Системи повітряного опалення: схема, методи нагрівання, вентиляції, розрахунок

Один з основних видів опалення в Росії — газове, яке, по суті, являє собою водяне опалення. Важко його назвати найефективнішим і, звичайно, це не єдиний вид опалення, в інших країнах широко поширене, наприклад, системи повітряного опалення. На відміну від водяного, воно має дуже високий ККД близько 90%. Розглянемо переваги систем повітряного опалення, а також вимоги до його встановлення.

Переваги повітряного опалення

  • Безпека експлуатації. Якщо порівнювати з водяним опаленням, при експлуатації якого можуть траплятися витоку гарячої води як масові внаслідок прориву труб опалення, так і невеликі протікання, то повітряне опалення позбавлена таких недоліків — там просто нема чому протікати. Автоматична система, яка спостерігає за станом усіх елементів, контролює їх роботу і, в разі критичного відмови одного з них, система припинить свою діяльність, що гарантує безпеку.
  • Швидкий обігрів приміщень. Головним показником якості прогріву приміщення є температура його повітря. Щоб нагріти повітря до необхідної температури, багато системи опалення, в тому числі водяна, використовують посередників. Наприклад, щоб нагріти повітря в кімнаті, спочатку нагрівають воду, яка нагріває систему труб і радіаторів опалення, які, нарешті, вже нагрівають повітря. Кожен з етапів вимагає додаткового часу для нагріву наступного посередника. Повітряна система позбавлена такої ланцюга посередників і тому обігріває приміщення помітно швидше.
  • Економічна ефективність. Наявність кожного з посередників у ланцюгу опалення не тільки уповільнює нагрівання, але і провокує теплові втрати на кожному етапі. Повітряне опалення, в порівнянні з такими системами, більш ефективно використовує ресурси, виключення з системи посередників робить її більш економною.
  • Тривалий час експлуатації. Термін служби 20 років не межа для повітряної системи опалення, за умови її грамотної проектування і монтажу.Своєчасний догляд та дотримання умов експлуатації необхідні, якщо потрібно її якісна робота протягом всього часу користування.
  • Дизайн. Не потрібно місце для радіаторів і труб опалення, що знімає багато обмежень при проектуванні приміщень.
  • Просте управління. Робота системи повністю підпорядкована автоматиці немає необхідності постійного контролю. Управління повітряним опаленням зводиться до підбору необхідної температури приміщень, втім, і це може здійснюється автоматично.
  • Вартість. Такі системи мають досить привабливу ціну і при частому використанні можуть повністю окупитися приблизно за один рік.
Переваги повітряного опалення

Схема циркуляції влздуха

Конструкція і особливості роботи

В основі популярної системи повітряного опалення приміщень варто теплогенератор, нагрівають до температури близько 60 градусів за допомогою теплообмінника повітряні маси, які потім по системі повітроводів потрапляють в опалювальне приміщення і гаряче повітря прогріває його, витісняючи холодний через спеціальну систему вентиляції. У деяких випадках холодне повітря з приміщень по системі зворотного воздуховода надходить в теплогенератор і вже нагріте знову використовується для опалення.

У пристрої теплогенератора найважливішими елементами є вентилятор, виконує роль насоса і нагнітає в приміщення гарячого повітря, і теплообмінник, цей нагріває повітря.

Констрраукция і особливості роботи

Пристрій теплогенерато

Методи нагрівання

Існуючі системи повітряного опалення можна розділити за методами його нагрівання. Перерахуємо основні способи:

  • нагрівання за допомогою теплового насоса;
  • нагрівання водою з системи центрального опалення;
  • застосування масляних або дизельних нагрівачів повітря;
  • використання нагрівачів на газі, який може надходити з газових балонів або централізовано.

Типовий витрата повітря при повітряному опаленні приміщень складає близько тисячі кубометрів на годину при створюється вентилятором тиску близько 0.0015 атм.

Способи вентиляції

У випадку з обігрівом великих приміщень неминуче виникає необхідність збільшення довжини повітроводів, що, в свою чергу, призводить до підвищення теплових втрат. У такому випадку варто подумати про використання зонального опалення з кількома теплогенераторами меншої потужності замість централізованого повітряного з одним потужним нагрівачем. Критерієм для оцінки необхідності цього варіанта служить порівняння довжини воздуховода і його відгалужень з оптимальними значеннями, при яких тепловтрати в приміщенні прийнятні, — це 30 і 15 метрів, відповідно.

Для звичайних приміщень не потрібно цілорічний обігрів — частину року він потрібен, коли-то немає, а іноді, в жаркий час, навіть потрібно охолодження. У цьому випадку рекомендується забезпечити систему можливістю кондиціонування повітря. Тоді система повітроводів повітряного опалення буде використовуватися і в разі, коли обігрів приміщень не потрібен. Крім того, якщо доповнити систему можливістю контролю за вологістю повітря і стерилизующим фільтром, то система стане використовуватися максимально ефект.

Існує два різновиди вентиляційних систем — природна і примусова.

Нагріте повітря має щільність нижче, ніж холодний, і при природній циркуляції піднімається вгору, по шляху обігріваючи приміщення, через яку він проходить. Охолонувши, повітря опускається. Головний недолік вентиляції цього виду у тому, що прогрів відбувається нерівномірно — холодне повітря в основному накопичується у підлоги, а нагрітий у стелі, це зовсім не сприяє комфорту.

В умовах штучної циркуляції, повітря, перемішуючись, не встигає розділитися на теплі і холодні шари і створює більш рівномірне прогрівання приміщення. Недоліком тут можна вважати можливе почуття дискомфорту від чутною роботи вентиляторів.

Підбір обладнання

Важливим чинником при виборі опалювального обладнання для повітряного опалення приміщень є вид використовуваного при нагріванні палива. Як правило, вагоме значення має доступність за ціною і фізична доступність конкретного виду палива.

Зручним варіантом тут буде запропонована багатьма виробниками можливість змінювати вид палива при мінімальних конструкційних витратах. Наприклад, при переході з рідкого палива на газове або назад достатньо змінити пальник і пристрій подачі палива.

Для конструкції, що працює на рідинному паливі, необхідні також бак для його зберігання та система надходження палива до теплогенератору.

Для роботи з використанням зрідженого газу буде потрібно додаткове облаштування приміщення для його безпечного зберігання. І лише робота з природним газом не вимагає яких-небудь додаткових пристроїв для його зберігання, так як досить підключити систему до лінії газифікації, по якій і буде безперебійно надходити це паливо.

Підбір обладнання

Обладнання для повітряного опалення

Форми воздухоотводов

Димарі бувають круглими і прямокутними за формою. Для круглих зазвичай використовують труби діаметром 10-20 см Такі повітроводи найбільш ефективні з точки зору втрат тепла і аеродинаміки, так як, в порівнянні з будь-якими іншими формами, вони мають мінімальну площу зіткнення повітря зі стінками труби при однаковій пропускної здатності. З тієї ж причини круглі труби найбільш економні у витраті матеріалу труби. Все разом робить такі повітроводи найбільш ефективним вибором.

Прямокутні труби більш прості у виготовленні і краще вписуються в інтер'єр приміщення. Саме їх найчастіше використовують у житлових приміщеннях.

Втім, нерідко обидва типи систем опалення опалення використовуються спільно. Не всі приміщення, по яких проходять повітроводи, доводиться опалювати. У таких випадках, для запобігання небажаних тепловтрат, рекомендується надягати на труби термоізоляційні чохли, а системи з декількох труб огороджувати металевими коробками, не нехтуючи термоізоляцією.

Розрахунок повітряної системи опалення

У розрахунках опалення необхідно визначити:

  • втрати тепла на кожну кімнату;
  • тип нагрівача, сукупні втрати тепла визначають його розрахункову потужність;
  • об'єми повітря, необхідні для прогріву приміщень;
  • розміри труб воздуховода;
  • розмір ослаблення напору на протязі всього воздуховода.

Самостійно провести подібні правильні розрахунки — завдання не з легких. А щоб врахувати всі нюанси, що впливають на результат, краще довірити розрахунок професіоналу. Якщо є сумніви у виборі, то фахівець може надати декілька варіантів проекту повітряного опалення приміщень, а замовнику залишиться тільки, врахувавши позитивні і негативні моменти кожного, вибрати найбільш підходящий.

Крім того, при установці системи потрібно враховувати безліч будівельних норм і правил, недотримання яких, мало того, що не буде схвалено державними контролюючими органами, може призвести до неефективності її функціонування. Шум і протяги — це зовсім не те, що очікується від опалювальної системи. Повітряне опалення — відмінне рішення для будинку, але тільки при грамотному проектуванні і правильній установці.