В чём экономия от использования воздушного отопления?

В средней полосе РФ центральные обогревательные системы полностью обеспечивают компенсацию теплопотерь от проникновения холодного воздуха в осенне-зимний период. В частных домах обогрев внутренних помещений выполняется автономным контуром. Вопрос как провести индивидуальное отопление, и что для этого нужно сделать вызывает большой интерес у многих владельцев частных домов.

Признаки завоздушивания

Завоздушивание приводит к неэффективной работе системы отопления, в результате чего расходуются излишние ресурсы на подогрев теплоносителя. Это приводит к неоправданным финансовым расходам и может существенно сказаться на семейном бюджете в течение холодного сезона. Сигналами, если завоздушена система отопления, являются следующие признаки:

  • Отсутствие нагрева теплообменников. Завоздушивание в контуре отопления в виде пробки препятствует прохождению теплоносителя по трубам, в результате чего он не поступает на радиаторы или в трубопровод теплых полов. Если в подводящие трубы попадает воздух, батареи и полы остаются холодными при работающем на полную мощность котле.
  • Неравномерный прогрев радиаторов. Если в радиаторах отопления находится воздух, одна из его частей будет иметь более низкую температуру, что легко определить прикосновением ладони к поверхности секций.
  • Повышенный шум. Перемещение теплоносителя в трубопроводном контуре с воздушными пробками нередко сопровождается шумом, который вызывает движение микропузырьков.
  • Вибрации. Повышенная концентрация воздуха в теплоносителе приводит к ускорению окислительных процессов из-за содержащегося в нем кислорода, сопровождаемых распадом металлов с образованием солей и углекислого газа. Периодические выбросы нерастворимых оксидов металлов и углекислого газа в теплоноситель способны вызвать вибрационные процессы в трубах.

Рис. 2 Завоздушенные радиаторы в тепловизоре

Особенности радиаторного отопления дома

В сравнении с другими видами отопления, радиаторные системы требуют меньше энергии для обогрева помещений. Соответственно, финансовые затраты на их установку и обслуживание также будут сравнительно небольшими. Водонагревательный котел можно выбрать такой, который использует наиболее доступное в данном регионе топливо (газ, торф, уголь). Сделать своими руками разводку труб для радиаторного отопления гораздо проще, чем, например, монтировать систему «теплый пол». Радиаторы легко установить в каждой комнате, где они будут согревать воздух, насыщая его теплом от циркулирующей в системе горячей воды.

Особенности радиаторного отопления дома

Для обогрева жилищ применяют радиаторное отопление, схема которого предусматривает один из двух способов перемещения теплоносителя по трубам:

Особенности радиаторного отопления дома
  • путем естественной циркуляции, когда горячая вода своим повышенным давлением вытесняет остывшую воду обратно в котел;
  • путем искусственной циркуляции, когда циркуляционный насос нагнетает давление и усиливает движение теплоносителя.
Особенности радиаторного отопления дома

Систему можно сделать саморегулирующейся, если при монтаже радиаторного отопления установить термостатические клапаны. Распределение потоков тепла по дому будет происходить автоматически, в зависимости от температурных потребностей каждого помещения.

Особенности радиаторного отопления дома

Применение радиаторных батарей отопления имеет и свои недостатки. Нагретый воздух постоянно совершает круговорот по комнате, и вместе с ним летает пыль, что создает некоторый дискомфорт. К тому же отдельные зоны в помещении остаются недостаточно обогретыми. Но подобные неудобства почти незаметны на фоне безусловных преимуществ рассматриваемой нами отопительной системы.

Особенности радиаторного отопления дома

Особенности воздушного отопления

Устройство системы отопления в теплице позволяет создать для растений необходимый микроклимат, позволив начать раньше или продлить на несколько месяцев дольше сезонные работы, а также выращивать овощи и экзотические растения в зимний период.

Выполнение нескольких условий позволят сделать отопление более эффективным.

  1. Поскольку воздух является лучшим теплоизолятором, обустраивая зимнюю теплицу необходимо выбирать для укрытия сотовый поликарбонат или двойное остекленение.
  2. Устраивая систему отопления в теплице, следует учесть, что медленная подача воздуха позволит дольше сохранять тепло в теплице, а его подача снизу-вверх позволит прогреть грунт, что положительно отразится на развитии корневой системы выращиваемых растений.

При помощи воздушного отопления теплицу можно обогреть за несколько минут

Особенности воздушного отопления

При организации равномерного воздушного отопления, нагретый различными способами воздух, следует распределить по всей теплице с помощью системы воздуховодов. В качестве нагревательного элемента могут быть использованы газ, электричество, дрова.

Внимание! Главным достоинством воздушного отопления теплицы является возможность нагреть помещение за короткий срок – всего несколько минут, а основным недостатком – быстрое снижение температуры воздуха в помещении после отключения отопления.

Применение сложных систем воздушного обогрева потребует привлечения специалистов и финансовых вложений для приобретения отопительно-вентиляционного агрегата, который устанавливается в верхней части теплицы, и протягивания от него рукавов для обогрева почвы.

Почему вода самый выгодный теплоноситель?

В любой системе отопления есть теплоноситель – вещество, которое переносит тепло от его источника потребителям. В нашей статье мы будем в качестве него рассматривать только воду, так как она является самым выгодным теплоносителем. Идею использовать воду для передачи тепла человек «подсмотрел» у Природы, так как именно вода является основным теплоносителем в ней.

Читайте также:  Банная печь длительного горения своими руками

Можно рассмотреть самый яркий пример природной передачи теплоты при помощи воды. Это теплое течение Атлантического океана известное нам под названием Гольфстрим. Тепловую энергию Гольфстрим набирает в Мексиканском заливе, где недостатка солнечной энергии не наблюдается. Мало того, течения в этом заливе циркулируют по кругу, набирая еще больше тепла, а потом все же уступают место более холодной и плотной воде, пришедшей с глубины, и «прорываются» в Атлантический океан, где продолжают свое движение вдоль восточного побережья Северной Америки.

Самое эффективное водяное отопление в мире — течение Гольфстрим

В движение воды Гольфстрима поначалу приводит в основном энергия вращения Земли, которая вначале «прижимает» течение к Северной Америке. Затем Гольфстрим встречается с холодным Лабрадорским течением, отклоняется на восток и течет уже к Европе, неся с собой огромное количество тепла. Это течение омывает и Исландию, и Британские острова, и северную часть Скандинавского полуострова. Достается еще немало тепла еще и Кольскому полуострову, на котором расположены незамерзающие порты Мурманск и Североморск, находящиеся за Полярным кругом.

Такое влияние теплого течения подняло среднегодовую температуру в странах Европы, которая характерна для этих широт, в среднем на 10°C. Поэтому и климат там мягче, и море не замерзает, и густонаселенные страны этого региона могут комфортно жить в условиях отопления теплым течением. Можно сказать, что Гольфстрим – это глобальная система отопления, котел которой находится в Мексиканском заливе, трубопровод в Атлантическом океане, а радиаторы – в тех странах, побережье которых омывается Гольфстримом.

По оценкам ученых, тепловая мощность Гольфстрима составляет 1,4*10¹⁵ ватт. Это огромная цифра! Например, крупнейшей электростанцией в мире считается Tuoketuo в Китае. Ее мощность составляет 6600 МВт. Гольфтрим превосходит ее более чем 212 тысяч раз (1,4*10¹⁵/6600*10⁶=212121). Гольфстрим переносит огромные объемы воды – 50 миллионов кубических метров воды – таков расход воды этого течения в секунду. Чтобы понять как это много, скажем, что это больше всех рек в мире, вместе взятых, в 20 раз.

Такого впечатляющего переноса тепла из одного региона мира в другой Гольфстрим смог достичь только из-за того, что вода имеет высокую удельную теплоемкость. Чтобы нагреть 1 кг воды на 1°C потребуется 4200 Джоулей энергии. Это много. Например, для воздуха тот же показатель составляет примерно 1000 Джоулей. Получается, что воду трудней нагреть, но зато она при той же массе может накопить в себе в 4,2 раза больше энергии, чем воздух. Зато, остывая на 1°C, вода отдаст окружающей среде ровно столько же энергии.

Кстати, избыточное тепло в Мексиканском заливе передается и воздуху, и водяному пару. Поэтому там часто образуются атмосферные фронты и в том числе и торнадо. Но они хоть и перемещаются с высокой скоростью, но теряют свою энергию уже через 200—300 км, очень редко доходит до 500 км. А воды Гольфстрима хоть и текут медленно и величаво, но переносят тепловую энергию на расстояние до 10 тыс. км. И это происходит только из-за того, что вода имеет высокую удельную теплоемкость.

Помимо высокой теплоемкости, вода обладает еще и другими полезными качествами – она абсолютно безопасна в плане токсичности для человека и всей живой природы. Вдобавок еще она и доступна. Кроме этого, воду легко транспортировать по трубопроводам, причем для этого не нужны трубы больших диаметров, если будет применена принудительная циркуляция. Например, настенные котлы, которые имеют мощность в 35 кВт, что теоретически достаточно для отопления 350 м² жилой площади, имеют выход для отопления диаметром всего ¾ дюйма. Но еще раз отметим, что это только для принудительной циркуляции теплоносителя. Для естественной циркуляции диаметр выхода отопительной воды с парапетного котла при такой мощности должен быть не менее 1 ½ дюйма.

Расчет системы воздушного отопления

Наиболее экономичной системой отопления является воздушное.

Система воздушного отопления дома требует тщательных расчетов в процессе проектировки, поэтому данный этап работы лучше всего доверять рукам опытных инженеров-проектировщиков.

Но, если же, вы все-таки решились самостоятельно взяться за этот трудоемкий процесс, вам нужно учесть следующий ряд факторов:

  1. диагностировать потери тепла, характерные отдельно для каждого помещения в доме;
  2. нужно размерить вид воздухонагревателя, а также уровень мощности теплового нагревателя;
  3. для того чтобы определить все потери воздушного отопления, нужно сделать аэродинамический расчет системы;

Многолетняя практика свидетельствует, что достижения высокого уровня теплоизоляции, мощность для каждых десяти метров квадратных должна составлять примерно от 700 до 800 Вт.

Расчет системы воздушного отопления

В случае если схема воздушного отопления была рассчитана самостоятельно и были допущены некоторые ошибки, вы можете столкнуться с некоторыми проблемами, основными из которых является наличие сквозняков или, допустим, перегрев нагревателя, что в итоге приводит к неисправности отопительной системы.

Читайте также:  Конвекционный и конденсационный газовый котел: в чём отличие

Именно поэтому следует тщательно перепроверить все расчеты, и только если вы уверенны, что все расчеты осуществлены четко и правильно, то можете переходить к следующему этапу, а именно, к покупке непосредственно самого оборудования.

Приобретая устройство воздушного отопления, нужно обратить внимание на некоторые особенности, а именно, на технические характеристики и возможности системы, и качество продукта.

Все эти данные вы можете узнать, обратившись к продавцу-консультанту, который сможет дать четкую информацию касательно интересующего вас устройства.

Принцип работы воздушного отопления частного дома

На принцип работы указывает название. Теплоносителем в этой системе служит воздух, который подается в комнаты.

В отличие от водяного отопления воздушное не использует дополнительный теплоноситель и не требует установки в комнатах радиаторов.

Обычно нагретый воздух транспортируется в каждое помещение по отдельным воздуховодам. Однако не везде в этом есть необходимость. В некоторых случаях систему упрощают и сокращают тем самым затраты на ее монтаж.

Газовый котел

Так же как и воду в водяной системе отопления воздух можно нагревать в специальном газовом котле. Газ как источник энергии при воздушном отоплении частных загородных домов используют чаще всего. Объясняется это двумя причинами:

  1. Дешевизной. Несмотря на постепенное повышение цен газ обходится намного дешевле других энергоносителей. Дрова с заготовкой и доставкой обойдутся значительно дороже, не говоря уже об угле или нефтепродуктах.
  2. Автоматизацией. Котлы на природном газе почти не требуют вмешательства человека. Достаточно выбрать режим, запустить и периодически проверять их работу. Термостат автоматически поддерживает температуру в комнатах, регулируя подачу топлива.

Важно: газовые котлы при отключении электропитания или падении напряжения перекрывают подачу газа. Этого требуют правила безопасной эксплуатации.

После восстановления подачи электроэнергии приходится запускать котел вручную. Чтобы избежать аварийного отключения, котел подсоединяют к электросети через блок бесперебойного питания.

Недостатки газового нагрева:

  1. Газовый котел приходится монтировать в отдельном помещении. Настенный котел с закрытой горелкой разрешается устанавливать также и на наружной стене дома в других комнатах. В любом случае нужна хорошая вентиляция помещения.
  2. Газовое отопление возможно только при наличии газопровода. Отопление баллонным газом обходится в несколько раз дороже.

Котел для твердого топлива

При наличии большого количества бесплатных древесных отходов, дешевых дров или угля имеет смысл установить твердотопливный котел. Воздух в таких агрегатах продувается через широкие трубы (диаметр 50 мм и более) с помощью вентилятора.

Преимущества:

  1. При самостоятельной заготовке дрова или древесные отходы дешевле природного газа. В качестве топлива можно использовать любые сухие органические отходы.
  2. Противопожарные правила для монтажа твердотопливного котла менее строгие, чем для газового.

Недостатки:

Электрический обогрев

Электричество также используется в системах отопления нагретым воздухом. Однако оно не нагревает теплоноситель, а только приводит его в движение. Котла в этих агрегатах нет.

Устройство для такого отопления — канальный инверторный кондиционер. Множество фирм предлагает монтаж канальных кондиционеров, способных не только охлаждать воздух летом, но и подогревать его зимой.

Состоит канальный кондиционер из двух основных блоков — наружного и внутреннего. Между ними по герметичному каналу с теплоизоляцией циркулирует легкокипящая жидкость (фреон). Функции этих блоков изменяются в зависимости от избранного режима.

Летом внутренний блок является испарителем, а наружный — конденсатором. Тепло в этом случае перекачивается изнутри наружу, благодаря чему агрегат охлаждает помещение. Зимой наружный блок становится испарителем, а внутренний — конденсатором.

В этом режиме тепло транспортируется во внутренний блок, вентилятор которого, обдувая теплообменник, нагревает воздух. Затем нагретый теплоноситель распределяется по всем помещениям.

Такая система обогрева достаточно экономична и выгодна, т. к. на каждую единицу энергозатрат она перекачивает в среднем в пять раз больше тепловой энергии.

Преимущества:

  1. Автоматическое управление. Пользователю достаточно выбрать режим работы (нагрев или охлаждение), указать желательную температуру и запустить агрегат.
  2. Экономное расходование энергии. Кондиционер не выделяет тепло, а только транспортирует его. На перекачивание всегда нужно меньше энергии, чем на ее генерацию. Затраты на такое отопление примерно равны затратам на дрова.
  3. Одновременно с отоплением работает вентиляция помещений, поскольку она входит в функции кондиционера.

Недостатки:

  1. Эффективность кондиционера зависит от наружной температуры. По этой причине в режиме обогрева он работает при температурах не ниже –25 °С. При более низких температурах он вообще не работает, а эффективно обогревает до –15 °С.
  2. Канальные инверторные кондиционеры нагревают воздух до значительных температур, поэтому приходится монтировать более дорогие металлические воздуховоды. Пластиковые каналы не выдерживают такого нагрева.

Виды автономных систем отопления частного дома

Ключевым моментом индивидуального отопительного контура является вид топлива, применяемого для генерации тепловой энергии. По этому признаку автономные системы обогрева классифицируются на виды:

Виды автономных систем отопления частного дома
  • Газовые, работающие на природном или сжиженном газе.
  • Электрические.
  • Твердотопливные, в которых в качестве источника энергии используется каменный уголь, горючие сланцы, древесные пеллеты, дрова.
  • Жидкотопливные.
Виды автономных систем отопления частного дома

С целью снижения энергопотребления домашней греющей линии допускается использование нескольких видов топлива, правда, для этого потребуется специальные комбинированные котлы.

Виды автономных систем отопления частного дома

Какую систему выбрать

Собственно тип отопления частного дома зависит от климата и режима использования помещений. В большинстве стран с мягкой зимой используют электрический обогрев или воздушный. В нашей же стране на большей части территорий применяется водяное отопление. Такую сложную систему имеет смысл строить в домах с постоянным проживанием. ТОгда такие материальные вложения оправданы.

Какую систему выбрать
Какую систему выбрать
Какую систему выбрать
Какую систему выбрать

Чтобы в доме было уютно зимой, нужна надежная система отопления

Какую систему выбрать
Какую систему выбрать
Какую систему выбрать
Какую систему выбрать

Если вы подбираете систему отопления для дачи, где зимой будете появляться только наездами и не планируете поддерживать плюсовую температуру, то лучший вариант — воздушное отопление. С воздуховодами или без — это уже зависит от размеров дачи. Почему не электрическое? Потому что зимой подача электроэнергии в сельских регионах крайне нестабильна. Так что лучше печка типа Булерьяна.

Какую систему выбрать
Какую систему выбрать
Какую систему выбрать

Нормы и требования к водяному автономному отоплению

Основные требования разработаны в строительных нормах и правилах.

Читайте также:  Теплый пол на балконе: фото, видео, способы утепления лоджии

Из рекомендаций можно выделить:

  • температура жидкости в трубах не должна быть выше +90°С;
  • оптимальный температурный режим должен быть в пределах +60÷80°С;
  • при открытом монтаже водяного отопления, необходимо крепление труб при помощи клипс, хомутов или устройство металлических каналов;
  • скрытый монтаж допускается выполнять в штробы, каналы, плинтусы. Можно закрыть экранами;
  • при необходимости нужно выполнить теплоизоляцию труб, которые будут проходить по неотапливаемому помещению.

Какой нагреватель выбрать

Как подобрать котел для системы отопления частного дома, чтобы было тепло и оборудование служило надежно. Выше мы уже рассмотрели основные типы котельного оборудования, их достоинства и недостатки. Какие еще критерии могут повлиять на выбор типа и конструкции:

  1. Топливо которое будет использоваться. Это обстоятельство зависит от его доступности. Нет смысла покупать газовый котел при отсутствии в доступной близости магистрального газа. Самым дешевым и надежным вариантом является дровяное отопление, но оно превращает жильца в кочегара. Можно так же обратить внимание на дизельный или электрический агрегат.
  2. Особенности размещения котла в доме. Может быть выбран настенный или напольный вариант.
  3. Конструкция котла – он может быть одноконтурным или двухконтурным.

Строительный рынок заполнен котельным оборудованием импортного и отечественного производства. Ведущие позиции на нем традиционно занимают производители из Германии, Словакии, Франции, Италии и Чехии.

Некоторые из них присутствуют на рынке котельного оборудования уже более века. Однако имеет смысл обратить внимание на оборудование отечественных производителей, которое, в ряде случаев, надежнее импортного и более ремонтопригодно.

Особое внимание при покупке котла нужно обратить на состояние сопровождающей техдокументации, которая включает в себя:

  • гарантийную книжку;
  • сертификат соответствия;
  • акт санитарной экспертизы;
  • разрешение на эксплуатацию.

Следует понимать, что на рынке присутствует множество подделок, особенно известных брендов. При приобретении котла желательно участие опытного специалиста.

Не следует ограничиваться эксплуатацией всего лишь одного котла. Тогда при выходе из строя одного агрегата или при перебоях с горючим, в качестве временной замены надо использовать второй, резервный – твердотопливный котел для отопления частного дома.

Мощность агрегата должна обеспечить нагрев до приемлемой для проживания температуры. Поддержание ее стабильного уровня также требует определенных затрат, зависящих от степени утепления дома. Прошли те времена, когда теплоносители были дешевы и о высоком их расходе мало кто заботился.

Сегодня обязательным считается утепление снаружи и изнутри, использовании герметичных  стеклопакетов и плотно закрывающихся дверей.

Величина тепловых потерь для различных зданий принимается следующей:

  1. В размере 130-200 Вт/м для домов без утепления;
  2. 90-110 Вт/м, если здание постройки 80-х или 90-х годов прошлого века с утеплением по нормативам того периода;
  3. 50-70 Вт/м для домов с хорошими стеклопакетами, тщательно изолированных и построенных от конца 90-х.

Для определения необходимой компенсирующей мощности агрегата указанные нормативы нужно умножить на суммарную площадь обогреваемых помещений.

Необходимая мощность котла в первом приближении может быть определена из расчета 1 кВт на 10 м3 отапливаемой площади.

Выбирая двухконтурный газовый котел для системы отопления можно решить проблему не только обогрева жилища, но и горячего водоснабжения.

Наиболее эффективными на сегодняшний день являются газовые котлы, как в части экономии, так и по безопасности эксплуатации.

Электрокотел способен сильно удивить потребителя счетами за электроэнергию. К тому же мощность и техническое состояние поселковых электросетей не всегда обеспечивает необходимое количество энергии. Без света может оказаться весь поселок.

Дизельные котлы очень неудобны в эксплуатации, поскольку требуют размещения в отдельном здании из-за присущего солярке запаха. К тому же они требуют повышенного внимания по причине образования огромного количества сажи и гари.