стену обогреваются внутрипольными конвекторами либо настенными фанкойлами;
• возможность настройки температуры в отдельных комнатах, дистанционное управление.

Мы считаем, что схема котел + фанкойл + чиллер наиболее универсальна, удачна с точки зрения эстетики и эксплуатации. Разумеется, такое воздушное отопление самому не сделать, это минус. Нужно произвести расчеты, подобрать оборудование, смонтировать, наладить…без знания основ выполнить указанные работы крайне сложно.

Перечислим другие негативные моменты:

• высокая цена климатических установок;
• котел и чиллер – довольно габаритные аппараты, занимающие 2–3 м² площади;
• работа системы целиком зависит от электричества, при отключении света подача тепла прекратится.

Вывод. Многозональная комбинированная схема – наилучший способ воздушного обогрева жилища. Но для реализации потребуются значительные вложения.

Отопление, совмещенное с вентиляцией

Это классический способ обогрева зданий воздухом, применяющийся на предприятиях с прошлого века. Впоследствии производители начали выпускать малогабаритные аналоги промышленных вентиляционных агрегатов, устанавливаемые в частных домах. Благодаря менее жестким требованиям к чистоте воздуха схема обработки тоже упростилась.

Разъясним принцип работы системы «вентиляция + отопление» пошагово:

1. Источником тепла выступает печь, обычно – газовая. Внутри установлена горелка, воздушный теплообменник, вентилятор и электронный блок управления.
2. От печи расходится первая сеть воздуховодов, распределяющих нагретый воздух по комнатам. С помощью диффузоров, решеток и других приточных устройств струи подаются в помещения (как правило, в верхнюю зону).
3. Вторая сеть каналов собирает загрязненный/остывший воздух из нижней зоны комнат в общий коллектор, подсоединенный к печи снизу.
4. Пройдя по коллектору, отработанные воздушные массы проходят очистку в сетчатом либо ячейковом фильтре, затем направляются в теплообменник, где нагреваются горелкой.
5. Электроника следит за безопасной работой газового воздухонагревателя, поддерживает температуру на выходе, сигнализирует о загрязнении фильтров.

Типовая схема воздушного отопления с рециркуляцией. Нагревателем служит печь и кондиционер с канальным внутренним блоком

Дополнение. Поскольку отопитель сушит воздух, на подающем канале обычно ставится автоматический увлажнитель с электронным гигрометром. Последний расположен на обратном воздухопроводе для измерения влажности потока.

Воздухогрейная печь – агрегат довольно шумный, поэтому ставится в отдельном помещении. Продукты горения удаляются через обычный либо коаксиальный дымоход (зависит от конструкции нагревателя). Воздуховоды из оцинкованной стали прокладываются несколькими способами:

• по подвалу или цокольному этажу;
• прячутся в полах и деревянных перекрытиях;
• по чердаку;
• вертикальные каналы идут вдоль стен и зашиваются облицовочными материалами.

Вентканалы больших размеров закладываются под гипсокартонную отделку

Температура воздуха на подаче достигает 40…45 °C, скорость движения по вентканалам – 4—5 м/с. Быстрее нельзя, появится дополнительный шум. При таком раскладе диаметр основного коллектора достигает 300 мм, мы взяли типичный расход – 1000 м³/ч, хотя бывает и больше.

Закономерный вопрос: зачем нагревать воздушные массы до 40 °C, если в доме достаточно 22 градуса? Отвечаем: система отопления должна компенсировать 2 вида теплопотерь – через строительные конструкции и расход энергии на подогрев притока, поскольку вентиляция нужна в любом случае. Соответственно, мы доводим воздух до температуры 20–24 °C (компенсируем потери дома), потом перегреваем до 40…45 °C.

Заключение. Схема «вентиляция + отопление» – самая громоздкая и дорогостоящая. Здание необходимо подготовить заранее – еще на стадии проектирования, иначе воздуховоды пройдут прямо по комнатам. Эффективность работы сильно зависит от способа вентилирования здания, который мы обсудим далее.

Особенности системы водяного отопления

Топки печей и каминов для систем водяного отопления оснащены теплообменником со змеевиком, по которому циркулирует вода или антифриз. «Незамерзайку» в обязательном порядке заливают в контур в холодное время года на «дачах выходного дня». В домах для постоянного проживания — только в случаях, когда трубы проходят через неотапливаемые чердачные и подвальные помещения. Работает система следующим образом: теплоноситель нагревается проходя через змеевик в топочной камере, далее «выталкивается» в трубы, а через них в радиаторы, проходит по всему дому, отдавая энергию, затем уже в остывшем виде возвращается обратно в печь или камин. Для лучшей циркуляции воды (антифриза) по закольцованной системе используется специальный насос, для защиты оборудования от последствий перегрева — расширительный бак.

Теплообменник может быть не только встроенным, но и внешним. Внешний теплообменник идеально подходит для создания двух- и трехконтурных систем, например, отопление плюс горячее водоснабжение или радиаторное отопление плюс теплые полы плюс горячая вода.

4 преимущества водяного отопления:

• если грамотно рассчитать мощность и свести к минимуму потери тепла, энергии от одной дровяной печи хватит на обогрев всех комнат в доме;
• воздух прогревается более равномерно, поэтому скорость перемещения воздушных масс не настолько высокая, чтобы поднимать пыль;
• трубы и радиаторы долго остывают, отдавая тепло и после затухания углей в топке;
• комфорт – отопление такое же как в квартире.

3 недостатка:

• КПД камина ниже, чем при подключении воздушного контура (часть энергии «забирают» металлические трубы и вода);
• сложный и дорогой монтаж «с нуля» (зато оборудование с водяным контуром достаточно легко встроить в уже имеющуюся систему труб и радиаторов);
• техническое обслуживание минимум дважды в год, постоянный контроль уровня и состояния теплоносителя в контуре.

Что же выбрать?

Если стоит задача отапливать одним обогревательным прибором дом, где живут круглый год, то лучше купить камин с водяным контуром и организовать систему водяного отопления. Если нужно быстро прогреть дачу во время редких приездов или подстраховаться на случай выхода из строя основного обогревателя (например, газового котла), то имеет смысл обратить внимание на оборудование с воздушным контуром.

Воздушное отопление частного дома своими руками: виды схем

Для того, чтобы обогрев воздушного типа работал максимально эффективно именно в вашем случае, каждый должен знать все имеющиеся виды схем организации. Каждый вид имеет принципиальные отличия и тонкости монтажа.

Классификация систем

Воздушное отопление по принципу циркуляции воздуха бывает естественное и принудительное. При естественной циркуляции воздух поднимается к потолку и перемещается по воздуховоду в тот или иной участок дома, который необходимо обогреть. Принудительная циркуляция воздуха выполняется путем использования в установке мощных вентиляторов.

Принцип действия естественной и принудительной систем

По типу масштабности отопление бывает локальное и центральное. Локальная система нужна для создания комфортной температуры в конкретном помещении. А централизованная система воздушного отопления для частного дома обеспечивает нагрев и поддержание температуры во всей жилой постройке.

Состав и схема работы централизованной системы

По принципу осуществления теплообмена установки подразделяются на приточные, рециркуляционные и с частичной рециркуляцией. Приточные применяются для использования воздуха с улицы, который подается вентилятором к нагревателю.

При частичной рециркуляции применяется как воздух с улицы, так и теплый воздух из помещений дома. При рециркуляционном принципе воздух постоянно обновляется, остывая в помещениях и вновь нагреваясь в воздухонагревателе или рекуператоре.

Схема с частичной рециркуляцией воздуха

По расположению системы бывают подвесные и напольные. С помощью напольной установки воздух не только быстро нагревается, но и по воздуховодам попадает во все помещения, отдавая им тепло. Данную систему к тому же можно дополнить климат-контролем. Это значит, что летом,в жаркое время, температуру можно также и понизить. С помощью такой функции в помещении становится достаточно комфортно.

Пример напольной установки с наружным расположением

Если выбор покупки остановится на воздушном отоплении дома по канадской методике, то это значит, что в вашем распоряжении будет возможность задавать и контролировать не только температуру воздуха, то также влажность и степень очистки.

Система, выполненная по канадской методике, позволяет регулировать практически все параметры микроклимата

Нормы монтажа

Условия монтажа ВК простые, но для специалистов, существует множество нюансов, которые надо знать, чтобы пользователь не разочаровался в выборе воздухогрейного котла.

Котел отлично смотрится в интерьере. Источник фото: ogodom.ru

Особенности установки ВК:

1. Установка котла осуществляется в помещении в процессе строительства здания.
2. Специалистами предварительно должен быть выполнен проект установки с учетом фактических отопительных и конструктивных характеристик здания, в соответствии с которым будет подбираться основное и вспомогательное оборудование.
3. Система должна быть оборудована резервным источником электроэнергии.
4. Для повышения КПД котёл устанавливаться в помещении с хорошей теплоизоляцией стен.
5. Топочная должна иметь хорошую систему вентиляции для проветривания.
6. Воздуховоды имеют смысл, если вы их устанавливаете в многоуровневых домах площадью более 100 м2.

Для выбора ВК потребуются следующие данные:

• мощность ВК с учетом потерь тепла в здании;
• скорость поступления подогретого воздуха в комнату;
• технические данные системы воздуховодов;
• место установки ВК.

Если монтаж котла потребителям кажется сложной и невыполнимой задачей, лучше его доверить фирме, которая выполнить весь комплект монтажно-наладочных работ системы отопления дома, в таком случае можно избежать несогласованности и обеспечить надежную и безопасную эксплуатацию оборудования на долгие годы.

Вывод

Воздушное отопление удобнее и дешевле водяного. Это предпочтительный вариант для частного дома, но только если тот еще не построен. Существует несколько видов воздухогрейных отопителей. Наиболее экономичны пиролизные.