Как устроить воздушное отопление загородного дома: правила и схемы сооружения

Преимущества и недостатки системы воздушного отопления

Есть основные преимущества такого вида обогрева помещений. А именно:

• высокий КПД;
• быстрый прогрев пространства;
• температурные показатели поддерживаются согласно заданным значениям;
• есть возможность совмещения с другими видами обогрева;
• отсутствуют громоздкие радиаторы.

Но у них есть также свои недостатки:

• монтаж возможен только на этапе строительства;
• большое потребление электричества;
• система нуждается в постоянном обслуживании (замены фильтров, дополнительных элементов и так далее.

Несмотря на недостатки, способ прогревания помещений с помощью перемешивания воздушных масс удобный и простой в использовании.

Принцип работы

Теплогенератор обычно имеет в своем составе камеру сгорания, горелку и калорифер. Снизу, из-под вентилятора, холодный воздух попадает в теплообменник. Топливо, которое сжигается в камере сгорания, выделяет энергию. За счет нее теплообменник нагревается, а значит, температура воздуха, который находился в нем, поднимается. Далее прогретые потоки поступают в воздухоотводы и направляются в помещение. Теплогенераторы бывают разных видов, одни работают на магистральном или сжиженном баллонном газе, другие – на дизельном топливе. Горелка, благодаря своей универсальности, может сжигать любое вещество. В любом, даже стандартном нагревателе, горелку можно заменить. Вместе с ней монтируется и вся подводящая система. Все отработанные газы уходят через дымоход.

Воздушная система отопления частного дома предполагает использование воздухоотводов одного из двух видов: круглого или квадратного. Первые имеют минимальное аэродинамическое сопротивление, их диаметр составляет 10-20 см. Квадратные или прямоугольные воздухоотводы выполняются в виде коробов. Чаще всего используют детали площадью 10*15 или 32*40 см. Такие воздухоотводы легче монтируются и занимают меньше места.

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.

Какое отопление лучше – воздушное или водяное

Главный аргумент в пользу воздушного варианта отопления – отсутствие радиаторов под окнами, трубной разводки и вообще, посредника в виде теплоносителя. Но даже это утверждение не выдерживает критики – водяные теплые полы тоже полностью скрыты, а посредник все равно присутствует – сам воздух.

Предлагаем сравнить водяное отопление с воздушным, опираясь на рекламные заявления:

1. У системы ВО более высокий КПД. Это неправда, эффективность одинакова при условии, что в обоих случаях применяются теплогенераторы на одном топливе. Исключение – кондиционеры, потребляющие 300 Вт электричества на подачу 1 кВт тепла.
2. ВО можно отключить посреди зимы, ничего не замерзнет, трубы не лопнут. Это верно, но радиаторная сеть, заполненная антифризом, тоже не пострадает от мороза.
3. Невысокая стоимость эксплуатации ВО. Утверждение правдиво по отношению к печам, кондиционерам, фанкойлам и водяным системам. При отоплении вентиляцией вам придется чистить спрятанные воздуховоды от пыли, бактерий. Операция выполняется специализированной техникой.
4. Для воздушного отопления не придется покупать дорогостоящую запорную арматуру, трубопроводы, батареи, гребенки. Правда, оцинкованные вентканалы стоят дешевле оборудования водяной сети. Но воздуховоды Ø300 мм (эквивалент – квадрат 200 х 350 мм) надо где-то прокладывать, зашивать. Стоимость монтажа выйдет немалой.
5. ВО быстрее протапливает комнаты. Неверно, ВО быстро нагревает воздух, окружающие предметы остаются холодными. На полный прогрев у обеих систем уйдет одинаковое количество времени.
6. Совместно с воздушными системами применяется дополнительное оборудование очистки, увлажнения, ионизации. Качество воздуха повышается. Все правильно, теплые полы либо радиаторная сеть не занимается очисткой домашней атмосферы.

Остальные доводы весьма неубедительны. Пример: воздушным способом можно отопить помещение какой угодно площади на любом этаже. Непонятно, что мешает проложить 2 трубы на 20-й этаж, поставить там батареи или фанкойлы. Вместо этого предлагается тянуть туда здоровенный воздуховод.

Все аргументы за и против подробно изложит известный эксперт Виктор Сухоруков в своем видеоролике:

Система отопления в загородном доме площадью 300 кв. метров

В этом доме выполнили монтаж котельной, радиаторной системы отопления, «теплых полов» и конвекторов.

Котельная

Отопительный котел Ferroli с группой безопасности и системой дымоудаления Raab

Накопительный бак-водонагреватель (бойлер) системы ГВС

Распределительная гребенка с расширительным баком Reflex

Коллекторные шкафы напольного и радиаторного отопления Oventrop

Коллекторный шкаф радиаторного отопления с клапаном гидравлической увязки Oventrop

Отопительные радиаторы с термостатическими клапанами и воздухоотводчиками

Стальные трубчатые радиаторы фирмы Zehnder

Польный отопительный конвектор под стеклянными дверями

Устройство отопления – какие элементы понадобятся?

Вне зависимости от типа выбранной системы для ее обустройства понадобится приобретение:

• теплового генератора;
• воздуховодов;
• вентилятора;
• решеток для забора и подачи воздуха.

Теплогенератор – это печь (котел) для сжигания определенного вид топлива с целью подогрева воздуха. Он может функционировать на любом горючем. Для работы воздухонагревателя используется природный газ, сжиженное либо жидкое топливо, даже дрова или уголь. Важный момент! Котлы для рассматриваемых систем обогрева дают возможность в любой момент перейти с одного топлива на другое. Если работа теплогенератора происходит от природного газа, достаточно сменить на агрегате горелку, чтобы начать использовать дизтопливо. Это дело буквально нескольких минут. В случаях, когда возникает необходимость сжигать природный газ вместо сжиженного, следует всего лишь установить сменную насадку на агрегат, которая характеризуется иным сечением проходных отверстий.

Воздуховоды – это каналы разветвленного типа, предназначенные для подачи нагретого потока воздуха в обогреваемые комнаты дома. Эти приспособления изготавливаются в круглой либо прямоугольной форме. Разница между ними незначительная, но она есть. Круглые имеют сечение в пределах 20 см, они описываются небольшим сопротивлением (аэродинамическим). За счет этого эффективность отопления немного увеличивается. Соединение отдельных частей круглых воздуховодов осуществляется шпильками либо хомутами. Сечение прямоугольных каналов обычно немного больше. Такие конструкции проще вписать в домашний интерьер. По этой причине для подачи тепла в частные жилища их используют намного чаще круглых.

Устройство воздушного отопления требует применения и некоторых других элементов. На участках вывода воздуховодов в отапливаемые комнаты всегда монтируются воздухозаборы и воздухораспределители. Также необходим вентилятор (приточный). Он нагнетает в воздуховоды подогретый воздушный поток. Монтаж вентилятора выполняется под отсеком сгорания используемого котла. Обычно его снабжают фильтрующим приспособлением, которое очищает воздух от мелких частиц пыли и других примесей.

История разработки воздушного отопления

Воздушное отопление впервые начало использоваться еще во времена Римской империи.

Феноменально, но впервые система подогрева пола взяла свои корни в разработке именно в древней и могущественной Римской империи. Первым разработчиками системы отопления с использованием горячего воздуха были архитекторы Рима. Система, которую они создавали – стала первой эффективной системой с использованием централизованного отопления. К тому же, усовершенствование такой системы добавило в ее работу также обогрев стен, что стало большим открытием тех времен, и значительно увеличило стремление людей к поиску и разработке новых средств в обеспечении комфорта.

РАСЧЕТ ВОЗДУШНОГО ОТОПЛЕНИЯ

Постоянно действующие системы отопления в цехах с тепловыделениями устраивают только тогда, когда зимний тепловой баланс отрицателен, т. е. когда теплопотери превышают тепловыделения. Наиболее целесообразно отопление производственных помещений местными рециркуляционными воздушно-отопительными агрегатами (децентрализованная система воздушного отопления), располагаемыми либо на колоннах, либо вблизи наружных стен. Если постоянные рабочие места расположены на расстоянии 2 м и менее от наружных стен и окон, то рекомендуется устраивать дополнительно центральное водяное отопление с использованием в качестве нагревательных приборов радиаторов и ребристых труб. Расчет его ведется из условия поддержания температуры в рабочей зоне 5° С. На выходные дни или в ночные часы, когда работа не выполняется, необходимо устройство дежурного отопления для поддержания внутри цеха температуры 5° С. Дежурное отопление должно осуществляться во всех случаях, если расчетная наружная температура для отопления ниже — 15° С. Вопрос о том, какой вид отопления необходимо применять, решается на основе технико-экономических расчетов. Если в цехе имеется одна крупная приточная установка сравнительно большой мощности, то эк£- плуатировать ее в режиме полной рециркуляции нецелесообразно. Иногда для отопления следует установить несколько воздушно-отопительных агрегатов. Если приточных вентиляционных установок в цехе несколько и тепловая мощность одной из этих установок близко совпадает с количеством тепла, необходимого для целей дежурного отопления, то целесообразно эту установку использовать в качестве отопительной в режиме полной рециркуляции воздуха. Имеющаяся площадь поверхности калориферов этой установки должна быть проверена в режиме воздушного отопления, так как температура воздуха, забираемого из цеха, составит 5° С, т. е. окажется значительно выше, чем в обычном расчетном вентиляционном режиме. Средняя температура нагреваемого в калорифере воздуха также возрастет, расчетный перепад температур теплоносителя и воздуха уменьшится, и это приведет к снижению тепло- производительности калориферов. Расчет воздушного отопления промышленных зданий с сосредоточенной подачей воздуха и воздушного отопления жилых и общественных зданий подробно изложен в ч. I учебника (гл. VII) и поэтому здесь не рассматривается.

Воздушное отопление
имеет много общего с другими видами централизованного отопления. И воздушное
и водяное отопление основаны на принципе передачи тепла отапливаемым…

Местное воздушное отопление
предусматривается в промышленных, гражданских и сельскохозяйственных зданиях в
следующих случаях

Воздушное отопление.
Характеристика воздушного отопления. ЦЕНТРАЛЬНОЕ ВОЗДУШНОЕОТОПЛЕНИЕ с полной рециркуляцией, с …

В рабочее время центральное воздушное отопление
подчиняется условиям вентилирования помещений.

Воздушное отопление
включает: воздухонагреватель, в к-ром воздух может подогреваться с помощью
горячей воды, пара (в калориферах), тепла…

Воздушно-тепловая
завеса создается рециркуляционной установкой местного или центрального воздушногоотопления.

Когда же воздушная сиртема отопления
является одновременно и системой вентиляции, количество вводимого воздуха
устанавливается при соблюдении следующих условий.

Система центрального воздушного отопления
может стать еще более совершенной, если применить индивидуальные водяные или
электрические нагреватели…

Центральная система воздушного отопления
— канальная. Воздух нагревается до необходимой температуры /г в тепловом центре
здания, где к…

Местное воздушное отопление с
отопительными или отопительно-вентиляционными агрегатами применяется в пром.
це.

Разновидности систем воздушного отопления

Среди известных науке систем отопления можно выделить три разновидности:

• прямоточную;
• рециркуляционную (она же гравитационная);
• рециркуляционную с частичным забором наружного воздуха.

Прямоточные системы — самые древние и простые по конструкции. Они использовались еще в Древнем Риме и были широко распространены в Лондоне до начала промышленно-технической революции.

На этой схеме показано устройство прямоточной воздушной системы отопления, которая отличается низкой эффективностью. Современные системы устроены сложнее, но обладают значительно более высоким КПД

При прямоточной системе нагревательный прибор, т.е дровяная печь или камин, располагался в нижней части дома, оптимально — в подвале. Тепло от нагретого печью воздуха поднималось вверх, передавалось на стены и перекрытия. Чтобы улучшить циркуляцию горячего воздуха и эффективность отопления, в полу проделывали специальные отверстия.

Остывший воздух покидал помещение через отверстия в крыше, а печь (камин) прогревал новые воздушные массы, поступившие извне, поскольку серьезная теплоизоляция зданий в те времена еще была не развита.

Низкая эффективность прямоточных систем очевидна. Она требует сгорания большого количества топлива, но значительная часть тепла поглощается материалом стен, пола и перекрытий. При этом помещения прогреваются неравномерно: внизу слишком жарко, а верхние комнаты уже не успевают нагреться. Часть тепла вообще покидала дом через крышу вместе с воздухом.

Более современная рециркуляционная система появилась благодаря развитию газового отопления. Отопительное оборудование этого типа позволяет прогревать не весь дом целиком, а только конкретные воздушные массы. Из них формируются воздушные потоки, которые направляются снизу вверх в конкретные помещения.

Горячие воздушные массы при этом вытесняют холодный воздух, который уходит через решетки, устроенные в полу комнаты. Холодный воздух по воздуховодам поступает к нагревателю и возвращается в систему в виде горячего потока. Цикл рециркуляции повторяется снова и снова.

Затраты тепловой энергии при рециркуляционной системе обогрева в разы меньше, чем при использовании прямоточной схемы. Но есть в этом варианте и недостатки. Закрытая система препятствует обновлению воздуха, что ухудшает качество жизни в доме.

В замкнутой рециркуляционной системе воздушного отопления потоки воздуха постоянно циркулируют между комнатами и отопительным прибором, отдавая и забирая тепло

Частично проблему можно решить, используя такие средства, как фильтры, ионизаторы, увлажнители и т.п. Но хорошие приборы этого типа довольно дороги, а их обслуживание потребует дополнительных усилий, а также средств автоматизации.

Более эффективно проблему восстановления воздушных потоков можно решить с помощью рециркуляцонной системы обогрева с частичным забором воздуха извне. При обустройстве такой схемы предусматривают частичный вывод небольшого количества воздуха наружу и забор соответствующего объема воздушных масс с улицы. В результате состав воздуха внутри здания регулярно обновляется.

Рециркуляционные системы работают на гравитационном принципе: горячие потоки поднимаются вверх, а холодные — опускаются вниз. К сожалению, не во всяком здании такая циркуляция осуществляется достаточно эффективно. В таком случае в систему включают вентилятор, чтобы осуществлять процесс рециркуляции принудительно.

Схема системы воздушного отопления

Системы, работа которых основана на прямом нагреве воздуха в помещении, включают в себя следующее оборудование:

• Теплогенератор;
• Воздуховоды;
• Рукава, предназначенные для забора воздуха с улицы;
• Декоративные решетки;
• Вентилятор.

Этапы монтажа воздушного отопления

Поскольку конструкция подобной системы достаточно проста, произвести монтаж воздушного отопления несложно и своими руками. В инструкциях по монтажу такого оборудования обычно предусматривается следующий порядок действий:

1. Установка котла с теплообменником;
2. Монтаж вентилятора;
3. Разводка и утепление подающих и обратных воздуховодов;
4. Устройство в стене отверстия для забора воздуха снаружи здания и установка в него дополнительного рукава.

Установка теплогенератора

Котел обычно устанавливается в подвале. Для подключения его к газовой магистрали следует пригласить специалиста. Самостоятельно делать это очень опасно. Дымоход можно изготовить из жести. Подающий воздуховод подключается к верхней части теплообменника котла. Внизу, под камерой сгорания монтируется вентилятор. К нему снаружи подводится обратный воздуховод.

Монтаж воздуховодов

Разводка воздуховодов – важный этап такого мероприятия, как монтаж воздушного отопления дома. Давайте посмотрим, как смонтировать их своими руками качественно. В первую очередь к теплообменнику подключается главная магистраль подающего воздуховода. Далее к ней подсоединяются разводящие гибкие воздуховоды с круглым сечением. При этом используется алюминиевый армированный скотч. К стенам или потолку гибкие трубы крепят на хомуты.

Совет: Разводку лучше проводить таким образом, чтобы подающие воздуховоды выходили в помещения как можно ближе к полу. В этом случае поступающий из труб теплый воздух, поднимаясь к потолку, будет равномерно прогревать комнаты.

На следующем этапе монтируют обратный воздуховод. Забор холодного воздуха производится также от пола помещений. Воздух, поступающий в одну комнату, допускается забирать из другой. Обратные трубы всегда имеют меньше выходов и отличаются большим, чем подающие, диаметром.

Следующий шаг — монтаж воздуховода, предназначенного для забора воздуха снаружи. Он обязательно должен быть утеплен. Иначе на нем будет образовываться конденсат. На этой трубе устанавливается дроссельная заслонка. Она позволяет регулировать количество поступающего снаружи воздуха. Если в доме установлен кондиционер, следует утеплить и подающие трубы. Это также предотвратит оседание на них паров влаги. Воздушное отопление частного дома собирается с использованием элементов особой эстетичностью не отличающихся. При установке его своими руками проще всего скрыть трубы за гипсокартонными конструкциями.

Важно: В том случае, если подающие рукава имеют неодинаковую длину и разное количество колен, помещения будут прогреваться неравномерно. Для того, чтобы исправить ситуацию, следует использовать заслонки

Фильтры и дополнительное оборудование

Воздушное отопление частного дома, часто дополняется разного рода полезными конструкциями, смонтировать которые также можно своими руками. Инструкция по монтажу стороннего оборудования обычно прилагается производителем. К примеру, в подающие воздуховоды могут встраиваться очищающие фильтры. Некоторые воздушные системы отопления используются даже для охлаждения воздуха в доме летом. Для этого в главную магистраль устанавливается испарительный блок кондиционера.

Решив собрать воздушную систему отопления самостоятельно, следует иметь в виду то, что при неправильном проектировании обязательно возникнут разного рода проблемы. Поэтому перед приобретением комплекта, стоит обратиться к специалисту, который сделает все нужные расчеты.

Видео по теме «Воздушное отопление своими руками»:

https://youtube.com/watch?v=C8LoKyQ4sHs

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.

Отопление воздушное вместе с вентиляционной системой должно подчиняться санитарным правилам и нормам. Две такие системы можно соединить для более эффективной работы каждой из них.