Воздушное отопление частного загородного дома, расчет, монтаж, фото

Сегодня мы рассмотрим, как создать с нуля камин с воздушным отоплением и как правильно рассчитать его размеры, чтобы он эффективно обогревал весь дом, а не отдельные его части, важно понимать, что при проектировании нужно…

Обзор бытовых твердотопливных котлов длительного горения «Суворов»

Виды воздушного отопления

Отопление можно организовать различными способами. Основное отличие заключается в принципах распространения воздуха, которых существует три:

1. Прямой нагрев от печи.
2. Естественный. В отапливаемые комнаты протянуты воздуховоды, через которые поступает воздух от отопительного оборудования. Такую систему еще называют гравитационной.
3. Принудительный. Система воздуховодов может быть дополнительно оснащена вентиляторами, что ускоряет процесс обогрева.

Во втором и в третьем случаях воздуховоды должны проходить во все комнаты, а теплый воздух в систему поступает напрямую через кожух отопительного устройства.

Основной плюс гравитационной системы — ее энергонезависимость. Но есть и минус — любой сквозняк из открытых двери или окна нарушает естественную циркуляцию воздуха.

При установке вентиляторов в системе воздуховодов удается сделать отопление более контролируемым и эффективным.При этом забор воздуха может выполняться как с улицы, так и из комнаты.

По расположению такая система отопления может быть двух типов:

1. Напольный.Этот тип подходит для устройства в частных домах и коттеджах. Воздуховоды прячутся под пол или в плинтусы. В этом случае теплый воздух подается на уровне ног, что обеспечивает комфорт для жильцов.
2. Подвесной.Такая система устанавливается в помещениях коммерческого и производственного назначения. Трубы для подачи теплого воздуха закрепляются на потолке или в перекрытиях и маскируются отделочными панелями. В этом случае воздух может остывать, не доходя до пола.

Затраты на устройство воздушного отопления включают в себя стоимость печи и элементов системы, а также проектирования и монтажных работ по установке вентиляционных каналов.

Важнейшей частью системы воздушного отопления является печь.

Популярные производители твёрдотопливных печек для обогрева помещения

Эксплуатация приборов длительного горения доказала, что можно эффективно экономить на топливных ресурсах. В России дешевле всего покупать дрова. Они обладают высокой теплотворной способностью и красиво потрескивают при горении, поэтому печное оборудование на дровах пользуется большой популярностью. На рынке есть изделия отечественных и зарубежных производителей. Продукция компаний MF, МЕТА, ЕРМАК стоит на порядок дешевле изделий от THORMA или Ghisa Isotta. Она не уступает по качеству и техническому оснащению, поэтому в списке лучших больше российских моделей.

Принцип работы

Многие наши сограждане систему отопления представляют себе не иначе как в виде заполненного водой или антифризом контура из труб и радиаторов. Между тем, применение жидкостного теплоносителя в автономной системе отопления частного дома – это нонсенс, яркий пример бездумного следования устоявшимся стереотипам. Ведь мы городим столь сложную и дорогую систему только потому, что именно по такому принципу устроены системы централизованные.

При этом никто не задумывается о том, что они работают в совсем иных условиях: тепловой узел расположен на значительном удалении от потребителей (большие теплопотери), а сами потребители – общественные и жилые здания – имеют весьма обширную распределительную сеть. Чтобы донести тепло до самого удаленного радиатора, нужен теплоноситель с очень большой теплоемкостью и наилучшим образом для этого подходит вода.

Принципиальная схема воздушного отопления

В автономной же системе ничего подобного не наблюдается: котельная расположена прямо в доме, следовательно теплопотери как таковые вообще отсутствуют; при этом максимальное расстояние до наиболее удаленной комнаты обычно не превышает нескольких десятков метров. В таких условиях в качестве теплоносителя можно использовать среду, ради нагрева которой все и затевается, то есть воздух.

Теплоемкость воздуха в 800 раз меньше, чем у воды, но для раздачи тепла в пределах дома ее будет вполне достаточно.

В этой раздаче и состоит принцип действия системы воздушного отопления. Воздух нагревается конвекционно-трубной печью (обиходное название – калорифер), работающей на газу, дровах с углем или дизельном топливе, и по сети воздуховодов распространяется во все помещения. В каждом из них можно установить свой температурный режим, перекрыв часть выходного отверстия воздуховода заслонкой.

Как сделать воздушное отопление частного дома от солнца

Преимущества солнечного отопления очевидны — домовладелец вкладывает средства только в приобретение оборудования, а сам источник тепла не стоит ничего. Окупаются солнечные электростанции примерно за три года, а срок эксплуатации их в десять раз больше (до 30 лет).

Существует два типа солнечного отопления: от солнечных батарей и от солнечных коллекторов.

Преимущества солнечного отопления:

• абсолютная экологическая безопасность;
• простота эксплуатации;
• постоянное развитие технологии производства и снижение стоимости оборудования.

Среди недостатков отметим:

• малую производительность станции в пасмурные дни;
• пока еще высокую стоимость оборудования и монтажа;
• необходимость точного расчета и правильной расстановки оборудования для максимально производительной работы.

Установки на солнечных батареях

Принцип работы таких установок основан на формировании солнечным светом постоянного тока при попадании на специальные полупроводники. Преобразователь переводит постоянный ток в переменный. Напряжение, которое при этом появляется в солнечных батареях, передается системе отопления. Энергия также может накапливаться аккумулятором, а затем использоваться в пасмурную погоду.

Солнечные батареи технически непросты, производство их потребует знаний и навыков. К тому же, такое оборудование обычно используют, чтобы получать электричество. Этот вид отопления используют там, где есть электрическое отопление — теплый пол или электрообогреватели. Если мощности установки достаточно, то можно обеспечивать дом горячей водой.

Эффективность батарей зависит, в основном, от количества солнечной энергии. В средних и северных широтах, где солнца недостаточно, можно порекомендовать использовать комбинированные установки, в которых солнечные батареи будут играть вспомогательную роль.

Установки на солнечных коллекторах

Принцип действия таких установок также основан на сборе и преобразовании энергии Солнца, только трансформация происходит не в электрическую, а в тепловую энергию. Теплоноситель в коллекторе нагревается под действием солнечных лучей и отдает свое тепло в помещении. Производительность такой установки также зависит от количества солнечного света.

По типу теплоносителя различают установки нагревания:

• воды и антифриза;
• воздуха.

Пример простейшей солнечной воздушной системы отопления

Порядок устройства солнечного коллектора:

1. Стену южной стороны дома утеплить пенопластом и покрасить черной краской.
2. Сверху пришить деревянные рейки.
3. Снизу сквозь стену дома и утепление с краев пробить 2 конвекционных отверстия для холодного воздуха, сверху 1 для горячего воздуха. Диаметр отверстий 20 см.
4. На рейки нашить профнастил, который сверху закрыть черной полиэтиленовой пленкой (лучше стеклом).

Принцип работы коллектора очень простой: циркуляция холодного воздуха из дома происходит через нижние отверстия, нагретый воздух поступает в дом в верхнее конвекционное отверстие.

В ноябре в полдень при температуре 9 градусов в солнечный день воздух, подаваемый в дом, коллектор нагревает до 46 градусов.

Схема солнечного воздушного отопления частного дома

Принцип работы

При сгорании топлива выделяется тепло, нагревающее воздух в конвекционных трубах. Тот устремляется вверх, попадает в короб и далее распределяется по помещениям. Одновременно конвективный поток втягивает в трубу через нижнее отверстие холодный воздух. Он нагревается, под действием архимедовой силы начинает движение вверх, и цикл повторяется.

По способу сжигания топлива воздухогрейные котлы делятся на следующие виды:

1. Прямого горения.

2. Пиролизные.

3. С принудительной подачей воздуха.

4. Верхнего горения.

5. Пеллетные.

6. Рассчитанные на режим тления.

Первый вариант — это классическая «буржуйка» с небольшими усовершенствованиями.

Ее преимуществами являются:

• простая конструкция;

• возможность энергонезависимого исполнения.

Прибор считается малопрактичным из-за существенных недостатков:

• низкого КПД;

• необходимости часто подкладывать дрова.

Топка пиролизного котла состоит из 2 частей. В одной дрова или уголь в условиях нагрева и недостатка воздуха разлагаются на горючие газы, в другой эта смесь сжигается.

Преимущества:

• длительная работа на 1 закладке топлива;

• высокий КПД;

• минимальное количество золы;

• чистый выхлоп.

Недостатки:

• невозможность энергонезависимого исполнения (требуется строго выверенная подача воздуха, управляемая электронным контроллером);

• использование только сухого топлива.

Необходимо отметить и высокую стоимость таких приборов.

Котлы с принудительной подачей воздуха конструктивно схожи с отопителями прямого горения. Разница заключается в том, что кислород нагнетается в топку вентилятором, поэтому в нужный момент доступ ему может быть перекрыт. Таким образом, котел работает в режиме «старт-стоп»: благодаря этой схеме дрова требуется подкладывать реже.

Преимущества:

• простая конструкция;

• низкая инерционность.

Недостаток — зависимость от электричества.

У котлов верхнего горения топка ориентирована вертикально. Спереди дверца отсутствует. Топливо загружают сверху, с этой же стороны его поджигают. Воздух подается по телескопическому трубопроводу в зону горения.

Преимущества схемы:

• длительная работа на 1 закладке топлива;

• возможность энергонезависимого исполнения (для дровяного варианта).

Недостатки:

1. Зола прилипает к стенкам.

2. Новая порция загружается только после полного сгорания предыдущей.

Необходимо отметить и большие размеры.

Данный теплогенератор, а также пиролизный и с принудительной подачей воздуха, благодаря способности долго работать на 1 закладке топлива, называют «котлами длительного горения». Периодичность загрузки у некоторых составляет 3 суток.

Пеллетные котлы используют в качестве топлива однородные по размеру гранулы, изготовленные путем прессования опилок, жмыха и прочих органических отходов. Материал подается в топку шнековым питателем из бункера.

Преимущества:

• относительно редкое обслуживание;

• регулировка мощности в широких пределах (зависит от скорости подачи пеллет);

• низкая инерционность.

Недостатки:

• энергозависимость;

• отсутствие возможности изготавливать топливо в домашних условиях.

К котлам, рассчитанным на режим тления, относятся приборы марки «Профессор Бутаков», «Булерьян» и т. п.

Отопители сочетают в себе 3 достоинства:

• способность долго работать на 1 закладке топлива;

• энергонезависимость;

• простую конструкцию.

Это вариант для полевых условий, когда отсутствует электроснабжение и ввиду занятости нет возможности часто подкладывать дрова. При помощи заслонки ограничивается поступление воздуха к топливу, и оно вместо горения тлеет, медленно отдавая тепло.

В некоторых моделях, например, марки «Булерьян», дымоход начинается т. н. «экономайзером». Его задача состоит в блокировании тяги при воспламенении топлива (образуется газовая пробка). Этим обеспечивается стабильность режима тления.

Сферы применения: дачный домик, гараж, временные бытовки и производственные помещения в местности с неразвитой инфраструктурой.

Обогревать таким теплогенератором благоустроенное жилище нецелесообразно из-за существенных недостатков:

• низкого КПД;

• большого количества дыма;

• обильного образования конденсата, представляющего собой едкий кислотный коктейль.

Приборы этого типа рассчитаны на низкие температуры. Поэтому при сжигании в них топлива традиционным способом они быстро прогорают.

Как сделать воздушное отопление своими руками от печи

Рассчитывая воздушное отопление, исходят из того, что 1 кВт мощности отопительного прибора может обогреть 10 кв.м хорошо утепленного помещения. Каминные топки мощностью 10 кВт соответственно способны отапливать дом площадью 100 кв.м.

Системы естественной конвекции

Воздушная система отопления от печи (камина) подразумевает распространение тепла в другие помещения дома потоками нагретого воздуха. Для этого обычно используют гибкие теплоизоляционные каналы, идущие от камина.

Перемещение потоков нагретого воздуха может быть естественным и принудительным. Если поток воздуха направлен вертикально, то естественное перемещение будет обеспечено, если горячий воздух нужно подать на большие расстояния по горизонтали, то нужна принудительная подача. Проект воздушного обогрева дома от камина должен максимально использовать возможности естественной конвекции, для чего нужны воздуховоды большого сечения.

Огнеупорные материалы и минимальное аэродинамическое сопротивления — главные требования к воздуховодам. Длина воздуховода от камина до помещения должна быть не более 3 м. Сужений и изгибов на нем быть не должно. Система отопления естественного перемещения воздуха может отапливать не более 4-х комнат. При монтаже особое внимание уделяется изоляции участков воздухопроводов рядом с горючими материалами здания.

Системы принудительной конвекции

Принцип заключается в сборе воздуха в конвекционной камере и нагнетании оттуда в разные помещения дома одним или несколькими вентиляторами канального типа. Расстояние подачи тепла не более 10 м. Используются гибкие вентиляционные каналы или воздуховоды малых диаметров.

Схема воздушного отопление от печи с принудительной конвекцией

Особенности системы водяного отопления

Топки печей и каминов для систем водяного отопления оснащены теплообменником со змеевиком, по которому циркулирует вода или антифриз. «Незамерзайку» в обязательном порядке заливают в контур в холодное время года на «дачах выходного дня». В домах для постоянного проживания — только в случаях, когда трубы проходят через неотапливаемые чердачные и подвальные помещения. Работает система следующим образом: теплоноситель нагревается проходя через змеевик в топочной камере, далее «выталкивается» в трубы, а через них в радиаторы, проходит по всему дому, отдавая энергию, затем уже в остывшем виде возвращается обратно в печь или камин. Для лучшей циркуляции воды (антифриза) по закольцованной системе используется специальный насос, для защиты оборудования от последствий перегрева — расширительный бак.

Теплообменник может быть не только встроенным, но и внешним. Внешний теплообменник идеально подходит для создания двух- и трехконтурных систем, например, отопление плюс горячее водоснабжение или радиаторное отопление плюс теплые полы плюс горячая вода.

4 преимущества водяного отопления:

• если грамотно рассчитать мощность и свести к минимуму потери тепла, энергии от одной дровяной печи хватит на обогрев всех комнат в доме;
• воздух прогревается более равномерно, поэтому скорость перемещения воздушных масс не настолько высокая, чтобы поднимать пыль;
• трубы и радиаторы долго остывают, отдавая тепло и после затухания углей в топке;
• комфорт – отопление такое же как в квартире.

3 недостатка:

• КПД камина ниже, чем при подключении воздушного контура (часть энергии «забирают» металлические трубы и вода);
• сложный и дорогой монтаж «с нуля» (зато оборудование с водяным контуром достаточно легко встроить в уже имеющуюся систему труб и радиаторов);
• техническое обслуживание минимум дважды в год, постоянный контроль уровня и состояния теплоносителя в контуре.

Рейтинг лучших моделей оборудования от профессора Бутакова

Под этой маркой выпускаются энергонезависимые воздухогрейные котлы, работающие в режиме тления. В линейке 6 моделей, наиболее востребованы 3:

1. «Студент».

2. «Инженер».

3. «Профессор».

Теплопроизводительность «Студента» при массе в 70 кг составляет 9 кВт. Объем помещения — до 150 куб. м. Топка вмещает в себя 20 л горючего. Сверху расположена варочная плита, есть модификации со стеклянной вставкой. Материал дверцы — сталь или чугун (на выбор заказчика).

Мощность «Инженера» — 15 кВт, масса — 110 кг. Позволяет обогревать площадь до 150 кв. м. Объем топки — 40 л. По требованию покупателя дверца может быть оснащена светопрозрачным экраном.

«Профессор» выделяет в номинальном режиме 40 кВт тепла, что делает его пригодным для обогрева помещения площадью 400 кв. м (при высоте потолка до 2,5 м) или объемом до 1000 куб. м. Масса составляет 230 кг. Топка вмещает в себя 200 л горючего. Угольный вариант поставляется в 2 исполнениях: дымоотводящий патрубок направлен вверх или назад.

Рекомендации по выбору

Выбор печей отопления «Теплодар».

При выборе печи для воздушного отопления важно принимать во внимание тип системы циркуляции воздуха и возможность подключения вентиляционного канала.

Важным условием является также наличие оборудования, функционирующего в режиме длительного горения. Это обеспечит стабильную подачу теплого воздуха в отапливаемые комнаты.

Если проект системы уже готов, то вы можете обратиться к специалисту интернет-магазина для подбора подходящей модели. Мощность печи, которая вам нужна, будет зависеть от количества комнат и их размеров.

Как сделать воздушное отопление из банок

Воздушное отопление частного дома своими руками из банок — пример самостоятельного изготовления эффективной отопительной системы из подручных материалов.

1. Изготовление воздушных потоков

1. Понадобятся 196 жестяных банок из-под содовой, которые нужно отмыть и сделать отверстия снизу и сверху.
2. Скрепить банки между собой силиконом, сделав трубу из 14 банок. Всего 14 колонок по 14 банок. Это каналы, по которым будет поступать в дом теплый воздух.

2. Изготовление ящика для коллектора

• Для ящика понадобится фанера и доска, клей ПВА, высокотемпературный силикон, минвата для изоляции.
• Доску нужно обрезать в размер, стыки прибить гвоздями и проклеить.
• Готовую сухую коробку необходимо утеплить минватой.
• В верхней стенке нужно сделать 14 отверстий под размер банки. Это места сбора теплого воздуха.

3. Сборка коллектора

Сборку коллектора и подготовку его к работе лучше увидеть — весь процесс детально показан на видео в конце.

Коллектор способен нагревать воздух до 70 — 80° C. Использование такого коллектора может значительно сэкономить расход природного газа и электроэнергии на отопление.

Примерно так выглядит коллектор из аллюминиевых банок

Достоинства и недостатки воздушного отопления

При обустройстве такого отопления в отдельном доме есть свои преимущества и недостатки. Его плюсами являются такие особенности как:

• высокий КПД, в некоторых случаях превышающий 90%;
• необремененность большим количеством сложных, дорогих и тяжелых деталей типа радиаторов и стальных труб;
• можно настроить для каждой комнаты оптимальные условия микроклимата;
• почти мгновенный отклик на регулировании температурного режима;
• благодаря тому, что вентиляторы совместимы даже с печами на твердом топливе, можно осуществлять обогрев абсолютно всех помещений дома без ограничений;
• система фильтров на пути циркулирующего воздуха, очищает его от аллергенов, пыли и прочих частиц;
• встроенный в конструкцию увлажняющий фильтр;
• в летний период при принудительной циркуляции воздуха и выключенном теплогенераторе работает как мощная система охлаждения;

Такая конструкция отопления не претендует на совершенство, так как в ней есть и недостатки:

• этот способ отопления должен быть предусмотрен конструкцией дома еще при его возведении;
• ее монтаж относительно сложен;
• нуждается в регулярном техобслуживании;
• плохо поддается модернизации;
• такой способ отопления заставляет заботиться о чистоте фильтров и регулировать насыщенность атмосферы влагой;
• нуждается в запасном источнике электроэнергии для эффективной работы во время перебоев с ее подачей от основной сети.

Нормы монтажа

Условия монтажа ВК простые, но для специалистов, существует множество нюансов, которые надо знать, чтобы пользователь не разочаровался в выборе воздухогрейного котла.

Котел отлично смотрится в интерьере. Источник фото: ogodom.ru

Особенности установки ВК:

1. Установка котла осуществляется в помещении в процессе строительства здания.
2. Специалистами предварительно должен быть выполнен проект установки с учетом фактических отопительных и конструктивных характеристик здания, в соответствии с которым будет подбираться основное и вспомогательное оборудование.
3. Система должна быть оборудована резервным источником электроэнергии.
4. Для повышения КПД котёл устанавливаться в помещении с хорошей теплоизоляцией стен.
5. Топочная должна иметь хорошую систему вентиляции для проветривания.
6. Воздуховоды имеют смысл, если вы их устанавливаете в многоуровневых домах площадью более 100 м2.

Для выбора ВК потребуются следующие данные:

• мощность ВК с учетом потерь тепла в здании;
• скорость поступления подогретого воздуха в комнату;
• технические данные системы воздуховодов;
• место установки ВК.

Если монтаж котла потребителям кажется сложной и невыполнимой задачей, лучше его доверить фирме, которая выполнить весь комплект монтажно-наладочных работ системы отопления дома, в таком случае можно избежать несогласованности и обеспечить надежную и безопасную эксплуатацию оборудования на долгие годы.

Комментарии 1

Сергей Николаевич

16.05.2019 в 09:01 | #

Проблема автора статьи в том, что он не использует ГОСТовские термины и законы логики, заложенные Аристотелем. Поэтому выводы его не логичны. В ГОСТе 22270-76 нет термина «Воздушное отопление», а есть термин ОТОПЛЕНИЕ — Искусственное поддержание температуры воздуха в помещении на уровне более высоком, чем температура наружного воздуха. Другими словами – отопление суть нагрев воздуха. В ГОСТе 22270-76 так же есть термин «КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА» Обеспечение в помещении требуемого температурно-влажностного и воздушного режимов. Примечание. Кондиционирование воздуха может обеспечивать в помещении требуемые: температуру, относительную влажность, чистоту, скорость движения, давление, скорость изменения давления, а также газовый, ионный и бактериологический составы воздуха.

Жаргонное словосочетание «Воздушное отопление» по сути — это кондиционирование воздуха в режиме нагрева. Сравнивать отопление (нагрев воздуха) и кондиционирование воздуха (доведение воздуха до кондиции по параметрам температура, влажность, чистота и т.д.) то же самое, что сравнивать свеклу и борщ. Без свеклы борща не сваришь, но в борще есть и другие ингредиенты.