Воздушное отопление частного загородного дома: принципы устройства, подбор оборудования и расчет

Как сделать систему воздушного отопления для частного дома своими руками

Непосредственно перед монтированием системы воздушного отопления частного дома рекомендовано сделать проект. Следует рассчитать:

• площадь помещения;
• наличие теплопотерь (пол, потолки, стены, окна);
• мощность теплогенератора, который необходим для прогрева пространства;
• скорость подачи теплого воздуха;
• диаметр воздуховодов, их количество, а также крепежи к ним.

Основные используемые материалы:

• воздуховод нужной длины и диаметра;
• теплогенератор;
• решетки декоративные, которые крепятся на концах воздуховода;
• фильтра воздушные;
• вентиляторы;
• крепежные элементы;
• инструменты (шуруповерт, серебристый скотч, уровень, линейка, рулетка, карандаш).

Установка такой отопительной системы проходит следующие этапы:

1. Монтаж теплогенератора в отдельном помещении.
2. Прорезают отверстия для воздуховодов в стенах.
3. Соединяют все элементы, согласно выбранному проекту.
4. Располагают вентилятор под теплогенератором.
5. Крепят декоративные элементы.
6. Проводят диагностика всех соединений и запускается оборудование.

Для эстетики воздуховоды прячут в межпотолочное или напольное пространство.

От солнца 

Использование природной энергии сокращает расходы на обслуживание системы. Плотность выделяемой солнечной энергии зависит от времени года. Работает такой вариант за счет нагрева поверхностей воздушного коллектора солнцем и передачи тепла в помещения. Состоит из следующих элементов:

• теплоизолирующий корпус;
• абсорбирующий экран черного цвета;
• радиатор;
• стекло или поликарбонат;
• вентиляторы.

Воздух закачивается в коллектор, где, под действием нагретых солнцем абсорбирующих поверхностей, он прогревается. После он вентилятором перегоняется в помещение.

Материалы, необходимые для изготовления солнечной системы своими руками:

1. ДСП, фанера или бруски для внешнего корпуса.
2. Дно из профнастила, желательно покрыть черной краской и проложить изоляционный материал.
3. Радиатор можно взять от старых холодильников либо сделать из меди и алюминия. Многие собирают его из скрепленных между собой алюминиевых банок из-под напитков.
4. Крышка делается из стекла или поликарбоната.
5. Для теплоизоляции, корпус обклеивается пенополистиролом.
6. Вентиляторы. Можно использовать кулеры от старой техники.

Такие, собранные своими руками, системы могут работать от сети либо аккумулятора. 

На основе печи длительного горения

При наличии печи можно сделать дополнительную систему отопления от нее. Для этого делают планировку вентиляции – чтобы холодный воздух заходил в печь, а разогретый распространялся в помещении. Устанавливают гибкие каналы с теплоизоляцией, которые монтируют по всем помещениям. Они могут работать за счет естественной вентиляции, а можно также подключить вентиляторы.

Система воздушного отопления дома на основе печи длительного горения на естественной вентиляции способна отапливать до 4 комнат.

Монтируют такую модель следующими этапами:

• устанавливают печь длительного горения;
• проектируют расположение воздуховодов;
• их крепят к печке и монтируют по дому;
• внизу устанавливают вентилятор для увеличения скорости подачи воздуха в патрубки;
• проводят проверку всех соединений и запускают оборудование.

При горении выделяется сажа, поэтому такой вариант воздушного отопления требует дополнительных фильтров, которые устанавливают в воздуховоды и решетки на выходе.

На основе булерьяна

Бульеран – удивительная печка, работающая на принципе газогенерации. В нее снизу идут ненагретые массы, а сверху выходят теплые. В этом случае к такой печи подключают алюминиевые или жестяные патрубки, которые распространяют тепло по помещениям. Это еще один вариант системы воздушного отопления от печи для частного дома.

При монтировании этой системы, необходимо:

• спроектировать расположение воздуховодов;
• присоединить их к булерьяну;
• скрепить все элементы между собой, проверить их прочность и запустить систему.

Воздушное отопление набирает популярность использования в частных домах. Это простой и удобный способ прогреть все помещения сразу. Выше рассмотрены методы, как сделать системы воздушного отопления для частного дома своими руками. Они несложные и подобные конструкции можно провести в доме самостоятельно

Важно учитывать расположение всех коммуникаций и правильно рассчитать необходимую мощность обогрева

При бережной эксплуатации, постоянной диагностике и прочистке элементов, такая система отопления прослужить долго без перебоев. Она создаст комфортные условия для нахождения в помещениях в любое время года.

Преимущества и недостатки системы воздушного отопления

Есть основные преимущества такого вида обогрева помещений. А именно:

• высокий КПД;
• быстрый прогрев пространства;
• температурные показатели поддерживаются согласно заданным значениям;
• есть возможность совмещения с другими видами обогрева;
• отсутствуют громоздкие радиаторы.

Но у них есть также свои недостатки:

• монтаж возможен только на этапе строительства;
• большое потребление электричества;
• система нуждается в постоянном обслуживании (замены фильтров, дополнительных элементов и так далее.

Несмотря на недостатки, способ прогревания помещений с помощью перемешивания воздушных масс удобный и простой в использовании.

Конструктивные особенности

Двери стеклянные для камина состоят из следующих элементов и исходя их этого имеют определённые конструктивные особенности:

Стеклянные двери для камина как правило вставляются в специально подготовленную раму или обрамление. Данный элемент выступает в качестве фиксатора стекла и его основной опоры.

Данная составляющая преимущественно изготавливается из нержавеющей стали или чугуна.

Дверка стеклянная для камина изготавливается из высокопрочного, долговечного и жаропрочного материала.

В основе лежат два компонента – это жаропрочный кварц и керамическая кристаллическая основа. Вес стекла вместе с рамой может быть достаточно существенным и достигать 10-20 килограмм.

Ручки и декоративные элементы

Стеклянная дверка для камина оснащена специальными ручками. Они устанавливаются и закручиваются отдельно.

Также поверхность каждого элемента покрывается специальными теплоизоляционными материалами. Это не позволяет ручкам при нагреве основной части конструкции сильно нагреваться.

Совет: самыми удобными в использовании и уходе, являются каминные двери со стеклом имеющие две створки. Устранить любые загрязнения с таких поверхностей не составит особого труда.

Интересно знать: также дверка для камина стеклянная может декорироваться различными узорами и принтами. Сами ручки изготавливаются из металла, жаропрочного пластика или натурального дерева. А различные эффекты наносятся путём тонирования или ламинирования.

Дверка каминная со стеклом может дополнительно облицовываться и другими огнеупорными материалами, такими как керамическая плитка, изразцы, мозаика, природный и искусственный камень. А основной распашной механизм может быть как вертикальным, так и горизонтальным, откидным.

Выбор формы и разновидности

Каминная дверка со стеклом может иметь не только различный тип распашного механизма и количество створок, но и изготавливаться из стекла различного качества, текстуры и цвета. Стекло, может быть:

Важно: поверхность в зависимости от выбранного стиля и дизайна модели может быть как полностью, так и частично прозрачной, слегка мутной или цветной. Качественное жаропрочное стекло изготавливается таким образом, благодаря чему поверхность остаётся идеально гладкой, а допустимый нагрев может достигать порядка 900 градусов

Исходя из ваших пожеланий, а также заданного стиля очага и дизайна помещения, вы можете выбрать дверцу одной из следующих форм:

1. Круглая (с выпуклым стеклом);
2. Овальная;
3. Прямоугольная;
4. Трапециевидная.

Защитный экран или дверцы могут иметь как одну, так и несколько створок

Монтаж и установка производится ещё на этапе сборки самого очага

Огнеупорное стекло может иметь функцию самоочистки.

Дверь для камина со стеклом может иметь улучшенный облик. Это заключается в применении производителем специальной инновационной системы, позволяющей изделию периодически самопроизвольно очищаться от копоти, сажи и других образований. За счёт воздушных масс постоянно воздействующих на покрытие, стекло не загрязняется (подробнее про: средства для очистки стекла в камине), и пыль не оседает.

Интересно знать: дверь со стеклом для камина может быть как полностью глухой и герметично закрытой со всех сторон, так и иметь частичные открытые участки.

Жаропрочное стекло для данного элемента может относиться к одной из следующих категорий:

• Закалённое. Такое стекло предварительно прогревается до максимального допустимых температур, после чего производится резкое охлаждение. Данное изделие отличается высокой прочностью, жаростойкостью и не поддаётся различным повреждениям, образующимся в бытовых условиях;
• Боросиликатное. В состав входят два основных компонента – это оксиды бора и кремнеземы. Такие стёкла характеризуются не только высокой прочностью и огнеупорностью, но и имеют хорошую пластичность, позволяющую с лёгкостью производить различные комбинации и изготавливать декоративные элементы любых форм;
• Кварцевое. В основе лежит кварц и песок. Для изготовления такого покрытия необходимо в точности соблюдать заданный температурный режим и очерёдность действий. В этом мастерам поможет специальное оборудование и подробная инструкция. Цена на кварцевое стекло достаточно высокая за счёт его долговечности, прочности, хорошей огнеупорности и стойкости к бытовым условиям.

Как сделать воздушное отопление в частном доме своими руками

Проектирование и расчет системы воздушного отопления

Прежде чем монтировать воздушное отопление своими руками необходимо продумать его схему и конструкцию для конкретного частного дома. Для этого на бумаге составляется приблизительный проект такой системы.

Затем в зависимости от требований к обогреву в конкретном здании рассчитываются такие параметры, как:

• интенсивность нагнетания подогреваемого воздуха;
• оптимальная мощность теплогенерирующей установки, для обогрева помещения соответствующей площади до необходимой температуры;
• сечение воздуховодов;
• аэродинамические особенности;
• объем потерь тепла на поверхностях помещений.

Предварительную схему с полным набором компонентов, отвечающую всем требованиям желательно согласовать со специалистом во избежание каких-либо ошибок и недочетов, которые могут привести к появлению в помещении сквозняка, шума или вибрации.

Профессионалы также могут помочь подобрать оптимальную модель теплогенератора, таким образом, чтобы он обеспечивал комфортную температуру и не перегревался.

Оборудование лучше всего монтировать в отдельном, заранее предназначенном для этого помещении.

Системы воздушного отопления

Конструкции воздушного отопления бывают нескольких видов в зависимости от их параметров.

По циркуляции воздуха они бывают:

• с естественным течением воздушных масс;
• с принудительным движение воздуха под воздействием давления создаваемого вентилятором.

По размерам и масштабу:

• локальные, предназначенные для обогрева одной–двух комнат в небольшом частном доме;
• центральные – для обогрева многоэтажных зданий и больших складских или заводских ангаров.

По схеме реализации теплообмена:

• приточные, которые втягивают в помещение и обогревают уличный воздух;
• рециркуляционные, то есть один и тот же воздух движется, остывая и нагреваясь внутри помещения;
• с комбинированной рециркуляцией, когда совмещается воздух в помещении и свежий с улицы.

По расположению в помещении:

• подвесные;
• напольные агрегаты.
• Выбор теплогенератора.

Источник тепловой энергии это всегда сердце всей системы отопления, поэтому именно от его типа, мощности и конструкции зависит, комфортная температура помещений частного дома. Теплогенераторные установки бывают двух типов: мобильные и стационарные.

Первые представлены газовыми мобильными теплогенераторами, которые отличаются большими габаритами. Их применяют для обогрева больших по площади промышленных помещений, например, заводских цехов.

Вторые имеют изолированную камеру сгорания и предназначены для установки в специальных помещениях с дымоотводящей системой. Они выпускаются производителями в двух вариантах: как напольное или подвесное оборудование. Второй тип конструкции именуется калориферным, то есть выполняющим функцию обогрева только одного помещения.

Их устанавливают в загородных дачных домиках, так как такое устройство может прогреть небольшое по площади задние всего за несколько часов.

Подвесная конструкция компактна и при работе издает минимум шума. Выполнена она из плохо проводящих тепло материалов, поэтому безопасна при эксплуатации даже рядом с деревянными стенами.

Напольный агрегат значительно мощнее и больше, поэтому с помощью него можно протопить даже деревянный коттедж в несколько этажей.

Воздушные тепловые насосы для отопления

Сегодня все более актуально применение тепловых насосов вместо котлов как источников тепла в доме. Стоимость таких установок извлекающих тепловую энергию из окружающей среды становится все доступнее, хотя еще и очень далека от идеала.

Принцип такого рода отопительных приборов аналогичен работе отопительных Сплит-систем. Воздух, имеющий температуру выше абсолютного нуля, в любом случае обладает тепловой энергией, которую такой насос отбирает у него, делая его еще более холодным на улице.

Полученное таким образом тепло передается внутреннему воздуху помещения, распределяясь по всей его площади.

Это довольно эффективная система ведь затраты электричества на работу вентиляторов и компрессора являются только 1/3 от тепла, получаемого из воздуха. Поэтому тепловой насос один из лучших вариантов отопления частного дома, хотя и самый дорогой.

Оборудование для монтажа

Собственноручный монтаж системы воздушного отопления в частном доме требует покупки входящего в нее оборудования: воздуховодных коробов или жестяных труб, теплогенераторной установки, вентилятора, рукавов для забора уличного воздуха и декоративных решеток.

Проектирование систем воздушного отопления в частном доме

В том случае, когда домовладелец принимает решение установить систему воздушного отопления в своем будущем доме, ему необходимо разработать ее детальный проект, который в обязательном порядке должен предваряться тщательным расчетом следующих моментов:

• мощность теплогенератора, которая должна быть достаточной для обогрева всех помещений с учетом возможных теплопотерь;
• скорость подачи подогретого воздуха;
• тепловые потери на всех конструктивных элементах каждого помещения (потолках, полах, стенах, дверях и окнах);
• аэродинамические характеристики системы и диаметр воздуховодов, что позволяет в итоге определить величину потерь воздушного напора.

Данные расчеты должны производиться компетентными специалистами, что позволит избежать:

• перегрева теплогенератора;
• вибраций и шума во время работы системы;
• сквозняка в комнатах.

По окончании расчетов выбирается место установки подогревателя воздуха. Выбор для каждого дома производится индивидуально, общих рекомендаций в этом вопросе не существует. Теплый воздух, подводимый через специально проложенные воздуховоды, поступает в помещения через вентиляционные решетки, которые проектируются в нижней части каждой отапливаемой комнаты или в ее полу в тех местах, где жильцы дома будут проводить больше всего времени.

При проектировании, особое внимание необходимо обращать на качество функционирования вентиляционной системы, обеспечивающей подачу в помещение свежего воздуха. Следует учитывать, что около четверти свежего воздуха подается именно через систему вентиляции

Вариант устройства отопления в доме — воздушное отопление

В систему данного типа включают либо водяной калорифер, либо теплогенератор. Эти устройства отвечают за нагрев воздуха. В помещении теплый воздух распределяется с помощью специального вентилятора, который его направляет в нужные зоны. Самым лучшим способом в организации воздушного отопления помещений являются переносные тепловые пушки. Они достаточно быстро и интенсивно обогревают необходимые участки. В настоящее время очень многие стали применять данный способ в загородных домах и на даче.

Тепловая пушка способна быстро и эффективно прогреть помещение, но при этом слишком энергозатратна

Плюсы и минусы воздушного отопления в доме

К плюсам данного способа обогрева относят:

• КПД составляет до 93%;
• нет промежуточных звеньев во время передачи теплого воздуха,типа радиаторов и труб;
• можно легко объединить отопительную и климатическую системы. Поэтому температура в помещении поддерживается именно такой, какой задали её пользователи;
• небольшая пассивность системы, с помощью которой можно нагревать необходимые участки до высокой температуры.

Система воздушного обогрева имеют ряд неоспоримых преимуществ

Но, несмотря на множество положительных качеств отопления, есть еще и минусы. Их требуется обязательно запомнить тем, кто хочет сделать воздушное отопление частного дома своими руками. К ним относятся:

• монтаж установки можно произвести только во время строительства помещения. Обязательно нужно разработать и рассчитать все параметры системы до проведения строительных работ;
• воздушное отопление необходимо постоянно обслуживать;
• данная система не совершенствуется;
• расход электричества достаточно большой. Для экономии лучше всего приобрести резервный источник электроснабжения.

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.

Компактные теплогенераторы на природном газе

Применения электричества для организации отопления

Применение электроэнергии один из способов создать отопление частного дома без газа с монтажом водяного контура. Конечно это дорогостоящий вид обогрева. В принципе возможны следующие электрические системы отопления для частного дома с использованием электроэнергии:

• использование электрокотла для водяного отопления;
• размещение в помещениях дома электрических конвекторов;
• использование инфракрасных обогревателей;
• создание теплых полов.

Электрический конвектор

Электрический конвектор – простейшее устройство для нагрева воздуха в жилом помещении. Устройство отопления методом установки электрических конвекторов подкупает простотой монтажа, безопасностью, наличием защиты от перегрева и экологичностью. Инфракрасные обогреватели не менее удобны для применения, а иногда выбирается комбинированный вариант использования электрических обогревателей.

Подобные устройства легко объединить в одну систему и обеспечить ее работу в автоматическом режиме. Если на электрические конвекторы для отопления частного дома цены вполне доступны, то постоянный рост тарифов на электроэнергию уменьшает спрос на эти удобные системы обогрева.

Инфракрасные теплые полы

Одним из наиболее востребованных вариантов для загородного дома являются инфракрасные теплые полы. Они выпускаются в виде пленки, толщина которой около 3 мм. Монтаж такого пола простой и доступный. Пленка укладывается под любое напольное покрытие. Нередко пленку устанавливают на стены и даже на потолок. На потолке «теплый пол» размещают чаще всего в двухэтажных коттеджах или в домах с мансардой. Большая площадь обогрева ускоряет обогрев всего помещения и экономит до 40% электроэнергии.

Электрический котел

Электрические котлы вполне достойная замена газовым котлам. С их помощью легко создать отопление дома альтернативное газовому отоплению. Только цена электричества существенно ограничивает спрос на эти удобные и безопасные приборы.

Каждые 100 м2 требуют мощности 10 кВт. Если нужно будет установить мощный котел, то придется согласовать его установку с Энергонадзором. Электропроводка в доме, как правило, не соответствует требованиям, поэтому делают дополнительную линию от входа до котла.

По принципу действия котлы использующие электроэнергию для нагрева теплоносителя делятся на:

1. электрический котел с установленными ТЭНами;
2. электродный электрический котел;
3. индукционный электрический котел.

Все вышеперечисленные приборы имеют общие особенности, которые отличают их от газовых и твердотопливных котлов. Эти особенности, которые могут стать преимуществами при применении котлов для отопления загородных домов:

• высокий уровень безопасности;
• бесшумность;
• простая регулировка температуры жилья, возможность автоматизации;
• нет проблем с топливом, его транспортировкой и хранением;
• не вредят окружающей среде;
• легко устанавливаются;
• могут быть напольными, настенными, трехфазными и однофазными.

Электродный котел

Электродный котел — самый экономичный электрокотел для отопления частного дома, обладающий небольшими размерами. По сравнению с ТЭНовыми котлами, экономия достигает 40 %. Характеризуются отсутствием накипи и быстротой нагрева воды.

ТЭНовый котел

ТЭНовый котел нагревает воду в контуре посредством трубчатых нагревательных элементов. Его основная функция – генерировать тепло. Контур отопления практически ничем не отличается от схем, применяемых для газовых или твердотопливных котлов. При этом нужно правильное расположение батарей отопления в частном доме относительно окон. Если окон несколько, то радиаторы устанавливаются под каждым окном.

Существуют правила и нормы установки батарей отопления:

1. между стеной и батареей расстояние не менее 2 см;
2. между подоконником и радиатором 8 – 10 см;
3. между полом и низом батареи 10 – 12 см;
4. во всех случаях желательна установка теплового экрана.

Индукционный котел

Индукционный котел можно представить в виде электромагнитного индуктора, или трансформатора, который имеет первичную и вторичную обмотку. Вторичной обмоткой служит корпус, в котором наводятся так называемые вихревые токи Фуко. Поскольку корпус котла является короткозамкнутым витком, то в нем наводятся значительные токи нагревающие корпус котла, следовательно, и теплоноситель. Индукционные котлы более экономным, чем ТЭНовые котлы и вполне применимы как альтернативные виды отопления частного дома или дачи.

Воздушное отопление

Воздушное отопление требуется для того чтобы поддерживать комфортную температуру в холодный период. А какая именно это температура – расписано в ГОСТ 30494-96. Так, для жилых помещений норма — +20 градусов, для угловых жилых комнат — +22 градуса. Для кухонного помещения — +18 градусов, ванная комната — +25 градусов, а туалет — +18 градусов. Заметим, что такие нормы пригодны для многоквартирных домов.

Расчет мощности, на который обычно опираются проектировщики, создающие отопление воздухом и вентиляцию, дает довольно усредненные значения – и точным образом определить утечки тепла будет трудно. Помимо этого, они меняются в зависимости от того, какие в данный момент температура, ветер и влажность на улице.

Составные части воздушного отопления

Но уже достаточно долгое время существует такая методика, на которой можно основываться в случае самостоятельного проектирования. Инструкция здесь довольно простая: на 1 куб.м помещения нужно 40 Вт тепловой мощности. На каждый оконный проем добавляем по 100 Вт тепла. На каждую дверь, которая ведет на улицу – 200. Коэффициент для угловых квартир – 1.2-1.3, для частных домов – 1.5. Также применяется региональный коэффициент: 0.7-0.9 для теплых регионов, 1.2-1.3 для европейской части Российской Федерации, 1.5-2.0 для Крайнего Севера и Дальнего Востока. Когда на улице более теплая температура, чтобы регулировать температурный режим в доме, не открывая форточки, можно заменить вентиль радиатора на дроссель или термостатическую головку.