Воздушное отопление дома. Особенности и схемы отопления воздухом

Расчеты и архитектура

У проекта всегда есть архитектурная часть, которая предполагает расчет постройки помещения под котельную, ее обустройство, мощность технических элементов.

Перед тем, как установить любую часть узла (например, котел или дымоход), требуется провести точные расчеты. Для этого не нужно специфических знаний, достаточно использовать готовые формулы или онлайн-калькуляторы.

Правильное составление проекта котельной

Чтобы верно спроектировать котельную, нужно выбрать место под установку основного котла. По стандартам котельная не должна располагаться внутри жилого помещения. Если подходящих площадей в доме нет, делается пристрой.

Расчетная мощность теплогенератора одноэтажного или многоэтажного здания влияет на размер котельной. Требования при оборудовании теплового узла:

1. Высота помещения не менее 2,5 м.
2. Объемом от 15 м3.
3. Обязательная вентиляция.
4. Минимум одно окно и одна дверь.

Пример обустройства котельной

Учитывается мощность теплового генератора: установки от 151 кВт можно ставить только на первых или цокольных этажах, а аппараты слабее допускается монтировать на втором или третьем этаже дома

Это важно для проектирования отопления многоэтажного коттеджа

Самые маленькие модели (до 60 кВт) устанавливаются на кухне, но если в ней есть окно с форточкой для проветривания.

Имеет значение и материал, из которого построено здание. Например, проект для отопления деревянного дома отличается от постройки из кирпича.

Выбор дымохода, расчет размеров

Дымоходная труба ставится в обязательном порядке. Через нее выводятся продукты горения наружу, в случае появления утечки частично отводится газ.

Необходимо, чтобы материал обладал огнестойкостью не менее 1 ч. Все стыки, швы также покрываются огнестойкими герметизирующими средствами, а основная труба не должна пропускать газы.

Согласно СНиП 2.04.05-91, величина сечения дымохода зависит от мощности основного прибора: чем мощнее котел, тем шире труба.

Чаще всего применяются сэндвич-трубы из нержавеющей стали. Если собственник хочет сделать кирпичное сооружение, рекомендуется установить жаропрочную металлическую трубу, а вокруг нее выложить кирпич.

Керамические изделия используются редко, так как материал очень хрупкий, но при этом тяжелый.

Сечение дымоходных элементов 16 см подходит для теплогенераторов до 3,5 кВт, если показатель достигает 5,2 кВт, нужны изделия 19 см, а под 7,2 кВт – 22 см.

Длина зависит от высоты крыши и от того, как далеко от конька будет располагаться дымоход: чем дальше планируется поставить трубу, тем выше она должна находиться относительно крыши.

Необходимая мощность

При составлении проекта отопления учитывается общий показатель мощности конструкции.

Первое, на что обращают внимание, это климатические условия. В холодных регионах оборудование должно вырабатывать больше тепла, чем в районах, где температура редко опускается ниже -10 С

Нельзя обойтись без вычисления площади, объема каждого обогреваемого помещения, количества радиаторов

Всегда смотрят, есть ли теплоизоляция, насколько хорошо она выполнена

Нельзя обойтись без вычисления площади, объема каждого обогреваемого помещения, количества радиаторов. Всегда смотрят, есть ли теплоизоляция, насколько хорошо она выполнена.

В итоге получается требуемая мощность котла, а запас рассчитывается в зависимости от модели. Одноконтурный прибор требует 30%, а двухконтурный – 50%.

Объем теплоносителя высчитывается путем умножения мощности теплогенератора на 15. Например, для обогрева комнаты площадью 81 кв. м потребуется котел на 16 кВт и 240 л жидкости.

Естественная или принудительная циркуляция?

Существует два способа циркуляции теплоносителя: под действием гравитации или циркуляционного насоса.

При естественном течении воды внутри системы не требуется дополнительно подключать насос. Но необходимо увеличить количество теплоносителя внутри труб, поставить более широкий трубопровод, при сборке системы выдерживать крен не менее 2%.

Естественная циркуляция

Выполняется балансировка температуры за счет увеличения количества секций радиатора, находящихся дальше всех от котельного узла.

Циркуляционный насос устраняет эти недостатки системы, но требует дополнительной установки датчиков, расширительного бака.

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

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.

Состав комплексной системы

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.

Компактные теплогенераторы на природном газе

Классификация систем отопления частного дома

В первую очередь отопительные системы отличаются видом теплоносителя и бывают:

• водяными, самыми распространенными и практичными;
• воздушными, разновидностью которых является система открытого огня (т.е. классический камин);
• электрическими, наиболее удобными в эксплуатации.

В свою очередь, системы водяного отопления в частном доме классифицируют по типу разводки и бывают однотрубными, коллекторными и двухтрубными. Кроме того, для них существует еще и классификация по энергоносителю, требуемому для работы нагревательного прибора (газ, твердое или жидкое топливо, электричество), и по количеству контуров (1 или 2). Также разделяют эти системы по материалу труб (медь, сталь, полимеры).

Воздушное отопление частного дома своими руками

Сделать самостоятельно воздушное отопление вполне доступно. Если это выполнять на стадии строительства, а не в готовом строении, то цель становится еще более достижимой. Чтобы понять, как сделать воздушное отопление в частном доме, сначала необходимо определить желаемый результат, а затем технически рассчитать возможность его достижения. Расчеты – первостепенный этап данного процесса. Алгоритм действий при самостоятельной организации воздушного отопления может быть следующим.

Вначале требуется выполнить расчеты:

• количества теплого воздуха;
• теплопотерь;
• мощности необходимого оборудования.

Данные вычисления лучше производить (если отсутствуют знания и личный опыт) при участии специалиста-практика.

На основании расчетов проекта создается план воздушной системы отопления.На заметку! При наличии хорошей современной теплоизоляции можно при расчетах взять во внимание следующие проверенные практикой показатели: на 10 м² площади помещения необходимо 750–800 Вт тепла.

Затем на основе расчетов проекта создается схема воздушного отопления. Она должна отражать расположение элементов системы, мощность основного агрегата, диаметр воздухоотводных каналов и т. д. Можно воспользоваться предложенными в интернете схемами, но только в том случае, если подходят технические условия

Изменения в готовые чертежи нужно вносить с большой осторожностью

После этого закупается оборудование

На данном этапе необходимо обратить внимание на сертификацию оборудования и содержание инструкций. Дополнительно к основным агрегатам следует приобрести воздуховоды (лучше гибкие, шумопоглощающие)

Для предотвращения скопления конденсата подающий отвод следует утеплить изоляцией. Для этих целей рекомендуется применять фольгированный утеплитель толщиной до 5 мм. Для соединения воздуховодов удобно использовать скотч. Хороший вариант – армированный алюминиевый. Подойдут также хомуты из металла или термостойкого пластика.

Далее выполняется непосредственный монтаж системы. Его необходимо проводить до отделочных работ

Если же отопление монтируется в помещении с законченной отделкой, стоит уделить особое внимание эстетичности коробов, закрывающих воздуховоды

Если есть навыки, то монтаж воздушной системы отопления можно сделать собственноручно.

Особенности системы водяного отопления

Топки печей и каминов для систем водяного отопления оснащены теплообменником со змеевиком, по которому циркулирует вода или антифриз. «Незамерзайку» в обязательном порядке заливают в контур в холодное время года на «дачах выходного дня». В домах для постоянного проживания — только в случаях, когда трубы проходят через неотапливаемые чердачные и подвальные помещения. Работает система следующим образом: теплоноситель нагревается проходя через змеевик в топочной камере, далее «выталкивается» в трубы, а через них в радиаторы, проходит по всему дому, отдавая энергию, затем уже в остывшем виде возвращается обратно в печь или камин. Для лучшей циркуляции воды (антифриза) по закольцованной системе используется специальный насос, для защиты оборудования от последствий перегрева — расширительный бак.

Теплообменник может быть не только встроенным, но и внешним. Внешний теплообменник идеально подходит для создания двух- и трехконтурных систем, например, отопление плюс горячее водоснабжение или радиаторное отопление плюс теплые полы плюс горячая вода.

4 преимущества водяного отопления:

• если грамотно рассчитать мощность и свести к минимуму потери тепла, энергии от одной дровяной печи хватит на обогрев всех комнат в доме;
• воздух прогревается более равномерно, поэтому скорость перемещения воздушных масс не настолько высокая, чтобы поднимать пыль;
• трубы и радиаторы долго остывают, отдавая тепло и после затухания углей в топке;
• комфорт – отопление такое же как в квартире.

3 недостатка:

• КПД камина ниже, чем при подключении воздушного контура (часть энергии «забирают» металлические трубы и вода);
• сложный и дорогой монтаж «с нуля» (зато оборудование с водяным контуром достаточно легко встроить в уже имеющуюся систему труб и радиаторов);
• техническое обслуживание минимум дважды в год, постоянный контроль уровня и состояния теплоносителя в контуре.

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.

Для чего нужна вентиляция

Цели систем вентиляции являются простыми и понятными для каждого: система служит для удаления отработанного воздуха из жилых помещений.  Ведь когда приготавливается пища, используются санузлы, словом, жизнедеятельность кипит, воздух приобретает следующие черты: повышение влажности, увеличение концентрации пыли, накопление неприятных запахов, понижение количества кислорода. А, между тем, если неприятный запах и пыль – это просто факторы некомфортности, то повышение влажности может привести к воде, которая будет появляться на стенах в виде конденсата.

Вентиляция частного дома

Итак, система вентиляции служит для того чтобы заменить грязный воздух на свежий. Вентиляция может быть вытяжной и приточно-вытяжной. В последнем случае отопление воздушное, как и вентиляционная система, делается с учетом возможности рекуперации тепла: то есть, отработанный воздух идет рядом с приточным каналом, при этом отдавая ему часть тепла. Самый простой рекуператор может заметно сделать меньше потери тепла через вентиляцию.

2 Преимущества и недостатки

Альтернативные виды отопления сейчас только набирают популярность. Прежде чем попробовать тот или иной вариант, нужно ознакомиться с его особенностями, преимуществами и недостатками. Как установленное специалистом, так и самодельное воздушное отопление имеет следующие плюсы:

• покупать и устанавливать трубы и батареи для отопления необязательно;
• полезное действие систем достигает 90%;
• в рамках одного проекта в доме можно поставить комбинированный комплекс, который будет работать не только на обогрев дома, но и на его кондиционирование;
• эксплуатация совершенно безопасна. Системы оснащены специальной высокочувствительной автоматикой, которая постоянно контролирует работу отопления. При возникновении сбоя, опасности утечки и других проблем установки автоматически отключаются;
• для работы требуется минимум электроэнергии, стоимость оборудования невысока, а окупается оно недолго. Установленное воздушное отопление своими руками очень выгодно с экономической точки зрения;
• за счет отсутствия магистралей и батарей оставшееся пространство можно будет использовать для других нужд;
• система проста в применении. Она работает автоматически, таким же образом регулируется режим и прочие процессы.

Воздушный обогрев надежен и долговечен. При правильно составленном проекте и корректной установке, а также регулярном обслуживании система прослужит без проблем в течение 20 лет и дольше. Скорость нагрева также высока.

Но есть у решения и свои недостатки. К ним относятся:

• отопительную систему нужно закладывать еще на этапе строительства дома;
• необходимость регулярного технического обслуживания;
• модернизация в процесс использования оборудования проблематична;
• оборудование зависит от электричества, если оно пропадет, то система работать не будет. По этой причине нужно предусмотреть наличие резервного источника питания;
• необходимость дополнительного увлажнения воздуха и фильтрации.

Как сделать воздушное отопление на основе булерьяна

Печь булерьян была разработана для канадских лесорубов. Из-за своих уникальных характеристик, она очень быстро распространилась, и сегодня булерьян используют для отопления жилья, производства, гаражей, теплиц и других объектов.

В основу работы печи положен принцип газогенерации, т.е. «тлеющего» режима горения при дефиците кислорода. Снизу в отверстия печи поступает холодный, а из труб верхней части печи выходит нагретый до 60 — 80 градусов воздух. Режим горения в такой печи полный, т.е. с дожиганием горючих газов в топке с подачей воздуха. Печь очень экономная — одной закладки дров хватает на 6 — 8 часов.

Воздушное отопление частного дома своими руками от булерьяна устраивается присоединением воздуховодов к патрубкам печи и распространением тепла воздуховодами по всему дому. Воздуховоды могут быть сделаны из гофрированного алюминия или из жести. Воздуховоды транспортируют горячий воздух только от печи, обратной подачи нет, что снижает эффективность отопления.

На фото печь-булерьян. Производство Канада

Помощь в выборе теплогенератора и этапы установки

Воздуховоды обычно заказывают на специальных предприятиях, выпускающие подобное оборудование. Если есть желание установить кондиционер, то необходимо утеплять подающие воздуховоды. Конденсат при теплоизоляции не появляется. Для того, чтобы установить магистральный воздуховод, рекомендуется выбирать оцинкованную сталь. Ее оклеивают фольгированным самоклеящимся утеплителем с толщиной, около 5мм.

Сборка и утепление воздуховодов на этапе строительства дома

Для того, чтобы спрятать воздуховоды, рекомендуется воспользоваться межпотолочным пространством, которое находится за подвесным потолком. Имеется 2 вида воздуховодов: жесткие и гибкие. Их выбирают для определенного типа воздухонагревателя. Алюминиевый скотч применяется для соединения нескольких воздуховодов.

Монтаж воздуховодов

Особенности построения воздушного отопления

Планируя своими руками сделать систему обогрева дома воздухом, специалисты советуют начать работу с составления проекта.

В обязательном порядке рассчитывается необходимая скорость потока теплого воздуха, мощность теплогенератора, параметры воздушных каналов, объемы потерь тепла в разных помещениях.

Прежде чем самостоятельно начать монтировать воздушное отопление в загородном доме, рекомендуется составленную схему показать специалистам, которые при необходимости внесут корректировку в сделанные расчеты.

Видео:

Имея на руках схему, которая позволит собрать воздушное отопление частного дома своими руками, остается приобрести составляющие элементы.

В первую очередь, это теплогенератор, который может представлять собой дровяную печку или отопительный котел – в последнем случае применяемое топливо будет зависеть от типа агрегата.

Современный котел может питаться от электрической сети, работать на сжиженном или магистральном газе, на дизельном топливе.

Воздуховоды могут быть круглой и квадратной формы, первые могут иметь диаметр 10 – 20 см, вторые изготавливаются в виде коробов из элементов 10х15 см или 32х40 см.

Придать эстетичный вид воздушным сетям и добиться единства с дизайном помещения удается благодаря декорированию, для которого может использоваться гипсокартон или другой отделочный материал.

Для повышения эффективности работы системы нужно приобрести приточный вентилятор. Устройство воздушной системы обогрева возможно с использованием климатического прибора, который в теплое время года будет эксплуатироваться с целью кондиционирования и очистки воздуха.

Видео:

В зависимости от схемы воздушного обогрева кондиционер может монтироваться внизу или вверху помещения.

Монтаж приточного вентилятора выполняют под камерой сгорания отопительного прибора, откуда очищенные с его участием теплые воздушные массы поступают в теплообменник.

Пройдя через всю систему обогрева, остывший воздух направляется вновь к теплообменнику.

Собирая воздушное отопление своими руками, не нужно забывать о правилах техники безопасности. Здесь стоит начать с того, что отопительный прибор должен быть оснащен системой контроля безопасности, иметь реле контроля сгорания топлива, температурные датчики.

При конструировании воздуховодов жесткие элементы собирают с помощью специальных хомутов или с применением армированного строительного скотча.

Если в системе воздушного обогрева будет эксплуатироваться кондиционер, то обязательно воздуховоды покрывают самоклеящимся теплоизоляционным слоем, что позволит исключить образования конденсата.