Воздушное отопление частного загородного дома: принципы устройства, подбор оборудования и расчет

Как сделать воздушное отопление в частном доме своими руками

Проектирование и расчет системы воздушного отопления

Прежде чем монтировать воздушное отопление своими руками необходимо продумать его схему и конструкцию для конкретного частного дома. Для этого на бумаге составляется приблизительный проект такой системы.

Затем в зависимости от требований к обогреву в конкретном здании рассчитываются такие параметры, как:

• интенсивность нагнетания подогреваемого воздуха;
• оптимальная мощность теплогенерирующей установки, для обогрева помещения соответствующей площади до необходимой температуры;
• сечение воздуховодов;
• аэродинамические особенности;
• объем потерь тепла на поверхностях помещений.

Предварительную схему с полным набором компонентов, отвечающую всем требованиям желательно согласовать со специалистом во избежание каких-либо ошибок и недочетов, которые могут привести к появлению в помещении сквозняка, шума или вибрации.

Профессионалы также могут помочь подобрать оптимальную модель теплогенератора, таким образом, чтобы он обеспечивал комфортную температуру и не перегревался.

Оборудование лучше всего монтировать в отдельном, заранее предназначенном для этого помещении.

Системы воздушного отопления

Конструкции воздушного отопления бывают нескольких видов в зависимости от их параметров.

По циркуляции воздуха они бывают:

• с естественным течением воздушных масс;
• с принудительным движение воздуха под воздействием давления создаваемого вентилятором.

По размерам и масштабу:

• локальные, предназначенные для обогрева одной–двух комнат в небольшом частном доме;
• центральные – для обогрева многоэтажных зданий и больших складских или заводских ангаров.

По схеме реализации теплообмена:

• приточные, которые втягивают в помещение и обогревают уличный воздух;
• рециркуляционные, то есть один и тот же воздух движется, остывая и нагреваясь внутри помещения;
• с комбинированной рециркуляцией, когда совмещается воздух в помещении и свежий с улицы.

По расположению в помещении:

• подвесные;
• напольные агрегаты.
• Выбор теплогенератора.

Источник тепловой энергии это всегда сердце всей системы отопления, поэтому именно от его типа, мощности и конструкции зависит, комфортная температура помещений частного дома. Теплогенераторные установки бывают двух типов: мобильные и стационарные.

Первые представлены газовыми мобильными теплогенераторами, которые отличаются большими габаритами. Их применяют для обогрева больших по площади промышленных помещений, например, заводских цехов.

Вторые имеют изолированную камеру сгорания и предназначены для установки в специальных помещениях с дымоотводящей системой. Они выпускаются производителями в двух вариантах: как напольное или подвесное оборудование. Второй тип конструкции именуется калориферным, то есть выполняющим функцию обогрева только одного помещения.

Их устанавливают в загородных дачных домиках, так как такое устройство может прогреть небольшое по площади задние всего за несколько часов.

Подвесная конструкция компактна и при работе издает минимум шума. Выполнена она из плохо проводящих тепло материалов, поэтому безопасна при эксплуатации даже рядом с деревянными стенами.

Напольный агрегат значительно мощнее и больше, поэтому с помощью него можно протопить даже деревянный коттедж в несколько этажей.

Воздушные тепловые насосы для отопления

Сегодня все более актуально применение тепловых насосов вместо котлов как источников тепла в доме. Стоимость таких установок извлекающих тепловую энергию из окружающей среды становится все доступнее, хотя еще и очень далека от идеала.

Принцип такого рода отопительных приборов аналогичен работе отопительных Сплит-систем. Воздух, имеющий температуру выше абсолютного нуля, в любом случае обладает тепловой энергией, которую такой насос отбирает у него, делая его еще более холодным на улице.

Полученное таким образом тепло передается внутреннему воздуху помещения, распределяясь по всей его площади.

Это довольно эффективная система ведь затраты электричества на работу вентиляторов и компрессора являются только 1/3 от тепла, получаемого из воздуха. Поэтому тепловой насос один из лучших вариантов отопления частного дома, хотя и самый дорогой.

Оборудование для монтажа

Собственноручный монтаж системы воздушного отопления в частном доме требует покупки входящего в нее оборудования: воздуховодных коробов или жестяных труб, теплогенераторной установки, вентилятора, рукавов для забора уличного воздуха и декоративных решеток.

Выбор труб для разводки

От качества каждой системной детали зависит конечный результат, который заключается в сохранении и экономии тепла, поэтому наиболее протяженным элементам – трубам – необходимо также уделить долю внимания.

С технологической точки зрения трубы и фитинги должны обладать следующими качествами:

• прочностью;
• легкостью;
• пригодностью для ремонта;
• герметичностью;
• низким уровнем шума.

Невысокая стоимость также является важной составляющей при выборе, потому что для оборудования системы отопления требуется большое количество изделий различного назначения. Полипропиленовые трубы – оптимальный вариант для самостоятельной сборки системы отопления

Пользоваться паяльным аппаратом для сшивки труб можно научиться за 10 минут

Полипропиленовые трубы – оптимальный вариант для самостоятельной сборки системы отопления. Пользоваться паяльным аппаратом для сшивки труб можно научиться за 10 минут

Сейчас вряд ли кто возьмется за установку разводки из металлических труб. Стальные, медные и оцинкованные изделия уходят в прошлое, уступая место более дешевым и функциональным аналогам.

Лучшей альтернативой являются полимерные изделия. которые можно разделит на три группы:

• полипропиленовые;
• металлопластиковые.

Плюсы труб из полипропилена – недорогая стоимость, простота сварки, долгий срок службы. Минус – недостаточная эластичность. При замене трубы придется менять целый фрагмент от соединения до соединения.

На длинном отрезке магистрали полипропиленовые трубы провисают, так как обладают расширением 6 мм/5 м. Прочную фиксацию обеспечивают при помощи скоб или клипс, монтированных в стену с интервалами 1-1,1 м

Прочные металлопластиковые трубы устойчивы к резким перепадам температур. Способны служить без капитального ремонта до 30 лет. Слабым местом являются соединительные элементы – фитинги с неоправданно зауженным проходным сечением. В случае замерзания теплоносителя вероятен прорыв.

Выбирая трубы, ориентируйтесь на основные технические показатели оборудования и тип теплоносителя.

Теоретическая подковка – как работает самотек

Естественная циркуляция воды в системах отопления функционирует благодаря гравитации. Как это происходит:

1. Берем открытый сосуд, наполняем водой и начинаем подогревать. Самый примитивный вариант – кастрюля на газовой плите.
2. Температура нижнего слоя жидкости растет, плотность уменьшается. Вода становится легче.
3. Под воздействием притяжения верхний более тяжелый слой опускается на дно, вытесняя менее плотную горячую воду. Начинается естественная циркуляция жидкости, называемая конвекцией.

Пример: если нагревать 1 м³ воды от 50 до 70 градусов, он станет легче на 10.26 кг (ниже смотрим таблицу плотностей при различных температурах). Если продолжить нагрев до 90 °С, то куб жидкости потеряет уже 12.47 кг, хотя дельта температур осталась прежней – 20 °C. Вывод: чем ближе вода к точке кипения, тем активнее происходит циркуляция.

Аналогичным образом теплоноситель циркулирует самотеком по домашней сети теплоснабжения. Подогреваемая котлом вода теряет вес и выталкивается кверху остывшим теплоносителем, вернувшимся из радиаторов. Скорость течения при перепаде температур 20–25 °C составляет всего 0.1…0.25 м/с против 0.7…1 м/с в современных насосных системах.

Малая скорость движения жидкости по магистралям и приборам отопления вызывает такие последствия:

1. Батареи успевают отдать больше тепла, а теплоноситель – остыть на 20–30 °C. В обычной отопительной сети с насосом и мембранным расширительным баком температура падает на 10–15 градусов.
2. Соответственно, котел должен производить больше тепловой энергии после запуска горелки. Держать генератор на температуре 40 °C бессмысленно – течение замедлится до предела, батареи станут холодными.
3. Чтобы доставить до радиаторов потребное количество тепла, надо увеличить проходное сечение труб.
4. Фитинги и арматура с высоким гидравлическим сопротивлением способны ухудшить либо вовсе остановить самотек. Сюда относятся обратные и трехходовые клапаны, резкие повороты на 90° и сужения труб.
5. Шероховатость внутренних стенок трубопроводов не играет большой роли (в разумных пределах). Маленькая скорость жидкости – невысокое сопротивление от трения.
6. Котел на твердом топливе + самотечная система отопления может спокойно работать без теплоаккумулятора и смесительного узла. Благодаря медленному течению воды конденсат в топливнике не образуется.

Как видите, в конвекционном движении теплоносителя присутствуют положительные и отрицательные моменты. Первые следует использовать, вторые – минимизировать.

Типы домов

Цена от 1 600 руб./м2

Основными преимущества применения данной системы являются:

• Высокий КПД воздушного отопления. Тепловая энергия передается непосредственно от ее источника в помещения. Таким образом, устраняется дополнительное звено — теплоноситель, для постоянного поддержания, температуры которого требуется дополнительная энергия
• Возможность круглогодичной работы системы обогрева (летом — в режиме вентиляции или кондиционирования)
• Независимость от наружной температуры. При сильных отрицательных температурах в водяных отопительных системах загородного дома может произойти заморозка теплоносителя. При воздушном обогреве такая ситуация исключена
• Возможность быстрого включения и выключения системы без проведения сложных и длительных подготовительных процедур
• Отопление дома, в котором отсутствует жидкий теплоноситель, исключает возникновение аварийных ситуаций вследствие протечек или поломки радиаторов, труб
• Малая инерционность системы. Если мощность генератора тепла рассчитана верно, то нагрев воздуха в помещении происходит максимально быстро

Ярко выраженных недостатков воздушное отопление не имеет. Тем не менее, некоторые особенности стоит учитывать:

• Теплый воздух вытесняется вверх, поэтому воздуховоды желательно располагать под полом или в нижней части помещения, что не всегда возможно
• Воздуховоды имеют больший размер сечения, чем трубы, поэтому задача их «спрятать» не всегда легко решается. Соответственно, и отверстия под них в стенах и перекрытиях тоже значительно более крупные

Поддерживать комфортную температуру в доме, затратив при этом минимальное количество денежных средств – мечта абсолютно любого домовладельца. В рамках данной статьи мы рассмотрим, как выполнить воздушное отопление частного дома своими руками, как устроена подобная система и в чем её преимущества. Также будут освещены некоторые нюансы самостоятельного монтажа и эксплуатации системы воздушного отопления. Давайте приступим!

Отопление, вентиляция и кондиционирование в одной установке

В систему данного типа включают либо водяной калорифер, либо теплогенератор. Эти устройства отвечают за нагрев воздуха. В помещении теплый воздух распределяется с помощью специального вентилятора, который его направляет в нужные зоны. Самым лучшим способом в организации воздушного отопления помещений являются переносные тепловые пушки. Они достаточно быстро и интенсивно обогревают необходимые участки. В настоящее время очень многие стали применять данный способ в загородных домах и на даче.

Плюсы и минусы воздушного отопления в доме

К плюсам данного способа обогрева относят:

• КПД составляет до 93%;
• нет промежуточных звеньев во время передачи теплого воздуха,типа радиаторов и труб;
• можно легко объединить отопительную и климатическую системы. Поэтому температура в помещении поддерживается именно такой, какой задали её пользователи;
• небольшая пассивность системы, с помощью которой можно нагревать необходимые участки до высокой температуры.

Но, несмотря на множество положительных качеств отопления, есть еще и минусы. Их требуется обязательно запомнить тем, кто хочет сделать воздушное отопление частного дома своими руками. К ним относятся:

• монтаж установки можно произвести только во время строительства помещения. Обязательно нужно разработать и рассчитать все параметры системы до проведения строительных работ;
• воздушное отопление необходимо постоянно обслуживать;
• данная система не совершенствуется;
• расход электричества достаточно большой. Для экономии лучше всего приобрести резервный источник электроснабжения.

Схема и устройство установки

Ниже представлен составляющие воздушного отопления частного дома своими руками:

• Печь;
• Фильтрующие элементы;
• Труба, которая забирает воздух из комнаты;
• Вытяжка;
• Труба, которая подводит свежий воздух;
• Подача теплого воздуха в комнату;
• Система, выводящая остывший воздух из дома;
• Дымоход.

В виде теплового генератора отлично подойдет жидкостный или газовый обогреватель, оснащенный программируемым контроллером. После того, как дом полностью прогреется, сразу же срабатывает автоматика и поддерживает температуру по заданным параметрам.

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

Рекомендации по установке

Самый главный момент при выполнении установки — это порядок действий. В первую очередь необходимо установить воздухонагреватель с теплообменной камерой. От него идет разводка и крепление воздухонагревателя. Теплоизоляция каналов должна производиться в обязательном порядке. Через гибкие рукава выполняются отводы. Рукава в свою очередь монтируются в стене.

Источник тепла — это самая важная деталь. Для того, чтобы его подключить, лучше всего воспользоваться услугами специалистов. Но если есть желание самостоятельно выполнить данную работу, следует очень тщательно прочесть и разобраться в инструкции. Устанавливать конструкцию рекомендуется в отдельном помещении. Отлично подойдет подвал. Дымоход желателен с сэндвич-конструкцией. Сам же теплообменник соединяется с воздуховодом, а вентилятор располагается под камерой сгорания.

Размещение теплогенератора в отдельном помещении

Монтаж систем воздушного обогрева – сложный и ответственный процесс, которому предшествует кропотливый расчет и подбор оборудования. При должной теоретической подготовке вполне возможно выполнить работу своими руками. Во всех других случаях обращайтесь к специалистам.

Виды воздушного отопления

Существует две принципиально отличные друг от друга схемы данного вида отопления

Отопление воздухом, совмещенное с вентиляцией

Передача нагретого воздуха осуществляется с использованием элементов приточно-вытяжной вентиляции. В этом случае рабочим параметром является не только температура в помещении, но и заданная кратность воздухообмена.

Выработка тепла происходит при помощи котлов или газовых теплогенераторов. К ним подсоединяется система воздуховодов, по которым теплый воздух распределяется по всем площадям отапливаемых помещений. Система может быть дополнена фильтрацией, увлажнителем, рекуператором.

Жидкотопливные котлы

Можно отапливать жилое помещение при помощи оборудования, работающего на жидком топливе. В качестве топлива применяется солярка. Подобные котлы оборудуются вентиляторными горелками.

Данное устройство распыляет топливо и подает его в камеру сгорания.

Устройство оснащается специальным регулятором. Он управляет приборами, которые подсоединены  к котлу. Это может быть горелка или насос.

Важным параметром жидкотопливного котла считается мощность. Данный вариант требует предварительного расчета. При этом учитывается количество оконных и дверных проемов, толщина стен и перекрытий.

Для монтажа котла на жидком топливе подбирается отдельное помещение. В нем должна быть вытяжка и место для хранения топлива.

Чтобы производить обогрев дома без газа и электричества необходимо оборудовать устройство специальным фильтром. Это предотвратит загрязнение форсунок.

Если нужно заменить топливо, то выполняется перенастройка горелки.

Оборудование на солярке характеризуется бесшумностью и производительностью.

Жидкотопливные конструкции обладают высоким КПД и могут обогревать большие помещения.

Данная система бывает полностью автономной, что позволяет производить отопление без газа и дров. Для монтажа подобной системы не требуется разрешений. Подобные конструкции работают на различных видах топлива и с любыми теплоносителями.

При обустройстве оборудования стоит учесть следующие особенности:

1. Возрастают расходы на топливо по сравнению с газовыми приборами.
2. В помещении устанавливается емкость под хранение топливного сырья.
3. Обустраивается отдельная котельная, так как система отопления характеризуется неприятными запахами.
4. Потребуется электричество, так как при отключении света необходимо запускать резервный генератор. При этом можно отопить дом без газа.

Если сравнивать производительность и характеристики, жидкотопливный котел стоит на одной ступене с газовым, отличается лишь в цене на топливо и его видами

Обслуживание: основные особенности

Чтобы количество поломок в течение срока службы было минимальным, необходимо обеспечить системе своевременное обслуживание. Периодичность проведения зависит от ее сложности, интенсивности использования, иных факторов.

Обслуживание лучше доверять профессионаламИсточник seaside-home.ru

Воздушное отопление загородного дома требует следующих регулярных действий:

• Визуальный осмотр оборудования, диагностика отдельных узлов.
• Очистка и замена фильтров, очистка и замена подушки увлажнителя, очистка теплообменника.
• Проверка автоматики.

Своевременное обслуживание позволит избежать потери мощности, поломок оборудования, ремонта. Некоторые работы можно проводить самостоятельно, например, замену и очистку фильтра или чистку теплообменника. Другие работы требуют наличия квалификации и лучше предоставить их выполнение профилированным компаниям.

Видео описание

В этом видео мы обсудим можно ли смонтировать воздушное отопление самостоятельно:

Чтобы процедура прошла успешно и быстро, рекомендуется заказать регулярную проверку системы в проверенной компании. Многие пользователи заключают договор на обслуживание в одной фирме, и специалисты выполняют работы каждый сезон или с иной установленной периодичностью.

Правильно спроектированная и обслуживаемая система прослужит долгоИсточник remlandia.ru

Видео описание

Отопление воздух-воздух или воздушное отопление + его плюсы и минусы в этом видео:

Заключение

Создание системы воздушного отопления – это выгодное решение, поскольку она отличается практичностью, высоким уровнем комфорта и экономичностью. Рекомендуется провести проектирование на этапе строительства здания: это поможет учесть все нюансы планировки, рассчитать эффективность и не допустить таких ошибок, как установка оборудования недостаточной мощности или неравномерный прогрев. Так как монтаж требует специальных знаний и опыта, то обустройство воздушного отопления требуется поручить специалистам.

Рекомендации по монтажу своими руками

Для прокладки основных линий естественной циркуляции лучше использовать полипропиленовые или стальные трубы. Причина – большой диаметр, полиэтилен Ø40 мм и больше стоит слишком дорого. Радиаторные подводки делаем из любого удобного материала.

Пример монтажа двухтрубной разводки в гараже

Как правильно сделать разводку и выдержать все уклоны:

1. Начните с разметки. Обозначьте места установки батарей, точки подключения подводок и трассы магистралей.
2. Размечайте трассы на стенах карандашом начиная от дальних батарей. Величину наклона регулируйте длинным строительным уровнем.
3. Двигайтесь от крайних радиаторов к котельной. Когда вы прочертите все трассы, то поймете, на каком уровне ставить теплогенератор. Входной патрубок агрегата (для остывшего теплоносителя) должен располагаться на одном уровне или ниже обратной линии.
4. Если уровень пола топочной слишком высокий, попытайтесь сместить все обогреватели вверх. Следом поднимутся горизонтальные трубопроводы. В крайнем случае делайте под котлом углубление.

Прокладка обратной линии в топочной с параллельным подключением к двум котлам

После нанесения разметки пробейте отверстия в перегородках, вырежьте борозды под скрытую прокладку. Затем проверьте трассы еще раз, внесите корректировки и приступайте к монтажу. Соблюдайте тот же порядок: сначала закрепите батареи, потом кладите трубы в сторону топочной. Установите расширительный бачок со сливным патрубком.

Самотечная сеть трубопроводов заполняется без проблем, краны Маевского трогать не нужно. Просто медленно закачивайте воду через кран подпитки в нижней точке, весь воздух уйдет в открытый бачок. Если после прогрева какой-либо радиатор остается холодным, воспользуйтесь ручным воздухоотводчиком.

Как вам статья?