Въздушно отопление със собствени ръце: всичко за въздушните системи за отопление

Практиката показва, че преобладаващото мнозинство от собствениците на жилища, които живеят на територията на Русия, избират за отопление системи с течен топлоносител. Възможно е някога това наистина да е било най-практичният вариант.

Но техниката се развива и се появяват все по-ефективни конструкции. Като например различни системи за въздушно отопление, които позволяват бързо и икономично да се отопли всяко помещение.

Принцип на работа и видове въздушно отопление

Трябва да знаете, че съществуват два различни вида отопление от въздушен тип, всеки от които може да се използва на практика.

Първият се реализира в системи с калорифер. Той по своята същност е аналогичен на отопление с течен топлоносител, с тази разлика, че вместо течност се използва нагрят въздух. Каналният нагревател нагрява въздуха, който се движи по специални тръби до отопляваните помещения.

Изпълнени с горещ въздух въздуховоди отопляват стаята. Такива системи днес се използват рядко, тъй като по време на експлоатация каналите неизбежно се повреждат. От редуването на нагряване и охлаждане въздуховодите ту се разширяват, ту се свиват, поради което съединенията отслабват, а по стените се появяват пукнатини.

Това води до нарушаване на процеса на разпределение на въздуха и, като следствие, до неравномерно отопление на помещенията, което е нежелателно. За по-практична се счита отворената система за въздушно отопление.

В устройството на въздушното отопление има много общо с традиционния воден вид и рядко използвания парен. Основната разлика се състои в липсата на стандартни отоплителни уреди – радиатори.

Принципът на нейното действие е следният. Термогенераторът загрява въздуха, който чрез система от тръби се подава в отопляваните помещения. Тук той излиза навън и се смесва с присъстващия в стаята въздух, като по този начин повишава температурата в нея.

Изстиналият въздух се насочва надолу, където попада в специални тръби и по тях отново постъпва в термогенератора за нагряване.

Топлоносителят на въздушните отоплителни системи принадлежи към категорията на вторичните, тъй като преди това се нагрява от първичния топлоносител – пара или вода (+).

По радиус на действие системите за отопление с нагрят въздух се делят на локални и централни. Към първите се отнасят контури, предназначени за обслужване на един обект (вила, стая, две или повече съседни помещения), а към вторите – многофамилни сгради, обществени и производствени обекти.

Всички системи се подразделят на схеми с пълна рециркулация на топлоносителя, с частична рециркулация и правотокови.

Местните системи с пълна рециркулация на въздуха биват канални (а) и безканални (б). Това са схеми с естествено движение на нагрятия въздух. Ако отоплението се комбинира с вентилация, се прилагат други схеми (в, г) с частична рециркулация. Според което част от въздуха се примесва към съществуващата в помещението въздушна маса без движение по каналите.

Всички централни системи се отнасят към категорията на правоточните. За тях въздушният топлоносител се нагрява в отоплителния център на сградата, след което се доставя в помещенията чрез въздухоразпределители. Централните схеми биват само канални.

Въздушните правоточни системи са твърде скъпи за частния сектор. Те се устройват там, където се изгражда вентилация, обработваща въздушна маса, равна по обем на въздушната маса, необходима за отоплението.

Централното въздушно отопление се устройва в производства, които произвеждат или използват в производството запалими, токсични, експлозивни и т.н. вещества. При обзавеждането на крайградски къщи този вид се прилага, ако се изисква транспортиране на нагрят въздух на голямо разстояние.

Организирането на схема за частници е нецелесъобразно поради необходимостта от използване на мощно вентилационно оборудване.

Действащи разновидности на системата

Към днешна дата съществуват няколко разновидности на въздушното отопление, с всяка от които трябва да се запознаят всички, които възнамеряват да инсталират подобна конструкция в дома си. Системите могат да се класифицират по различни признаци. Нека започнем с начина на циркулация на въздуха. Изхождайки от това, могат да се отделят два основни типа.

Естествената циркулация предполага, че нагрятият въздух се издига нагоре и самостоятелно се движи по тръбопроводите. Затова изходите на въздуховодите се разполагат само в горната част на помещенията.

Система с естествена въздушна циркулация

За работата на такава конструкция се използва свойството на горещия въздух да се издига нагоре. Нагрятият газ по прокараните в стените въздуховоди се издига в стаите и през отвори, разположени в тавана на помещението, излиза навън.

Основното предимство на подобни системи е евтинията, тъй като липсва необходимост от харчене за допълнително оборудване.

Въпреки това значителни недостатъци има доста. Преди всичко скоростта, с която въздухът се издига по тръбите, е малка. По този начин помещението ще се отоплява доста дълго време.

Освен това при използване на отопление с естествена циркулация най-често се налага да се разполагат изходите на въздуховодите в горната част на стаята, което не винаги може да бъде удобно.

Сериозен недостатък на гравитационното въздушно отопление (т.е. схеми с естествено движение на топлоносителя) е ограниченият радиус на действие. Той варира в интервала 8 – 10 м

Конструкция с принудително движение на въздуха

Такива системи задължително се оборудват с вентилационна инсталация, чиято мощност зависи от дължината и броя на въздуховодите. За големи площи ще е необходима инсталация на няколко уреда. Основната задача на оборудването е да пренася нагорещения въздух по въздуховодите до отопляваните помещения. Вследствие на това скоростта му се увеличава и отоплението на стаите се осъществява за най-кратко време.

Въпреки необходимостта от инсталиране на вентилатори, такива системи в крайна сметка се оказват по-икономични. Благодарение на повишената скорост на въздухообмен, системата засмуква от стаята охладения въздух с достатъчно висока температура.

Той просто не успява да се охлади до минимални стойности. За повторното му нагряване се изразходва много по-малко енергия, което като цяло води до значителни икономии на средства.

За стимулиране на движението на въздуха към потребителя, отоплителните системи се оборудват с вентилатори, което ги превръща в енергозависими, но значително повишава ефективността.

Според мястото на разполагане на въздуховодите, отоплителните системи също могат да се разделят на две групи.

Подова въздушна отоплителна система

Отличителна особеност на системата са вградените в пода или в цокъла изходи на въздуховодите. В резултат се получава максимално ефективно разпределение на нагорещения въздух, който постъпва в долната част на помещението.

Топлият въздух се стреми нагоре, вследствие на което се получава достатъчно бързо смесване на въздушните маси и помещението се затопля по-бързо.

Подовата система за въздушно отопление предполага, че изходите на въздуховодите се разполагат в цоклите или са вградени директно в подовото покритие.

Висящи въздушни системи

Схемата предполага наличие на вградени в тавана или стените въздуховоди, чиито изходи се намират строго в горната част на стаята. Най-често под тавана. Като вариант се срещат окачени въздуховоди с подобни изходи.

Трябва да се признае, че такива системи като цяло са по-малко естетични от подовите аналози. Въпреки че съществуват начини за декориране и маскиране на въздуховодите.

Освен това, използването на подова система предполага, че най-висока ще бъде температурата на въздуха, разположен в долната част. В горната половина на стаята ще е малко по-студено.

Такова разпределение на температурите лекарите смятат за най-добро за човека. Освен това, вградените в пода или первазите изходи на въздуховодите са практически незабележими, което значително подобрява външния вид на стаята.

Основният недостатък на окачените системи, който е особено нежелателен за частни домове, се счита за по-ниската, отколкото горе, температура на въздуха на самия под. Загрятият въздух по-бързо и по-интензивно отоплява именно горната част на помещението, докато подът остава хладен. Именно поради това такива системи или рядко се използват в жилищни домове, или се комбинират с някакво друго отопление.

По начина на топлообмен всички въздушни отоплителни системи се делят на три типа.

Въздуховодите от окачен тип най-добре се монтират на етапа на строителство на сградата. В този случай те могат да бъдат маскирани при извършване на довършителни работи.

Правоточна отоплителна схема

Прякоточният вариант е известен от няколко века. С подобни системи са се отоплявали древните римляни и средновековните руснаци. Принципът на действие на прямоточното отопление е много прост. В долната част на сградата, най-често в мазето, се инсталира отоплителен уред, който загрява попадащия в него въздух. След това нагретите въздушни маси по въздуховодите постъпват в отопляваните помещения.

На фигурата е представена схема на устройство на въздушно отопление от прямоточен тип. Такива конструкции са използвани още в Древния Рим.

След което, преминавайки през тях, се извеждат навън. По този начин топлинната енергия се изразходва не само за отопление на помещението, но и в буквалния смисъл за „отопление на улицата“. Именно поради това прямоточната система се счита за най-малко ефективна от всички и се отличава с най-високи първоначални и експлоатационни разходи.

Основното предимство на такава конструкция е пълната вентилация на отопляваните помещения. Тя се използва само когато е необходим обем на вентилация, равен на обема на въздушните маси, необходими за отопление. Такова условие може да бъде задължително при експлоатация на помещения, където се работи с взривоопасни, опасни за здравето или с неприятно миришещи вещества.

За домашно отопление прямоточната система се използва изключително рядко. Ако по някакви причини се налага да се инсталира именно тя, струва си да се монтира оборудване за допълнителна рекуперация.

Това може да бъде въздушен обменник, който ще позволи да се използва част от топлината на излизащия навън въздух за отопление на приточните въздушни маси. По този начин ще се удаде донякъде да се намалят експлоатационните разходи.

Рециркулационна система за отопление

Отоплението на помещението се извършва чрез затворен цикъл. Първо въздухът се загрява от топлогенератора и се движи по тръбите вътре в стаята.

Тук той постепенно изстива и започва да се спуска към пода, където се намират входовете на отвеждащите въздуховоди. Попаднали в тях, изстиналият въздух се движи към топлогенератора, където отново се подлага на загряване и цикълът се повтаря.

Системите с пълна рециркулация на въздушната маса се прилагат, ако няма нужда от организиране на изкуствена вентилация на помещението.

Такава схема е максимално ефективна, тъй като загубите на топлина са практически изключени. Нейният основен недостатък е ниското качество на въздуха, който циркулира вътре в отопляемите помещения.

Затова тя по-често се използва за отопление на нежилищни стаи или складове. Ако такава схема се прилага в жилищни къщи, задължително се изисква инсталиране на допълнително оборудване за йонизация и овлажняване на въздуха.

Схема с частична рециркулация

Такава система позволява да се неутрализира основният недостатък на рециркулационната схема – ниското качество на въздуха. За целта в нея се включва допълнително вентилационно оборудване, което взема външен въздух и го примесва в необходимите пропорции към въздушните маси, циркулиращи вътре в помещението. Всичко останало е аналогично на схемата с пълна рециркулация.

Системите с частична рециркулация извършват забор на част от въздуха отвън и го примесват към част от намиращата се в помещението въздушна маса. Сместа се загрява от калорифера до необходимата стойност на температурата, след което с вентилатор се насочва в помещението.

Системата се отличава с максимална гъвкавост и е способна да работи в няколко режима: като вентилационна, като отоплителна или като комбинирана отоплително-вентилационна.

При това тя може да взема всяко необходимо количество въздух, да го загрява или дори да го охлажда до необходимата температура. Схемата с частична рециркулация се счита за оптимална за обустройване на въздушно отопление в частна къща.

Аргументи в полза на избора на въздушна система

В сравнение с обичайните системи, работещи с течен топлоносител, въздушните схеми имат значителни предимства. Нека ги разгледаме по-подробно.

1. Висок КПД на въздушните системи. Производителността на контурите за загряване с въздух достига около 90%.
2. Възможност за изключване/включване на оборудването по всяко време на годината. Прекъсване на работата е възможно дори в най-силните зимни студове. Това означава, че изключената отоплителна система няма да стане неизползваема при отрицателни температури, което например е неизбежно за водното отопление. Може да бъде включена в работа по всяко време.
3. Ниска експлоатационна цена на въздушното отопление. Липса на необходимост от закупуване и монтаж на доста скъпо оборудване: спирателна арматура, преходи, радиатори, тръби и др.
4. Възможност за обединяване на отоплителна и климатична система. Резултатът от обединяването позволява поддържането на комфортна температура в сградата през всеки сезон.
5. Ниска инерционност на системата. Това осигурява изключително бързо загряване на помещенията.
6. Възможност за инсталиране на допълнително оборудване, което се използва за поддържане на оптимален микроклимат. Това могат да бъдат йонизатори, овлажнители, стерилизатори и подобни. Благодарение на това можете да изберете комбинация от уреди и филтри, която точно да отговаря на нуждите на обитателите на къщата.
7. Максимално равномерно загряване на помещенията без локални зони на подгряване. Посочените проблемни зони обикновено се намират около радиатори и печки. Благодарение на това се предотвратяват температурни колебания и тяхното последствие – нежелана кондензация на водни пари.
8. Универсалност. Въздушното отопление може да се използва за отопление на помещения с всякаква площ, разположени на който и да е етаж.

Системата има и някои недостатъци. Сред най-важните трябва да се отбележи енергийната зависимост на конструкцията. Така при спиране на електрозахранването отоплението престава да функционира, което е особено забележимо в райони с прекъсвания на електроснабдяването. Освен това системата изисква честа техническа поддръжка и наблюдение.

Въздушното отопление е много икономично. Първоначалните разходи за неговото изграждане са малки, а експлоатационните разходи също са ниски.

Друга отрицателна особеност на въздушното отопление е, че монтажът на конструкцията трябва да се извършва по време на строителството. Инсталираната система не подлежи на модернизация и практически не променя своите експлоатационни характеристики.

При необходимост е възможен монтаж на въздушно отопление в построена сграда, но в този случай се използват само окачени въздуховоди, което не е естетично и не винаги е ефективно.

Основни елементи на отоплителната система

Преди да изградите въздушно отопление със собствените си ръце, трябва да се запознаете с елементите, от които се състои.

Устройства за подгряване на въздуха

Основната задача на оборудването е да загрее до необходимата температура входящия въздух. За това могат да се използват практически всички известни източници на топлина.

В зависимост от вида на отоплителния уред, въздушните маси се пропускат през топлообменник с гореща пара, вода и т.н., или се нагряват директно вътре в нагревателя.

Теплогенераторите, използвани за загряване на въздуха в системата за въздушно отопление, не трябва да загряват въздуха до температура над 70º, така че след смесване с въздуха в помещението той да не загуби свойствата си като среда, подходяща за вдишване (+)

Като топлинни генератори за въздушни отоплителни системи на практика се използват четири типа конструкции:

• Горивни системи с директно нагряване. В тях въздухът се нагрява от топлината, получена от изгарянето на някакво гориво. Към този тип спадат въглищни, газови, дизелови, пелетни и други нагреватели.
• Оборудване за електрическо директно нагряване. Представлява мощен термовентилатор, който се свързва към въздуховодите.
• Уреди с индиректно нагряване. Предполага се наличието на топлообменник, в който циркулира гореща течност. Последната може да се нагрява по всякакъв начин: с помощта на дървена печка или друг отоплителен уред. Като вариант може да се разгледа свързване на топлоносителя от централизирана отоплителна система.
• Комбинирана конструкция. Тя представлява две, понякога три системи от различни типове, обединени в обща конструкция. Най-ефективният и практически вариант се получава при комбиниране на електрическа и течна система.

Последният вариант се счита за най-сполучлив, тъй като такова оборудване може да осигури топлина на дома дори в случай на прекъсване на електрозахранването или възникване на проблеми с горивото. Въпреки това, по разбираеми причини, такива уреди имат висока цена. Да се харчат средства за тях не винаги е оправдано, особено ако прекъсванията на електрозахранването са изключително редки.

Магистралните тръбопроводи се изработват от поцинкован метал. Това са твърди конструкции, към които се свързват гъвкави отклонения.

Канали за движение на въздушните маси

Отоплителната система от канален тип не може да работи без мрежа от въздуховоди. По тях въздушните маси се движат в помещенията и се връщат в топлинния генератор. Най-често се използва кръгова транспортировка, тъй като еднотръбните конструкции, които също могат да се прилагат, имат ограничена функционалност и голям брой недостатъци. На чертежа такава конструкция наподобява две дървета.

Ролята на стволове играят два твърди магистрални тръбопровода, изработени от поцинкован метал. Единият от тях е захранващ, а вторият – обратен. Към тях чрез преходници се свързват «клони».

Това са гъвкави въздуховоди с по-малко сечение, които се отклоняват към стаите. Те непременно се уплътняват с алуминиево тиксо и се изолират. Изолацията в този случай не само запазва топлината, но и поглъща звуците.

За изолация обикновено се използват фолирани изолационни материали от различни марки. За главните трасета се избира покритие с дебелина от 3 до 10 мм. За разпределителните канали ще подхожда материал с дебелина 25-30 мм.

Вътре в едноетажните сгради затопленият въздух се насочва отдолу нагоре, затова въздуховодите могат да бъдат вградени в пода. В двуетажните постройки мрежата от въздуховоди може да бъде положена по тавана на първия етаж или в дебелината на междуетажната плоча.

Въздуховодите задължително трябва да бъдат изолирани. Изолационният материал не само пести топлина, но и поглъща звуци.

В този случай горещият въздух към първия етаж се подава от тавана. Изходите на въздуховодите на втория етаж се разполагат в долната част на вътрешните стени и на пода. Обратната линия също се разполага различно.

На първия етаж отворите за събиране на охладения въздух се намират на нивото на пода. На втория, напротив, при тавана. Тук се събират прегрятите въздушни маси, които постъпват в обратната линия.

Вентилатори за осигуряване на циркулация на въздуха

Въздушните маси вътре в тръбопроводите се транспортират принудително. Тази операция се извършва от специални вентилатори от канален тип. Оборудването се инсталира както на връщащите, така и на подаващите въздуховоди. Освен това, в повечето случаи те също са конструктивни елементи на въздухонагревателя.

При избора на вентилатор, освен техническите характеристики, е желателно да се вземат предвид следните параметри:

• възможност за работа при различни обороти;
• минимално ниво на шум;
• липса на чувствителност към колебания на напрежението;
• оборудване със система за плавен старт;
• възможност за плавно регулиране на скоростта на оборудването.

Трябва да се разбира, че вентилаторите отговарят за напорната производителност на оборудването, по същество я определят. Затова техническите параметри на оборудването трябва да съответстват точно на спецификата на конкретната система.

Схема на монтиране на вътрешноканален вентилатор вътре във въздуховода: 1 – вентилатор от аксиален тип; 2 – въздухонагревател, изработен от медни тръби с алуминиеви пластини; 3 – въздухорапределител с клапи, променящи посоката

Разпределение на потоците: решетки и дифузори

Всички въздуховоди, водещи към стаята, се свързват към вентилационни решетки или дифузори. Тези елементи са предназначени за разделяне на въздушните потоци, предназначени за отопление, вентилация и климатизация, както и за равномерно разпределение на въздушните потоци вътре в помещението.

Произвеждат се подови, стенни и таванни устройства, сред които може да се намерят модели с подвижни регулируеми жалузи.

Вътрешноканални заслонки и клапани

Елементите са предназначени за настройка на пропускателната способност на отоплителната система. В подаващите въздуховоди задължително се монтират дроселни клапи. Устройствата регулират налягането на въздушните маси, постъпващи в различните стаи, и дават възможност при необходимост да се фиксира.

С клапани се оборудват различни участъци на въздуховодите. Задължително се поставят приточни клапани, регулиращи притока на въздух от улицата.

Освен клапаните, които контролират притока и оттока на въздушния поток, вентилационните системи се оборудват с клапи за отвеждане на дим и противопожарни аналози. При пожари те пречат на разпространението на огъня и стимулиращите горенето газове, отвеждат сажди и въглероден оксид от помещенията.

Оборудване за подготовка на въздуха

Като се има предвид, че въздушното отопление често се обединява със системи за климатизация, подготовката на въздух става търсена опция. В този случай конструкцията се оборудва с различни филтри: въгленови, механични, електростатични.

Те почистват въздуха от всевъзможни примеси. Допълнително могат да се инсталират овлажнители, йонизатори, вентилационни анемостати, стерилизатори, осушители и подобно оборудване.

Ето как изглежда дифузьорът, равномерно разпределящ потоците на изхода от въздуховода

Автоматични системи за управление

Въздушното отопление само по себе си, а особено обединено с вентилация и климатизатори, се смята за доста сложна система. За координация на нейното функциониране се използват автоматични блокове за управление, които дават възможност бързо и точно да се променят параметрите на работа на системата.

При необходимост собственикът може да задава нужните му характеристики, получавайки максимално комфортен за него микроклимат в дома.

Блоковете за управление се различават по функционалност и се подбират индивидуално към всяка конкретна отоплителна система. Добре подбраната автоматика позволява не само напълно да се контролира въздушното отопление, но и да се променят от разстояние заложените в програмата настройки, зонирано да се разпределят въздушните потоци и да се включва отоплението в системата 'умен дом'.

Особености при извършване на правилно изчисление

Въпреки уверенията на некадърните майстори, самостоятелното изчисляване на въздушното отопление е много трудно. Такава задача е по силите само на специалисти.

Възложителят може само да провери наличието на всички точки от проекта, в числото на които влизат:

• Определяне на топлинните загуби на всяко от отопляваните помещения.
• Тип на отоплителното оборудване с посочване на необходимата мощност, която трябва да бъде изчислена въз основа на реалните топлинни загуби.
• Изискваното количество подгрят въздух с отчитане на мощността на избрания отоплителен уред.
• Необходимо сечение на въздуховодите, тяхната дължина и т.н.

Това са основните пунктове на изчислението на отоплителната система. Правилно е да се поръча проект при специалисти. В резултат клиентът ще получи няколко варианта на изчисление, от които ще може да избере и да реализира най-харесаното решение.

Системата за въздушно отопление – сложна конструкция, състояща се от множество елементи. За нейното изчисление е по-добре да се привлекат професионалисти, а за запознаване с компонентите си струва да се проучи подробно схемата (+)

Изводи и полезно видео по темата

Защо избират въздушно отопление:

Как сам да изчислите системата за въздушно отопление:

Основи за инсталиране на въздушно отопление в частен дом:

Въздушното отопление спада към безопасните, икономични, изключително дълготрайни и надеждни системи. Именно затова то става все по-търсено. Самостоятелно да се инсталира системата е достатъчно лесно, но да се направят грамотни изчисления едва ли ще се получи.

Възможните грешки ще доведат до намаляване на ефективността на системата, постоянни течения и други неприятни последици. Оптимално е да се получи професионално подготвен проект и при желание да се реализира със собствени ръце.

Искате ли да съобщите интересни факти за изграждането на въздушно отопление или да разкажете за използването на системата? Имате въпроси или претенции към предложената информация? Пишете, моля, коментари в разположения по-долу блок.