Воздушное отопление загородного дома
Опубликовано: 19 марта 2012 г.
250
Как известно, воздушное отопление предусматривает обогрев помещений за счет подачи в них нагретого воздуха. Системы воздушного отопления отличаются высокой энергоэффективностью и, как следствие, значительной экономией в процессе эксплуатации. Применяется воздушное отопление как для обогрева промышленных помещений, так и коттеджей.
Подписаться на статьи можно на главной странице сайта.
Для отопления жилых домов системы воздушного отопления особенно широко распространены в США и Канаде, где пусковым механизмом для их разработки и применения послужил энергетический кризис 70-х гг. прошлого века. Воздушное отопление завоевало тогда признание как альтернативная водяному схема отопления, отличающаяся высокой энергоэффективностью. В настоящее время в США и Канаде с помощью воздушного отопления отапливается, по разным оценкам, от 90 до 95 % частных домов.
Значительно позже (10–15 лет назад) эти разработки появились и в РФ. Однако, строго говоря, для России воздушное отопление не является новшеством. Еще в XIX в. при перестройке Зимнего дворца, после случившегося там в 1837 г. пожара, была создана и новая система отопления на основе печей, изобретенных генералом Н. А. Амосовым в 1830-х гг. Конструкция этих печей включала топку и воздушную камеру. Горячие продукты сгорания от сжигаемых в топке дров прежде, чем удалиться по дымоходу, отдавали тепло воздуху, поступающему с улицы в воздушную камеру по системе газоходов. Далее по системе воздушных каналов, организованных внутри стен, нагретый воздух поступал в залы дворца для обогрева.
Такая система воздушного отопления получила широкое распространение и за рубежом, называясь «русской системой отопления». Как система отопления Зимнего дворца имела ряд преимуществ перед обычными для тех времен печами, так и современная система воздушного отопления также обладает достоинствами, причем, их стало больше.
Старое по-новому
По принципу действия современная система воздушного отопления мало отличается от системы отопления Зимнего дворца позапрошлого века. Главным отличием является то, что вместо печей на дровах теплогенератором сегодня обычно выступает воздухонагреватель, работающий на природном или сжиженном газе, или на дизельном топливе. Конечно, в качестве воздухонагревателя может использоваться теплогенератор, работающий на любом энергоносителе, но для автономного отопления коттеджа, загородного дома наиболее приемлемы газовые и жидкотопливные агрегаты. Очевидно, что наиболее экономически выгодным вариантом является воздухонагреватель на газовом топливе (другое его название – газовая печь).
Принципиальная конструкция газового воздухонагревателя включает: стальной корпус, обычно покрытый высокотемпературной и стойкой к коррозии эмалью; горелку; рекуператор; газовоздушный трубчатый теплообменник (выполненный, как и рекуператор, из специальной жаропрочной стали); многоскоростной вентилятор нагнетания воздуха; вентилятор дымоудаления; газовый клапан; фильтр очистки; теплошумовую изоляцию.
Тепло, получаемое при сжигании топлива, через стенки трубчатого теплообменника передается воздуху, нагнетаемому вентилятором. Подача воздуха в воздухонагреватель может производиться как снизу, так и справа и слева. Непосредственно перед поступлением в теплообменник воздух подогревается в рекуператоре продуктами сгорания, удаляющимися через дымоход с помощью вентилятора дымоудаления. В зависимости от выбора способа размещения печи (горизонтальное или вертикальное положение) с боков и сверху в корпусе предусмотрены места для подсоединения трубы дымохода.
Пройдя рекуператор и основной теплообменник, горячий воздух через фильтр очистки подается в воздуховоды, по которым распределяется в обогреваемые помещения.
Остывший воздух из помещения забирается с помощью системы возвратных воздуховодов и подается в камеру теплообменника благодаря работе все того же нагнетательного вентилятора. Таким образом, осуществляется рециркуляция воздуха в помещениях. В правильно организованной системе воздушного отопления предусматривается рециркуляция с частичной (около 15 % от общего объема) подачей наружного воздуха, что обеспечивает также вентиляцию помещений.
Некоторые производители оборудования для воздушного отопления предусматривают дополнительный электростатический воздушный фильтр, через который воздух проходит перед повторным нагревом. Этот фильтр улавливает частицы пыли, размером до 0,01 мкм.
Для удобства монтажа газовая подводка к воздухонагревателю может быть выполнена как слева, так и справа. Газовый клапан одновременно является регулятором давления и автоматическим вентилем, перекрывающим подачу газа. Работа клапана регулируется блоком управления и безопасности воздухонагревателя.
В эксплуатации воздухонагреватели очень просты и практически не требуют профилактики, за исключением замены фильтра, о загрязнении которого на панели управлении отображается соответствующая информация. Наиболее частая поломка, как и для любого отопительного газового оборудования, – выход из строя газового клапана, процедура замены которого занимает не более 15 минут.
Выпускаются воздухонагреватели с открытой и закрытой камерой сгорания. Для применения в жилых домах рекомендуются модели с закрытой камерой сгорания, где полностью исключен контакт пламени горелки с внутренней средой отапливаемого помещения. На российском рынке присутствует сегодня достаточно широкий ассортимент газовых и жидкотопливных воздухонагревателей, таких марок как: Allstyle, Goodman, Intertherm, Lennox, Modine, Nordyne, Rheem (все – США), Metmann (Испания) и др.
Быстродействие и экономичность
Экономичность системы воздушного отопления определяется несколькими факторами и, прежде всего, отсутствием промежуточного теплоносителя. Благодаря этому в сравнении, например, с системами водяного отопления, воздушное характеризуется значительно меньшей тепловой инерционностью и прогревает атмосферу обогреваемых помещений уже через 15–20 минут после начала работы. Это свойство систем воздушного отопления делает их очень удобными для отопления домов, которые используются сезонно и в холодное время года посещаются кратковременными наездами – на выходные или в зимние каникулы. Кроме того, что температура комфорта в атмосфере прогреваемых помещений достигается очень быстро, отсутствие промежуточного жидкого теплоносителя исключает размораживание системы и возможность образования протечек.
С низкой тепловой инерционностью тесно связана возможность гибкого управления работой системы воздушного отопления. Температура в обогреваемом помещении контролируется при помощи встроенной автоматики и выносного термостата. При достижении в помещении комфортной для пользователя температуры, установленной на термостате, срабатывает автоматика, и воздухонагреватель отключается. При понижении температуры на 1–2 оС от заданного значения снова срабатывает термостат, и печь автоматически включается.
Работу воздухонагревателя системы воздушного отопления можно запрограммировать на суточную (по времени суток) или недельную программу (по дням недели). Благодаря эксплуатации в таком циклическом режиме, при правильном расчете системы воздушного отопления, среднее общее время работы воздухонагревателя для поддержания в помещении температуры +20 оС составляет всего 15–20 минут в час.
Экономичность системы воздушного отопления выражается и в меньшей стоимости оборудования, которое требуется для ее организации, в эксплуатации она также обходится дешевле. И, кроме того, воздушное отопление несет с собой возможность ряда дополнительных преимуществ и удобств для пользователя.
Существуют решения, в которых система воздушного отопления может использоваться с различными источниками тепла: газовый или жидкотопливный воздухонагреватель, водонагревательный котел, комбинированный водонагреватель, геотермальный источник, электрический нагреватель, тепловой насос.
Три в одном
Система водяного отопления в большинстве случаев бесполезна летом и простаивает, дожидаясь начала своей эксплуатации в холодный период. Большая часть системы воздушного отопления может быть задействована и в летний период, когда она будет работать на кондиционирование и очистку воздуха.
Система воздушного отопления как нельзя лучше подходит для совмещения с системой кондиционирования. Для этого на выходе воздухонагревателя устанавливается испаритель, а на входе в систему воздушного отопления – наружный компрессорно-конденсаторный блок кондиционера. Таким образом, пользователь в дополнение к системам отопления и вентиляции приобретает еще и систему центрального кондиционирования воздуха. Для всех трех систем используются одни и те же воздуховоды, а воздухонагреватель летом работает только в режиме вентиляции (вентилятор наддува).
Крупные поставщики воздушного отопления (ООО «Климат фаворит», ООО «Панэко-Термо» – эксклюзивный представитель компании Energy Saving Products Ltd (Канада), компания «СТТС Сервис», группа компаний «ТГСВ» и др.) предлагают и рекомендуют именно такую схему его использования: зимой – обогрев, летом – охлаждение, круглый год – вентиляция воздуха в помещениях.
Как дополнительные опции, в такую комплексную климатическую систему легко интегрируются: эффективная очистка воздуха – благодаря установке многоступенчатого фильтра, включающего механический, электростатический и угольный фильтры; обеззараживание воздуха – благодаря установке ультрафиолетовой лампы; автоматическое увлажнение воздуха – благодаря установке увлажнителя. Все это может регулироваться системой климат-контроля, управление которой возможно даже через Интернет.
Скрытое тепло
Монтаж системы воздушного отопления проще и занимает меньшие сроки, чем монтаж традиционной системы водяного отопления. Однако следует помнить, что установку системы воздушного отопления желательно учитывать еще на стадии проектирования дома, хотя возможна ее установка и на стадии реконструкции. Во время строительства надо предусмотреть все необходимые ниши и технологические отверстия под установку воздуховодов и всего необходимого оборудования.
Воздуховоды, как правило, размещаются в коридорах, холлах и закрываются подвесными потолками. При этом потолки в коридорах будут ниже примерно на 15 см. В жилых помещениях понижения потолков не требуется. Возможна установка воздуховодов в подпольных пространствах. Воздух подается в помещение через воздухораспределительные решетки или линейные диффузоры. У поставщиков воздушного отопления обычно имеется широкий ряд декоративных воздухораспределительных решеток и диффузоров, гармонирующих с различными материалами для внутренней отделки помещений. Благодаря этому и отсутствию обогревательных приборов система воздушного отопления практически не заметна взгляду и не присутствует в деталях интерьера.
Суммируя, к преимуществам систем воздушного отопления следует отнести: экономичность, высокую энергоэффективность, относительно низкую стоимость оборудования, простоту монтажа, простоту и надежность эксплуатации, возможность ввода в эксплуатацию в любой сезон, быстрый прогрев атмосферы помещения, вентиляцию и возможность кондиционирования помещений по единой системе воздуховодов.
А. Григорьев
Журнал «Аква-Терм» №6 (64)`2011