Как использовать котел воздушного отопления – варианты обогрева теплым воздухом

Из всех существующих на сегодняшний день способов обогрева наиболее редким считается воздушное отопление. Несмотря на то, что еще лет 50-70 назад эти системы отопления были популярным и устанавливались массово, сегодня найти такие объекты довольно трудно. Исключением являются камины и традиционные русские печи, которые не являются полноценными системами воздушного отопления.

Из всего того оборудования и устройств, которые работают по тому же принципу, нам наиболее знакомы тепловые пушки, тепловентиляторы и конвекторы. Обогрев, где основная ставка делается на твердотопливные котлы, осуществляющие воздушное отопление сегодня используется в редких случаях. Рассмотрим причины, почему воздушное отопление сегодня не является настолько популярным, как другие виды обогрева. Разберемся с принципом работы воздушного нагревательного прибора, работающего на твердом топливе.

Применение канальных кондиционеров и тепловых насосов

Зачастую электрическое воздушное отопление дополняют такими элементами, как:

• многофункциональные кондиционеры, которые могут как охлаждать и подсушивать воздух, так и работать на нагрев;
• антипылевые фильтры;
• фильтры ультрафиолетового излучения, которые обеззараживают поступающий воздух;
• приточно-вытяжные вентиляционные системы.

В таких системах именно электроэнергия используется в качестве источника тепла. Судя по многочисленным отзывам, отопление с кондиционером отличается удобством эксплуатации и может обеспечить комфортные условия для проживания. Управление осуществляется одним блоком, который задает все необходимые параметры.

Если сравнить данную схему с системой, включающей газовый котел для воздушного отопления, целую сеть воздуховодов и вентиляторы на вентиляции, то первая выглядит более современно и продуманно.

Благодаря тому, что установка видимых нагревательных приборов (батарей и трубопроводов) не требуется, воздушное отопление не создает препятствий для дизайна интерьера. Нигде ничего не будет видно, кроме вентиляционных решеток.

Среди недостатков описываемой схемы воздушного отопления можно назвать высокую стоимость оборудования. Канальные кондиционеры даже небольшой мощности обойдутся достаточно дорого.

Кроме того, существуют некоторые ограничения по условиям работы внешнего блока кондиционера – он не рассчитан на температуру ниже -15 ℃ – -25 ℃, иначе, эффективность оборудования снижается.

Альтернативным решением для применения в особенно холодных регионах может стать геотермальный теплонасос. Какой бы ни была температура окружающего воздуха, ниже уровня промерзания температура грунта всегда остается на уровне 8-12 ℃. Если углубить теплообменник достаточной площади в грунт, то можно получить постоянный источник тепловой энергии и использовать его для обогрева дома.

Варианты воздушного обогрева

Итак, наша задача – нагреть воздушные массы и подать в помещения загородного коттеджа или квартиры. Как можно организовать отопление воздухом:

1. От камина, печи на дровах.
2. Использовать VRF-системы на фреоне. Проще говоря, инверторные кондиционеры, воздушные тепловые насосы.
3. Смонтировать комбинированную систему кондиционирования котел + чиллер + фанкойлы.
4. Организовать централизованное воздушное отопление (сокращенно – ВО), совмещенное с вентиляцией частного дома. В качестве источника тепла применить электрический калорифер либо газовую воздухонагревательную печь.

Веранду с большой площадью остекления удобно отапливать горячим воздухом, подаваемым из пола

Справка. Последний вариант часто реализуется в американских и канадских коттеджах, построенных по каркасной технологии. Нагревателем выступает газовая печь.

Для обогрева/охлаждения производственных цехов большого объема реализуется несколько иная схема. В помещениях построены 2 сети воздуховодов – приточная и вытяжная. Обе сходятся к вентиляционной установке – центральному кондиционеру, состоящему из таких блоков:

• 2–3–ступенчатые фильтры очищают воздушные массы перед подачей внутрь здания и выбросом наружу;
• теплообменник-калорифер №1 нагревает поток с помощью горячей воды из котельной;
• теплообменник №2 служит для охлаждения воздуха, работает в паре с чиллером;
• пластинчатый перекрестный (или ротационный) рекуператор отнимает тепло вытяжного потока и отдает приточному, экономя 50…80% энергоносителей;
• блок увлажнения;
• центробежные вентиляторы заставляют потоки двигаться через секции центрального кондиционера и дальше, по воздуховодам.

Зачем мы описали конструкцию промышленной климатической установки? Чтобы вы сразу поняли: устройство полноценного воздушного отопления + вентиляция + охлаждение – задача непростая и дорогостоящая. Но, будучи хозяином загородного дома, вы можете рассмотреть все способы обогрева, выбрать самый простой и дешевый, либо вернуться к водяной схеме – теплым полам, радиаторам.

Отопительная установка промышленной серии, работающая на природном газе

Воздухонагреватели прямого действия

Воздухонагреватели прямого действия основаны на принципе обогрева помещения раскаленной докрасна и испускающей инфракрасное излучение пористой керамической плиткой, в недрах которой и происходит сжигание природного газа. Это не что иное, как газовые камины, возле которых приятно провести время, не­жась под потоком лучистой энергии. Обычно это срав­нительно недорогие приборы мощностью 3-4 кВт, вы­пуск которых освоили некоторые изготовители отопи­тельных приборов (про выбор и размещение отопительных приборов).

Самым большим недостатком отопительных прибо­ров данного типа является то, что в отапливаемых поме­щениях «выгорает» кислород, а продукты сгорания газа остаются в помещении. Поэтому такие приборы больше служат для декоративных целей и в качестве основного источника тепла не могут быть рекомендованы.

Воздухонагреватели непрямого действия

Частично или полностью избежать вышеуказанных недостатков позволяет использование воздухонагревателей непрямого действия. Это оборудование представляет собой конвективно-радиальный теплообмен­ник и теплообменные аппараты со встроенной камерой сгорания. При нагревании воздух становится легче и поднимается вверх, а на его место поступает холодный воздух, который нагревает­ся и т.д. (рисунок 1). Таким образом возникла идея кон­вектора, который согревает помещение, не используя устройств принудительной циркуляции воздуха.

Рисунок 1. Конвекторный воздухообмен в помещении: 1 — конвектор; (+) — теплый воздух; (+/-) — охлаждающийся воздух; (-) — холодный воздух.

Газовые конвекторы и калориферы

Газовые конвекторы независимое отопительное оборудование, представляющее реальную альтернати­ву традиционным отопительным приборам. Они обес­печивают не только возможность поддерживать задан­ную температуру в пределах от 8 до 33°С в отапливае­мом помещении, но и позволяют устанавливать различ­ную температуру в разных комнатах.

Рекомендуем: Биогазовая установка своими руками: схемы, проекты, 130 фото и видео описание принципа действия

Конвекторы работают по принципу сгорания при­родного газа в металлическом теплообменнике, кото­рый обеспечивает высокоэффективную передачу тепла помещению. Одновременно происходит вывод продук­тов сгорания наружу и забор воздуха для горения. Это обеспечивает экологическую чистоту помещения и его эффективную вентиляцию. По сравнению с традицион­ной системой отопления, где нужны котлы, радиаторы, разводки трубопроводов по помещению, фитинги, на­сосы и другие компоненты, при использовании конвек­торов все это оборудование не требуется, так как от­сутствует водяной контур. Именно эта особенность га­зовых конвекторов позволяет использовать их для эф­фективного отопления загородных домов, коттеджей, гаражей, теплиц и т.д. Газовоздушную смесь в этих при­борах поджигают либо искра от электронного блока, либо фитилек запальной пилот-горелки, которая, в свою очередь, воспламеняется при нажатии кнопки встроенной «пьезозажигалки». В последнем случае не требуется подвод электрической энергии.

Канальное воздушное отопление

В практике коттеджного строительства в регионах с холодным и умеренным климатом нашли широкое применение системы канального воздушного отопле­ния (рисунок 2). Такая система позволяет без традицион­ных трубопроводов и радиаторов отапливать помеще­ния дома теплым воздухом, подаваемым по специаль­ным каналам. Преимущества данного способа перед традиционными в малой инверционности системы, позволяющей за 35 — 40 минут поднять температуру в помещениях дома от -10 до +22°С.

Рисунок 2. Схема воздушного отопления дома: 1 — печь; 2 — фильтры; 3 — труба забора воздуха из помещений; 4 — забор свежего воздуха; 5 — труба подвода свежего воздуха; 6 — подача теплого воздуха в помещения; 7 — забор воздуха из помещений; 8 — дымоход.

После быстрого прогрева помещений включается автоматика, позволя­ющая поддерживать температурный режим на задан­ном уровне. К достоинствам систем воздушного отоп­ления относят:

• равномерный обогрев помещения по всему объе­му с небольшим «подпором» воздуха, который полно­стью устраняет сквозняки и возможность проникновения уличной пыли;
• возможность вентиляции помещений, фильтра­ции подогретого воздуха с устранением запахов, микробов и других посторонних включений;
• низкие эксплуатационные расходы, позволяющие повысить КПД до 93%;
• возможность работы в экономичном режиме.

В качестве теплового генератора используют газо­вые или жидкостные обогреватели с автоматикой безо­пасности. При хорошей тепловой изоляции дома для поддержания заданной температуры обогреватель включается 3-4 раза в сутки, что позволяет экономить топливо, а следовательно, и средства на обогрев жилых помещений. К примеру, для обогрева небольшого дач­ного домика одного баллона сжиженного газа хватает примерно на 8 — 12 дней.

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 дальнейшем мы будем использовать термин конвекционное отопление (кстати, тут общие сведения об отоплении) для систем с естественной циркуляцией воздуха и воздушное ото­пление (ВО) для систем с принуди иль­ной циркуляцией воздуха.

Такое определение ВО 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 есгь возможность для подсоединения воздухо­водов и раздачи тёплого воздуха по дру­гим помещениям за счёт конвекции.

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

Системы ВО 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 ВО — это тепловентиляторы и тепловые пушки.

Рисунок 3. Теплообменник прямого нагре­ва: 1-горячий воздух; 2- теплооб­менник; 3-вентилятор; 4-холодный воздух; 5-горелка; 6-дымоход.

Рисунок 4. Теплообменник косвенного нагре­ва: 1 — горячий воздух; 2 — теплообмен­ник; 3 — вентилятор; 4 — холодный воздух; 5 — горелка; 6 — контур промежуточного теплоносителя; 7-дымоход.

Как организовать печное отопление

Важное преимущество любой печки: она одновременно греет воздух и окружающие поверхности интенсивным инфракрасным излучением. Батареи и трубы с теплоносителем не нужны.

Уточнение. Печи либо каминные топки с водяным контуром можно задействовать для отопления 2–3 небольших комнат. Змеевик подключается к гравитационной или закрытой системе с насосом.

Как применить печку для чисто воздушного обогрева:

1. На 1 комнату достаточно установить чугунную либо стальную буржуйку.
2. Чтобы отопить 2–3 комнаты общей площадью до 40 м², в простенке между помещениями выложить кирпичную печь подходящей конструкции.
3. В обжитом доме построить печку непросто. Если нет высоких эстетических требований, ставим буржуйку, приделываем к топке конвекционные кожухи и подключаем воздуховоды.

Чугунная печка с воздушными трубами и керамическим накопителем тепла на дымоходе
Вариант №3 подразумевает прокладку воздушных каналов в соседние комнаты и монтаж канальных вентиляторов, выдерживающих температуру перемещаемой среды 100–150 °C. Воздух может двигаться по трубам и самостоятельно, но слишком медленно, причем вентканал должен идти с уклоном вверх. Как устроена такая система воздушного отопления, смотрите ниже на видео.

Два первых варианта общеизвестны, но не всегда применимы:

• в квартире поставить печку вообще нереально;
• даже большая русская печь не в состоянии охватить площадь свыше 50 квадратов (на одном этаже), поэтому сгодится для отопления дачи или небольшого домика;
• фундамент плюс печь-камин из кирпича возводится на этапе строительства либо капитального ремонта здания;
• металлическая буржуйка занимает место и опасна для маленьких детей (в плане ожогов).

Железную печку можно установить своими руками – это ощутимый плюс. Но топить ее тоже придется, отсюда возникает масса неудобств: частые загрузки, запах дров и дыма в жилых комнатах, пыль. Автор видео поступил разумно, разместив буржуйку в отдельной топочной. Мы не советуем повторять за домашним мастером одну вещь – ставить воздуховоды из алюминиевых гофр. Подобные трубы создают высокое аэродинамическое сопротивление, сильно замедляют поток. Лучше использовать оцинкованные короба.

Рекомендуем: Ящик пандоры – Двигатель на воде или Что такое газ Брауна?

Предварительный вывод. Печи на твердом топливе – это бюджетный вариант воздушного отопления со своими достоинствами и недостатками. Подходит для небольших строений – дачных домиков, гаражей, теплиц.

Применение кондиционеров и тепловых насосов

Как известно, современные сплит-системы способны функционировать в режиме обогрева, затрачивая втрое меньше электроэнергии, нежели обычный электрокотел аналогичной мощности. Отсюда вполне рабочее решение – купить и поставить в каждое помещение инверторный кондиционер.

Справка. Почему именно инвертор? Компрессор в таких «сплитах» не останавливается, соответственно, не застывает на морозе. Кондиционер успешно греет воздух до —5 °C на улице, дальше эффективность заметно снижается.

Плюсы данной схемы очевидны:

• отсутствие батарей, труб, котлов и прочего отопительного оборудования;
• относительная простота монтажа;
• эстетичный вид внутреннего блока;
• режим охлаждения летом;
• возможность установки в квартирах.

Воздушный способ отопления кондиционером жизнеспособен в южных регионах, где температура редко падает ниже —15 °C. Севернее «сплиты» используются только в переходной период – весной и осенью.

Остальные минусы обогрева сплит-системой:

1. Кондиционеры придется ставить во всех комнатах, что неприемлемо для коттеджей 2–3 этажа. Мульти-сплит VRF система обойдется дороже такого же количества одиночных охладителей/нагревателей.
2. Аппарат «умеет» очищать, сушить и менять температуру воздушного потока. Редкие модели рассчитаны на подмес наружного воздуха. Значит, придется делать отдельную вентиляцию.
3. При работе внешнего блока кондиционера из-за стены доносится явственный шум вентилятора и гудение компрессора.

Проблему эффективности при низких температурах решает тепловой насос «воздушник», чья работоспособность сохраняется до —30 градусов мороза. Конструкция и принцип работы идентичны сплит-системе, отличия – большие размеры и цена. Если внешний блок установить на земле и отнести на 2—3 м от здания, шум агрегата станет неслышен.

Краткий вывод. VRF системы хороши для квартир и домов малой площади, находящихся в южных районах. Тепловые насосы можно ставить и в северных широтах, но здесь играет роль стоимость оборудования. При желании кондиционер можно поставить самостоятельно.

Комбинированные многозональные системы

В данном случае теплоноситель все же используется, поэтому система называется комбинированной. Как работает подобное оборудование:

1. В каждой комнате стоит агрегат воздушного отопления/охлаждения – четырехтрубный фанкойл, внешне напоминающий внутренний блок кондиционера.
2. По одной паре труб к агрегатам подается теплоноситель от котла. Горячая вода проходит через теплообменник, обдуваемый вентилятором, за счет чего воздух помещения нагревается.
3. Когда требуется перейти на охлаждение, автоматика переключает фанкойл на вторую пару труб, подающую холодную воду от чиллера.
4. Находящиеся в комнатах пользователи могут задавать разную температуру воздуха, но включить одновременно охлаждение и нагрев нельзя. Отсюда второе название системы кондиционирования – многозональная.

Примечание. Чиллер – разновидность холодильной машины, предназначенной для охлаждения жидкости. Обычно располагается на улице под навесом либо на открытом месте (в зависимости от конструкции).

Внутри здания применяются различные фанкойлы – настенные, канальные, напольные, потолочные. Все зависит от пожеланий домовладельца и требований к эстетике. Агрегаты канального типа можно встраивать внутрь вентиляционных каналов для подогрева/охлаждения приточного воздуха.

Схема подключения кассетного, канального и напольного фанкойла к чиллеру и котлу

Достоинства многозональных воздушных систем:

• применимы в зданиях большой площади с количеством помещений 20 и более – административных и жилых домах, складах и так далее;
• могут работать совместно с принудительной вентиляцией коттеджа;
• используется любой теплогенератор для воздушного отопления – котел на твердом топливе, газе, электричестве, солярке;
• трубы с теплоносителем (холодоносителем) занимают мало места, воздушные агрегаты легко встраиваются в потолок, подвешиваются на стену либо прячутся за облицовкой;
• закрытые террасы с витражами во всю стену обогреваются внутрипольными конвекторами либо настенными фанкойлами;
• возможность настройки температуры в отдельных комнатах, дистанционное управление.

Мы считаем, что схема котел + фанкойл + чиллер наиболее универсальна, удачна с точки зрения эстетики и эксплуатации. Разумеется, такое воздушное отопление самому не сделать, это минус. Нужно произвести расчеты, подобрать оборудование, смонтировать, наладить…без знания основ выполнить указанные работы крайне сложно.

Перечислим другие негативные моменты:

• высокая цена климатических установок;
• котел и чиллер – довольно габаритные аппараты, занимающие 2–3 м² площади;
• работа системы целиком зависит от электричества, при отключении света подача тепла прекратится.

Вывод. Многозональная комбинированная схема – наилучший способ воздушного обогрева жилища. Но для реализации потребуются значительные вложения.

Отопление, совмещенное с вентиляцией

Это классический способ обогрева зданий воздухом, применяющийся на предприятиях с прошлого века. Впоследствии производители начали выпускать малогабаритные аналоги промышленных вентиляционных агрегатов, устанавливаемые в частных домах. Благодаря менее жестким требованиям к чистоте воздуха схема обработки тоже упростилась.

Разъясним принцип работы системы «вентиляция + отопление» пошагово:

1. Источником тепла выступает печь, обычно – газовая. Внутри установлена горелка, воздушный теплообменник, вентилятор и электронный блок управления.
2. От печи расходится первая сеть воздуховодов, распределяющих нагретый воздух по комнатам. С помощью диффузоров, решеток и других приточных устройств струи подаются в помещения (как правило, в верхнюю зону).
3. Вторая сеть каналов собирает загрязненный/остывший воздух из нижней зоны комнат в общий коллектор, подсоединенный к печи снизу.
4. Пройдя по коллектору, отработанные воздушные массы проходят очистку в сетчатом либо ячейковом фильтре, затем направляются в теплообменник, где нагреваются горелкой.
5. Электроника следит за безопасной работой газового воздухонагревателя, поддерживает температуру на выходе, сигнализирует о загрязнении фильтров.

Типовая схема воздушного отопления с рециркуляцией. Нагревателем служит печь и кондиционер с канальным внутренним блоком

Дополнение. Поскольку отопитель сушит воздух, на подающем канале обычно ставится автоматический увлажнитель с электронным гигрометром. Последний расположен на обратном воздухопроводе для измерения влажности потока.

Воздухогрейная печь – агрегат довольно шумный, поэтому ставится в отдельном помещении. Продукты горения удаляются через обычный либо коаксиальный дымоход (зависит от конструкции нагревателя). Воздуховоды из оцинкованной стали прокладываются несколькими способами:

• по подвалу или цокольному этажу;
• прячутся в полах и деревянных перекрытиях;
• по чердаку;
• вертикальные каналы идут вдоль стен и зашиваются облицовочными материалами.

Вентканалы больших размеров закладываются под гипсокартонную отделку

Температура воздуха на подаче достигает 40…45 °C, скорость движения по вентканалам – 4—5 м/с. Быстрее нельзя, появится дополнительный шум. При таком раскладе диаметр основного коллектора достигает 300 мм, мы взяли типичный расход – 1000 м³/ч, хотя бывает и больше.

Рекомендуем: Геотермальное отопление: что это такое, принцип работы системы и варианты для частного дома за счет тепла земли, отзывы владельцев

Закономерный вопрос: зачем нагревать воздушные массы до 40 °C, если в доме достаточно 22 градуса? Отвечаем: система отопления должна компенсировать 2 вида теплопотерь – через строительные конструкции и расход энергии на подогрев притока, поскольку вентиляция нужна в любом случае. Соответственно, мы доводим воздух до температуры 20–24 °C (компенсируем потери дома), потом перегреваем до 40…45 °C.

Заключение. Схема «вентиляция + отопление» – самая громоздкая и дорогостоящая. Здание необходимо подготовить заранее – еще на стадии проектирования, иначе воздуховоды пройдут прямо по комнатам. Эффективность работы сильно зависит от способа вентилирования здания, который мы обсудим далее.

Особенности проведения грамотного расчета

Несмотря на уверения горе-мастеров, самостоятельно рассчитать воздушное отопление очень сложно. Такая задача под силу только специалистам.

Заказчик может только проконтролировать наличие всех пунктов проекта, в число которых входят:

• Определение тепловых потерь каждого из отапливаемых помещений.
• Тип отопительного оборудования с указанием необходимой мощности, которая должна быть рассчитана исходя из реальных теплопотерь.
• Требуемое количество подогретого воздуха с учетом мощности выбранного отопительного прибора.
• Необходимое сечение воздуховодов, их длина и т.п.

Это основные пункты расчета отопительной системы. Правильно будет заказать проект у специалистов. В результате заказчик получит несколько вариантов расчета, из которых можно будет выбрать и воплотить в реальность наиболее понравившееся решение.

Система воздушного отопления – сложная конструкция, состоящая из множества элементов. Для ее расчета лучше привлечь профессионалов, для ознакомления с компонентами стоит подробно изучить схему (+)

Нормы монтажа

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

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.

Устройство печи

Сегодня у потребителей самой большой популярностью пользуются воздухогрейные котлы профессора Бутакова, имеющих широкую область применения: частный жилой сектор, гаражи, теплицы, складские промышленные и подвальные помещения.

Из каких единиц состоит котел. Источник фото: paliwadrzewne.pl

Основные конструкционные части типового водогрейного котла:

1. Нижний выдвижной ящик, для сбора золы и регулирующий количество поступающего воздуха в топку.
2. Дверца с ручкой, расположенная выше зольника, может иметь жаропрочное стеклянное окно.
3. Камера сгорания, ее объем влияет на количество загружаемого топлива и время работы.
4. Под камерой расположена чугунная колосниковая решетка. Бока камеры закрывают конвекционные трубы перекрещивающиеся вверху.
5. Дымоход с шибером для регулировки скорости уходящих газов и интенсивности тяги.
6. В некоторых моделях ВК вверху размещена дополнительная камера дожига с двумя жиклерами для подачи кислорода. В ней сжигают газ, который образуется при тлении.

Воздухогрейный котел длительного горения оснащен всеми необходимыми устройствами автоматики в комплекте с температурными датчиками и электронными блоками управления. Автоматизированная система подачи топлива и увеличенный объем топочной камеры, позволяют работать котлу, практически, без присутствия человека.

Преимущества системы воздушного отопления

К неоспоримым преимуществам системы с использованием котлов описываемого типа можно отнести:

• Невысокий показатель инерционности системы — нагрев помещений до комфортной температуры происходит в течение часа. Также есть возможность использования «дежурного» отопления — во время отсутствия людей в помещениях температура снижается. Это дает возможность экономить до половины всех энергоресурсов;
• Сочетание в одной системе нескольких функций — отопления, кондиционирования, вентиляции, увлажнения воздуха и его очистки;
• Факт отсутствия воды в системе в качестве теплоносителя промежуточного типа позволяет говорить о том, что системе ни при каких условиях не страшна разморозка;
• Экономичность системы — экономия капитальных затрат наступает из-за снижения расходов на процесс установки системы. Воздушные системы гораздо менее металлоемки, чем водяные, например. Эксплуатационные затраты экономятся благодаря рациональной работе системы (малая инерционность и режим «дежурного» отопления).

Особенности конструкции

Газогенераторные печи можно ставить в жилых помещениях.

Газогенераторные печи длительного горения – это протопит твердотопливного котла с тем же принципом работы. Однако первые отличаются простой конструкцией, которая отдаленно напоминает буржуйки. В то же время, в отличие от буржуйки, работой печи легко управлять. В основу любого газогенераторного отопительного оборудования положен процесс пиролиза.

В данном случае речь идет о выделение из топлива газа с большим процентом теплоемкости. При его сжигании выделяется в несколько раз больше тепловой энергии, по сравнению с обычным горением дров. Как результат, с одной закладки древесины, опираясь на эффект пиролиза, можно обогреть значительно большую площадь помещения. Выделение газа из энергоносителя происходит в особой камере при высокой температуре и в условиях недостаточного количества кислорода. Полученное топливо ранее отводилось вместе с продуктами горения наружу. Сейчас оно поступает в верхнюю камеру оборудования, где его окисление заканчивается с последующим выделением большого количества тепла.

Воздухогрейные печи длительного горения имеют следующее схематическое строение:

• корпус из толстолистной стали или чугуна;
• конвекционная рубашка;
• топочная или первичная камера;
• вторичная камера или камера дожига газа;
• зольник;
• дымоход;
• регулятор тяги;
• патрубок для подачи вторичного воздуха.

Воздухогрейные печи длительного горения могут менять внешний вид и строение в зависимости от комплектации и модели. Однако все они имеют схожий принцип работы. Так, вначале идет закладка энергоносителя. Это могут быть обычные дрова, пеллеты, шелуха от семечек, солома и другие твердые органические продукты. Также читают про виды топлива для печей длительного горения .

Уголь и кокс для печей длительного горения из стали не подходят. В результате их горения температура нагревательного оборудования поднимается до критического предела. Это может привести к аварии.

Далее в первичной камере происходит обычная реакция горения с достаточным количеством кислорода. Затем оборудование переходит в режим длительного горения, то есть температура в камере падает. Туда кислород в полном объеме не подается. В результате дрова перестают гореть, а просто тлеют. Из них

Газогенераторную печь можно устанавливать куда угодно, главное, чтобы дымоход был.

выделяется газ. Он поступает во вторичную камеру. Туда же подается вторичный, подогретый воздух. Газ воспламеняется, выделяя большое количество тепла.

Экономные печи длительного горения обогревают помещение следующим образом:

• инфракрасное излучение от раскаленного корпуса;
• теплые потоки воздуха, которые проходят через конвекционную рубаху;
• распределение теплового воздуха в смежные помещения по воздуховодам, подсоединенным к печке.

Сегодня в продаже можно найти оборудование, которое может обслуживать контур ГВС и позволяет приготовить пищу. В первом случае прибор дополнительно оснащается теплообменником, во втором – жарочной поверхностью.

Преимущества и недостатки оборудования

Экономные печи длительного горения отмечены особым вниманием потребителей, благодаря ряду положительных характеристик:

• КПД прибора может достигать 80-85%;
• одна закладка дров горит 8-10 часов;
• есть возможность приобрести полностью энергонезависимые модели;
• современные приборы оснащаются функцией регулировки горения;
• многофункциональность;
• долговечность;
• простота в использовании;
• доступная стоимость;
• в зависимости от мощности, можно обогреть помещение, площадью 40 м. кв – 500 м. кв.

Присутствуют и недостатки:

• можно использовать топливо только с низким процентом содержания влаги, до 20%;
• образование конденсата;
• несоблюдение правил эксплуатации оборудования приводит к образованию скоплений сажи на дымоходе, что затрудняет его чистку;
• регулярная чистка дымохода;
• протекание конденсата на пол.

Если строго следовать правилам эксплуатации оборудования, прописанным в инструкции, использование печей не создаст много хлопот.

Сколько нужно потратить времени и денег чтобы сделать твердотопливные котлы отопления своими руками в домашних условиях?

Какие комплектующие нужны чтобы установить твердотопливный котел для водяного отопления? Ответы тут .

Котлы воздушного отопления

Отопление горячим воздухом при помощи котлов в сочетании с отопительными печами и системами воздуховода – это более распространенный вариант. Так, сгорание топлива обеспечивает не теплоноситель, а воздух, который продувается через теплообменник. Горячий воздух по системе воздуховодов идет по дому. Чтобы уменьшить нецелевые тепловые потери, вентиляционная и отопительная системы прокладываются теплоизолированными рукавами, кладутся под чистовой пол между лагами, запрятываются в стены и устанавливаются над подвесным потолком.

Котлы воздушного отопления

Холодный воздух, который вытесняется из помещения, идет на улицу полностью или частично. Некоторая часть этого воздуха может быть использована снова ля нагревания.

Заметим, что, казалось бы, логичнее было бы подавать теплый воздух через решетки, которые расположены максимально близко к полу. Так, за счет конвекции воздух будет равномерно греть помещение. Но не в данном случае. Обычно вентиляционная система подает нагретый котлом воздух сверху, потом холодные массы воздуха вытесняются в те вытяжные решетки, которые расположены внизу.

Схема и устройство установки

Ниже представлен составляющие воздушного отопления частного дома своими руками:

• Печь;
• Фильтрующие элементы;
• Труба, которая забирает воздух из комнаты;
• Вытяжка;
• Труба, которая подводит свежий воздух;
• Подача теплого воздуха в комнату;
• Система, выводящая остывший воздух из дома;
• Дымоход.

Состав комплексной системы

В виде теплового генератора отлично подойдет жидкостный или газовый обогреватель, оснащенный программируемым контроллером. После того, как дом полностью прогреется, сразу же срабатывает автоматика и поддерживает температуру по заданным параметрам.

Обратите внимание! Обогреватель должен включаться автоматически максимум 4 раза в сутки при условии качественно выполненной теплоизоляции. Такой режим помогает экономить энергоресурсы.

Компактные теплогенераторы на природном газе

Принцип работы воздушных котлов

Отопление жилых, производственных или общественных помещений осуществляется теплым воздухом, нагретым при помощи воздухонагревателя. Нагреватель соединен с системой воздуховодов, которые разведены в каждую комнату строения. Низкотемпературные (160 градусов и меньше) газообразные продукты сгорания выводятся наружу.

Использование воздухонагревателя позволяет не только быстро прогреть комнату, но и сделать это по всему объему помещения, то есть, равномерно. После остывания воздух посредством возвратных воздуховодов попадает назад в теплогенератор. Таким образом, принцип действия системы основан на рециркуляции воздушных масс, к которым подмешивается свежий уличный воздух.

Для поддержания нужного температурного режима в помещениях используется термостат (терморегулятор). Специальный дополнительный электронный блок позволяет очень тонко настроить любые климатические параметры воздуха. Основной электронный блок (процессор) используется для управления воздухонагревателем. Он отслеживает следующие параметры:

• Наличие и давление газа в системе;
• Состояние элементов безопасности;
• Параметры электропитания.

Кроме того, процессор занят в управлении увлажнителем, кондиционером, электронным фильтром и иным оборудованием. Все перечисленные функции при желании пользователя могут надстраиваться на базовую отопительную систему модульно.

Недостатки печей длительного горения

К недостаткам таких печей следует отнести :

Необходимость устройства металлической, обязательно тщательно утепленной дымовой трубы

Это требование обычно умалчивается продавцами оборудования. Между тем, оно является очень важным, поскольку эксплуатация без соблюдения этого условия попросту невозможна. Ранее говорилось о неполном выгорании дымовых газов при режиме газогенерации. Попадая в холодную трубу, они моментально образуют сажу и конденсат, похожий на деготь, дурно пахнущий и стекающий по стенкам трубы вниз .

• Использованию печей-каминов с водяным контуром посвящена данная публикация .
• Обзорный материал о печах-каминах «Бавария» ждет Вас по этой ссылке .

Если использовать сборную трубу, то верхняя сборочная часть обязательно должна быть вставлена в нижнюю, а не наоборот. Труба должна быть выше конька крыши минимум на 1,5 метра, поскольку при таком режиме сгорания образуется большое количество сажи, загрязняющей крышу.

Необходимость устройства такой трубы, учитывая потолочные разделки, проход через крышу, зонт и прочее, зачастую более, чем вдвое увеличивает стоимость самой печи.

Это придется делать не реже, чем раз в 3 месяца при постоянной работе печи. Признаками необходимости очистки являются дым, выходящий наружу при открытии топки, отсутствии гула при розжиге печи и повышенный расход дров. Именно поэтому дымоход лучше делать разборным — это значительно облегчит его очистку от смол и сажи.

Использование только в помещениях с временным пребыванием людей

Производители, как правило, умалчивают о негативном влиянии на здоровье металлических печей. Объясняется оно пылью, находящейся в воздухе и сгорающей на печных поверхностях. Продукты сгорания легко разносятся по всему помещению, и вдыхать их небезопасно для здоровья .

В советское время нормативными документами регламентировалась площадь поверхности печей с температурой от 120 градусов (в жилых помещениях запрещалось эксплуатировать печи с 5% и более такой площади). Норму эту с тех пор никто не отменял, но упоминать о ней среди производителей печного оборудования не принято. Не следует устанавливать такие печи в спальнях и помещениях с длительным пребыванием детей.

Неполное сгорание топлива оказывает вредное влияние на окружающую среду

Трубный дым в сырую безветренную погоду опускается вниз, окутывая близлежащие дома. А топить газогенераторную печь, в отличие от кирпичной, приходится постоянно.

К выбору печи для дачи или загородного дома следует подходить индивидуально, учитывая особенности жилья, время пребывания в нем, наличия достаточного количества топлива и другие факторы. При возможности, предпочтительным вариантом остается все же классическая кирпичная печь, проверенная временем. Печь длительного горения может рассматриваться в качестве вспомогательной. Как основную ее следует использовать только при периодически возникающей необходимости отопления жилья.

Схема обогрева частного дома воздухом

Основной узел системы, как правило, устанавливается в подвале дома в его центре и включает в себя все основное оборудование:

• воздухонагреватель (теплогенератор);
• вентилятор;
• фильтр и очиститель;
• увлажнитель воздуха;
• внутренний блок кондиционера;
• различные датчики.

Не все перечисленные виды оборудования обязательны к установке. В минимальном наборе не будет вентилятора, очистителя, увлажнителя, кондиционера и датчиков. От главного узла системы, зачастую по центру дома, проходит вверх основной, магистральный воздуховод. По нему нагретый воздух подаётся на все уровни здания.

Фото 1. Схема воздушного отопления двухэтажного частного дома. Стрелками обозначены части отопительной конструкции.

Горизонтальные уровни нагревающих воздуховодов, как правило, находятся под полом каждого этажа, а также в потолке верхнего уровня, таким образом, охватывая здание как снизу, так и сверху. Отдельно монтируется система сбора воздуха внутри дома и снаружи. Внутренний воздух проходит очистку и увлажнение в основном узле, а внешний служит для дополнительной вентиляции и обновления.

Как установить

В установке подобной системы есть работы, для которых необходимо привлечь профессионалов, и те, что некоторые домовладельцы делают самостоятельно. К первым относятся:

• расчёт и проектирование системы;
• установка газового оборудования.

Ко второй категории относится монтаж некоторых частей системы (воздуховодов, датчиков). Это позволяет удешевить организацию обогрева. Проектирование и монтаж такого отопления оптимально начинать вместе с планированием дома, так как все части лучше скрыть в полах и потолках, а также сразу выделить место для установки основного узла.

Последовательность установки воздушного отопления дома:

1. проектирование системы;
2. закупка оборудования;
3. установка оборудования основного узла;
4. монтаж магистрального воздуховода;
5. монтаж остальных воздуховодов и решёток;
6. установка дополнительного оборудования (датчики температуры, влажности);
7. пусконаладочные работы;
8. отделочные работы, в результате которых составляющие отопительной системы закрываются.

Самостоятельный монтаж

Вы можете провести воздушное отопление своими руками, что поможет вам сэкономить средства. Лучше всего делать это еще на этапе строительства. Монтаж системы воздушного отопления состоит из следующих этапов:

https://youtube.com/watch?v=QO2mryOkg6E

Проведение расчетов

Это один из самых сложных и долгих этапов, требующий знаний, навыков и тщательной работы. Вам необходимо учесть несколько важных факторов:

• рассчитать потери тепла отдельно для каждого помещения;
• выбрать тип воздухонагревателя и его мощность в зависимости от показателей потери тепла;
• на основе показателей мощности нагревателя рассчитать количество теплого воздуха;
• произвести аэродинамический расчет всей системы;
• рассчитать необходимый диаметр воздушных каналов.

Покупка оборудования

Начать следует с покупки самой главной части — теплогенератора. Выбирать его следует исходя из размеров отапливаемой площади и показателей расхода топлива.

Воздуховоды, врезки и дроссельные заслонки лучше приобрести на специальном предприятии, выпускающем вентиляционное оборудование.

Всё же остальное, а именно алюминиевый скотч, саморезы, монтажную ленту, утеплитель и т.д., вы найдете на любом стоительном рынке.

Особенности монтажа

В процессе монтажа этой системы обогрева сначала монтируют магистральный воздуховод. Обычно его делают из оцинкованной стали, после чего обклеивают фольгированным утеплителем толщиной около 3-5 мм.

После этого монтируется система более мелких воздуховодов, которые ответвляются от главного. Чтобы система легко регулировалась, в каждом подающем воздуховоде необходимо установить дроссельную заслонку.

В конце магистрального воздуховода лучше оставить участок длиной 50 см, в котором не будет врезки тонких воздуховодов. Так на всей длине устройства будет равномерное давление и в боковые ветви будут попадать одинаковые объемы воздуха.

За всем этим следует монтаж самого воздухонагревателя. В нем предусмотрены все посадочные отверстия для дополнительного оборудования (фильтры, кондиционер, стерилизатор воздуха) и система крепежей. Сборка комплекса займет не больше часа. Однако подключение всего этого оборудования потребует времени.

Из всего этого можно сделать вывод, что воздушное отопление коттеджа – это современный и эффективный вариант, который уже давно используется за границей и потихоньку внедряется в Российские дома.

Принципы проектирования системы

При проектировании систем воздушного отопления учитывают множество важных факторов. Прежде всего, это потребность каждого отдельного помещения в тепле, а также потери тепла для каждой комнаты. Двери, окна, вентиляционные отверстия и прочие объекты способствуют тому, чтобы драгоценные килоджоули тепловой энергии уходили наружу.

Печь-булерьян — экономичный вариант нагревателя, который можно использовать для организации воздушного отопления. Отличным решением может стать и дровяная печь длительного горения

Важнейший момент — наличие качественного утепления здания. Если в доме стоят пластиковые окна, хорошие двери, а его фасад надежно утеплен, потери тепла будут меньше, а затраты на отопление удастся заметно сократить. Если речь идет о реконструкции здания, начать следует именно с проектирования утепления.

После того, как соотнесена потребность в тепловой энергии и ее затраты, рассчитывается мощность нагревательного оборудования и выбирают его тип. Затем просчитываются параметры потока горячего воздуха. Выполняют специальные аэродинамические расчеты, чтобы вычислить необходимые размеры воздуховодов.

На выходе из воздуховода устанавливают решетку-диффузор. Ее размеры и конфигурация могут отразиться на скорости перемещения воздушного потока

Предварительно рассчитать мощность оборудования можно, ориентируясь на следующие цифры: для обогрева каждых 10 кв. метров помещения понадобится около 0,7-0,8 кВт тепла. Это при условии, что дом качественно утеплен, иначе понадобится более мощное оборудование. Но полное проектирование и подробные расчеты лучше поручить опытному инженеру.

Неправильные расчеты могут сказаться на состоянии готовой системы очень печально. Для непрофессионально спроектированной системы воздушного отопления характерны такие проблемы, как частые поломки оборудования, перегрев воздуха в помещениях, перегрев оборудования, сквозняки, повышенный уровень шума.

Одновременно с проектированием системы воздушного отопления имеет смысл продумать и расстановку стационарных предметов мебели в доме. Приточные и вытяжные решетки должны располагаться в местах, удаленных от постоянного присутствия людей.

Они также не должны быть скрыты под шкафами, тумбами или другими объектами, которые затрудняют свободное перемещение воздушных масс.

В многоэтажном частном доме вытяжные решетки рекомендуется располагать таким образом, чтобы на верхних этажах остывший воздух отбирался в систему сверху, а на нижних этажах — снизу. Это обеспечит более равномерное распределение тепла по всем помещениям. Подробнее о том, как правильно произвести расчет воздушного отопления читайте в этом материале.

Галерея изображений

Фото из

Наклонное направление воздушного потока

Схема действия наклонной подачи теплого воздуха

Горизонтальное направление подачи тепла

Вертикальная поставка теплого воздушного потока

Разводка воздуховодов

Такие воздуховоды стойки к температуре и обеспечивают прекрасную теплоизоляцию.

С другой стороны, канальный кондиционер может использовать обычные вентиляционные каналы из пластика.

Как развести воздуховоды — зависит от планировки помещений и применяемых материалов. Если позволяет место под полом — то между лагами, если у вас планируется подвесной потолок — то над ним. Стены из гипсокартона тоже могут скрывать воздуховоды. В самой магистрали используется принудительное нагнетание воздуха, и циркуляция сверху вниз возможна. А вот вентиляционные решетки, через которые нагретый воздух поступает в комнаты, располагаются строго внизу: только в этом случае воздушные массы в комнате будут перемешиваться конвективными потоками.

Нагнетать теплый воздух нужно как можно ближе к полу