285 
Воздушное отопление помещений
Один из основных видов отопления в России — газовое, которое, по сути, представляет собой водяное отопление. Трудно его назвать самым эффективным и, конечно, это не единственный вид отопления, в других странах широко распространено, например, системы воздушного отопления. В отличие от водяного, оно имеет очень высокий КПД, около 90%. Рассмотрим преимущества систем воздушного отопления, а также требования к его установке.
Преимущества воздушного отопления
- Безопасность эксплуатации. Если сравнивать с водяным отоплением, при эксплуатации которого могут случаться утечки горячей воды как массовые в результате прорыва труб отопления, так и небольшие протекания, то воздушное отопление лишено таких недостатков — там просто нечему протекать. Автоматическая система, наблюдающая за состоянием всех элементов, контролирует их работу и, в случае критического отказа одного из них, система приостановит свою деятельность, что гарантирует безопасность.
- Быстрый обогрев помещений. Главным показателем качества прогрева помещения является температура его воздуха. Чтобы нагреть воздух до необходимой температуры, многие системы отопления, в том числе водяная, используют посредников. Например, чтобы нагреть воздух в комнате, сначала нагревают воду, которая нагревает систему из труб и радиаторов отопления, которые, наконец, уже нагревают воздух. Каждый из этапов требует дополнительного времени для нагрева следующего посредника. Воздушная система лишена такой цепи посредников и потому обогревает помещение заметно быстрее.
- Экономическая эффективность. Наличие каждого из посредников в цепи отопления не только замедляет нагрев, но и провоцирует тепловые потери на каждом этапе. Воздушное отопление, в сравнении с такими системами, более эффективно использует ресурсы, исключение из системы посредников делает ее более экономной.
- Длительное время эксплуатации. Срок службы в 20 лет не предел для воздушной системы отопления, при условии ее грамотной проектировки и монтажа.Своевременный уход и соблюдение условий эксплуатации необходимы, если требуется ее качественная работа на протяжении всего времени пользования.
- Дизайн. Не требуется место для радиаторов и труб отопления, что снимает многие ограничения при проектировании помещений.
- Простое управление. Работа системы полностью подчинена автоматике и нет необходимости в постоянном контроле. Управление воздушным отоплением сводится к подбору необходимой температуры помещений, впрочем, и это может осуществляется автоматически.
- Стоимость. Такие системы имеют достаточно привлекательную цену и при частом использовании могут полностью окупиться примерно за один год.
Схема циркуляции влздуха
Конструкция и особенности работы
В основе популярной системы воздушного отопления помещений стоит теплогенератор, нагревающий до температуры около 60 градусов с помощью теплообменника воздушные массы, которые затем по системе воздуховодов попадают в отапливаемое помещение и горячий воздух прогревает его, вытесняя холодный через специальную систему вентиляции. В некоторых случаях холодный воздух из помещений по системе обратного воздуховода поступает в теплогенератор и уже нагретый вновь используется для отопления.
В устройстве теплогенератора важнейшими элементами являются вентилятор, выполняющий роль насоса и нагнетающий в помещения горячий воздух, и теплообменник, этот воздух нагревающий.
Устройство теплогенерато
Методы нагревания
Существующие системы воздушного отопления можно разделить по методам его нагревания. Перечислим основные способы:
- нагревание с помощью теплового насоса;
- нагревание водой из системы центрального отопления;
- применение масляных или дизельных нагревателей воздуха;
- использование нагревателей на газе, который может поступать из газовых баллонов или централизовано.
Типичный расход воздуха при воздушном отоплении помещений составляет порядка тысячи кубометров в час при создаваемом вентилятором давлении около 0.0015 атм.
Способы вентиляции
В случае с обогревом больших помещений неизбежно возникает необходимость увеличения длины воздуховодов, что, в свою очередь, приводит к повышению тепловых потерь. В таком случае стоит подумать об использовании зонального отопления с несколькими теплогенераторами меньшей мощности вместо централизованного воздушного с одним мощным нагревателем. Критерием для оценки необходимости этого варианта служит сравнение длины воздуховода и его ответвлений с оптимальными значениями, при которых теплопотери в помещении приемлемы, — это 30 и 15 метров, соответственно.
Для обычных помещений не требуется круглогодичный обогрев — часть года он нужен, когда-то нет, а иногда, в жаркое время, даже требуется охлаждение. В этом случае рекомендуется снабдить систему возможностью кондиционирования воздуха. Тогда система воздуховодов воздушного отопления будет использоваться и в случае, когда обогрев помещений не нужен. Кроме того, если дополнить систему возможностью контроля за влажностью воздуха и стерилизующим фильтром, то система станет использоваться максимально эффект.
Существует две разновидности вентиляционных систем — естественная и принудительная.
Нагретый воздух имеет плотность ниже, чем холодный, и при естественной циркуляции поднимается вверх, по пути обогревая помещение, через которое он проходит. Остыв, воздух опускается. Главный недостаток вентиляции этого вида в том, что прогрев проходит неравномерно — холодный воздух в основном накапливается у пола, а нагретый у потолка, это совсем не способствует комфорту.
В условиях искусственной циркуляции, воздух, перемешиваясь, не успевает разделиться на теплые и холодные слои и создает более равномерное прогревание помещения. Недостатком здесь можно считать возможное чувство дискомфорта от слышимой работы вентиляторов.
Подбор оборудования
Немаловажным фактором при подборе отопительного оборудования для воздушного отопления помещений является вид используемого при нагревании топлива. Как правило, весомое значение имеет доступность по цене и физическая доступность конкретного вида топлива.
Удобным вариантом здесь будет предлагаемая многими производителями возможность менять вид топлива при минимальных конструкционных издержках. Например, при переходе с жидкого топлива на газовое или обратно достаточно сменить горелку и устройство подачи топлива.
Для конструкции, работающей на жидкостном топливе, необходимы также бак для его хранения и система поступления топлива к теплогенератору.
Для работы с использованием сжиженного газа потребуется дополнительное обустройство помещения для его безопасного хранения. И лишь работа с природным газом не требует каких-либо дополнительных устройств для его хранения, так как достаточно подключить систему к линии газификации, по которой и будет бесперебойно поступать это топливо.
Оборудование для воздушного отопления
Формы воздухоотводов
Воздуховоды бывают круглыми и прямоугольными по форме. Для круглых используют обычно трубы диаметром 10–20 см. Такие воздуховоды наиболее эффективны с точки зрения потерь тепла и аэродинамики, так как, в сравнении с любыми другими формами, они имеют минимальную площадь соприкосновения воздуха со стенками трубы при одинаковой пропускной способности. По той же причине круглые трубы наиболее экономны в расходе материала трубы. Все вместе делает такие воздуховоды наиболее эффективным выбором.
Прямоугольные трубы более просты в изготовлении и лучше вписываются в интерьер помещения. Именно их чаще всего используют в жилых помещениях.
Впрочем, нередко оба типа воздухоотводчиков отопления используются совместно. Не все помещения, по которым проходят воздуховоды, приходится отапливать. В таких случаях, для предотвращения нежелательных теплопотерь, рекомендуется надевать на трубы термоизолирующие чехлы, а системы из нескольких труб ограждать металлическими коробками, не пренебрегая термоизоляцией.
Расчет воздушной системы отопления
В расчетах отопления необходимо определить:
- потери тепла на каждую комнату;
- тип нагревателя, совокупные потери тепла определяют его расчетную мощность;
- объемы воздуха, необходимые для прогрева помещений;
- размеры труб воздуховода;
- размер ослабления напора на протяжении всего воздуховода.
Самостоятельно произвести подобные правильные расчеты — задача не из легких. А чтобы учесть все нюансы, влияющие на результат, лучше доверить расчет профессионалу. Если есть сомнения в выборе, то специалист может предоставить несколько вариантов проекта воздушного отопления помещений, а заказчику останется только, учтя положительные и негативные моменты каждого, выбрать наиболее подходящий.
Кроме того, при установке системы нужно учитывать множество строительных норм и правил, несоблюдение которых, мало того, что не будет одобрено государственными контролирующими органами, может привести к неэффективности ее функционирования. Шум и сквозняки — это совсем не то, что ожидается от отопительной системы. Воздушное отопление — отличное решение для дома, но только при его грамотном проектировании и правильной установке.
