Воздушное отопление: принципы, виды и особенности эксплуатации

Воздушное отопление — это альтернативный способ обогрева дома, квартиры или административного здания. С его помощью можно мгновенно поднять температуру в помещениях с любой кубатурой. У воздушного отопления имеется множество преимуществ перед традиционными способами обогрева. А еще оно может подключаться к системам вентиляции.

Принцип работы воздушного отопления

Отопление помещений производится с помощью потока теплого воздуха, который нагревается теплогенератором. В его качестве могут выступать различные приспособления:

• электротэны — безопасны в использовании, экологичные, но их использование обходится достаточно дорого;
• газовые горелки — обеспечивают мощный нагрев, не слишком затратны в эксплуатации;
• твердотопливные и дизельные устройства — подходят для мест, где нет возможности постоянной подачи электричества или газа, но они нуждаются в постоянном контроле и обслуживании;
• комбинированные источники — могут использовать разные виды энергии.

В отличие от традиционных водяных систем, которые постепенно прогревают воздух за счет подогретой жидкости в трубах, теплые воздушные массы моментально поступают в помещение. При этом потоки равномерно распределяется по всей площади, в комнатах не образуются холодные зоны.

Сеть воздуховодов транспортирует воздух во все помещения, создавая комфортный микроклимат. Управление нагревом осуществляется с помощью термостата, который отключается при достижении определенной температуры.

Отработанные воздушные массы либо выводятся наружу, либо обратно направляются к теплогенератору для подогрева.

Современные системы отопления можно программировать. Они способны изменять температуру в помещениях в дневные и ночные часы, активироваться только в присутствии людей в здании, включать и отключать отопление по голосовой команде. Они оборудуются датчиками углекислого газа, влажности, озонаторами, поэтому самостоятельно могут поддерживать заданные параметры микроклимата.

Нужна дополнительная информация?

Оставьте заявку и мы с Вами свяжемся.

Заказать

Согласен на обработку персональных данных. Согласен с политикой обработки персональных данных.

Устройство системы воздушного отопления

При установке учитываются особенности объекта, поэтому может немного отличаться набор используемого оборудования и комплектующих. Но в качестве теплоносителя всегда выступают подогретый воздух, который забирается с улицы или непосредственно из помещения.

Технологический процесс осуществляется по следующему алгоритму:

1. Происходит всасывание наружного или внутреннего воздуха. Он проходит по каналам и очищается от грязи, пыли и аллергенов с помощью фильтров.  Они могут устанавливаться как в каналах, так и непосредственно в теплогенераторе.
2. Воздушные массы поступают в область нагрева. Их температура повышается с помощью газовых, электрических, твердотопливных или альтернативных нагревательных приборов.
3. После прогрева массы поднимаются наверх, если предусмотрена естественная циркуляция. При принудительной циркуляции воздух выдувается вентилятором.
4. По вентиляционным каналам теплые потоки равномерно распределяются по всем помещениям, кабинетам, отделам или цехам. На выходе они могут подвергаться увлажнению или ионизации для улучшения самочувствия находящихся в доме людей.
5. Остывший воздух вытягивается и транспортируется на улицу либо к нагревательным приборам, проходя сквозь фильтры. В этом случае он может разбавляться свежими массами с улицы, если имеет высокое содержание углекислого газа.

Чтобы сэкономить на отоплении, устанавливают рекуператор. Это устройство, которое позволяет отдавать тепло отработанного воздуха воздушным массам, поступающим с улицы.

Виды воздушного отопления

Существует несколько классификаций воздушного отопления. Подобрать подходящий тип для жилья, офиса или производственных помещений могут сотрудники RONCO GROUP.

По типу теплообмена

В зависимости от типа движения воздуха бывают такие виды систем воздушного отопления:

1. Прямоточные. Принцип действия: воздушные массы подаются с улицы и после одноразового подогрева удаляются за пределы здания. Особенности: постоянное обновление, удаление неприятных запахов и загрязняющих веществ.
2. Рециркуляционные. Принцип действия: большая часть отработанных воздушных масс отправляется в теплообменник и заново прогревается, с улицы идет лишь небольшой приток для добавления кислорода. Особенности: во всем здании поддерживается стабильные температурные показатели, экономятся ресурсы за счет незначительного нагревания отработанного воздуха. Такая система считается самой энергоэффективной и экономически выгодной, но она требует многоуровневой фильтрации.
3. Смешанные. Принцип работы: половина воздуха забирается с улицы, а вторая — возвращается из комнат после отработки, в теплообменнике они смешиваются и подогреваются. Особенности: возможность регулировки баланса потоков с улицы и помещений, обеспечение притока кислорода. Стоит учитывать, что смешанные системы требуют сложного проектирования и точной настройки.

По типу источника тепла и способу нагрева

Существуют следующие варианты систем отопления:

1. С газовым котлом и прямым нагревом. Воздух прогревается от продуктов сгорания газа в специальном блоке, теплообменник здесь не нужен. Нагревание происходит быстрее, чем при использовании других источников энергии, но необходима тщательная фильтрация. Иначе может произойти отравление продуктами сгорания или в доме появится неприятный запах.
2. Газовые с водяным контуром. Котел нагревает сначала воду, которая в теплообменнике отдает свое тепло воздуху. Такие варианты более безопасны, чем с прямым нагревом.
3. С электрическим ТЭНом или котлом. Нагрев происходит при контакте воздуха с электрическим нагревательным элементом. Это обеспечивает быстрый нагрев и отсутствие неприятных запахов, поэтому дополнительная фильтрация не всегда требуется. Стоимость эксплуатации электрокотлов и ТЭНов в РФ высокая.
4. На базе твердотопливного котла (печки). Нагрев воздушных масс происходит в теплообменнике, который представляет собой толстостенную трубу. В качестве топлива используются дрова, уголь, пеллеты или другое биотопливо. Твердотопливные теплогенераторы без автоматики могут работать без электричества.
5. На базе котлов на жидком топливе. При сгорании дизельного топлива, мазута или другой жидкости подогревается вода или антифриз, а от них уже нагревается воздух.
6. На основе теплового насоса (воздух-воздух, воздух-вода). Устройства способны извлекать тепло из уличного воздуха, даже при низких температурах (до -20°C) и передавать его к воздушным массам в помещении или к теплоносителю — воде. Тепловые насосы намного эффективнее электрокотлов. Они подходят для отопления частного дома, коттеджей или отдельных помещений.
7. На основе альтернативных источников энергии (ветрогенераторы, солнечные панели, грунтовые воды, геотермальные источники и др.). Такие теплогенераторы безопасны для окружающей среды и энергоэффективны, но разработка проекта и установка требует значительных вложений и привлечения профильных специалистов.

По способу циркуляции воздуха

Системы подразделяются на следующие типы:

1. С естественной циркуляцией (гравитационные). Перемещение потоков осуществляется за счет разницы температурных показателей. Нагретые массы поднимаются вверх, а охлажденные — опускаются вниз. Гравитационные системы простые и недорогие в установке, но способны обогреть небольшие площади. Могут работать без электричества.
2. С принудительной циркуляцией. Потоки перемещаются в помещения с помощью лопастей. Это дает возможность равномерно распределять тепло по зданию с любой площадью. Монтаж оборудования обойдется дороже, чем с естественной циркуляцией, и без электроснабжения оно функционировать не будет.

По месту размещения

Существуют такие виды:

• местные — используются для обогрева одного помещения;
• центральные — обогревают все здание, нагрев происходит в теплогенераторе, затем потоки распределяется по каналам.

Основные элементы системы

Устройство воздушного отопления включает следующие элементы:

1. Теплогенератор. Это сердце системы — агрегат, отвечающий за нагрев. Тип теплогенератора зависит от доступности тех или иных источников энергии. Наиболее простыми решениями являются газовые и электрические котлы. Не имеют негативного воздействия на экологию тепловые насосы и альтернативные нагреватели (солнечные батареи, ветрогенераторы, термальные источники). Без электричества могут работать твердотопливные и жидкотопливные котлы.
2. Воздуховоды. Представляют собой трубы, по которым транспортируется воздух в здание и обратно на улицу. Их изготавливают из оцинкованной стали или алюминия. Металлические воздуховоды отличаются устойчивостью к нагреву, коррозии, воздействию химически активных веществ.
3. Вентиляторы. Перемещают воздушные массы по каналам. Используют два вида приборов: осевые и центробежные (радиальные). В современных устройствах можно регулировать скорость вращения.
4. Фильтры. Для удаления крупного мусора и мелких частиц пыли используют несколько уровней фильтрации. Фильтры грубой очистки задерживают шерсть, песок, волокна. Фильтры тонкой очистки устраняют бактерии, аллергены, пыль.
5. Автоматика управления. Сюда входят следующие типы устройств: программируемые контроллеры, датчики и термостаты, интерфейсы для интеграции в «умный дом». Автоматикой комплектуются не все системы, некоторые имеют ручное управление. Автоматические устройства регулируют мощность теплогенераторов, температурные показатели, скорость вращения лопастей, работу ионизаторов и увлажнителей.
6. Рекуператоры. Используются в энергоэффективных системах для подогрева свежего воздуха путем забора тепла у отработанного.

Преимущества и недостатки воздушного отопления

Плюсы:

1. Быстрый обогрев строений. Воздушные системы в 5-10 раз быстрее обеспечивают нагрев, чем водяные. При этом тепло распространяется равномерно по всей площади без образования сквозняков и холодных зон.
2. Высокий КПД. Коэффициент полезного действия воздушных систем составляет до 90%, а у водяных — не дотягивает и до 60%.
3. Возможность интеграции в вентиляцию. Нет необходимости прокладывать отдельные воздуховоды. В холодное время года через вентиляцию может податься тепло, а летом, наоборот — холод.
4. Отсутствие рисков протечек. Поскольку отсутствует жидкий теплоноситель, исключается возникновение аварийных ситуаций: нельзя затопить соседей, в сильные морозы система не разморозится и не образует воздушные пробки как водяная.
5. Экономия пространства. За счет отсутствия радиаторов и труб появляется больше места для расстановки мебели или движения людей.
6. Долгий срок службы. Обычно он сопоставим со сроком эксплуатации дома, со временем лишь приходится заменять износившиеся элементы. Водяные системы служат гораздо меньше — всего 10-25 лет.
7. Высокий уровень безопасности. Люди и животные не могут получить термические ожоги, поскольку температура потока, поступающего из воздуховода, составляет до 55°C.

Минусы:

• дорогое создание проекта и работы по сборке;
• возникает шум при вращении лопастей;
• сложность интеграции системы в готовое здание, если она не была включена в проект;
• риски перегрева, сухости воздуха или отсутствия в нем достаточного количества кислорода.

Для кого подходит воздушное отопление

У систем воздушного отопления довольно широкий спектр применения, они используются для обогрева:

1. Частных домов и коттеджей. В домах с открытой планировкой или большим количеством комнат воздух одинаково хорошо прогревается. Кроме того, можно регулировать температурные показатели для отдельных помещений.
2. Промышленных предприятий. Прямоточные модификации быстро прогревают пространства с высокими потолками и большой площадью. Но монтировать систему лучше на стадии строительства объекта, поскольку трубы часто прокладываются под полом.
3. Торговых центров и офисов. Зональное управление, интеграция в вентиляцию, отсутствие труб и батарей — это оптимальное решение для объектов с большим скоплением людей.
4. Складов и спортивных объектов. На таких объектах часто открываются ворота, поэтому водяные системы не успевают отопить большую площадь. Воздушное отопление прекрасно справляется с этой задачей.

Нужна дополнительная информация?

Оставьте заявку и мы с Вами свяжемся.

Заказать

Согласен на обработку персональных данных. Согласен с политикой обработки персональных данных.

Проектирование и подготовка к монтажу

К созданию проекта и сборке нужно привлекать квалифицированных инженеров и мастеров. Иначе возможны серьезные проблемы: некачественная очистка воздуха, попадание продуктов сгорания топлива в жилую зону, низкая эффективность системы, неравномерный нагрев разных участков дома.

Особенности создания проекта

Проектирование воздушного отопления начинается с теплотехнического расчета объекта. Специалисты вычисляют возможные теплопотери с учетом климатических условий, определяют объем строения, проводят зонирование пространства. Используя полученную информацию, подбирают тип и мощность устройств.

Какие данные требуются для теплотехнического расчета:

• архитектурные планы;
• информации о конструкции стен, пола, крыши;
• спецификации стройматериалов (тип, толщина, коэффициент теплопроводности);
• климатические условия местности (средние температурные показатели, продолжительность отопительного сезона и другие).

Что следует учитывать при создании проектов систем отопления:

1. Место установки теплогенератора. Существуют разные варианты расположения теплогенератора: на крыше, на чердаке, в котельной, в подполе или на цокольном этаже. Важно учитывать, чтобы соблюдаются меры противопожарной безопасности, обеспечиваться доступ к котлам для технического обслуживания.
2. Конструкцию воздуховодов. При разработке проекта учитывают траекторию прокладывания трасс, чтобы не было резких поворотов и сильного сопротивления. На чердаках, в подвалах и в других неотапливаемых местах предусматривается теплоизоляция труб. Гибкие каналы легко устанавливать, но в них происходят потери давления, жесткие — самые долговечные, комбинированные (жесткие+гибкие) — оптимальный вариант для прокладывания магистралей.
3. Тип расположения каналов. В зданиях старой постройки каналы частично помещают в декоративные короба или скрывают под панелями, если не предусмотрена вентиляция с подходящей магистралью. В новых зданиях в проекте предусматривают сокрытие систем отопления под фальшполами, за подвесными потолками, в межэтажных перекрытиях.

При разработке проекта нужно предусмотреть необходимость установки фильтров, интеграции в систему «умный дом».

Особенности монтажа

Монтаж воздушного отопления частного дома, административного здания или заводского цеха проводится по следующему алгоритму:

1. Установка и закрепление теплогенератора.
2. Подключение, укладка и герметизация воздуховодов.
3. Установка вентиляторов, заслонок и других вспомогательных устройств.
4. Подключение автоматического управления.
5. Тестирование работы в разных режимах, настройка скорости потока, температурных показателей, распределения потоков по зонам.

Рекомендуется учитывать такие особенности:

• жесткие каналы закрепляются хомутами через каждые 1-1,5 м;
• если, кроме нагрева, предусмотрено охлаждение, магистрали монтируются под уклоном в 2-3 градуса;
• обязательно проводятся работы по аэродинамической балансировке каждой ветки магистрали.

Оборудование и материалы для монтажа воздушного отопления

Стандартный комплект оборудования воздушного отопления содержит такие элементы:

1. Теплогенератор. Для частного дома подойдет твердотопливный или газовый котел. Его мощность должна составлять примерно 1 кВт на 10 квадратных метров.
2. Трубы. Недорогой и долговечный вариант — изделия из оцинкованной стали (жесткие, гибкие, гофрированные). Подходящий диаметр — от 100 мм. Если применяется канадская технология, то используются трубы с небольшим сечением.
3. Фасонные элементы. Для сборки магистрали подсоединения к теплогенератору понадобятся тройники, отводы, переходники, заглушки.
4. Решетки. Устанавливаются в местах выхода магистралей в пол, стены, потолок. Способствуют равномерному распределению потоков.
5. Заслонки и клапаны. Монтируются внутри каналов и регулируют их пропускную способность.
6. Расходные материалы и дополнительные комплектующие. Сюда входят хомуты, шурупы и болты, теплоизоляция, армированная клейкая лента.

Эксплуатация и техническое обслуживание

При эксплуатации нужно соблюдать правила противопожарной безопасности и регулярно проводить техобслуживание. Это гарантирует долгий срок службы и соблюдение оптимального микроклимата в доме, офисе, на предприятии.

Что входит в техническое обслуживание систем отопления:

• проверка герметичности гибких, жестких и гофрированных трубопроводов (1 раз в год или высоких теплопотерях);
• очистка вытяжных решеток и фильтров (для систем грубой очистки — каждые 3 месяца, для тонкой очистки — 2 раза в год);
• осмотр приборов: котлов, вентиляторов, ТЭНов, датчиков, теплообменника (перед началом и в конце отопительного сезона);
• очистка увлажнителя: промывка, удаление накипи и налета (по мере загрязнения);
• проверка работы автоматики (1-2 раза в год).

Заключение

Системы воздушного отопления позволяют создать в частном доме или на другом объекте комфортную и уютную атмосферу. Они обеспечивают равномерный и быстрый прогрев, помогают поддерживать здоровый микроклимат, оптимизируют затраты на обогрев зданий. Для проектирования энергоэффективных решений и сборки необходимо обращаться к профессионалам, иначе отопление будет работать некорректно.\

Вопрос-ответ

Насколько комфортно в доме с воздушным отоплением?

Воздушное отопление обеспечивает высокий уровень комфорта за счет быстрого прогрева помещений, отсутствия холодных зон, возможности очистки и регулирования влажности воздуха. Нет рисков протечек, поскольку не требуются прокладывание труб с водой или размещение радиаторов.

Какое оборудование включает система отопления через вентиляцию?

В число основного оборудования входят: теплогенераторы, вентиляторы, воздуховоды, фильтры, клапаны и заслонки, диффузоры, увлажнители.

Насколько экономична система воздушного отопления?

Экономичность зависит от выбора типа теплогенератора и остальных комплектующих, а также условий эксплуатации. Наиболее экономически выгодными считаются тепловые насосы и системы отопления с рекуперацией и автоматическим управлением.