Воздушные системы отопления

Суть воздушного отопления заключается в следующем. Где-то в техническом помещении с помощью нагревателя (газового, твердотопливного, электрического и т. д.) производится нагрев воздуха, который затем по подводящим каналам-воздуховодам доставляется в обогреваемое помещение. Затем по отводящим каналам охлаждённый воздух поступает обратно на нагреватель. Циркуляция осуществляется принудительно, посредством одного или нескольких канальных вентиляторов. Параллельно с нагревом воздух можно очищать от пыли и других нежелательных примесей типа табачного дыма, а также увлажнять или осушать его и добавлять к нему свежий воздух с улицы. Словом, система отопления, вентиляции и кондиционирования «в одном флаконе». Звучит заманчиво…

Какие преимущества даёт такой способ по сравнению с наиболее популярной системой радиаторного обогрева? Во-первых, исключаются промежуточные передаточные элементы, исчезает ряд проблем, связанных с обеспечением функционирования системы отопления с жидким теплоносителем. Воздушную систему нельзя заморозить, а трубы и радиаторы не протекут. Мы избавляемся от батарей, внутренних (для каждой комнаты) блоков кондиционера, а также от каких-либо ограничений при конструировании окон: их можно делать даже со сплошным остеклением, без намёка на форточку.

Другим преимуществом системы является возможность ускоренного нагрева воздуха, подаваемого в помещения дома. Это позволяет быстрее прогреть дом по сравнению с радиаторным или напольным отоплением. При необходимости температуру подаваемого воздуха можно легко снизить, избегая перегрева и лишнего расхода энергии. По многолетним наблюдениям системы воздушного отопления экономичнее радиаторных систем на 25-30 % во многом за счёт контролируемой вентиляции.

Почему же такие замечательные системы не получили широкого распространения? На самом деле они его… получили. Правда, не в российском частном домостроительном секторе, а в США и Канаде. В России системы воздушного отопления активно применяются в промышленном и общественном строительстве. Во множестве помещений большого объёма — от храмов и театров до ангаров и заводских цехов — используется именно воздушное отопление. И при правильной организации оно никому не мешает.

В чём же тогда загвоздка? Дело в том, что системы воздушного отопления необходимо правильно проектировать, в противном случае пользователь может столкнуться с целым рядом неприятных последствий. Чаще всего при работе возникает шум, производимый не только вентиляторами, но и в результате пульсаций воздушного потока в канале воздуховода. Или, например, воздушный поток распределяется неравномерно. Так, в одном помещении становится слишком жарко, в другом — наоборот, прохладно; образуются застойные зоны… В общем, система воздушного отопления требует ответственного подхода и в процессе проектирования, и при монтаже. А в идеальном варианте разработчик участвует в разработке проекта наравне с архитектором. Ведь конструкция дома с воздушным отоплением отличается от конструкции дома с радиаторным отоплением. У первого обычно из-за необходимости разместить воздуховоды увеличивают высоту этажей и устраивают подвесные потолки, прячут воздуховоды в перекрытиях и стенах. Но зато в нём появляется возможность устраивать панорамное остекление.

ЭТАПЫ ВОЗДУШНОГО ПУТИ

Схема воздушной системы отопления включает в себя стационарный воздухонагреватель, который нагревает и подаёт воздух, а также воздуховоды — разветвлённые каналы для подвода тёплых воздушных потоков в помещения или части помещений, которые требуется обогреть. Общая схема воздуховодов немного напоминает кровеносную систему: от воздухонагревателя отходит основной подводящий канал, от последнего ответвляются более тонкие. Из помещения воздух выводится по системе отводящих воздуховодов; более тонкие каналы объединяются в коллектор, по которому воздух возвращается к воздухонагревателю. Дополнительный воздуховод используется для подачи свежего воздуха с улицы и подмешивания к циркулирующему потоку. На нём может устанавливаться рекуператор, в котором выходящий объём отработанного воздуха частично отдаёт тепло входящему.

На текущий момент на рынке представлены воздухонагреватели американские (Goodman, Lennox, Rheem и др.), европейские (в основном немецкие и итальянские), а также российские, например «Антарес Комфорт» или «Тепловей». Непрофессионалу вряд ли удастся визуально оценить качество воздухонагревателей той или иной фирмы. Можно посоветовать выяснить марку металла для камеры сгорания (теплообменника). Так, немецкие производители Kroll Euronord используют жаропрочную нержавеющую сталь класса AISI 406, итальянцы (Systema) — нержавеющую сталь класса AISI 306, а некоторые фирмы — менее стойкую прокатную сталь. Другим отличительным моментом является применение автоматики для воздухонагревателя: одни производители ставят целые блоки управления, которые позволяют использовать воздухонагреватель в об-щей системе вентиляции, а другие ограничиваются обычным термостатом. Но что касается надёжности работы, то при покупке и установке воздухонагревателя лучше всего сразу заключить договор на его гарантийное и сервисное обслуживание, чтобы застраховаться от неприятностей.

ГЛАВНОЕ — ПРАВИЛЬНЫЙ РАСЧЕТ

Проектирование и расчёт системы воздушного отопления состоят из нескольких стадий. Вначале определяют мощность воздухонагревателя. Она должна быть достаточной для того, чтобы помещение получило необходимый обогрев с учётом компенсации тепловых потерь. Общий принцип расчёта теплопотерь примерно схож с аналогичными расчётами для систем других типов. Но затем возникают различия. Самый сложный шаг — проектирование воздуховодов. Задаются скорость подачи нагретого воздуха, диаметр воздуховодов и их длина. На основании этих данных проводится расчёт аэродинамических характеристик системы. Его цель — определить локальные скорости воздушного потока, возможное возникновение пульсаций и завихрений, а также выяснить объём потерь воздушного напора. Последствиями неправильного расчёта системы могут стать как перегрев теплонагревателя, так и вибрация с шумом при работе или, например, сквозняк в помещениях. Поэтому его стоит поручать только профессионалам, желательно — с опытом работы, причём именно в сфере бытового строительства.

После того, как были сделаны все предварительные расчёты, необходимо определить место установки воздухонагревателя и точек выхода воздуховодов. Эту работу лучше всего выполнять совместно с архитектором или дизайнером. Тёплый воздух обычно подводится посредством припотолочной вентиляционной системы. Для двухэтажных зданий, например, популярна такая схема, при которой подающий воздуховод находится в междуэтажном перекрытии, и тёплый воздух подаётся через вентиляционные отверстия, расположенные на первом этаже в потолке, а на втором — в полу. Отводящая система воздуховодов частично забирает воздух у пола нижнего этажа, а основной воздух забирается у потолка.

Воздуховоды могут быть полностью выполнены из импортных труб и узлов. В других случаях проектировщики и строители предпочитают изготавливать их, что называется, «на местах». Второй вариант более дёшев, так как импортные воздуховоды увеличивают стоимость системы примерно на 20 %. Однако импортные элементы конструкции проще монтировать. Выходные отверстия воздуховодов закрываются решётками, играющими отчасти декоративную, отчасти защитную роль, чтобы в воздуховод не попало ничего постороннего. Существенно экономить энергоносители можно за счёт использования низкопотенциального тепла. Применение систем зонирования (возможность динамической регулировки температуры в различных частях дома) позволяет дополнительно экономить энергоресурсы. В сочетании с системами «умный дом» системы воздушного отопления позволяют гибко подстраивать энергопотребление дома под ритм жизни его обитателей.

Подводя итоги, можно утверждать, что воздушное отопление частных домов (воздушные климатические системы), несмотря на указанные выше сложности, обеспечивают высокий комфорт, экономичность при эксплуатации, удачную сочетаемость с современными альтернативными источниками энергии (тепловые насосы, солнечная энергетика) и «умным домом». Всё это означает, что у таких систем есть будущее в нашей стране.