Вместе с традиционным водяным отоплением с помощью радиаторов в частном строительстве все масштабное распространение получают системы воздушного обогревания. Немаловажен обогрев воздухом в частных коттеджах площади приличных размеров и этажности или там, где требования к интерьеру помещений увеличены. В варианте который был первым традиционные системы теряют результативность, а в ином не позволяется установка батарей. В данном материале мы раскроем тему, каким вариантом можно устроить воздушное отопление в частном доме самостоятельно.
С чего начать?
Задумку с воздушным обогревом рекомендуется выполнять поэтапно, тщательно проверяя свою работу, потому что цена ошибки слишком велика. Конечно, лучше всего это делать на стадии проектирования дома, однако если имеется желание это можно реализовать и на готовом объекте. Очередность аналогичная:
- Выполнение расчетов мощности тепла, потребной на обогрев дома.
- Выбор воздушной системы обогрева.
- Разработка схемы.
Пройдя эти этапы, вы выйдете на подбор и приобретение оборудования, а после перейдете к работам по монтажу, которые сможете сделать собственными руками или с помощью специализированных организаций.
Совет. По результатам своей работы рекомендуется поговорить со специалистами, занимающимися проектировкой систем такого типа. Это поможет прояснить много невидимых моментов, и еще проверить свои расчеты.
Расчет теплоснабжения воздушного типа
Прежде чем выполнять расчет, важно знать, что воздушное отопление можно подсоединить к вентиляции. От этого может зависеть и ход вычислений, но в любом случае сначала определяются теплопотери через наружные стены, окна, кровлю и полы для абсолютно всех помещений. Для этого используется формула, приведенная для стены:
Qстены = 1/Rстены х (tв – tн) х Sстены, где:
- Rстены – сопротивление передаче тепла, (м2 ?С / Вт);
- Sстены – площадь стенки в границах рассматриваемого помещения, м2;
- tв и tн – естественно, температура внутреннего и воздуха с наружной стороны.
Аналогичная формула применяется и для вычисления теплопотерь окон и прочих ограждающих конструкций. Зная материалы, из которых построены или будут строиться такие конструкции, просчитывается сопротивление передаче тепла R для каждый из них:
R = ? / ?, здесь:
- ? – толщина конструкции в метрах;
- ? – показатель теплопроводимости материала, Вт/(м · ?С). Эта величина – справочная, ее очень легко найти в технической литературе.
Полученные значения для полностью всех конструкций строительства, ограждающих помещение от внешней среды, складываются и приобретаем величину мощности тепла системы обогрева для компенсации потерь сквозь такие конструкции. Если необходимо сделать расчет теплоснабжения воздушного типа, совмещенного с системой вентиляции, то к получившейся величине добавляется тепловая энергия, затрачиваемая на прогрев приточного воздуха. Ее рассчитывают по формуле:
Qвент = сант. (tв – tн), где:
- Qвент – энергия, уходящая на подогрев приточного воздуха, Вт;
- m – масса приточного воздуха, кг;
- tв и tн – температура внутреннего и воздуха с наружной стороны;
- с – удельная теплоемкость воздушной смеси, равна 0.28 Вт / (кг ?С).
Чтобы выполнить дальнейший расчет системы теплоснабжения воздушного типа, необходимо узнать массу воздушной смеси m (кг). Для этого сначала ставится ее кол-во в м3, потом умножается на плотность, ее значения при разных температурах показаны в технических справочниках. Кол-во приточного воздуха для помещений жилого фонда принимается по их объему, что отвечает кратности обмена 1 раз в час.
Системы теплоснабжения воздушного типа
Любое воздушное отопление частного дома, сделанное собственными руками, образно говоря можно разделить на местное и централизованное. К первому виду относятся все аппараты, подогревающие воздушную среду в пределах одной комнаты. Это электрические тепловентиляторы, сплит – системы, местные установки приточные и иные устройства данного типа. Централизованные системы выделяются наличием одного источника тепла, — котла. Производимая им энергия подается теплоносителю и делится по комнатам самыми разными вариантами (с помощью воздуховодов или труб с носителем тепла).
По способу нагрева система теплоснабжения воздушного типа частного дома может быть различных видов:
- с полной рециркуляцией;
- с частичной рециркуляцией;
- прямоточная;
- прямоточная с рекуперацией тепла.
Принцип, по которому работает схема рециркуляционного отопления, заключается в том, чтобы пропускать через электрический или другой нагреватель воздушную среду помещения без добавки свежего воздуха с наружной стороны. Примером аналогичного нагревателя может послужить та же сплит – система, тепловентилятор или фанкойла централизованной установки.
Примечание. В виде исключения из правил кондиционеры и фанкойлов с функцией подмешивания приточного воздуха.
Если хозяин дома хочет использовать отопление с полной рециркуляцией, то про вентиляцию в здании придется побеспокоиться отдельно. Во многих случаях в аналогичной ситуации применяется система вентиляции приточно-вытяжного типа с реальным побуждением. Выборочная же рециркуляция позволяет объединить эти две системы – отопления вентиляции – в одну. При этом устройства, подогревающие воздушные массы внутри, захватывают часть воздуха с улицы, чистят его, греют и перемешивают с рециркуляционным. Тогда о добавочном притоке беспокоится не нужно, стоит только обеспечить добавочную подачу энергии тепла на подогрев воздуха с наружной стороны, происходящий в воздушных системах отопления.
При прямоточной схеме необходимое количество воздушной смеси с наружной стороны нагревается в теплообменнике вентиляционной установки и подается во внутрь, при этом вытяжная система просто выбрасывает воздух который уже отработан наружу. Температура притока рассчитывается таким образом, чтобы поступающей с ним энергии тепла хватало на компенсацию потерь через заграждения с наружной стороны. Например, если в комнате требуется температура 20 ?С, то прямоточная нагревательная система нагреет приток до 25—30 ?С, чтобы компенсировать теплопотери.
Примером прямоточных систем послужат местные приточные агрегаты, встраиваемого типа в стенки или котлы теплоснабжения воздушного типа, тепло от них расходится по дому с помощью воздуховодов. Если предусмотреть, что прямоток – не самое экономичное решение, то для отбора теплоты у вытяжного воздуха начали использовать теплообменники – рекуператоры, в них происходит передача энергии от вытяжного потока приточному, за счёт чего на подогрев последнего тратится на 50—60% меньше теплоты.
Воздушные тепловые отопительные насосы
В последнее время стало актуальным использование тепловых насосов в качестве источников тепла вместо котельных установок. Это касается установок, извлекающих тепловую энергию из находящейся вокруг воздушной среды, чья стоимость становится все более доступной.
Для справки. Есть геотермальные тепловые насосы, использующие энергию земли, но их стоимость в наши дни не назовешь доступной.
Принцип, по которому делается отопление дома воздушным насосом, очень схож с работой сплит – системы на обогрев. В реальности воздух, чья температура выше полного нуля, имеет в себе тепловую энергию, вследствие этого данный прибор забирает ее, охлаждая воздушные массы на улице еще крепче. Полученное тепло подается внутреннему воздуху и делится по жилью. Необходимо подчеркнуть, что данный метод – наиболее эффективный среди всех имеющихся. Затраты электроэнергии, идущие на работу вентиляторов и компрессора, составляют только третью часть от количества тепла, извлекаемого из воздушной среды. Вследствие этого тепловой насос для отапливания дома за городом – самое великолепное решение, хотя и самое дорогостоящее.
Статья в тему: Как выполнить своими руками отопление в частном доме
Заключение
Когда выбрали вид системы, понадобится схема теплоснабжения воздушного типа Вашего дома. Ее лучше разрабатывать с помощью специалистов, так как понадобится допустимо провести магистрали из труб и воздуховоды, и еще по правилам подобрать оборудование, имеющее значительную стоимость.
