Система воздушного отопления – один из вариантов организации отопления частного дома. О том, как осуществляется обогрев воздуха помещений, и какое оборудование для этого используется, мы поговорим далее в статье.
Стоит отметить, что повысить эффективность воздушного отопления можно, если объединить его в единую систему с вентиляцией.
Предназначение вентиляционной системы
Для каких бы целей ни служило помещение, вентиляционные каналы являются его неотъемлемым атрибутом. Особенно это актуально для жилых домов и квартир, так как в процессе жизнедеятельности человека накапливаются пыль, лишняя влага и неприятные запахи, а также углекислый газ. Все это выходит через вентиляцию, а взамен в помещение поступает свежий и насыщенный кислородом воздух. Также благодаря вытяжке на стенах не скапливается конденсат, и не размножаются грибки.
Поэтому вентиляционные системы предназначены для обеспечения циркуляции кислорода в помещении. Различают вытяжные и приточно-вытяжные системы вентиляции. При использовании приточно-вытяжной системы вентиляции устанавливается теплообменник. Это означает, что горячий воздух, выходящий из помещения, будет передавать часть тепла входящему потоку. В результате потери тепла будут заметно меньше.
Нормы оборота воздуха
Согласно СНиП 2.04.05-91 общая скорость циркуляции воздуха составляет 35 % в час, то есть полная замена отработанного воздуха должна происходить в течение 3 часов. При этом в помещение должно поступать не менее 30 м3/ч воздуха на человека. Для кухни этот показатель увеличивается до 60 м3/ч при использовании электрических плит и до 90 м3/ч при использовании 4-конфорочной плиты.
Кроме того, помещение должно быть оборудовано вентиляционными решетками или откидными подоконниками, чтобы оно могло проветривать помещение и впускать не менее 180 м3/час свежего воздуха. Иногда для этих целей используют колокольчик.
В туалетах и ванных комнатах скорость циркуляции воздуха составляет 25 м3/час на каждое помещение. В совмещенных санузлах норма увеличивается вдвое.
Правила для воздушного отопления
Тепловоздушное отопление, как и любой другой вид отопления, должно обеспечивать комфортные условия для проживания в доме. Согласно нормативным документам минимальная температура в жилых помещениях не должна опускаться ниже 20℃, если помещение угловое – не ниже 22℃, на кухне и в ванной – не ниже 18℃, а в бане должна быть не ниже 25℃. Эти общие правила распространяются как на частные дома, так и на квартиры в многоэтажках.
Воздушное отопление должно обеспечивать качественный нагрев для выравнивания потерь тепла через стены, перекрытия или вентиляционные системы. Поэтому важно правильно рассчитать мощность котла воздушного отопления. Точно определить уровень теплопотерь невозможно, так как на этот показатель влияет множество факторов.
Примерный расчет мощности котла воздушного отопления можно произвести по специальной методике. На каждый 1 м3 объема помещения в расчет заложено 40 Вт мощности. К общей сумме надо добавить по 100 ватт на каждое окно, 200 ватт на входную дверь, если она выходит на улицу. Кроме того, учитываются и специальные коэффициенты: 1,2-1,3 для угловых квартир и 1,5 для частных домов.
Теплопотери также зависят от географического расположения дома. Так, для домов в южных районах коэффициент равен 0,7-0,9; для центральных районов — 1,2-1,3; для Дальнего Востока и Крайнего Севера — 1,5-2,0. Чтобы было удобнее регулировать температуру в помещении, на радиаторы можно установить дроссели или термостатическую головку.
Воздушный обогрев, комбинированный с вентиляцией
Как правило, системы воздушного отопления и вентиляции работают автономно, не взаимодействуя друг с другом. Объединение двух отдельных контуров в одну систему иногда может повысить эффективность нагрева и уменьшить потери тепла.
Стоит отметить, что такой подход уместен для обогрева небольших помещений, таких как гаражи или мастерские, которые используются лишь изредка. В этом случае для нагрева воздуха используются компактные устройства с вентилятором, которые работают от электричества или дизельного топлива. Вентилятор гонит горячий воздух в комнату.
В крупных жилых домах такие установки не применяют, так как они неэкономичны и неэффективны.
Отопительные котлы
Гораздо чаще можно встретить системы, в которых воздушный твердотопливный котел подключается к воздуховодам и работает вместе с отопительной печью. При этом тепловая энергия, которая выделяется при сгорании топлива, передается от теплообменника к проходящему через него воздуху. Нагретые воздушные массы по воздуховодам разносят тепло по всему дому. Для снижения теплопотерь воздушные шланги для отопления, а также вентиляционные каналы прокладывают под чистовым полом, в стенах, над подвесными потолками. При этом трубы отопления и вентиляции воздуха покрывают слоем теплоизоляции.
Холодные воздушные массы падают на землю и частично или полностью выбрасываются. Воздух можно забирать обратно в помещение и использовать для обогрева.
Примечательно, что горячий воздух, нагретый в твердотопливном котле воздушного отопления, поступает в помещение через верхние вентиляционные каналы. По мере охлаждения воздух опускается и выбрасывается через нижние вытяжные решетки.
Применение канальных кондиционеров и тепловых насосов
Часто электрическое воздушное отопление дополняется такими элементами, как:
- многофункциональные кондиционеры, способные охлаждать и сушить воздух, а также работать на обогрев;
- пылевые фильтры;
- фильтры ультрафиолетового излучения, обеззараживающие поступающий воздух;
- системы приточно-вытяжной вентиляции.
В таких системах в качестве источника тепла используется электричество. Судя по многочисленным отзывам, отопление с кондиционированием просто в эксплуатации и способно обеспечить комфортные условия проживания. Управление осуществляется блоком, в котором задаются все необходимые параметры.
Если сравнить эту схему с системой, включающей газовый котел для нагрева воздуха, целую сеть воздуховодов и вентиляторов, то первая выглядит более современно и продуманно.
Стоит отметить еще одно преимущество использования канальных кондиционеров. Дело в том, что для его работы не нужно создавать запасы топлива, в отличие, например, от воздушного дровяного котла. Кроме того, такая система более производительна и экономична по сравнению с котлами на жидком топливе, сжиженном газе или пеллетах. Каждый 1 кВт электроэнергии, потребляемый инверторным компрессором, позволяет отдать в помещение 3,5-4,5 кВт тепловой энергии.
Благодаря тому, что не требуется установка видимых отопительных приборов (батареи и трубы), нагрев воздуха не создает препятствий для оформления интерьера. Нигде ничего не будет видно, кроме вентиляционных отверстий.
Среди недостатков описанной схемы воздушного отопления можно назвать дороговизну оборудования. Канальные кондиционеры даже небольшой мощности обойдутся довольно дорого.
Кроме того, есть некоторые ограничения по условиям эксплуатации наружного блока кондиционера: он не рассчитан на температуру ниже -15 ℃ — -25 ℃, иначе КПД оборудования будет снижен.
Альтернативным решением для применения в особенно холодных регионах может быть геотермальный тепловой насос. Какой бы ни была температура окружающей среды, ниже точки замерзания температура грунта всегда остается на уровне 8-12 ℃. Если заглубить в землю теплообменник достаточной площади, то можно получить постоянный источник тепловой энергии и использовать его для обогрева дома.
Техника безопасности
Соблюдение правил пожарной безопасности является одним из основных требований к системам, проектируемым с котлами воздушного отопления и вентиляции. Полный текст требований можно прочитать в инструкции 13.91 СНиПа 2.04.05-91. Для оборудования жилых домов используется только часть нормативов.
В частности, если воздуховоды выполнены из горючих материалов, их размещают на негорючих втулках или валах. Желательно использовать материалы с горючестью не ниже группы Г1, то есть малотопливные. При этом температура продуктов сгорания не должна превышать 135 ℃.
Лучший материал для воздуховодов – оцинкованный. А вот вентиляторы и корпуса для них могут состоять из горючих материалов. В любом случае стоит следить, чтобы температура воздуха, поступающего в помещение, не превышала 60 ℃.
