Система воздушного отопления: разновидности и принцип работы

Особенности установки воздушной системы отопления

Прежде чем приступить к установке системы воздушного отопления своими руками рекомендуется сделать детальный расчет будущей системы.

Особенности расчета

Составление проекта – одна из главных частей монтажа отопительной системы. Это необходимо сделать для того чтобы:

• узнать скорость, с которой должен передвигаться воздушный поток;
• правильно выбрать отопительное оборудование с необходимой мощностью и характеристиками;
• составить детальную схему установки;
• рассчитать уровень теплопотерь.

Самостоятельно произвести такие расчеты практически невозможно, поэтому рекомендуем доверить этот этап работ профессионалам. А вот техническую часть вполне под силу сделать самому.

Приобретение отопительного оборудования

Теплогенератор покупается исходя из результатов проведенных расчетов. Его роль может выполнять электронагреватель или другой котел, который будет отвечать необходимым требованиям

Важно учитывать параметры отапливаемой площади и показатели теплопотерь

Воздуховоды, врезки и другое оборудование рекомендуется покупать в специализированных в магазинах или предприятиях, которые выпускают вентиляционное оборудование. Другие детали, которые пригодятся во время монтажа можно приобрести в каждом строительном магазине или на рынке.

Этапы монтажа

Установить систему воздушного отопления своими руками достаточно просто. В основном схема заключается в установке теплогенератора, вентилятора и системы воздуховодов. Смонтировать это самостоятельно не составит никакого труда. Условно установку можно разделить на 4 этапов:

Разводка и размещение воздуховодов. В зависимости от того, какой вид воздушного отопления устанавливается, можно применять гибкие или жесткие воздуховоды.
Фиксировать их между собой нужно армированным скотчем или хомутом. Чтобы сделать гибкие воздуховоды с круглым сечением необходимо брать термопластичные материалы. Жесткие воздуховоды изготавливаются из металла.
Полезный совет! Чтобы термопластичные материалы укрепить и усилить, можно использовать стальной каркас.
В первую очередь необходимо установить магистральный воздуховод. Только после этого приступать к монтажу мелких воздуховодов, которые будут от него отходить. Магистральный воздуховод рекомендуется обклеить фольгированным утеплителем, минимальная толщина которого 3 мм

Особенно это нужно сделать, если было принято решение установить кондиционер.
Чтобы систему можно было регулировать, мастера рекомендуют в каждом подающем воздуховоде сделать дроссельную заслонку.
Важно! В конце главного воздуховода не рекомендуется делать врезки мелких воздуховодов. Таким образом, будет сформировано одинаковое давление, и в боковые воздуховоды попадет одинаковое количество воздуха.
После того как разводка будет готова, ее закрепляют под потолком под каркасом подвесной конструкции.

Монтаж теплогенератора

В большинстве случаев теплогенератор устанавливается в подвале дома.
Важно! Если устанавливается газовый котел, работу должен проводить только сотрудник газовой службы!
Другие виды нагревателей можно установить и самостоятельно. Для воздушного отопления рекомендуется использовать только оборудование, которое работает на твердом топливе, позволяющее регулировать скорость зажигания дров.
К теплогенератору присоединяется приточный вентилятор, который будет выполнять роль нагнетателя воздуха. К вентилятору подключается фильтр, выполняющий роль очистителя воздуха от разных примесей. А к самому теплогенератору подключаются воздуховоды, которые будут поставлять теплый воздух в дом.
Монтаж воздухонагревателя один из самых простых этапов установки всей системы. В нем уже предусмотрены все необходимые отверстия для дополнительного оборудования (фильтров, кондиционеров и т.д.) и система крепежей.

Монтаж теплообменника. После установки теплогенератора приступаем к теплообменнику. Он может быть изготовлен из обычной жести. В стенке, где установлен теплообменник, делается отверстие, в которое будет выведен рукав воздуховода, и соединен с теплообменником.
Данный этап – заключительный. Здесь необходимо соединить все детали конструкции, и убедиться в правильности установленной системы.

Хочется, отметить, что канадское воздушное отопление (именно о ней мы рассказали) является оптимальным вариантом для установки в загородных домах.

Оборудование для отопления воздухом

Рекуператор в воздушной системе

Наиболее практичное и экономичное оборудование для воздушных систем – воздухонагреватели, работающие на природном газе  (пропан тоже можно использовать в случае отсутствия возможности подводки газовой трубы).  Устанавливаемое нашей компанией оборудование производства США и Канады сертифицировано и опробовано многолетней практикой эксплуатации. Среди газовых канальных воздухонагревателей мы используем оборудование таких ведущих мировых производителей, как Carrier, Rheem, AllStyle.
Современные воздухонагреватели обладают эффективностью по топливу более 93% AFUE и являются многопозиционными – то есть устанавливаются в любом положении (вертикально, горизонтально). Они поставляются в различных вариантах: с одно-, двустадийной или модулируемой горелкой, стандартным или энергоэффективным мотором. Вентилирование выполняется как однотрубным, так и двухтрубным способом.
Водяные канальные воздухонагреватели также широко используются. Для нагрева воздуха в них используется жидкостной теплоноситель – горячая вода или раствор гликоля. Вода подводится от любого источника – коллектора котельной, теплотрассы, водонагревательного котла.
Для локального отопления воздухом используют локальные воздушные нагреватели – газовые, электрические и водяные. Они работают по принципу тепловой пушки и используются главным образом для обогрева производственных и складских помещений.

Что такое система воздушного отопления и как она устроена

Существует два вида воздушного отопления: локальное и канальное. В первом случае система располагается в самой отапливаемой зоне, а во втором — тёплый воздух подаётся при помощи воздуховодов.

Система способна не только подавать воздух в помещение, но и забирать его оттуда, для того чтобы подогреть и отправить обратно. Есть возможность добавлять воздух с улицы, частично или полностью.

Локальная система состоит из обогревателя и подойдёт исключительно для небольших помещений, потому что обогревает только территорию вокруг себя. И чем дальше от источника тепла, тем холоднее. На деле такой метод чаще применяют в хозяйственных помещениях, где нет необходимости в равномерном и постоянном обогреве.

Намного сложнее система канального отопления. Здесь понадобится система с вентиляторами, увлажнители, фильтры, воздуховоды на приток и обратно, различные датчики. Но сложность системы оправдывается её эффективностью. А установив микродатчики в разных зонах, получится осуществлять индивидуальный контроль и поддерживать везде разный температурный режим. Такой способ позволит рационально использовать ресурс энергоносителя.

Плюсы и минусы обогрева помещений в доме воздухом

При видимой сложности, установить воздушную систему отопления под силу самому. Достаточно для этого воспользоваться специальными схемами. Но прежде чем принять решение, ознакомьтесь со всеми достоинства и недостатками. Очевидные плюсы:

Простота сборки и использования. А ещё давление воздуха на стенки труб меньше, чем у воды. Поэтому риск протечки минимален и даже если такое случиться, то не повлечёт за собой серьёзных последствий. По той же причине требования к трубам ниже, чем для водяной системы.

• Возможность не только обогревать, но и увлажнять воздух. Работая без увлажнителя, такое отопление сушит воздух и предотвращает появление плесени.
• Справится с аллергенами и пылью, за счёт воздухосборников, оснащённых фильтрами и ионизаторами.
• Отсутствие необходимости в радиаторах. Воздушные каналы размещаются внутри стен или совмещаются с шахтами для кондиционирования.
• Отсутствие труб и других громоздких конструкций позволяет говорить об эстетичности данной системы.
• В тёплое время года воздушное отопление с принудительной тягой способно подавать холодный воздух в помещение.
• Экономичность.
• Вентилятор в системе помогает быстро прогревать помещение до нужной температуры.
• Большой выбор нагревательного элемента.
• Отсутствие сквозняков. Да, имея воздушное отопление, форточки для проветривания открывать не нужно. Система подаёт тёплый и чистый воздух.
• Стоимость монтажа и возможность установки отопления в любое время года.
• Контроль над температурой в разных зонах.

К минусам относится:

Фильтры не справляются полностью со своей задачей и в помещение попадает пыль с улицы. Но если воздухозаборник размещён не снаружи, а внутри, то проблема не возникнет.

Фото 1. Фильтры для систем воздушного отопления. Защищают от попадания пыли и грязи с улицы в помещение.

• Необходимость регулярной замены фильтров в системе.
• Быстрое охлаждение здания после отключения обогревателя.
• Зависимость от электричества. При отключении света, вентиляторы перестают работать и нагнетать тёплый воздух. Хорошо иметь на этот случай источник бесперебойного питания.
• Невозможность полностью герметизировать отапливаемое здание из-за риска попадания СО в системе, который быстро распространится по дому и приведёт к риску для жизни людей.

Схема обогрева частного дома воздухом

Основной узел системы, как правило, устанавливается в подвале дома в его центре и включает в себя все основное оборудование:

• воздухонагреватель (теплогенератор);
• вентилятор;
• фильтр и очиститель;
• увлажнитель воздуха;
• внутренний блок кондиционера;
• различные датчики.

Не все перечисленные виды оборудования обязательны к установке. В минимальном наборе не будет вентилятора, очистителя, увлажнителя, кондиционера и датчиков. От главного узла системы, зачастую по центру дома, проходит вверх основной, магистральный воздуховод. По нему нагретый воздух подаётся на все уровни здания.

Фото 1. Схема воздушного отопления двухэтажного частного дома. Стрелками обозначены части отопительной конструкции.

Горизонтальные уровни нагревающих воздуховодов, как правило, находятся под полом каждого этажа, а также в потолке верхнего уровня, таким образом, охватывая здание как снизу, так и сверху. Отдельно монтируется система сбора воздуха внутри дома и снаружи. Внутренний воздух проходит очистку и увлажнение в основном узле, а внешний служит для дополнительной вентиляции и обновления.

Как установить

В установке подобной системы есть работы, для которых необходимо привлечь профессионалов, и те, что некоторые домовладельцы делают самостоятельно. К первым относятся:

• расчёт и проектирование системы;
• установка газового оборудования.

Ко второй категории относится монтаж некоторых частей системы (воздуховодов, датчиков). Это позволяет удешевить организацию обогрева. Проектирование и монтаж такого отопления оптимально начинать вместе с планированием дома, так как все части лучше скрыть в полах и потолках, а также сразу выделить место для установки основного узла.

Последовательность установки воздушного отопления дома:

1. проектирование системы;
2. закупка оборудования;
3. установка оборудования основного узла;
4. монтаж магистрального воздуховода;
5. монтаж остальных воздуховодов и решёток;
6. установка дополнительного оборудования (датчики температуры, влажности);
7. пусконаладочные работы;
8. отделочные работы, в результате которых составляющие отопительной системы закрываются.

Актуальные разновидности воздушной системы отопления

Сегодня специалисты предлагают несколько вариантов систем, каждая из которых имеет собственные характеристики, достоинства и недостатки. Различаются все конструкции по циркуляции воздуха, зоне размещения воздуховодов, способу теплообмена.

Системы с естественной циркуляцией

Схема основана на физическом свойстве теплого воздуха подниматься наверх, для чего оборудуются воздуховоды, отверстия в потолке для выхода потока наружу. Основное достоинство – дешевизна, но недостатков больше: малая скорость подъема, из-за чего прогрев помещения будет излишне медленным и расположение воздуховодов в верхней части помещения – это не всегда может быть удобным.

Системы с принудительной циркуляцией

Конструкции дополняются вентиляционным агрегатом, мощность которого зависит от количества, общей протяженности воздуховодов. Если предполагается обогревать помещение значительной площади, подбирается несколько приборов вентиляции. Особенность системы – принудительная подача теплого воздуха в помещения. Способ отличается оперативностью прогрева, поэтому считается более практичным для применения в быту и на производстве.

Различия по месту размещения воздуховодов

Здесь также различаются две группы конструкций:

1. Напольное расположение подразумевает воздуховоды, которые установлены в плинтуса или смонтированы в пол. Такая конструкция считается самой эффективной – теплый воздух поднимается вверх, помещение прогревается плавно и быстро.
2. Подвесное расположение – это схема с воздуховодами, встроенными в потолочные перекрытия или стены, выводы при этом располагаются в верхней части помещения (под потолком). Системы считаются менее эстетичными, но есть способы декорирования труб потолочными плинтусами и другими элементами. Недостаток – низкие показатели температуры у пола, высокие – у потолка. Системы рекомендуется сочетать с другими вариантами отопления.

Типы систем по способу теплообмена

Специалисты различают три вида конструкций:

Прямоточная. Принцип простой: в нижней части строения монтируется отопительный прибор для разогрева воздуха. Затем потоки подаются в помещения через воздуховоды. В потолке делаются отверстия для выхода теплого воздуха наружу. Достоинства – простота монтажа и качественная вентиляция помещений, недостаток – высокие первоначальные, эксплуатационные затраты, воздух буквально используется для «отопления улицы». Прямоточные системы нужны для работы в помещениях, где работают с опасными веществами, агрессивными или дурно пахнущими субстанциями.

Достоинства и недостатки воздушного отопления

По сравнению с жидкостным отоплением воздушное имеет ряд преимуществ:

1. Распределительная часть системы отопления имеет предельно простое устройство и всецело доступна для самостоятельного изготовления. Это просто сеть воздуховодов с заслонками – нет ни расширительного бачка, ни радиаторов, ни воздухоотводчиков с предохранительными клапанами.
2. Воздуховоды легко делаются из самых дешевых материалов – фанеры, гипсокартона, жести или даже картона. При этом используется самый простой инструмент – никакие трубогибы или сварочные аппараты не понадобятся.
3. Применяемые для настройки температурного режима заслонки представляют собой примитивное и дешевое устройство, чего нельзя сказать о дорогих регулирующих вентилях для системы водяного отопления.
4. Об опасности протечек или замерзания системы можно навсегда забыть.
5. Из-за низко теплопроводности воздуха уменьшаются теплопотери в стены здания (водяная система теряет таким образом до 15% тепла).
6. Вся отопительная система прокладывается скрытым способом, поэтому интерьер всех помещений имеет безупречный вид.
7. Система практически не обладает инерционностью.
8. Остывший дом прогревается очень быстро.

Поскольку воздух подается во все помещения по канальной системе, для его очистки и увлажнения достаточно установить на главном воздуховоде всего один увлажняющий фильтр.

Устройство воздушного отопления

Как всегда, имеются и недостатки:

1. В уже готовой постройке перейти на воздушное отопление невозможно – оно интегрировано в конструкцию дома и сооружается параллельно с ним. Изменить систему, например, с целью модернизации, тоже не получится.
2. Требуется регулярное обслуживание – очистка фильтров или воздуховодов, если фильтры не установлены.

Нет возможности соорудить теплоаккумулятор, как в жидкостной системе отопления. Эта проблема актуальна для дизельных и твердотопливных отопителей, КПД которых является максимальным только при работе в режиме номинальной (наибольшей) мощности.

Воздушная система отопления

Основной принцип воздушной системы отопления заключается в циркуляции основной массы воздуха внутри здания, за каждый цикл все сильнее нагревая его. Но это может привести к закупорке пространства, поэтому периодически в него подмешивается свежий очищенный с улицы. Чтобы не терять тепло из помещений, он прогревается косвенным методом через пластинчатый или иного типа теплообменник. Как известно, воздух является хорошим теплоизолятором.

Достаточно вспомнить конструкцию многокамерного окна и сравнить ее с одиночным стеклом. Не стоит даже спрашивать, в каком помещении будет теплее, потому что ответ очевиден. И благодаря чему – прослойке воздуха, которая находится в стеклопакете. Именно поэтому воздух вполне может стать и эффективным теплоносителем, и по многим параметрам лучше воды в радиаторах и трубах.

Различают следующие виды воздушных систем в зависимости от типа нагревающего прибора:

• Солнечные, в которых нагрев воздуха выполняется косвенно через теплообменник, они строятся из множества теплообменников, которые монтируются на солнечной стороне дома в каждой комнате.
• С газовым, электрическим или твердотопливным котлом. Имеет прибор в котельной, который нагревает воздух, проходящий через него до эффективной температуры. Он передается в помещения по воздухопроводам.
• Тепловые насосы воздух-воздух, земля-воздух и вода-воздух.  

Как сделать систему воздушного отопления для частного дома своими руками

Непосредственно перед монтированием системы воздушного отопления частного дома рекомендовано сделать проект. Следует рассчитать:

• площадь помещения;
• наличие теплопотерь (пол, потолки, стены, окна);
• мощность теплогенератора, который необходим для прогрева пространства;
• скорость подачи теплого воздуха;
• диаметр воздуховодов, их количество, а также крепежи к ним.

Основные используемые материалы:

• воздуховод нужной длины и диаметра;
• теплогенератор;
• решетки декоративные, которые крепятся на концах воздуховода;
• фильтра воздушные;
• вентиляторы;
• крепежные элементы;
• инструменты (шуруповерт, серебристый скотч, уровень, линейка, рулетка, карандаш).

Установка такой отопительной системы проходит следующие этапы:

1. Монтаж теплогенератора в отдельном помещении.
2. Прорезают отверстия для воздуховодов в стенах.
3. Соединяют все элементы, согласно выбранному проекту.
4. Располагают вентилятор под теплогенератором.
5. Крепят декоративные элементы.
6. Проводят диагностика всех соединений и запускается оборудование.

Для эстетики воздуховоды прячут в межпотолочное или напольное пространство.

От солнца 

Использование природной энергии сокращает расходы на обслуживание системы. Плотность выделяемой солнечной энергии зависит от времени года. Работает такой вариант за счет нагрева поверхностей воздушного коллектора солнцем и передачи тепла в помещения. Состоит из следующих элементов:

• теплоизолирующий корпус;
• абсорбирующий экран черного цвета;
• радиатор;
• стекло или поликарбонат;
• вентиляторы.

Воздух закачивается в коллектор, где, под действием нагретых солнцем абсорбирующих поверхностей, он прогревается. После он вентилятором перегоняется в помещение.

Материалы, необходимые для изготовления солнечной системы своими руками:

1. ДСП, фанера или бруски для внешнего корпуса.
2. Дно из профнастила, желательно покрыть черной краской и проложить изоляционный материал.
3. Радиатор можно взять от старых холодильников либо сделать из меди и алюминия. Многие собирают его из скрепленных между собой алюминиевых банок из-под напитков.
4. Крышка делается из стекла или поликарбоната.
5. Для теплоизоляции, корпус обклеивается пенополистиролом.
6. Вентиляторы. Можно использовать кулеры от старой техники.

Такие, собранные своими руками, системы могут работать от сети либо аккумулятора. 

На основе печи длительного горения

При наличии печи можно сделать дополнительную систему отопления от нее. Для этого делают планировку вентиляции – чтобы холодный воздух заходил в печь, а разогретый распространялся в помещении. Устанавливают гибкие каналы с теплоизоляцией, которые монтируют по всем помещениям. Они могут работать за счет естественной вентиляции, а можно также подключить вентиляторы.

Система воздушного отопления дома на основе печи длительного горения на естественной вентиляции способна отапливать до 4 комнат.

Монтируют такую модель следующими этапами:

• устанавливают печь длительного горения;
• проектируют расположение воздуховодов;
• их крепят к печке и монтируют по дому;
• внизу устанавливают вентилятор для увеличения скорости подачи воздуха в патрубки;
• проводят проверку всех соединений и запускают оборудование.

При горении выделяется сажа, поэтому такой вариант воздушного отопления требует дополнительных фильтров, которые устанавливают в воздуховоды и решетки на выходе.

На основе булерьяна

Бульеран – удивительная печка, работающая на принципе газогенерации. В нее снизу идут ненагретые массы, а сверху выходят теплые. В этом случае к такой печи подключают алюминиевые или жестяные патрубки, которые распространяют тепло по помещениям. Это еще один вариант системы воздушного отопления от печи для частного дома.

При монтировании этой системы, необходимо:

• спроектировать расположение воздуховодов;
• присоединить их к булерьяну;
• скрепить все элементы между собой, проверить их прочность и запустить систему.

Воздушное отопление набирает популярность использования в частных домах. Это простой и удобный способ прогреть все помещения сразу. Выше рассмотрены методы, как сделать системы воздушного отопления для частного дома своими руками. Они несложные и подобные конструкции можно провести в доме самостоятельно

Важно учитывать расположение всех коммуникаций и правильно рассчитать необходимую мощность обогрева

При бережной эксплуатации, постоянной диагностике и прочистке элементов, такая система отопления прослужить долго без перебоев. Она создаст комфортные условия для нахождения в помещениях в любое время года.

«Воздушное отопление» – что это такое?

В России  термином “воздушное отопление” принято именовать канальные системы обработки воздуха. Воздух нагревается (различными устройствами при помощи газа, электричества, воды и т.д.) и распределяется по помещениям через каналы воздуховодов прямого (подача) и обратного (возвратного) потока (специалисты именуют его “обратка”). Выбор оборудования – ответственный шаг. Оно 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 жилого строения и общую отапливаемую площадь.

В чем заключаются преимущества и недостатки воздушного отопления частного дома

В целом достоинством воздушного отопления является то, что оно позволяет быстро и эффективно с большой экономией производить обогрев дома. Помимо этого к преимуществам можно отнести:

• КПД воздушного отопления достигает 90%.
• Отпадает необходимость монтажа радиаторов, труб и затраты на их приобретение.
• Возможность совмещение отопления и кондиционирования.
• Максимальная безопасность за счет использования в качестве теплоносителя нагретого воздуха.
• Низкая себестоимость подобных систем.
• Низкая инерционность воздушных масс позволяет быстро прогревать помещения.
• Воздушное отопление может использоваться для обогрева любых помещений, независимо от их площади и этажности.

Недостатки также имеются. И заключаются они в том, что:

• Система отопления воздухом должна устанавливаться в процессе строительства здания.
• Требует постоянного наблюдения и частого технического обслуживания.
• Принудительная циркуляция является энергозависимой, поэтому на случай отключения электроэнергии, необходимо иметь запасной источник электропитания.