Система воздушного отопления в частном доме своими руками

Системы отопления с жидким носителем постепенно уходят в прошлое. Все чаще хозяева собственных строений выбирают воздушное отопление дома. Особенности конструкции позволяют быстро и без особых затрат обогреть помещения различной площади. Рассмотрим особенности, принцип работы отопления, что необходимо для формирования системы.

Принцип работы и виды воздушного отопления

Различается два типа отопления воздухом:

1. Закрытая технология подачи. Реализуется в системах с наличием калорифера и по типу повторяет отопительные конструкции с жидким теплоносителем, но с заменой последнего разогретым воздухом. Принцип прост: нагреватель канального типа прогревает воздушные потоки, которые затем транспортируются трубами в помещения. Располагать трубопроводы в комнатах можно как по периметру, так и в другом порядке.

На заметку! Применяется закрытая система воздушного отопления редко из-за риска порчи оборудования в процессе нагрева/охлаждения воздуха и негативного влияния на крепежи в базовых основаниях, поскольку стены и потолки могут разрушиться.

2. Открытая технология прогрева. Считается более практичной. Принцип: после прогревания воздуха теплогенератором, потоки подаются в помещение посредством труб с открытым концом. То есть поток при выходе из трубы перемешивается с воздухом в помещении, прогревая площадь. Остывший воздух направляется вниз, откуда по специальным трубам направляется в теплогенератор для последующего нагревания.

Также различаются системы по радиусу:

• местные, которые подходят для локального обогрева одной комнаты, зоны;
• центральные, применяемые в целях обогрева многоквартирных домов, производственных помещений.

Кроме того есть разделение по схемам с полной, частичной рециркуляцией теплоносителя и прямоточные.

Центральное отопление воздухом, которое часто встречается в торговых центрах, на производстве, относится к прямоточным схемам, где теплоноситель прогревается в центре строения, а затем подается в помещения через воздухораспределители. Центральное воздушное отопление вентиляцией может быть только канальным, поэтому в загородных особняках монтируется при необходимости транспортировки теплых потоков на большие расстояния. Если речь идет о небольших строениях, то организация схемы нецелесообразна, потому как требует покупки мощного вентиляционного оборудования.

На заметку! Мощное воздушное отопление производственного помещения используется там, где работают с опасными, легкогорючими газами, веществами. Вентиляция обеспечивает быструю вытяжку опасных элементов из воздуха, снижая опасность взрыва, возгорания.

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.

На заметку! Система воздухообмена всасывает теплые потоки воздуха, не позволяя им охладиться до критических температур, поэтому на повторный прогрев затрачивается меньше энергии.

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.

На заметку! Напольный тип отопления воздухом считается более здоровым, потому что чуть прохладная температура вверху и более горячая внизу рекомендуется медиками, особенно если в доме есть пожилые люди, дети.

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.

Важно! Если прямоточная система монтируется в частном доме, требуется дополнительное оборудование для рекуперации. Например, воздушный обменник для использования части тепла, выходящего наружу.

• Рециркуляционная система – это замкнутый тип конструкции, при котором прогреваемые воздушные потоки через трубы подаются в помещения, затем по отводящим воздуховодам снова направляются в теплогенератор. Рециркуляционный тип считается максимально эффективным, исключающим потери тепла. Недостаток в низком качестве воздушных потоков, перемещающихся внутри помещений, поэтому схему отопления используют в нежилых конструкциях (складских).

Важно! Если рециркуляционный тип отопления обустраивается в частном доме, хозяин должен позаботиться об установке оборудования для увлажнения, ионизации воздуха.

• Отопление с частичной рециркуляцией воздуха помогает избежать недостатка рециркуляционной системы с ее низким качеством перемещаемых воздушных потоков и прямоточной – устраняется риск выхода тепла наружу. При формировании схемы необходим монтаж дополнительного вентиляционного оборудования – агрегат будет забирать воздух снаружи, обновляя внутренние воздушные потоки. Схема считается оптимальной для применения в частном доме, может работать в нескольких режимах и быть вентиляционной, отопительной и отопительно-вентиляционной.

На заметку! Частичная рециркуляция осуществляет забор определенного объема воздуха снаружи с прогревом или охлаждением его до нужных температур.

Преимущества выбора воздушной системы отопления

В сравнении с привычными системами, где теплоносителем выступает жидкое вещество, специалисты отмечают следующие достоинства воздушных конструкций:

1. Повышенный КПД. Производительность агрегатов и контуров достигает в процессе нагревания 90%.
2. Отсутствие риска размораживания, порчи системы. Воздушные приборы можно отключать в любой момент, любое количество раз. Прерывание цикла не отразится негативно на элементах системы, даже если отключить систему в суровые зимние холода. Как и отключить, включить отопление можно также в любой момент.
3. Невысокая эксплуатационная стоимость отопления воздушными потоками. Нет необходимости покупать и устанавливать дорогую запорную арматуру, радиаторы, трубы, прочие элементы.
4. Можно комбинировать систему отопления и охлаждения – такое сочетание позволит поддерживать комфортную температуру в помещении в течение всего года. Плюс низкая инерционная способность системы – это гарантия быстрого, равномерного прогрева площадей любой величины.

Универсальность формирования схемы и возможность дополнить систему оборудованием для ионизации, увлажнения, стерилизации воздуха – явные преимущества воздушного отопления.

Недостатки воздушного отопления:

• энергозависимость;
• необходимость профилактического осмотра и подновления;
• прокладка всех труб и элементов осуществляется в процессе строительства, иначе придется использовать подвесную схему, которая обладает меньшей эффективностью.

Энергозависимость системы – самый явный минус, из-за которого воздушное отопление не применяется в зонах с частыми отключениями электричества.

Основные элементы отопительной системы

Прежде чем делать воздушное отопление дома своими руками, необходимо просмотреть все элементы, узлы и значимые детали конструкции.

Устройства для прогрева потоков воздуха

Оборудование предназначается для нагревания потоков до нужной температуры. Применяются источники тепла, которые прогревают массы, пропуская их через теплообменник с подогретым паром, или разогревают потоки внутри нагревательного элемента.

Используются 4 типа теплогенераторов для системы воздушного отопления:

1. Топливные системы прямого нагрева, где потоки прогреваются вследствие сгорания какого-либо топлива. Это может быть уголь, дизельное топливо, дрова, к данному типу относится воздушное газовое отопление – сгорая, газ прогревает воздух, который транспортируется посредством воздуховодов по помещениям.
2. Электрические агрегаты с прямым нагревом представляют собой мощные тепловентиляторы, монтируемые к воздуховодам.
3. Агрегаты косвенного нагрева. Система предполагает обустройство теплообменника, где постоянно циркулирует горячая жидкость. Прогрев жидкости осуществляется любым известным способом, а как вариант, можно рассмотреть подключение теплоносителя от центральной системы водоснабжения.
4. Комбинированная система. Это универсальный вариант, в котором сочетаются несколько типов прогревания воздуха, например, жидкостный и электрический варианты. Комбинированная система подходит для обустройства в частных домах. В этом случае помещения будут обогреваться даже при отключении электрического питания.

На заметку! Стоит знать, что комбинированная система потребует значительных финансовых вложений, что не всегда выгодно, особенно при нечастых перебоях с подачей электропитания.

Каналы для транспортировки масс воздуха

Воздуховоды являются обязательным элементом системы. По ним теплоноситель поступает в помещение и возвращается обратно для подогрева. Чаще всего обустраивается круговой контур транспортировки, обладающий большим функционалом, чем однотрубные схемы.

Выполняется круговая конструкция из двух магистральных трубопроводов, изготовленных из оцинкованного металла. Одна магистраль подающая, вторая – обратная. К трубам подсоединяются воздуховоды меньшего сечения, которые прокладываются в комнатах. Гибкие воздуховоды должны быть герметизированы, утеплены. Для герметизации используется алюминиевый скотч, для утепления фольгированные теплоизоляторы толщиной в 25-30 мм. Магистрали тоже нужно изолировать фольгированными утеплителями толщиной в 3-10 мм.

Вентиляторы

Канальные вентиляторы нужны для принудительной транспортировки потока подогретого воздуха. Монтаж на подающей и обратной магистрали, подбирается с учетом возможности регулировки, работы на разных оборотах, стойкости к перепадам напряжения, плавности запуска в работу. Технические параметры агрегатов должны точно соответствовать конкретной системе отопления, чтобы поддерживать напорную производительность всего оборудования.

Решетки и диффузоры для распределения потоков

К этим элементам подключаются все воздуховоды, расположенные в помещении. Решетки, диффузоры нужны для обеспечения системы кондиционирования и отопления путем равномерного перемешивания воздушных потоков. В продаже предлагаются модели настенного, напольного типа с регулируемыми и нерегулируемыми жалюзи.

Заслонки и клапаны внутриканальные

Детали важны для обеспечения пропускной способности всей конструкции. Заслонки дроссельные фиксируются в подающих магистралях, чтобы регулировать потоки воздуха в разные комнаты. Клапаны нужны для разных участков воздуховодов, например, приточный элемент требуется для регуляции притока воздуха с улицы.

Оборудование для подготовки воздуха

Обустраивая самодельное воздушное отопление, совмещенное с кондиционированием, систему нужно оборудовать фильтрами. Это могут быть угольные, механические или электростатические приборы, очищающие потоки воздуха от примесей. Также схема дополняется ионизаторами, увлажнителями и другими типами агрегатов.

Автоматические системы управления

Чтобы упростить координацию работы всей схемы, рекомендуется подобрать блок управления. Выбор осуществляется по типу функционала отопления, позволяет контролировать работу приборов, менять программу действий, распределять воздушные потоки по зонам в зависимости от нужд пользователя.

Расчет системы воздушного отопления

Если собрать схему сможет и домашний мастер, то вот правильный расчет воздушного отопления по силам выполнить только специалисту.

Этапы работ включают следующие пункты:

• определение объема тепловых потерь каждого помещения в доме;
• выбор типа оборудования по мощности, с учетом предыдущего пункта;
• расчет объема подогретого воздуха, который обеспечит нужный уровень тепла в комнате – зависит от мощности отопительного прибора;
• подбор сечения воздуховодов, длины трубопровода и прочее.

Для обеспечения качества итоговых работ проект системы воздушного отопления следует заказывать только у специалистов. В этом случае клиент получает варианты расчетов, из которых можно выбрать самый подходящий по сложности, финансовым затратам и другим параметрам.