Воздушная система отопления: обогрев и кондиционирование

Разновидности теплогенераторов на газу

В сравнении с дизельными, твердотопливными и универсальными теплогенераторами газовое оборудование для воздушного отопления пользуется наибольшей популярностью.

Устройства дифференцируют по габаритам и весу:

мобильные — удобны в транспортировке;
стационарные — устанавливаются в одном месте.

Мобильные модели теплогенераторов на газу пользуются меньшей популярностью, поскольку для их работы необходимы газовые баллоны, наполненные сжиженными смесями пропана с бутаном. Самый яркий представитель переносной греющей техники – тепловая пушка.

Чаще всего тепловые пушки применяют для разового повышения температуры на стройплощадках и в торговых комплексах. В быту используют в крайних случаях (отключение отопления в доме).

Стационарные модели газовых теплогенераторов могут быть:

навесные — навешиваются на вмонтированные в стены кронштейны;
напольные — устанавливаются на пол.

Настенные модели используются для обогрева небольших объектов, их мощность обычно не превышает 35 кВт. Напольное оборудование рекомендуется применять для отопления небольших площадей. В ряду напольных агрегатов есть модели, которые можно монтировать за пределами здания, т.е. на улице.

Чтобы перерабатывающее газ оборудование атмосферного типа работало постоянно, нужно обеспечить постоянную подачу воздуха в камеру сгорания

В зависимости от распределения нагретого кислорода и способу сжигания газа, оборудование делится на:

горизонтальное;
вертикальное.

Для комнат с высокими потолками используются вертикальные устройства, а с низкими потолками — горизонтальные.

Преимущества и недостатки систем воздушного отопления

К преимуществам систем воздушного отопления относятся следующие:

Высокий уровень коэффициента полезного действия (на уровне 90%);
В схеме отопления нет промежуточных передаточных элементов (труб, радиаторов и т.п.);
Отопительная воздушная система может быть объединена с климатической системой, что для жилых помещений весьма важно, так как, таким образом, может поддерживаться необходимый микроклимат внутри помещения;
Возможность быстрого обогрева помещения за счет малой инерционности.

Имеются и недостатки систем воздушного отопления:

Эффективное воздушное отопление должно монтироваться в процессе строительства самого частного дома;
Система воздушного отопления довольно требовательна в отношении регулярного технического обслуживания;
Постоянная потребность в электропитании требует предусмотреть возможность резервного источника электроснабжения;
Невозможность модернизации такой системы в процессе эксплуатации.

При естественной (гравитационной) отопительной системе циркуляция нагретого воздуха происходит из-за изменения удельной плотности воздуха при изменении его температуры. Такая схема в меньшей мере зависит от электроснабжения, но, в то же самое время, имеет существенные недостатки.

Схема гравитационной системы воздушного отопления

Любые сквозняки или другие потоки холодного воздуха из-за открытого окна или двери вызывают нарушение циркуляции потоков воздуха в помещении. Это приводит к тому, что пространство под потолком перегревается, а рабочая часть помещения – охлаждается.

Схема работы принудительной схемы воздушного охлаждения

Принудительная схема воздушного охлаждения предусматривает применения вентилятора. Распределение нагретого воздуха происходит по воздуховодам, созданным этим вентилятором давлением.

Такой вентилятор устанавливается под камерой сгорания и, очищая отобранный из помещений воздух от пыли, различных посторонних запахов и микробов, подает его в нагретый теплообменник.

После теплообменника нагретый воздух по воздуховодам подается в помещение. Возвращается в теплогенератор воздух через вентиляционные решетки или по обратным воздуховодам.

Проектирование и расчет системы воздушного отопления

Мощность воздухонагревателя. Она должна быть достаточной для того, чтобы помещение получило достаточный обогрев при учете компенсации тепловых потерь;
Скорость подачи нагретого воздуха ;
Теплопотери через стены, полы, потолки, окна и двери помещения;
Диаметр воздуховодов. К этому относится расчет аэродинамических характеристик системы. Целью такого расчета служит определение размера потери воздушного напора.

Последствиями неправильного расчета системы могут стать:

Перегрев теплонагревателя;
Вибрация и шум при работе;
Сквозняк в помещениях.

После того, как все предварительные вопросы были рассмотрены, необходимо определить место установки воздухонагревателя. Общая инструкция по этому поводу отсутствует. Теплый воздух обычно подводится посредством припотолочной вентиляционной системы.

Теплоноситель (теплый воздух) через вентиляционные решетки доставляется ко всем помещениям через специальные воздуховоды. Ими служат смонтированные рукава.

Выходы таких воздуховодов проектируются в полу или внизу помещения возле пола. Сами решетки воздуховодов следует проектировать в местах, где люди будут находиться чаще всего.

Совет. При проектировании обязательно следует учитывать качество вентиляционной системы. Через нее в помещение ведется подача свежего воздуха

При расчетах следует принимать во внимание, что это порядка 25% общего притока воздуха в помещение

Одно из прогрессивных решений теплонагрева при организации такой системы – это солнечное воздушное отопление

В этом случае при расчете системы принимают во внимание среднее число солнечных дней в году

На основании этих данных принимают решение о количестве нагревательных элементов – солнечных коллекторов для отопления дома .

Эти элементы устанавливаются на крышах и стенах зданий и сооружений. Для них могут возводиться специальные конструкции. Преимущества такого решения – выгодная цена и возможность самостоятельного монтажа

Виды систем отопления с гравитационной циркуляцией

Несмотря на простое устройство системы водяного отопления с самоциркуляцией теплоносителя, существует как минимум четыре, пользующихся популярностью, схемы монтажа. Выбор типа разводки зависит от характеристик самого здания и ожидаемой производительности.

Чтобы определить, какая схема будет работоспособной, в каждом отдельном случае требуется выполнить гидравлический расчет системы, учесть характеристики отопительного агрегата, рассчитать диаметр трубы и т.п. При выполнении вычислений может потребоваться помощь профессионала.

Закрытая система с самотечной циркуляцией

В странах ЕС, системы закрытого типа пользуются наибольшей популярностью среди других решений. В РФ схема пока не получила широкого применения. Принципы действия водяной системы отопления закрытого типа с безнасосной циркуляцией заключается в следующем:

При нагревании теплоноситель расширяется, происходит вытеснение воды из контура отопления.
Под давлением жидкость поступает в закрытый мембранный расширительный бак. Конструкция емкости представляет полость, разделенную мембраной на две части. Одна половина бачка заполнена газом (в большинстве моделей используется азот). Вторая часть остается пустой для наполнения теплоносителем.
При нагревании жидкости создается давление, достаточное, чтобы продавить мембрану и сжать азот. После остывания, происходит обратный процесс, и газ выдавливает воду из бачка.

В остальном, системы закрытого типа, работают, как и остальные схемы отопления с естественной циркуляцией. В качестве минусов можно выделить зависимость от объема расширительного бака. Для помещений с большой отапливаемой площадью, потребуется установить вместительную емкость, что не всегда целесообразно.

Открытая система с самотечной циркуляцией

Система отопления открытого типа отличается от предыдущего типа только конструкцией расширительного бака. Данная схема чаще всего использовалась в старых зданиях. Преимуществами открытой системы является возможность самостоятельного изготовления емкости из подручных материалов. Бачок, обычно имеет скромные габариты и устанавливается на кровле или под потолком жилой комнаты.

Главным недостатком открытых конструкций является попадание воздуха в трубы и радиаторы отопления, что приводит к усилению коррозии и быстрому выходу из строя греющих элементов. Завоздушивание системы также частый «гость» в схемах открытого типа. Поэтому, радиаторы устанавливаются под углом, обязательно предусматриваются краны Маевского, для стравливания воздуха.

Однотрубная система с самоциркуляцией

Однотрубная горизонтальная система с естественной циркуляцией имеет низкую теплоэффективность, поэтому используется крайне редко. Суть схемы такова, что подающая труба последовательно подключена к радиаторам. Нагретый теплоноситель поступает в верхний патрубок батареи и выводится через нижний отвод. После этого тепло поступает к следующему узлу отопления и так до последней точки. От крайней батареи к котлу возвращается обратка.

Преимуществ у данного решения несколько:

Отсутствует парный трубопровод под потолком и над уровнем пола.
Экономятся средства на монтаж системы.

Недостатки такого решения очевидны. Теплоотдача радиаторов отопления и интенсивность их нагрева снижается по мере отдаленности от котла. Как показывает практика, однотрубная система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией, даже при соблюдении всех уклонов и подбора правильного диаметра труб, зачастую переделывается (посредством монтажа насосного оборудования ).

Двухтрубная система с самоциркуляцией

Двухтрубная система отопления в частном доме с естественной циркуляцией, имеет следующие конструктивные особенности:

Подача и обратка проходят по разным трубам.
Подающий трубопровод подсоединен к каждому радиатору через входной отвод.
Второй подводкой батарея подключается к обратке.

В результате, двухтрубная система радиаторного типа дает следующие преимущества:

Равномерное распределение тепла.
Отсутствие необходимости в добавлении секций радиатора для лучшего прогрева.
Проще выполнить регулировку системы.
Диаметр водяного контура, по крайней мере, на размер меньше чем в однотрубных схемах.
Отсутствие строгих правил установки двухтрубной системы. Допускаются небольшие отклонения относительно уклонов.

Главным достоинством двухтрубной системы отопления с нижней и верхней разводкой является простота и одновременно эффективность конструкции, что позволяет нивелировать ошибки, допущенные в расчетах или во время проведения монтажных работ.

Проектирование и расчет системы воздушного отопления

Чтобы установить воздушное отопление необходимо составить предварительный проект. Для этого необходимо рассчитать следующие показатели:

— теплопотери помещения; — необходимую мощность теплогенератора; — скорость подачи нагреваемого воздуха; — диаметр и аэродинамические характеристики воздухоотводов.

Профессиональный расчет нашими специалистами поможет вам избежать сквозняка в помещении, шума и вибрации в доме, а также перегрева теплогенератора. Место установки оборудования лучше продумать заранее.

При воздушном отоплении от единого теплогенератора необходимо решить вопрос с разводкой воздуховодов. Чтобы достичь максимально эффективного распределения тепла в помещении, необходимо приток теплого воздуха расположить как можно ближе к полу, так как в этом случае эффективное распределение тепла конвекцией достигается при небольшой скорости воздушного потока. Нагретый воздух сам стремится подняться от пола к потолку, равномерно прогревая весь объем помещения. Но, поскольку поступление воздуха идёт снизу, воздуховоды приходится прикрывать декоративными покрытиями или прокладывать их под полами между лаг.

Можно ли развести воздуховоды под потолком? Можно. Технически это гораздо легче. Но тогда вы столкнетесь со следующей проблемой: чтобы «впихнуть» нагретый воздух в комнату до самого пола, вам придется значительно усилить давление в системе и увеличить скорость воздушного потока. При этом резко увеличиваются энергетические затраты, а также акустические эффекты в воздуховодах (шумы, свист, стук, вибрация). Дополнительный дискомфорт создаст шум воздушного потока на выходе из распределительных решеток (вспомните тепловые завесы на входе в торговые центры и представьте, что они шумят в вашей комнате).

Несколько проще в монтаже вариант, когда для воздушного отопления используются кондиционеры или тепловые насосы. В этом случае теплый воздух производится аппаратом непосредственно в помещении, поэтому воздуховоды не нужны. Для теплового обмена здесь используются фреоновые магистрали. Они намного тоньше воздуховодов, и их легко расположить под потолком.

Как рассчитать воздушную отопительную систему

Чтобы сделать теплотехнический расчет воздушного отопления — совмещенного с вентиляцией или выполненного отдельной разводкой — теплотехники учитывают множество параметров:

• Теплопотери помещения (зависит от материала и толщины стен, количества и площади окон и т.п.); • Количество людей, которые будут находиться в помещении; • Количество и мощность дополнительных источников тепла; • Теплопритоки от работающего оборудования или приборов и т.д.

Простейшая схема выглядит так: 40 ватт тепловой мощности на один кубометр обогреваемого помещения. Для регионов Крайнего Севера, при учёте экстремальных температур в зимнее время, принимается коэффициент 1,5-2,0. Другая примерная схема для зданий с высотой потолков не выше 2,5 — 2,7 м. Здесь на отопление 10 м2 площади здания берётся теплогенератор с мощностью примерно 1 кВт. Для районов с сильными морозами в расчёт берутся повышающие коэффициенты.

Делаем воздушное отопление частного дома своими руками: инструкция с видео

Прежде чем приступить к монтажу отопительной системы по канадской методике, нужно грамотно выбрать оборудование и необходимые элементы: тепловой генератор, элементы крепления, герметик, воздуховоды, армированной скотч, решётки и ещё многое другое. На первом этапе работы следует установить магистральный подающий воздуховод.

Дальше от него надлежит произвести разводку небольших воздуховодов (гибких). Это делается так, в подающем воздуховоде нужно будет вырезать небольшие круглые отверстия, в них надобно установить врезки и хорошенько закрепить их при помощи скотча как показано на фото ниже.

Собранные воздуховоды потом крепят под потолком и скрывают под каркасом подвесной конструкции. Подвесной каркас для устройства потолка позволяет надёжно скрыть не только воздуховоды, но и проводку, разные коммуникации, это очень удобно при создании интерьеров.

Нужно сказать, что самостоятельно организовать такую конструкцию и каркас совсем не сложно, здесь главное знать обо всех нюансах, сложностях и подводных камнях, с которыми возможно вам придётся столкнуться при таком методе устройства.

Если вы до сих пор не решили, какая отопительная система лучше всего подойдёт для обогрева вашего дома, тогда посмотрите видео:

Договор на систему воздушного отопления и полный комплект документов

Наша компания работает с юридическими и физическими лицами. Мы заключаем договор на все предоставляемые услуги, который является документом, четко определяющим стоимость и сроки выполнения работ. Заранее обговоренные условия снижают риски для обеих сторон, а также обеспечивают выгоду сделки для продавца и покупателя. Подписание актов выполненных работ и приема-передачи оборудования означает успешное окончание работ. Мы предоставляем полный пакет документов, в том числе накладные, акты, счета-фактуры и кассовые чеки при оплате наличными, акты пуско-наладки, параметры настройки системы. После выполнения работ мы продолжаем с вами работать, в качестве консультанта и сервисной организации.

Наша компания представляет услуги по устройству воздушного отопления, вентиляции и центрального кондиционирования частных домов, промышленных и складских предприятий, коммерческих зданий. Все инженерные решения проектов соответствуют требованиям СНиП.

Достоинства воздушного газового отопление дома

Среди неоспоримых преимуществ воздушного отопления наиболее правильным будет выделить из них являются следующие:

такой вариант отопления отличается высокой производительностью и экономичностью благодаря тому, что нагрев воздуха осуществляется не в котельной, а прямо в жилом помещении;
этот способ нагрева делает возможным полный прогрев дома всего лишь за 1 – 2 часа, что является очень быстрым сроком для любой системы отопления;
небольшой объем финансовых средств, затрачиваемых на обслуживание теплогенератора, поскольку установка этих приборов не отличается сложностью, а в процессе эксплуатации они не требуют к себе повышенного внимания со стороны хозяев ввиду того, что они полностью автоматизированы. Кроме того, в случае обогрева на низкой температуре сэкономить деньги можно еще и на низком объеме потребляемого газа;
функциональность печи на газу является очень высокой, так как кроме стандартной функции обогрева она способна также вентилировать помещение и играть роль кондиционера;
вероятность протекания такой системы является очень низкой ввиду отсутствия в ней теплоносителя как такового, а также системы труб;
проводить центральное отопление необходимости не будет, что также позволит снизить эксплуатационные расходы.

Водородный генератор для отопления частного дома

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

Строение и принцип работы системы

Для полноценной работы современной воздушной системы отопления необходимо использование теплогенератора. В теплообменник нагнетается воздух. Оптимальная температура нагрева 50-60 градусов. Далее по воздуховоду горячий воздух перемещается в помещение, где равномерно распределяется, нагревая комнату. Далее через специальные отверстия (решетки, вмонтированные в пол, или стены) остывший воздух вновь возвращается к теплогенератору. Нередко для подачи остывшего воздуха используются воздуховоды обрата.

Принцип работы теплогенератора

При рассмотрении схемы становится понятно, что основными элементами теплогенератора выступают вентилятор, обеспечивающий перемещение воздуха, и теплообменник. Сегодня существует много видов воздушных отопительных систем. Одним из отличий можно выделить метод нагрева воздуха. Это возможно несколькими способами, которые показывает такая классификация систем воздушного отопления:

посредством применения теплового насоса;
использование газовой горелки. При этом допустимо как подключение к основной газовой магистрали, так и использование газового баллона.
горячей водой из централизованной системы;
использованием дизельной горелки, или воздушное отопление на отработанном масле.

Следует учитывать, что если воздуховод имеет достаточно большую протяженность (в больших помещениях), то это может вызвать некоторую теплопотерю. Чтоб ее избежать, можно внедрить в систему несколько вспомогательных теплогенераторов

Важно помнить, оптимальная длина воздуховода (при которой уровень теплопотери минимален) составляет 30 м, а продолжительность ответвлений воздуховода не должна превышать 15 м

Группа воздуховодов системы воздушного отопления

Для получения максимального эффекта от эксплуатации системы рациональным является решение дополнить ее блоком кондиционирования. Таким образом, в прохладное время года с ее помощью вы будете совершать обогрев дома, а в жаркое – производить некоторое охлаждение. Это позволит круглый год поддерживать в доме наиболее комфортную температуру. Кроме того, вы сможете дополнить воздушное отопление на твердом топливе такими полезными устройствами, как, допустим, увлажнитель или стерилизатор воздуха.

Вентиляция системы может быть двух типов:

естественная. Горячий воздух в системе просто поднимается вверх и произвольно перемещается по воздуховоду, нагревая его. Весомые минусы воздушного отопления в таком случае – то, что в случае попадания холодного воздуха в помещение (через окна, двери) он оседает в нижней части комнаты, создавая существенный дискомфорт. А в это время горячий воздух согревает потолок.
принудительная. Более эффективная модель работы системы, поскольку циркуляция воздуха значительно ускоряется посредством применения мощных вентиляторов. Система работает прекрасно, но шум вентилятора, доносящийся из воздуховода, может создавать определенный дискомфорт.

Естественная и принудительная системы вентиляции частного дома