Системы воздушного отопления коттеджей, домов и дач

Давно собирался переоборудовать дом и перевести его на систему воздушного отопления по финансовым причинам – вот попалась статья которая думаю может пригодиться многим кто собирается сделать проект дома на воздушном отоплении или просто переоборудовать коттедж. Статья поможет сделать расчет и посмотреть на какую экономию можно рассчитывать. Кстати отзывы друзей, уже перешедших на воздушное отоплении просто восторженные и практически полностью совпадают с нижеприведенными расчетами.

Практически во всех системах отопления теплота, выработанная теплогенератором, передаётся потребителю воздухом. Даже в системе водяного отопления вода выступает лишь в качестве промежуточного теплоносителя, а окончательное распределение тепла от радиаторов всё равно остаётся за воздухом. Исключением являются только отопительные приборы, от которых тепло передаётся излучением — открытые камины, инфракрасные излучатели и т.д. Но они играют ограниченную роль в отоплении жилых домов в нашей стране.

Воздух нагревается на теплоотдающих поверхностях (поверхности тех же радиаторов водяного отопления, электрических нагревателей конвективного типа, -зеркал» печей и т. д.) и поступает в отапливаемое помещение, где остывает, отдавая тепло стенам, потолкам, предметам мебели. После этого воздух снова должен нагреться. Такой круговорот воздуха может происходить под действием естественных сил (тёплый воздух легче и поэтому поднимается вверх) или принудительно — за счёт вентилятора. В соответствии с этим в дальнейшем мы будем использовать термин конвекционное отопление для систем с естественной циркуляцией воздуха и воздушное отопление (ВО) для систем с принудительной циркуляцией воздуха.

Такое определение воздушное отопление не является общепринятым. Часто систему отопления называют воздушной, если есть система воздуховодов для раздачи нагретого воздуха от теплогенератора (без вентилятора). Под такое определение подпадают тогда и дровяные печи типа «Булерьян» и Профессор Бутаков», поскольку у них есть возможность для подсоединения воздуховодов и раздачи тёплого воздуха по другим помещениям за счёт конвекции.

Если исходить из наших определений, то эти печи следует отнести к системам конвекционного типа.

Системы воздушного отопления не можно разделить на два вида — канальные и локальные. Для канальных систем требуется система воздуховодов, как подающих, так и возвратных. Для локальных систем воздуховоды, как правило, не нужны. Простейшие локальные системы воздушного отопления — это тепловентиляторы и тепловые пушки.

Общая характеристика систем воздушного отопления.

Система воздушного отопления в полной комплектации состоит из генератора тепла, теплообменника, вентилятора, воздушного фильтра и системы воздуховодов. Генератор тепла тесным образом связан с теплообменником. Теплообменники можно разделить на два вида: теплообменники прямого нагрева и теплообменники косвенного нагрева. В последних между генератором тепла и теплообменником циркулирует промежуточный теплоноситель, например, вода или антифриз. В теплообменниках прямого нагрева топливо сгорает в самом теплообменнике или же в качестве теплообменника используются ТЭНы или спиральные электронагреватели.


Промышленно производимые теплообменники прямого нагрева систем воздушного отопления работают на газе (природном или сжиженном), дизельном топливе или электричестве. Эти воздухонагреватели изначально комплектуются вентиляторами соответствующей мощности.

Наиболее распространенные в России воздухонагреватели прямого нагрева — это газовые воздухонагреватели компании Goodman (США), а также газовые и дизельные воздухонагреватели компании Lennox (США). Все эти воздухонагреватели относятся к классу низкоскоростных систем (чем ниже скорость движения воздуха, тем ниже уровень шума системы).

Воздухонагреватели косвенного на­грева с водяными теплообменниками обычно называют фанкойлами (fancoil). На Российском рынке в настоящее время представлены две компании промышленно производящие фанкойлы для систем воздушного отопления жилых домов. Это канадская компания Energy Saving Products Lid, которая произ­водит и поставляет эти агрегаты под торго­вой маркой Hi-Vetodty (этот тип фанкойлов относится к высокоскоростным системам) и российская компания ИнвестПроект, которая производит и поставляет фанкойлы под торговой маркой ««АНТАРЕС Комфорт» (этот тип фанкойлов относится к низкоскоростным системам).

Фанкойлы обладают рядом преиму­ществ по сравнению с промышленно выпускаемыми воздухонагревателями прямого нагрева:

  • фанкойлы могут работать с любым водяным отопительным котлом, рабо­тающим на любом виде топлива, и ко­торый может быть размещён вне ота­пливаемого здания;
  • один котёл может использоваться и для отопления, и для нагрева воды си­стемы горячего водоснабжения (ГВС);
  • для нескольких домов (основной, гостевой, баня) можно иметь один ото­пительный котёл (или два. подключён­ных параллельно для надёжности).
  • наличие промежуточного тепло­носителя позволяет сделать комбини­рованную систему отопления: те поме­щения, которые имеют специфические свойства воздуха (гараж, баня, конюш­ня ит.п.), отапливаются конвекционной системой отопления (батареями водя­ного отопления), а жилая зона — систе­мой воздушного отопления;

Как отмечалось ранее, на твердото­пливных печах типа «Булерьян» и Про­фессор Бутаков». которые относятся к теплообменникам прямого нагрева, можно создать систему воздушного отопления. добавив к системе подающих воздуховодов, систему возвратных воздуховодов с венти­лятором и воздушным фильтром. Задача эта вполне выполнима, хотя и потребует изрядной изобретательности.

Для тех, кто всё же решит заняться кон­струированием воздушно­го отопления своими руками. хочу сообщить, что быто­вые вентиляторы, которые продаются на рынках, как правило, не предназначены для прокачки воздуха по воздуховодам. Как правило, они не предназначены для прокачки воздуха по воздуховодам. Они не способны создать давление, не­обходимое для системы воздушного отопления. А если и спо­собны, то имеют недопустимо высокие шумовые характеристики. В гараже их ис­пользовать можно, а в спальне – нет.

Рис. 3. Схема размещения системы воздушного отопления. 1 — теплообменник; 2 -подающие воздуховоды; 3 – возвратные воздуховоды; 4 – забор свежего воздуха; 5 -рекуператор; 6 – дымоход.

Плюсы и минусы системы воздушного охлаждения.

ВО отно­сительно мало распространены в жилом секторе нашей страны, и на них до сих пор смотрят как на экзотику. Как пра­вило, система воздушного отопления требует проведения пусконаладочных работ «по воздуху» и «по системе автоматики», которые могут сделать только подготовленные спе­циалисты, имеющие соответствующие приборы и инструменты, Ошибки при проектировании системы и её монтаже могут привести к повышенному уровню шума в помещениях, дисбалансу пода­чи воздуха по помещениям и, как след­ствие – дисбалансу по температуре.

Воздуховоды, кроме того, занимают определённый обьём и поэтому очень важно, чтобы это было учтено на этапе проектирования дома. При грамотном подходе практически все воздухово­ды удаётся спрятать так, что полезный обьём дома почти не уменьшается.

При проектировании системы воздухо­водов важно иметь дизайн-проект расста­новки мебели и бытового оборудования. Крайне нежелательно, чтобы подающие вентиляционные решётки находились в зо­не долговременного пребывания людей.

Система воздушного отопления — электрозависима, по­этому в доме желательно иметь систему резервного электроснабжения и систе­му резервного отопления (к примеру -камин промышленного изготовления).

Всё вышеперечисленное можно отне­сти к минусам системы воздушного отопления. Но есть у неё и неоспоримые преимущества по срав­нению с конвекционными системами.

Главным преимуществом этой систе­мы является возможность совмещения в одной системе отопления и вентиля­ции. Нужно сказать, что необходимость устройства вентиляции в наших домах, построенных по энергосберегающим технологиям и оснащённых современны­ми герметичными окнами и дверями, все больше и больше осознаётся застройщи­ками. Отсутствие нормальной приточно-вытяжной вентиляции может привести к накоплению влаги в стенах и появлению плесени. А воздушная система, выполня­ющая сразу функции отопления и венти­ляции, обойдётся дешевле, чем две спе­циализированные системы.

В системе воздушного отопления обязательно устанавлива­ют фильтры. Они бывают нескольких типов: обычный механический, который удаля­ет частицы пыли до 0,3 мкм; электронный фильтр – удаляет частицы пыли размером до 0,01 мкм; угольный фильтр — удаляет неприятные запахи. Через электронный фильтр, к примеру, не проходит пыльца растений и табачный дым, а обслуживание его сводится к периодической промывке под струёй воды.

В системе возвратных воздуховодов в простейшем случае предусматривает­ся рукав, забирающий воздух с улицы и подмешивающий его к внутреннему воз­духу. Эта смесь воздуха, пройдя через фильтр и теплообменник, нагревается и равномерно распределяется по всем помещениям. Проблема открытых фор­точек и сквозняков при этом снимается. Форточки просто не открывают, а в доме создается небольшое избыточное дав­ление, что препятствует проникновению При работе воздушного отопления на нижнем этаже до­ма основная часть воздуха забирается снизу, а на верхнем этаже – с потол­ка. Тем самым обеспечивается вырав­нивание температуры воздуха по всему обьёму отапливаемых помещений.

В систему воздуховодов, кроме то­го, может быть установлен канальный увлажнитель воздуха, обеспечивающий контролируемую влажность в доме, и кондиционер, который поддержит ком­фортную температуру в жаркие месяцы. Можно установить и ультрафиолетовый стерилизатор воздуха, который включа­ется для профилактики инфекционных заболеваний или в случае, если кто-то из домашних заболел.

Цена систем воздушного отопления

Возникает вопрос, не является ли воздушного отопления слишком дорогим удовольствием?

Попробуем сравнить разные системы отопления по затратам. Для корректности будем учитывать два параметра: началь­ные затраты и эксплуатационные расходы.

Предположим, что разные системы отопления работают на электричестве, поскольку сравнивать варианты логично при использовании одного вида топлива.

Если в доме установить китайские не­дорогие тепловентиляторы, то начальные затраты составят 300-400 руб. на 1 кВт теплопотерь дома. Если поставим француз­ские конвекторы, то эти затраты составят 4-5 тыс. руб. на 1 кВт теплопотерь дома.

Для водяного отопления с не самым дорогим газовым или дизельным кот­лом первоначальные затраты составят -18 тыс. руб. на 1 кВт теплопотерь. (Это справедливо для домов площадью око­ло 200 м. Более точно стоимость водя­ного отопления можно узнать в местной инженерной компании.) В эту стои­мость, конечно же, не входят расходы, связанные с подведением газа к дому или устройство хранилища для дизель­ного топлива. Если использовать котёл на пелетах (цилиндрики из прессован­ных опилок) или биотопливный котёл, то затраты возрастут.

Для воздушного отопления на базе воздухонагревателя АНТАРЕС-Комфорт с воздушным электронным фильтром и системой приточ­ной вентиляции, с тем же самым водяным котлом первоначальные затраты составят 20-21 тыс. рублей на 1 кВт теплопотерь. Эти результаты справедливы для домов площадью 160-220 м 2 .

Эксплуатационные расходы (для Мо­сковского региона) на 1 кВт теплопотерь за отопительный сезон (214 дней) составят:

3 руб./кВт-час х 24 часа х 214/2,04 = 7704 руб.,

где 2,04 — коэффициент усреднения теплопотерь по отопительному сезону для Московского региона;

3 руб./кВт час – примерная стои­мость кВт час в Московском регионе (без учёта ночного тарифа).

Дополнительными, с точки зрения электропотребления, в системе воздушного отопления по сравнению с водяным отоплением явля­ются вентилятор воздухонагревателя и электронный фильтр. Вентилятор имеет мощность не более 10 Вт на 1 кВт тепло­потерь, а электронный фильтр примерно 2 Вт. За отопительный сезон получаем:

(3?0,01x24x214/2,04) * (3?0.002*24?214) = 105 руб.

Водяной котёл за отопительный се­зон потребляет электроэнергии при­мерно столько же.

Нетрудно подсчитать, что батареи водяного отопления, расположенные на внешних стенах, увеличивают теплопотери дома примерно на 3-4 Вт, или 15-20 кВт час за отопительный сезон (на 1 кВт теплопотерь).

Как отмечалось ранее воздушного отопления перемеши­вает воздух и тем самым выравнивает температуру по всему обьёму отапли­ваемой зоны, а вот из-за градиента тем­ператур при водяном отоплении (около 1,1°С на 1 м по высоте) среднюю темпе­ратуру в доме придётся поддерживать примерно на 1,5?С выше. А это тянет за собой 30 Вт, или 154 кВт час за отопи­тельный сезон.

Если перевести на стоимость элек­тричества, то это 500 руб. за отопи­тельный сезон на 1 кВт теплопотерь.

Таким образом воздушное отопление на электриче­ском нагревателе имеет эксплуатаци­онные затраты -7,8 тыс. руб. за отопи­тельный сезон на 1 кВт теплопотерь, в то время как отопление на электро­конвекторах — 8,2 тыс. руб. а водяное отопление на электрическом котле — 8,3 тыс. руб. за отопительный сезон. (В этих подсчётах стоимость кВт\час принята 3 рубля и не учтена возмож­ность двухтарифных планов оплаты.)

Мы пока не затронули вопрос приточной вентиляции. При конвекционном способе отопления этот вопрос решается обычно с помощью открытых форточек. Сколько к нам придёт свежего воздуха — не из­вестно, но уж никак не меньше, чем нужно. Поэтому при конвекционном способе ото­пления мы должны учитывать ещё и при­ток несанкционированного» воздуха, и, соответственно, дополнительные затраты (примерно 13000 руб. на 1 кВт теплопотерь при отоплении электричеством).

Система воздушного отопления даёт возможность регулировать объём приточного воздуха и, тем самым, убрать эти дополнительные затраты.

Конечно, при конвекционном ото­плении можно поставить приточно-вытяжную установку с рекуператором и обеспечить контролируемый воз­духообмен. Но стоимость правиль­ной установки системы воздуховодов в пересчёте 1 кВт теплопотерь составит примерно 6-9 тыс. рублей. И плюс к этому приточно-вытяжная установка с рекуператором имеет два вентиля­тора, работающих от электричества, и два фильтра, которые необходимо пе­риодически чистить и изредка менять.

Подводя итоги, отметим следующее. На­чальные затраты на создание системы воздушного отопления являются наиболее высокими в сравнении с другими системами отопления, но благодаря тому, что оно имеет самые низкие эксплуатаци­онные расходы при одинаковом энергоно­сителе, системы воздушного отопления оказывается более выгодным при длительной эксплуатации.

Если сравнить воздушное отопление с водяным отопле­нием, можно сказать, что не позднее чем через 7 лет дополнительные затра­ты на установку системы воздушного отопления окупятся, а дальнейшая её эксплуатация будет да­вать реальную экономию.

  • Система воздуховодов подводит тепло от воздухонагревателя ко всем помещениям дома.
  • Выход тёплого воздуха на втором этаже обычно производится снизу (из пола или из стены около пола).
  • Два прямоугольных ствола по бокам проёма — возвратные воздуховоды, по которым воздух из помещений поступает в воздухонагреватель.
  • Самая верхняя точка забора воздуха — в коньке крыши.

По материалам журнала Дом №3 2010 – автор текста С.Егоров, технический

Директор ЗАО «Инвест Проект»

Реклама

Ниже другие записи по теме "Как сделать своими руками - домохозяину!"

Главная » Строительство » Системы воздушного отопления жилых домов. Устройство, схема и расчет.

По материалам сайта: http://kak-svoimi-rukami.com