Практиката показва, че по-голямата част от собствениците на жилища, живеещи в Русия, избират да загряват системата с течен охладител. Вероятно, след като това наистина беше най-практичният вариант.
Но технологиите се развиват и се появяват все по-ефективни проекти. Като различните системи за въздушно отопление, позволяващи бързо и икономично отопление на всяка стая.
Принципът на работа и видове въздушно отопление
Трябва да знаете, че има два вида въздушно отопление, всеки от които може да се използва на практика.
Първият е реализиран в системи с нагревател. По същество той е подобен на нагряването с течен охладител с разликата, че се използва затоплен въздух вместо течност. Каналният нагревател загрява въздуха, който преминава през специални тръби в отопляеми помещения.
Въздушното отопление е отоплителна система за една или група от помещения с нагрят въздух, който е предварително загрят от пара, електричество, огън или вода. 
Основната разлика на въздушните системи от другите видове отопление е, че в тях няма отоплителни уреди. 
По аналогия с водата отоплителните въздушни вериги са гравитационни и принудени. При форсирани вериги движението на въздуха се задвижва от вентилатор. 
По метода на подаване на нагрят въздух въздушните системи се разделят на канали и канали. 
В каналните въздушни вериги основно се използва гравитационният принцип: въздушният поток, подготвен в нагревателя, се движи чрез гравитация чрез тръби, загряващи околното пространство. 
Рационално решение за въздушно отоплително устройство е да се комбинира с вентилация, поради което санитарно-хигиенните показатели на въздушната среда са значително увеличени. 
В частни къщи, в повечето случаи, въздухът се нагрява от камини или печки с вграден нагревател в системата. 
При използване на вода, газ или електрически нагреватели, най-малко две са монтирани в помещението, така че ако една единица се повреди, втората може да поддържа температурен фон от поне +5 градуса
Въздушните канали, пълни с горещ въздух, затоплят помещението. Такива системи днес са малко използвани, тъй като в процеса на работа каналите са неизбежно повредени. От редуването на отоплението с охлаждане, въздушните канали след това се разширяват, след това се стесняват, поради което ставите се отслабват и по стените се появяват пукнатини.
Това води до нарушаване на процеса на разпределение на въздуха и в резултат на това до неравномерно нагряване на помещенията, което е нежелателно. По-практична е отоплителната система на открито.
В устройството за нагряване на въздуха има много общо с традиционния изглед на водата и по-рядко използваната пара. Основната разлика е липсата на стандартни отоплителни уреди - радиатори
Принципът на неговата работа е следният. Топлинният генератор загрява въздуха, който през тръбопроводната система се подава към отопляваните помещения. Тук тя излиза навън и се смесва с въздуха в помещението, като по този начин повишава температурата в него.
Охладеният въздух се насочва надолу, където навлиза в специални тръби и отново влиза в топлинния генератор за отопление.
Топлоносителят на въздушни отоплителни системи се класифицира като вторичен, защото преди това се нагрява от първичния охладител - пара или вода (+)
Радиусът на действие на отоплителната система от загрятия въздух е разделен на локален и централен. Първият включва контурите, предназначени за обслужване на един обект (вила, стая, две или повече съседни стаи), втори жилищни сгради, обществени и промишлени съоръжения.
Всички системи са разделени на схеми с пълна рециркулация на охлаждащата течност, с частична рециркулация и директен поток.
Локалните системи с пълна рециркулация на въздуха са канал (а) и канали (б). Това са схеми с естествено движение на затопления въздух. Ако отоплението е комбинирано с вентилация, тогава се използват други схеми (c, d) с частична рециркулация. Според която част от въздуха се смесва с въздушната маса в помещението, без да се движи по каналите
Всички централни системи са категоризирани като директен поток. За тях въздушният охладител се нагрява в отоплителния център на сградата и след това се доставя до помещенията чрез дистрибутори на въздух. Централните схеми са само канал.
Системите за въздушен поток са твърде скъпи за частния сектор. Те са удовлетворени, когато е конструирана вентилацията, като обработват въздушна маса, равна на обема на въздушната маса, необходима за отопление.
Централното отопление на въздуха е организирано в индустрии, които произвеждат или използват запалими, токсични, експлозивни и др. вещества. При подреждането на селски къщи този тип се използва, ако се изисква транспортиране на топъл въздух на голямо разстояние.
Организацията на схемата за частни собственици е непрактична поради необходимостта от използване на мощно вентилационно оборудване.
Сортове на операционната система
Днес има няколко вида въздушно отопление, всяко от които е необходимо да се срещне с всички онези, които ще инсталират подобна конструкция в дома си. Системите могат да бъдат класифицирани по различни критерии. Да започнем с метода на циркулация на въздуха. Въз основа на това има два основни типа.
Естествената циркулация предполага, че нагряваният въздух се издига нагоре и се движи независимо по тръбопроводите. Следователно каналните отвори са разположени само в горната част на помещенията.
Система за естествена циркулация на въздуха
За работата на този проект се използва свойството да се издига горещ въздух. Нагряваният газ през каналите, поставени в стените, се издига в помещенията и през отворите, разположени в тавана на помещението, излиза.
Основното предимство на тези системи е ниската цена, тъй като няма нужда да се харчат пари за допълнително оборудване.
Въпреки това, значителни недостатъци са доста. На първо място, скоростта, с която въздухът се издига през тръбите, е малка. По този начин, стаята ще се отоплява за дълго време.
Освен това, когато се използва отопление с естествена циркулация, често е необходимо да се локализират изходите на въздуховодите в горната част на помещението, което не винаги е удобно.
Значителният минус на гравитационното въздушно нагряване (т.е. вериги с естествено движение на охлаждащата течност) е в ограничен диапазон. Тя варира в диапазона от 8 - 10 m
Дизайн с принудително движение на въздуха
Такива системи са задължително оборудвани с вентилационна система, чийто капацитет зависи от дължината и броя на каналите. За големи площи ще се изисква инсталирането на множество устройства. Основната задача на оборудването е да премести нагрятия въздух през каналите към отопляеми помещения. В резултат на това скоростта му се увеличава, а стаите се отопляват в най-кратки срокове.
Въпреки необходимостта от инсталиране на вентилатори, такива системи в крайна сметка са по-икономични. Поради увеличената скорост на обмен на въздух, системата изсмуква охладения въздух от помещението при достатъчно висока температура.
Той просто няма време да се охлади до минималните стойности. Повторното нагряване се изразходва за много по-малко енергия, което обикновено води до значително намаляване на разходите.
За да се стимулира движението на въздуха до потребителя, отоплителните системи са оборудвани с вентилатори, което ги превръща в категория на летливи, но значително увеличава ефективността.
На мястото на каналните отоплителни системи може да се разделят и на две групи.
Подово отопление
Отличителна черта на системата са тръбите, които се вкарват в пода или се вграждат в цокъла. Резултатът е най-ефективното разпределение на нагретия въздух, влизащ в долната част на помещението.
Топлият въздух се издига нагоре, в резултат на което протича доста бързо смесване на въздушни маси и стаята се затопля по-бързо.
Подовото въздушно отопление предполага, че въздуховодите са разположени в цокли или са вградени директно в настилката
Окачени въздушни системи
Схемата предполага наличието на канали, вградени в тавана или стените, чиито заключения са разположени строго в горната част на помещението. Най-често под тавана. Алтернативно, окачените въздуховоди със същите заключения.
Разбира се, тези системи обикновено са по-малко естетични от тези на етажните. Въпреки че има начини за декориране и маскиране на канали.
В допълнение, използването на подова система предполага, че температурата на въздуха отдолу ще бъде най-висока. В горната част на стаята ще бъде малко по-студено.
Лекарите смятат, че това разпределение на температурата е най-доброто за хората. В допълнение, тръбните щифтове, вградени в пода или основата, са почти незабележими, което значително подобрява външния вид на помещението.
Основният недостатък на системите за окачване, който е особено нежелателен за частни домове, се счита за по-нисък от горната, а температурата на въздуха в близост до пода. Нагряваният въздух загрява по-бързо и по-интензивно горната част на помещението, докато подът остава хладен. Ето защо такива системи или рядко се използват в жилищни сгради, или се комбинират с някакъв вид отопление.
Според метода на топлообмен, всички системи за въздушно отопление са разделени на три типа.
Окачените въздуховоди се монтират най-добре по време на строителната фаза на сградата. В този случай те могат да бъдат прикрити по време на довършителните работи.
Отоплителен кръг с директен поток
Директната версия е известна от няколко века. Такива системи се нагряват от древните римляни и средновековни руснаци. Принципът на директното отопление е много прост. В долната част на сградата, най-често в сутерена, е монтирано отоплително устройство, което загрява въздуха, който влиза в него. Освен това нагрятите въздушни маси през въздуховодите влизат в отопляваните помещения.
На фигурата е показано разположението на системата за въздушно отопление с директен поток. Такива конструкции са използвани в древен Рим.
След това, преминавайки през тях, се показват на улицата. Така, топлинната енергия се изразходва не само за отопление на помещението, но и в пряк смисъл на „отопление на улицата“. Ето защо системата с директен поток се счита за най-малко ефективна от всички и се характеризира с най-високите първоначални и оперативни разходи.
Основното предимство на този дизайн е пълната вентилация на отопляваните помещения. Използва се само когато необходимия вентилационен обем е равен на обема на въздушните маси, необходими за отопление. Такова условие може да бъде задължително при експлоатацията на помещения, където те работят с взривни вещества, опасни за здравето или неприятно миришещи вещества.
За домашно отопление се използва система с директен поток много рядко. Ако по някаква причина трябва да я инсталирате, трябва да инсталирате оборудването за допълнително възстановяване.
Това може да бъде въздушен топлообменник, който ще позволи да се използва част от топлината на изходящия въздух за нагряване на постъпващите въздушни маси. По този начин ще бъде възможно да се намалят оперативните разходи.
Рециркулираща отоплителна система
Нагряването се извършва чрез затворен контур. Първо, въздухът се нагрява от топлинния генератор и се движи през тръбите вътре в помещението.
Тук тя постепенно се охлажда и започва да се спуска до пода, където се намират входовете на изпускателните канали. Веднъж попаднал в тях, охладеният въздух се придвижва към топлогенератора, където отново се нагрява и цикълът се повтаря.
Използват се системи с пълна рециркулация на въздуха, ако няма нужда от организиране на изкуствена вентилация на помещението.
Такава схема е възможно най-ефективна, тъй като практически загубите на топлина са изключени. Неговият основен недостатък е лошото качество на въздуха, който циркулира в отопляваните помещения.
Ето защо тя се използва по-често за отопление на нежилищни помещения или складове. Ако такава схема се използва в жилищни сгради, задължително е да се инсталира допълнително оборудване за йонизация и овлажняване на въздуха.
Схема за частично рециклиране
Такава система позволява да се изравнят основните недостатъци на схемата за рециркулация - ниско качество на въздуха. За тази цел тя включва допълнително оборудване за вентилация, което отвежда външния въздух и го смесва в правилните пропорции с въздушните маси, циркулиращи вътре в помещението. Всичко останало е подобно на схемата с пълно рециклиране.
Системите с частична рециркулация произвеждат навлизане на част от въздуха отвън и го смесват с частта от въздушната маса в помещението. Сместа се нагрява от нагревателя до желаната температура, след което вентилаторът се изпраща в помещението
Системата се характеризира с максимална гъвкавост и е в състояние да работи в няколко режима: като вентилация, отопление или комбинирано отопление-вентилация.
Въпреки това, той може да вземе всяко желано количество въздух, да го затопли или дори да го охлади до желаната температура. Схемата с частично рециклиране се счита за оптимална за организиране на въздушно отопление в частна къща.
Аргументи в полза на избора на въздушна система
В сравнение с обичайните системи, работещи върху топлоносителя, въздушните вериги имат значителни предимства. Разгледайте ги по-подробно.
- Въздушни системи с висока ефективност. Ефективността на въздушните отоплителни кръгове достига около 90%.
- Възможност за деактивиране / активиране на оборудването по всяко време на годината. Прекъсване на работата е възможно дори в най-тежкия зимен студ. Това означава, че инвалидна отоплителна система няма да стане неизползваема при ниски температури, което например е неизбежно при загряване на водата. Тя може да бъде включена в работата по всяко време.
- Ниски експлоатационни разходи за въздушно отопление. Няма нужда от закупуване и инсталиране на достатъчно скъпо оборудване: вентили, адаптери, радиатори, тръби и др.
- Възможността за комбиниране на отопление и климатизация. Резултатът от комбинацията ви позволява да поддържате комфортна температура в сградата през всеки сезон.
- Ниска инерция на системата. Той осигурява изключително бързо затопляне на помещенията.
- Възможността за инсталиране на допълнително оборудване, което се използва за поддържане на оптимален микроклимат. Те могат да бъдат йонизатори, овлажнители, стерилизатори и други подобни. Благодарение на това е възможно да се избере комбинация от устройства и филтри, които точно отговарят на нуждите на живущите.
- Максимално равномерно отопление на помещенията без локални отоплителни зони. Тези проблемни зони обикновено се намират в близост до радиатори и печки. Поради това е възможно да се предотвратят температурни капки и тяхното последствие - нежелана кондензация на водни пари.
- Универсалност. Въздушното отопление може да се използва за отопление на помещенията на всяка област, разположена на всеки етаж.
Системата има някои недостатъци. Сред най-значимите е енергийната зависимост на структурата. По този начин, по време на прекъсване на тока, отоплението спира да функционира, което е особено забележимо в зони с прекъсвания в електрозахранването. В допълнение, системата изисква честа поддръжка и мониторинг.
Въздушното отопление е много икономично. Първоначалните разходи за неговото подреждане са малки, а оперативните разходи също са ниски
Друга негативна характеристика на въздушното отопление е, че инсталирането на конструкцията трябва да се извърши по време на строителния процес. Инсталираната система не подлежи на модернизация и на практика не променя експлоатационните си характеристики.
При необходимост е възможно да се монтира въздушно отопление в построена сграда, но в този случай се използват само окачени въздуховоди, което не е естетично и не винаги ефективно.
Основните елементи на отоплителната система
Преди да можете да оборудвате въздуха с собствени ръце, трябва да се запознаете с елементите, от които се състои.
Въздушни отоплителни уреди
Основната задача на оборудването е да затопли въздуха, който влиза вътре, до желаната температура. За тази цел могат да се използват почти всички известни източници на топлина.
В зависимост от типа на отоплителното устройство, въздушните маси се преминават през топлообменник с гореща пара, вода и т.н., или се нагряват директно вътре в нагревателя.
Топлогенераторите, използвани за отопление на въздуха в системата за отопление на въздуха, не трябва да загряват въздуха до температура над 70º, така че след смесване с въздуха в помещението да не губи своите свойства, тъй като околната среда е получила за вдишване (+)
На практика в практиката се използват четири вида конструкции като топлинни генератори за въздушни отоплителни системи:
- Директни отоплителни горивни системи. В тях въздухът се нагрява от топлината, получена от изгарянето на което и да е гориво. Този тип включва въглища, газ, дизел, пелети и други нагреватели.
- Електрическо оборудване за директно отопление. Това е мощен вентилатор, който се свързва с въздуховодите.
- Устройства за непряко отопление. Предполага се, че има топлообменник, в който циркулира гореща течност. Последняя может разогреваться любым способом: при помощи дровяной печи или любого другого отопительного прибора. Как вариант можно рассмотреть подключение теплоносителя из централизованной системы отопления.
- Комбинированная конструкция. Представляет собой две, иногда три системы разных типов, объединенных в общую конструкцию. Наиболее эффективный и практичный вариант получается при комбинировании электрической и жидкостной системы.
Последний вариант считается наиболее удачным, поскольку такое оборудование сможет обеспечить дом теплом даже в случае отключения электроэнергии или возникновения проблем с топливом. Однако по понятным причинам такие приборы имеют большую стоимость. Тратить на них средства не всегда оправданно, особенно если перебои с электроэнергией крайне редки.
Магистральные трубопроводы изготавливаются из оцинкованного металла. Это жесткие конструкции, к которым подключаются гибкие отводы
Каналы для движения воздушных масс
Отопительная система канального типа не сможет работать без сети воздуховодов. По ним воздушные массы движутся в помещения и возвращаются в теплогенератор. Чаще всего используется круговая транспортировка, поскольку однотрубные конструкции, которые тоже могут применяться, имеют ограниченный функционал и большое количество недостатков. На чертеже такая конструкция напоминает два дерева.
Роль стволов играют два жестких магистральных трубопровода, выполненных их оцинкованного металла. Один из них подающий, второй – обратка. К ним через переходники подключаются «ветви».
Это гибкие воздуховоды меньшего сечения, отходящие к комнатам. Они обязательно герметизируются алюминиевым скотчем и утепляются. Изоляция в этом случае не только сохраняет тепло, но и поглощает звуки.
Для изоляции, как правило, используются фольгированные утеплители разных марок. Для магистралей выбирается покрытие толщиной от 3 до 10 мм. Для разводящих каналов подойдет материал толщиной 25-30 мм.
Внутри одноэтажных зданий подогретый воздух направляется снизу вверх, поэтому воздуховоды могут быть вмонтированы в пол. В двухэтажных постройках сеть воздуховодов может быть проложена по потолку первого этажа либо в толще межэтажного перекрытия.
Воздуховоды обязательно должны быть изолированы. Изоляционный материал не только бережет тепло, но и поглощает звуки
В этом случае горячий воздух на первый этаж подается с потолка. Выходы воздуховодов на втором этаже располагаются в нижней части внутренних стен и на полу. Обратка тоже размещается по-разному.
На первом этаже отверстия для сбора охлажденного воздуха находятся на уровне пола. На втором, наоборот, у потолка. Здесь собираются перегретые воздушные массы, которые и поступают в обратку.
Вентиляторы для обеспечения циркуляции воздуха
Воздушные массы внутри трубопроводов транспортируются принудительно. Эту операцию осуществляют специальные вентиляторы канального типа. Оборудование устанавливается как на возвратных, так и на подающих воздуховодах. Кроме того, чаще всего они являются еще и конструктивными элементами воздухонагревателя.
При выборе вентилятора помимо технических характеристик желательно учитывать такие параметры:
- возможность работать на разных оборотах;
- минимальный уровень шума;
- отсутствие чувствительности к перепадам напряжения;
- оснащение системой плавного пуска;
- возможность плавной регулировки скорости оборудования.
Нужно понимать, что вентиляторы отвечают за напорную производительность оборудования, по сути, определяют ее. Поэтому технические параметры оборудования должны точно соответствовать специфике конкретной системы.
Схема установки внутриканального вентилятора внутри воздуховода: 1 – вентилятор осевого типа; 2 – воздухонагреватель, сооруженный из медных труб с алюминиевыми пластинами; 3 – воздухораспределитель со створками, меняющими направление
Распределение потоков: решетки и диффузоры
Все подходящие к комнате воздуховоды подключаются к вентиляционным решеткам или диффузорам. Эти элементы предназначаются для разделения потоков воздуха, предназначенных для отопления, для вентиляции и для кондиционирования, а также для равномерного распределения воздушных потоков внутри помещения.
Выпускаются напольные, стеновые и потолочные устройства, среди которых можно найти модели с подвижными регулируемыми жалюзи.
Внутриканальные заслонки и клапаны
Элементы предназначены для настройки пропускной способности отопительной системы. В подающих воздуховодах обязательно монтируются дроссельные заслонки. Устройства регулируют напор воздушных масс, поступающих в разные комнаты, и дают возможность при необходимости его фиксировать.
Клапанами оборудуются различные участки воздуховодов. В обязательном порядке ставят приточные клапаны, регулирующие приток воздуха с улицы.
Кроме клапанов, контролирующих приток и отток воздушного потока, системы вентиляции оборудуют клапанами дымоудаления и противопожарными аналогами. При пожарах они препятствуют распространению огня и стимулирующих горение газов, отводят гарь и угар из помещений
Оборудование для подготовки воздуха
Учитывая, что воздушное отопление часто объединяется с системами кондиционирования, подготовка воздуха становится востребованной опцией. В этом случае конструкция оборудуется различными фильтрами: угольными, механическими, электростатическими.
Они очищают воздух от всевозможных примесей. Дополнительно могут устанавливаться увлажнители, ионизаторы, вентиляционные анемостаты, стерилизаторы, осушители и тому подобное оборудование.
Так выглядит диффузор, равномерно распределяющий потоки на выходе из воздуховода
Автоматические системы управления
Воздушное отопление само по себе, а особенно объединенное с вентиляцией и кондиционерами, считается достаточно сложной системой. Для координации ее функционирования используются автоматические блоки управления, которые дают возможность быстро и точно изменять параметры работы системы.
При необходимости владелец может задавать нужные ему характеристики, получая максимально комфортный для него микроклимат в доме.
Блоки управления различаются по функционалу и подбираются индивидуально к каждой конкретной отопительной системе. Грамотно подобранная автоматика позволяет не только полностью контролировать воздушное отопление, но и менять на расстоянии заложенные в программу настройки, зонировано распределять воздушные потоки и включать отопление в систему умный дом.
Особенности проведения грамотного расчета
Несмотря на уверения горе-мастеров, самостоятельно рассчитать воздушное отопление очень сложно. Такая задача под силу только специалистам.
Заказчик может только проконтролировать наличие всех пунктов проекта, в число которых входят:
- Определение тепловых потерь каждого из отапливаемых помещений.
- Тип отопительного оборудования с указанием необходимой мощности, которая должна быть рассчитана исходя из реальных теплопотерь.
- Требуемое количество подогретого воздуха с учетом мощности выбранного отопительного прибора.
- Необходимое сечение воздуховодов, их длина и т.п.
Это основные пункты расчета отопительной системы. Правильно будет заказать проект у специалистов. В результате заказчик получит несколько вариантов расчета, из которых можно будет выбрать и воплотить в реальность наиболее понравившееся решение.
Система воздушного отопления – сложная конструкция, состоящая из множества элементов. Для ее расчета лучше привлечь профессионалов, для ознакомления с компонентами стоит подробно изучить схему (+)
Заключения и полезно видео по темата
Почему выбирают воздушное отопление:
Как самому рассчитать систему воздушного отопления:
Основы обустройства воздушного отопления в частном доме:
Воздушное отопление относится к числу безопасных, экономичных, чрезвычайно долговечных и надежных систем. Именно поэтому оно становится все более востребованным. Самостоятельно обустроить систему достаточно просто, а вот провести грамотные расчеты вряд ли получится.
Возможные ошибки приведут к понижению эффективности системы, постоянным сквознякам и другим неприятным последствиям. Оптимально получить профессионально подготовленный проект и при желании воплотить его в жизнь собственными руками.
Хотите сообщить интересные факты о сооружении воздушного отопления или рассказать об использовании системы? Есть вопросы или претензии к предложенной информации? Моля, напишете коментарите в полето по-долу.