Повітряне опалення: варіанти виконання

Зміст:

1. Що це таке
2. Плюси і мінуси:
2.1 Переваги
2.2 Недоліки
2.3 Однак
3. Джерела тепла:
3.1 Котли на твердому паливі
3.2 Газові котли та кліматичні комплекси на їх основі
3.3 Електричні системи повітряного опалення:
3.3.1 Грунт-повітря
3.3.2 Вода-повітря
3.3.3 Повітря-повітря
4. Як розрахувати повітряну опалювальну систему
5. Висновок

Як організувати повітряне опалення котеджу або складу? Яке обладнання для цього необхідно?

Що може послужити джерелом теплової енергії і як розвести тепло від нього? Давайте постараємося розібратися.

Досить незвичний вид котельні, вірно?

ЩО ЦЕ ТАКЕ

Строго кажучи, до цієї категорії відносяться всі способи обігріву без посередництва теплоносія. Сюди належать і теплові гармати, і кондиціонери в режимі обігріву, і звичайні тепловентилятори.

У сталій термінології, однак, обладнання для повітряного опалення – це досить обмежений список пристроїв, призначених для нагрівання повітря і його подачі в повітроводи. Джерелом тепла може служити і електрика, і згоряння газу, солярки або відпрацьованого масла.

Ми не будемо обмежувати себе у виборі якимись рамками і постараємося розглянути найбільш практичні схеми реалізації повітряного опалення, незалежно від того, як позиціонуються на ринку відповідні пристрої.

ПЛЮСИ І МІНУСИ

Варто зробити невеликий ліричний відступ. Недоліки і переваги доведеться все-таки обговорювати стосовно класичної схеми: джерело тепла знаходиться в одному приміщенні; по всім іншим тепле повітря розводиться повітроводами.

Однак: на практиці для приміщень великого об'єму без перегородок (для гаража, теплиць або цеху) використовується або декілька джерел тепла, або один з направленими за допомогою заслінок повітряними потоками. Розводка теплого повітря рукавами просто не потрібна.

На фото – теплові гармати, які часто використовуються у виробничих приміщеннях в якості мобільного джерела тепла

ПЕРЕВАГИ

Мала інерційність. Приміщення після запуску повітряних опалювачів прогріється за лічені хвилини. Для порівняння: при конвекційному опаленні будинку з посередництвом теплоносія тільки вихід води в батареях на прийнятну температуру може зайняти до двох годин.
Відносна дешевизна. Котли повітряного опалення за вартістю не відрізняються від призначених для водяних опалювальних систем; а ось розводка помітно дешевше. Алюмінієвий рукав і вентиляційна решітка непорівнянні за вартістю з радіатором, трубою і фітингами до неї.
Стійкійть до низьких температур. Повітряне опалення виробничих приміщень можна сміливо зупиняти на ніч і не боятися розморожування труб і радіаторів.
Легкий прихований монтаж. Водяне опалення передбачає, що як мінімум самі радіатори або конвектора залишаються на виду. Так, існують і в середині конвектори опалення; але спробуйте втопити їх в бетонне перекриття в міській квартирі. А підняти підлогу на необхідні кілька сантиметрів не завжди дозволяє висота стель, та й обсяг роботи при цьому буде вельми немаленьким.
Суміщеність з вентиляцією. Більше того: повітряні теплові насоси для опалення можуть за необхідністю здійснювати і кондиціювання повітря.

Схема демонструє напрямок повітряних потоків при роботі кліматичного комплексу на обігрів

Простота запуску. Опалення повітрям не вимагає довгого балансування радіаторів, відведення повітря з розширювального бачка і радіаторів, налаштування робочого тиску в системі опалення і інших утомливих процедур.

Справедливості заради: балансування виконується тільки при першому запуску, а проблему відведення повітря дозволить вирішити автоматичний повітряний клапан опалення.
Він самостійно дасть вийти повітрю і перекриє дорогу теплоносію.

НЕДОЛІКИ

По суті, серйозна проблема тільки одна. Якщо витяжну вентиляцію у приміщенні легко розташувати під стелею, де вона нікому не завадить, то монтаж повітряного опалення виконується так, щоб приплив теплого повітря був за можливістю ближчим до підлоги.

У цьому випадку можна забезпечити ефективний розподіл тепла конвекцією при невеликій швидкості повітряного потоку. Так, можна нагнітати повітря з-під стелі потужним потоком, і воно теж ефективно прогріє кімнату; але чи сподобається вам постійний протяг в спальні або вітальні?

А раз приплив повітря розташований внизу – значить, повітроводи доведеться або ховати за декоративне покриття стін, зменшуючи корисний об'єм приміщення, або укладати під чистову підлогу, між лаг.

Корисно: виходом може бути і порівняно невеликий декоративний короб з гіпсокартону.

При стельовій розводці теплого повітря доведеться забезпечити досить велику швидкість потоку

ОДНАК

Опалення кондиціонером або тепловим насосом дозволяє обійти всі проблеми, пов'язані з розведенням теплого повітря. Проект повітряного опалення може включати кілька незалежних пристроїв, або так звану мультисплітсистему – один зовнішній блок і декілька внутрішніх.

Магістралі куди тонше повітропроводів, і їх легко розташувати під стелею.

ДЖЕРЕЛА ТЕПЛА

Які джерела тепла можуть використовувати теплогенератори для повітряного опалення?

КОТЛИ НА ТВЕРДОМУ ПАЛИВІ

Найбільш, мабуть, популярна піч для повітряного опалення – булер’ян. Назва виготовлювача давно стала прозивною для всіх піролізних печей з трубами-теплообмінниками, що забезпечують природну циркуляцію нагрітого повітря.

Піч розташовується в будь-якій точці будинку. Для неї зовсім необов'язкова котельня: у вітальні вона не зіпсує дизайн приміщення своїм виглядом і не забруднить повітря продуктами згоряння.

В принципі булер’ян здатний прогріти будинок з досить складною конфігурацією приміщень і за рахунок природної циркуляції; проте за необхідністю гаряче повітря від нього розводиться алюмінієвими повітроводами з природною або примусовою циркуляцією по декількох кімнатах або поверхах.

Змонтувати систему повітряного опалення з булер’янів своїми руками зовсім не важко.

Інструкція проста:

Встановлюємо піч у будь-якому місці, де вона не буде заважати і поруч є можливість зберігати добовий запас дров.
Кріпимо термостійким алюмінієвим скотчем алюмінієві ж повітроводи зверху до труб, що опоясують паливник.
Знизу кріпимо короткі відрізки тих же повітропроводів із зафіксованими в них канальними вентиляторами.
Розводимо рукава від печі по кімнатах, які планується опалювати.

Тут розводка зроблена більш дорогою, але і маючою кращими теплоізоляційними властивостями сендвіч-трубою

Вельми цікава альтернатива – каміни з повітряним опаленням. Звичайний камін марно віддає з продуктами згорання більшу частину тепла, тут же вироблена при згорянні палива теплова енергія використовується для нагріву повітря в чавунному або сталевому кожусі.

Далі нам все знайоме: повітря по системі повітроводів розводиться по кімнатах.

ГАЗОВІ КОТЛИ ТА КЛІМАТИЧНІ КОМПЛЕКСИ НА ЇХ ОСНОВІ

Вони використовуються і як окремий пристрій, що забезпечує будинок теплом, і як частина кліматичного комплексу.

У першому випадку схема роботи досить проста: котел, спалюючи газ, нагріває теплообмінник, через який примусово проганяється повітря. Потім воно розводиться по приміщеннях.

Рішення другого типу включають, поряд з котлом, додаткове обладнання:

Систему рекуперації тепла;
Систему кондиціонування повітря (в цій якості виступає, як правило, канальний кондиціонер);
Зволожувач повітря;
Ультрафіолетовий очисник, який знезаражує циркулює по дому повітря;
Фільтр для уловлювання пилу.

Проект обійдеться, зрозуміло, недешево. Вітчизняна кліматична система Антарес Комфорт, наприклад, може похвалитися вартістю приблизно в 3000 рублів на квадратний метр площі, яка обслуговується, що для котеджу площею в 150 квадратних метрів виллється в досить вражаючі 10 з гаком тисяч євро.

Для порівняння: опалювальне обладнання від відомого американського виробника Goodman обходиться в 1300-1500 рублів на квадратний метр. Це теж вартість комплексу під ключ, проте він забезпечує тільки обігрів.

Зрозуміло, виробник готовий запропонувати і комплексні рішення за більш високою ціною

Цікаво: Газові котли для повітряного опалення Goodman GMS, GDS і GMP мають дуже низьку температуру продуктів згоряння на виході – всього близько 40С, що дозволяє використовувати в якості димоходу ... пластикові вентиляційні труби.

ЕЛЕКТРИЧНІ СИСТЕМИ ПОВІТРЯНОГО ОПАЛЕННЯ

Найпростіша і неперевершена за дешевизною система електричного повітряного опалення – звичайний тепловентилятор. Витрачаючи потужність близько 2 кіловат, він швидко нагріває повітря, проганяючи його через розпечену спіраль. На жаль – крім низької енергоефективності, така схема погіршує склад повітря в приміщенні, спалюючи кисень.

Різноманітні теплові гармати та електричні конвектори з обдуванням низькотемпературного теплообмінника вже більше цікаві. Вони, будучи суміщеними з системами рекуперації тепла, вже можуть створити в будинку цілком комфортний клімат. Витрати енергії будуть дещо меншими, ніж у випадку застосування електричного котла.

Однак системи прямого обігріву все одно обходяться занадто дорого.

На щастя, вже багато років існують теплові повітряні насоси для опалення, найпростішим з яких є звичайний віконний кондиціонер. Вони витрачають тепло не на нагрівання повітря, а на перекачування тепла з більш холодної вулиці. Як варіант – насоси можуть віднімати тепло у води або грунту.

Джерело низькопотенційного тепла може бути будь-яким. Принцип роботи насоса загальний для всіх реалізацій

Давайте розглянемо принципові схеми роботи повітряних теплових насосів. Точніше, джерела тепла в них.

ГРУНТ-ПОВІТРЯ

У ґрунту нижче рівня промерзання температура постійна цілий рік і зростає із збільшенням глибини. Досить занурити в грунт кілька глибинних зондів або горизонтальний колектор – і можна цілий рік витягувати тепло для обігріву повітря в будинку.

Геотермальні насоси найбільш універсальні. Їх основна проблема – дорожнеча як самого пристрою, так і його монтажу.

ВОДА-ПОВІТРЯ

Якщо у вас високий рівень проточних грунтових вод – завдання різко спрощується. Достатньо, спрощено кажучи, вирити неглибокий колодязь і занурити в нього зонд-теплообмінник. Та ж схема може бути використана, якщо поруч є незамерзаюча природна водойма.

Обмеження зрозуміло і очевидно: вода є далеко не скрізь.

ПОВІТРЯ-ПОВІТРЯ

Тут ми бачимо дві основні категорії пристроїв.

Мультисплітсистеми застосовуються для підтримки клімату в невеликих будинках. Обмеження пов'язане з тим, що довжина магістралі не може бути нескінченно великою: адже компресор повинен прокачувати через трубки фреон, а стінки труби надають йому помітний опір.
Канальні кондиціонери – це типова, канонічна система повітряного опалення. Від одного внутрішнього блоку теплового насоса повітря каналами-повітроводами розводиться по всіх приміщеннях.

В цьому секторі ринку на вітчизняному ринку пропонують свою продукцію насамперед японські виробники – Daikin і Mitsubishi. Трохи рідше можна зустріти американські Lennox і Carrier.

Функція зовнішнього блоку – охолоджувати навколишнє повітря і транспортувати теплову енергію всередину будинку

Загальна проблема пристроїв – залежність ступеня їх ефективності від температури на вулиці.

ЯК РОЗРАХУВАТИ ПОВІТРЯНУ ОПАЛЮВАЛЬНУ СИСТЕМУ

Варто домовитися: точний розрахунок повітряного опалення – суміщеного з вентиляцією або виконаного окремою розводкою – виконується фахівцями з урахуванням довгого ряду факторів:

Матеріалу і товщини стін;
Кількості та площі вікон;
Кількості людей, які будуть перебувати в приміщенні;
Кількості та потужності додаткових джерел тепла і т.д.

Спрощена схема – та ж, що і для інших опалювальних систем: 40 ват теплової потужності на кубометр опалювального приміщення. Для районів Крайньої Півночі з урахуванням вкрай низьких зимових температур береться коефіцієнт 1,5-2,0.