Jak zorganizować ogrzewanie powietrzne w wiejskim domu: zasady i plany budowy
Tradycyjnie woda jest wykorzystywana jako czynnik chłodzący w systemach grzewczych. Ta konwencjonalna metoda ogrzewania ma zarówno zalety, jak i wady.Budując własny dom, możliwości eksperymentowania właściciela są niemal nieograniczone.
Warto rozważyć alternatywne opcje. Najciekawszym z nich jest ogrzewanie powietrzne wiejskiego domu. Zastanowimy się nad tym bardziej szczegółowo w tym artykule.
Treść artykułu:
Jak ogrzać dom powietrzem?
Powietrze jest bardzo skutecznym chłodziwem, znacznie wygodniejszym niż woda. Najprostszą opcją takiego ogrzewania jest konwencjonalne termowentylator. To urządzenie, składające się z wentylatora i wężownicy grzewczej, może ogrzać małe pomieszczenie dosłownie w ciągu kilku minut. Oczywiście do prywatnego domu będziesz potrzebować poważniejszego sprzętu.
Jako źródło ciepła można zastosować gaz lub gaz kocioł na paliwo stałe. Odpowiedni jest również grzejnik elektryczny, ale ta opcja nie jest uważana za bardzo opłacalną, ponieważ koszty energii elektrycznej znacznie rosną.
Ciekawą i przyjazną dla środowiska opcją ogrzewania jest zastosowanie paneli słonecznych lub kolektor słoneczny. Takie systemy są umieszczane na dachu. Przekazują bezpośrednio energię cieplną ze słońca do wymiennika ciepła lub przekształcają ją w niedrogą energię elektryczną. W tym drugim przypadku wentylator może być także zasilany z akumulatora.
Powietrze podgrzewane jest w wymienniku ciepła i dostarczane do poszczególnych pomieszczeń kanałami powietrznymi. Są to dość nieporęczne konstrukcje wykonane z wytrzymałego metalu. Przekrój kanałów powietrznych jest znacznie większy niż średnica rury podgrzewającej wodę.
Ale grzejniki do ogrzewania powietrza nie są potrzebne. Ciepłe powietrze po prostu wypełnia pomieszczenia poprzez specjalne kratki.Jak wiadomo, gorący gaz ma tendencję do wznoszenia się. Zimne powietrze będzie wypychane w dół.
Stąd zimne powietrze wraca do wymiennika ciepła, nagrzewa się, wchodzi do pomieszczeń itp.
Prawie wszystkie systemy ogrzewania powietrznego obejmują instalację wentylatora, który wdmuchuje gorące powietrze i wymusza jego przepływ przez system grzewczy. Obecność takiego urządzenia uzależnia system od energii elektrycznej.
Można też stworzyć system, w którym gorące powietrze przepływa naturalnie, bez żadnego wentylatora. Jednak wydajność takich systemów zwykle pozostawia wiele do życzenia, ponieważ pomieszczenia w tym przypadku nagrzewają się zbyt wolno.
Cechy ogrzewania powietrznego
W porównaniu do tradycyjnego podgrzewania wody, systemy powietrzne mają wiele zalet. Na przykład istnieje wysoka wydajność takiego systemu, która może wynosić 90%. Sprawność podgrzewania wody rzadko osiąga 65%.
Jeśli ogrzewanie powietrzne zostanie prawidłowo rozmieszczone, powietrze nagrzeje pomieszczenia niezwykle szybko, dosłownie w ciągu kilku minut. Temperatura w pomieszczeniach regulowana jest za pomocą automatyki włączającej i wyłączającej urządzenie grzewcze w zależności od potrzeb.
Dzięki temu w domu jest zawsze ciepło, a koszty ogrzewania spadają.Korzystanie z systemu ogrzewania powietrznego jest łatwiejsze. Kanały powietrzne nie zatykają się tak często, jak rury z ciepłą wodą, dlatego wymagają rzadszego czyszczenia.
Z oczywistych powodów właściciele systemów ogrzewania powietrznego nie mają problemów z nieszczelnościami, a także z zagrożeniem zamarznięcia rur, jeśli kocioł z jakiegoś powodu przestanie działać w zimnych porach roku.
Poznając zalety ogrzewania powietrznego, warto także ocenić jego wady. Po pierwsze, zainstalowanie takiego systemu w już wybudowanym domu jest bardzo trudne i nie zawsze możliwe. Nie można po prostu zdemontować rur i grzejników podgrzewania wody i zamiast tego zainstalować kanały i kratki powietrzne, ponieważ stosowane są tutaj zupełnie inne zasady.
Nieporęczne kanały powietrzne zajmą znacznie więcej miejsca i nie będą wyglądać zbyt estetycznie wzdłuż ścian. Zazwyczaj umieszcza się je za sufitami podwieszanymi, panelami podwieszanymi itp. W rzeczywistości taka reorganizacja ogrzewania będzie wymagała poważnego remontu całego domu.
Zanim zaczniesz burzyć ściany, będziesz musiał przeprowadzić poważne obliczenia inżynieryjne. Dlatego też zaleca się montaż ogrzewania powietrznego w domu już na etapie jego budowy. Wszystkie niezbędne obliczenia są przeprowadzane podczas projektowania budynku. W takim przypadku możesz uzyskać wygodny, niezawodny i wysoce wydajny system grzewczy.
Kolejnym problemem jest zależność ogrzewania powietrznego prywatnego domu od dostępności energii elektrycznej. Wentylator się nie kręci, gorące powietrze nie porusza się, pomieszczenia schładzają się równie szybko jak się nagrzały. Będziesz musiał wydać pieniądze na alternatywne źródło energii elektrycznej, na przykład generator.
Zasady projektowania systemu
Projektując systemy ogrzewania powietrznego, bierze się pod uwagę wiele ważnych czynników. Przede wszystkim jest to zapotrzebowanie na ciepło każdego pomieszczenia, a także straty ciepła w każdym pomieszczeniu. Drzwi, okna, otwory wentylacyjne i inne przedmioty umożliwiają ucieczkę cennych kilodżuli energii cieplnej.
Najważniejszym punktem jest obecność wysokiej jakości izolacji budynku. Jeśli dom ma plastikowe okna, dobre drzwi, a jego fasada jest niezawodnie izolowana, straty ciepła będą mniejsze, a koszty ogrzewania można znacznie obniżyć. Jeśli mówimy o przebudowie budynku, powinniśmy zacząć od tego projekt izolacji.
Po skorelowaniu zapotrzebowania na energię cieplną i jej kosztów obliczana jest moc urządzeń grzewczych i dobierany jest ich rodzaj. Następnie obliczane są parametry przepływu gorącego powietrza. Aby obliczyć wymagane wymiary kanałów powietrznych, wykonuje się specjalne obliczenia aerodynamiczne.
Możesz wstępnie obliczyć moc sprzętu na podstawie następujących liczb: do ogrzewania co 10 mkw. metrów pomieszczenia będziesz potrzebować około 0,7-0,8 kW ciepła. Pod warunkiem, że dom jest dobrze izolowany, w przeciwnym razie potrzebny będzie mocniejszy sprzęt. Ale lepiej powierzyć kompletny projekt i szczegółowe obliczenia doświadczonemu inżynierowi.
Błędne obliczenia mogą mieć bardzo zły wpływ na stan gotowego systemu.Nieprofesjonalnie zaprojektowany system ogrzewania powietrznego charakteryzuje się częstymi awariami urządzeń, przegrzaniem powietrza w pomieszczeniach, przegrzaniem urządzeń, przeciągami i podwyższonym poziomem hałasu.
Równolegle z projektowaniem systemu ogrzewania powietrznego warto pomyśleć o rozmieszczeniu stacjonarnych mebli w domu. Kratki nawiewne i wywiewne powinny być zlokalizowane w miejscach oddalonych od stałej obecności ludzi.
Nie należy ich także chować pod szafkami, szafkami czy innymi przedmiotami utrudniającymi swobodny przepływ mas powietrza.
W wielopiętrowym domu prywatnym zaleca się umieszczenie kratek wywiewnych w taki sposób, aby na wyższych piętrach schłodzone powietrze było pobierane do systemu od góry, a na niższych piętrach - od dołu. Zapewni to bardziej równomierny rozkład ciepła we wszystkich pomieszczeniach. Przeczytaj więcej o tym, jak prawidłowo obliczyć ogrzewanie powietrza w ten materiał.
Rodzaje systemów ogrzewania powietrznego
Wśród znanych nauce systemów grzewczych można wyróżnić trzy typy:
- przepływ bezpośredni;
- recyrkulacja (inaczej grawitacja);
- recyrkulacja z częściowym poborem powietrza zewnętrznego.
Systemy z przepływem bezpośrednim są najstarsze i najprostsze w konstrukcji. Używano ich już w starożytnym Rzymie i były szeroko rozpowszechnione w Londynie przed rozpoczęciem rewolucji przemysłowej i technologicznej.
W przypadku systemu z napływem bezpośrednim urządzenie grzewcze, czyli piec opalany drewnem lub kominek, umieszczano w dolnej części domu, optymalnie w piwnicy. Ciepło z powietrza ogrzanego przez piec unosiło się do góry i przekazywane było na ściany i sufity.
Aby poprawić cyrkulację gorącego powietrza i efektywność ogrzewania, w podłodze wykonano specjalne otwory.
Schłodzone powietrze opuszczało pomieszczenie przez otwory w dachu, a piec (kominek) podgrzewał nowe masy powietrza napływające z zewnątrz, gdyż w tamtych czasach nie była jeszcze rozwinięta poważna termoizolacja budynków.
Niska wydajność systemów z przepływem bezpośrednim jest oczywista. Wymaga spalenia dużej ilości paliwa, jednak znaczna część ciepła pochłaniana jest przez materiał ścian, podłóg i sufitów.
Jednocześnie pomieszczenia ogrzewają się nierównomiernie: na dole jest za gorąco, a górne pomieszczenia nie mają już czasu na rozgrzanie. Część ciepła na ogół opuszczała dom przez dach wraz z powietrzem.
Dzięki rozwojowi ogrzewania gazowego pojawił się nowocześniejszy system recyrkulacji. Urządzenia grzewcze tego typu pozwalają ogrzać nie cały dom, a jedynie określone masy powietrza. Tworzą strumienie powietrza, które kierowane są od dołu do góry, do określonych pomieszczeń.
Jednocześnie gorące masy powietrza wypierają zimne powietrze, które ucieka przez kratki umieszczone w podłodze pomieszczenia. Zimne powietrze przepływa kanałami do nagrzewnicy i wraca do układu w postaci gorącego strumienia. Cykl recyklingu powtarza się wielokrotnie.
Zużycie energii cieplnej w systemie ogrzewania z recyrkulacją jest kilkakrotnie mniejsze niż w przypadku stosowania schematu bezpośredniego przepływu. Ale ta opcja ma również wady. Zamknięty system uniemożliwia wymianę powietrza, co pogarsza jakość życia w domu.
Problem można częściowo rozwiązać stosując takie środki jak filtry, jonizatory, nawilżacze i tak dalej. Ale dobre urządzenia tego typu są dość drogie, a ich konserwacja będzie wymagała dodatkowego wysiłku, a także automatyzacji.
Problem przywrócenia przepływu powietrza można skuteczniej rozwiązać stosując recyrkulacyjny system ogrzewania z częściowym dopływem powietrza z zewnątrz.
Organizując taki schemat, zapewniają częściowe usunięcie niewielkiej ilości powietrza na zewnątrz i pobranie odpowiedniej objętości mas powietrza z ulicy. Dzięki temu skład powietrza wewnątrz budynku jest na bieżąco aktualizowany.
Systemy recyrkulacji działają na zasadzie grawitacji: gorące strumienie unoszą się w górę, a zimne spadają. Niestety nie w każdym budynku taki obieg jest wystarczająco wydajny. W takim przypadku w układzie włącza się wentylator, który wymusza proces recyrkulacji.
Funkcje instalacji systemu
Jeśli obliczenia zostaną przeprowadzone na wysokim poziomie profesjonalnym i sporządzony zostanie projekt systemu ogrzewania powietrza w domku, możesz samodzielnie przeprowadzić instalację.
Do tego będziesz potrzebować:
- Urządzenie ogrzewcze;
- przewody powietrzne;
- wentylator;
- kraty;
- elementy złączne;
- narzędzie do pracy z kanałami wentylacyjnymi itp.
Generator gazu jest zwykle używany jako grzejnik, co jest najbardziej opłacalną opcją. Kanały powietrzne mogą mieć przekrój prostokątny, kwadratowy, okrągły lub owalny.
Zazwyczaj odpowiednie projekty można zamówić w firmie produkującej systemy wentylacyjne.
Zazwyczaj kanały powietrzne wykonane są ze stali ocynkowanej, są na tyle lekkie, aby nie obciążać konstrukcji nośnych domu, a także mają podwyższoną odporność na zużycie i korozję. W przypadku sztywnych kanałów powietrznych potrzebne będą specjalne elementy, które zapewniają nachylenie 45 lub 90 stopni. Ale w przypadku produktów elastycznych takie elementy nie są potrzebne.
Kanały powietrzne są również wykonane ze zwykłej stali, miedzi, tworzyw sztucznych i innych materiałów. Istnieją nawet projekty tekstylne tego typu. W miejscach o dużej wilgotności zaleca się stosowanie elementów miedzianych, gdyż są one bardziej odporne na takie warunki.
Konstrukcje z tworzyw sztucznych są stosunkowo niedrogie i można je stosować z dala od potencjalnych źródeł ognia.
Kanały powietrzne mocuje się pod sufitem i podłogą, a także wewnątrz ścian. Jeśli zachodzi potrzeba ułożenia kanału powietrznego nie wewnątrz, ale wzdłuż ściany, przykrywa się go fałszywym panelem. Montowane w suficie i podłodze na zakończeniach kanałów wentylacyjnych kratki wentylacyjne.
Masy powietrza poruszające się wewnątrz konstrukcji mogą powodować hałas. Aby zmniejszyć ten negatywny wpływ, zaleca się ukrycie kanałów powietrznych pod warstwą izolacji akustycznej.
Zazwyczaj materiał ten posiada również właściwości termoizolacyjne, co tylko zwiększa efektywność systemu.
Warto rozważyć możliwość zakupu kanałów wentylacyjnych, które posiadają już nałożoną taką warstwę izolacyjną. Uprości to i przyspieszy prace instalacyjne.
Jeśli istnieje potrzeba zamontowania wentylatora, lub kilku tego typu urządzeń, to zazwyczaj umieszcza się go w instalacji obok grzejnika. Wentylator jest zasilany energią elektryczną i stanowi także zapasowe źródło energii elektrycznej.
System zawiera także jeden lub więcej filtrów. Mogą to być mechaniczne filtry czyszczące, które zapobiegają rozprzestrzenianiu się cząsteczek kurzu. Wraz z tymi urządzeniami zaleca się zainstalowanie filtra węglowego, który pochłania różne zapachy. Oczywiście filtry należy okresowo czyścić i/lub wymieniać.
Część kanału wentylacyjnego wyprowadzono na zewnątrz w celu zapewnienia świeżego powietrza. Ta sekcja jest doprowadzana do układu filtrującego, a następnie powietrze dostarczane jest do wymiennika ciepła urządzenia grzewczego. Jeśli prace instalacyjne są prowadzone w trakcie budowy domu, wówczas jego realizacja zwykle nie powoduje większych trudności. Najważniejsze to dobry projekt.
Aby poprawić mikroklimat w domu, w system ogrzewania powietrza wbudowane są przydatne elementy, takie jak nawilżacz powietrza, jonizator, sterylizator ultrafioletowy itp.Elementy te nie są obowiązkowe, ale jeśli pozwalają na to fundusze, nie należy ich odmawiać.
Kolejnym przydatnym urządzeniem jest klimatyzator kanałowy. Jest również wbudowany w system kanałów wentylacyjnych. Umożliwi to wykorzystanie systemu w ciepłej porze roku do schłodzenia powietrza w pomieszczeniu.
Ostatnim etapem jest podłączenie układu automatycznego sterowania. Przydadzą Ci się czujniki temperatury powietrza w pomieszczeniach oraz panel sterujący z procesorem, który przetworzy otrzymane dane i reguluje pracę urządzeń grzewczych.
Wnioski i przydatne wideo na ten temat
Interesujące informacje na temat obliczeń i projektowania ogrzewania powietrznego pokazano tutaj:
W tym filmie można zobaczyć dwie opcje stosunkowo niedrogiej instalacji systemów ogrzewania powietrznego przy użyciu urządzeń i materiałów produkcji rosyjskiej:
Ogrzewanie powietrzne jest godną i opłacalną opcją ogrzewania prywatnego domu. Jest bardziej wydajny niż tradycyjne systemy wodne i może znacząco poprawić jakość życia w Twoim domu. Aby jednak zapewnić pomyślną realizację tego pomysłu, system musi zostać poprawnie obliczony i profesjonalnie zaprojektowany.
Czy masz jakieś pytania? A może masz osobiste doświadczenia w stosowaniu ogrzewania powietrznego w swoim domu? Proszę o podzielenie się własną opinią na ten temat. Zostaw komentarz, zadawaj pytania, dziel się wskazówkami w bloku poniżej.
