При детальном рассмотрении всей отопительной системы — от нагревательного котла до непосредственно нагрева помещений — можно заметить, что все теплообменные процессы происходят с использованием различных методов передачи тепла. Однако, важно понимать, что именно последовательность этих процессов влияет на общую эффективность и экологичность отопительной системы.
Преимущества воздушных систем отопления: почему это лучший выбор?
С каждым новым годом воздушные системы отопления получают всё большую популярность среди владельцев частных домов и квартир. Их простота, высокая эффективность и возможность интеграции с системами вентиляции и кондиционирования представляют собой отличный выбор для современных жилых помещений. В суровые зимние условия, когда необходимо поддерживать комфортную температуру в доме, воздушное отопление справляется с этой задачей на высоком уровне, быстро и эффективно. Многие владельцы недвижимости, сталкиваясь с необходимостью обогрева своих помещений, начинают рассматривать различные варианты систем отопления. При этом воздушные системы выделяются своей способностью равномерно и быстро распределять тепло по всему помещению. В данной статье мы подробно рассмотрим, что собой представляет воздушное отопление, его преимущества, принцип работы и разнообразные типы таких систем.
Что такое воздушное отопление?
Воздушное отопление — это отопительная система, в которой теплоносителем выступает воздух. Основной принцип работы данной системы заключается в том, что воздух нагревается в теплообменнике и затем распределяется по помещениям через систему воздуховодов. В отличие от водяных систем отопления, где тепло передается через радиаторы, воздушное отопление обеспечивает более быстрый прогрев пространства благодаря движению теплого воздуха. Существует два основных типа воздушного отопления: гравитационные и механические системы. В гравитационных системах воздух перемещается естественным образом — поднимается вверх при нагреве и опускается вниз при охлаждении. В механических системах для принудительного перемещения воздуха используется вентилятор. Оба типа имеют свои уникальные особенности и подходят для различных условий эксплуатации.
Преимущества
- Энергоэффективность и экономичность. Воздушные системы отопления позволяют эффективно обогревать пространство, что снижает затраты на энергоресурсы. Теплый воздух распространяется гораздо быстрее, чем тепло от радиаторов, что позволяет достигать нужной температуры в помещениях за более короткий срок.
- Простота установки и эксплуатации. Воздушные системы отопления не требуют сложных трубопроводов и радиаторов. Воздуховоды могут легко скрываться за потолком или в стенах, что делает установку более быстрой и менее трудоемкой.
- Совместимость с системами вентиляции и кондиционирования. Одним из значительных преимуществ воздушного отопления является возможность интеграции с системами вентиляции и кондиционирования. Это обеспечивает создание полноценной системы климат-контроля, которая не только обогревает помещения, но и охлаждает воздух летом.
- Быстрое распределение тепла по помещениям. В отличие от традиционных систем, где тепло распространяется от радиаторов, воздушное отопление равномерно распределяет теплый воздух по всему помещению, устраняя холодные зоны и создавая комфортные условия для жизни.
Чтобы осознать, как работает воздушное отопление, крайне важно разобраться в его основных компонентах и принципах действия. Ключевыми элементами системы являются теплообменник, вентилятор и сеть воздуховодов. Теплообменник отвечает за нагрев воздуха, который затем с помощью вентилятора распределяется по помещению через воздуховоды. Источником тепла может быть газовый или электрический котел, тепловой насос или любой другой источник тепла.
После того как воздух нагревается в теплообменнике, вентилятор создает поток, который движется по воздуховодам и выходит через специальные решетки в комнаты. Благодаря этому тепло распределяется быстро и равномерно, что и обеспечивает желаемую температуру в доме.
В зависимости от типа системы, воздуховоды могут располагаться в стенах, потолке или под полом, что делает возможным сохранение эстетического вида помещения. Значительной важностью также обладает правильное проектирование системы, чтобы избежать теплопотерь и обеспечить эффективную работу всех элементов отопления.
Преимущества воздушного отопления
- Малая инерционность. Устройства воздушного отопления быстро достигают рабочего состояния — всего за несколько минут. Отсутствие промежуточных звеньев теплопередачи и промежуточного теплоносителя позволяет нагретому воздуху сразу подаваться в помещение и повышать его температуру. Высокая оборачиваемость воздуха также способствует ускорению процесса обогрева объекта. В отличие от этого, у водяных систем отопления в силу их высокой инерционности процесс прогрева теплоносителя и батарей, а затем самого помещения может занять больше часа.
- Высокая скорость обогрева. Это преимущество вытекает из предыдущего пункта — благодаря малой инерционности помещение прогревается значительно быстрее.
- Высокий КПД. Эффективность эксплуатации агрегатов воздушного отопления достигает 95%, а у смесительных моделей — вплоть до 100%.
- Безопасность системы. Высокая степень безопасности обеспечивается благодаря современным автоматическим системам. В отличие от водяных систем, в данной системе исключены протечки, замораживание, коррозия и загрязнение, а также другие проблемы, связанные с жидким теплоносителем.
- Совмещение с системой вентиляции. Воздушное отопление и вентиляция могут функционировать в рамках одной системы, что позволяет сэкономить на проектировании и монтаже, а также на обслуживании и закупке необходимого оборудования.
- Адаптация под конкретные потребности помещения. Воздушное отопление предоставляет широкие возможности: можно организовать рекуперацию тепла и повторное использование тепла отработанного воздуха; установить фильтры для поддержания высоких санитарно-гигиенических стандартов; встроить увлажнители для обеспечения необходимого уровня влажности.
- Удобное управление и обслуживание. Оборудование для воздушного отопления автоматизируется и требует минимального обслуживания.
Принцип работы воздушного отопления заключается в следующем: в отопительном агрегате происходит сжигание топлива (или нагрев от электрических элементов), полученное тепло нагревает теплообменник устройства. Затем поток воздуха подается на теплообменник, в результате чего его температура повышается, а затем этот воздух подается в помещение через воздуховоды, вентиляционные каналы или непосредственно из корпуса агрегата.
Тут вы можете почитать о том, как выбрать между воздушным и инфракрасным отоплением и подобрать подходящий обогреватель.
Применение воздушного отопления
Воздушное отопление идеально подходит для больших и высоких объектов с хорошими и средними показателями утепления. Обычно это такие коммерческие и производственные площадки, как:
- склады
- цеха
- ангары
- заводы
- фабрики
- автосервисы и СТО
- тепличные хозяйства
- бизнес-центры
- спортзалы
- административные здания
- торговые центры
- образовательные учреждения
Также воздушное отопление может использоваться для обогрева шахт, горных выработок и объектов, находящихся в процессе строительства.
Данная система особенно эффективна в тех местах, где необходимо поддерживать большие объемы приточного воздуха.
Однако есть определенные помещения, для которых воздушное отопление не подходит:
- Для плохо утепленных объектов и для открытых помещений (в этом случае система будет отапливать улицу)
- Для небольших помещений (установка не окупится)
Принципы воздушного отопления
Принцип работы систем отопления воздухом основывается на циркуляции нагретого до нужной температуры воздуха по всем помещениям, что осуществляется с помощью отопительного оборудования и разветвленной сети воздуховодов — прямого и обратного потока. В этой схеме различают 3 основных варианта.
Первый вариант — это поступление воздуха из внешней среды (с улицы), его подогрев в воздухонагревателе и подача в помещения, откуда он выводится по магистрали обратного потока наружу.
Второй вариант — это замкнутый контур, в котором воздух циркулирует, что значительно экономит теплопотери и энергоресурсы, однако может ухудшить его качество.
- Третий, комбинированный вариант. Вот эта схема и становится основой воздушного отопления. Обработанный (подогретый, очищенный через фильтры, увлажненный при необходимости) воздух циркулирует внутри дома, при этом к нему постоянно добавляется свежий воздух с улицы в определенной пропорции. Это обеспечивает максимальную эффективность и создание здорового микроклимата в помещениях.
Плюсы и минусы воздушного отопления
Как и любая другая система или оборудование, канальное отопление воздухом обладает своими значительными достоинствами, но и недостатками, о которых стоит знать заранее, прежде чем приступить к его проектированию и установке.
Достоинства системы воздушного отопления
- Универсальность: Вы получаете отопление, вентиляцию, кондиционирование и очистку воздуха в одной системе — это полноценная климатическая система, а не только обогрев в помещениях. Данная система может легко вписываться в концепцию “умного” дома, что обеспечивает практически безграничные возможности по управлению климатом. К тому же её гибкость и модульность позволяют встраивать дополнительное оборудование — электронные фильтры, увлажнители, а также антисептические (и анти-вирусные) УФ-обеззараживатели, кондиционеры.
- Легкость, скорость работы, эстетика: управление осуществляется автоматически через современные термостаты, а скорость нагрева обуславливается отсутствием промежуточных теплопередающих звеньев (теплоносителя в трубопроводах и радиаторах) — воздух нужной температуры немедленно подается в помещения. Это значит, что поступление тепла начинается сразу после получения сигнала об обогреве. Не нужно ждать, когда сначала нагреются радиаторы, и лишь затем начинает прогреваться воздух вокруг них.
- Очень высокая эффективность системы, достигающая до 96% — эта цифра характерна для конденсационных газовых воздухонагревателей. Логистика работы системы и оперативное управление температурными параметрами существенно снижают общий расход электроэнергии, экономя деньги владельца. Для сравнения, традиционные системы водяного отопления не достигают энергоэффективности свыше 60%.
- Высокая надежность при газовом нагреве. Отсутствие жидкого теплоносителя исключает возможность протечек, образования воздушных пробок или необходимости разморозки системы в зимний период, если она отключена.
- Простота в обслуживании. Необходимо лишь своевременно очищать или заменять воздушный фильтр. Никаких протекающих труб и фитингов, никаких засоров или отказов насосов, что является реальной головной болью для владельцев традиционных водяных систем отопления.
Когда использование воздушного отопления оказывается нецелесообразным:
- воздушное отопление рекомендуется лишь для домов с площадью от 100 квадратных метров — при меньшей площади установка системы считается нецелесообразной;
- монтаж воздушной системы следует осуществлять до завершения внутренней отделки, поэтому оптимальный вариант — это проектирование и установка на этапе строительства;
- воздуховоды занимают определённое пространство, что может привести (но не всегда) к уменьшению высоты в местах их размещения — вплоть до 20 см. Примечание: наша компания использует бесфланцевые прямоугольные воздуховоды с замковым соединением. Они легко монтируются бригадой из 2-3 человек и без проблем вписываются в любой интерьер.
- правильная реализация системы требует профессиональных расчетов и разработки проекта. Хотя сборка воздуховодов может выполняться самостоятельно, это требует наличия специальных инструментов. К тому же мы настоятельно не рекомендуем доверяться непрофессиональным статьям в интернете о том, как сделать систему воздушного отопления своими руками. Это попросту невозможно без глубокой профессиональной подготовки и знаний о принципах работы данного оборудования. Лучше всего установить систему отопления с помощью специалистов — так будет качественно и выгодно.
Прямоточная схема воздушного отопления
Данная схема представляет собой конструкцию, в которой отопительный прибор установлен в нижней части здания, обычно в подвале. Принцип её работы довольно прост: отопительное устройство нагревает воздух, попадающий в него, и затем нагретый воздух через воздуховоды поступает в отапливаемые помещения. После прохождения через помещения, воздух выводится наружу.
Основной недостаток этой схемы заключается в том, что тепло затрачивается не только на обогрев помещений, но и на обогрев воздуха снаружи, что означает, что фактически система может отапливать улицу. Именно по этой причине прямоточная система считается наименее эффективной и требует больших затрат на эксплуатацию. Здесь принцип “всё гениальное — просто” не срабатывает.
Тем не менее, у этой системы есть свои плюсы — она обеспечивает отличную вентиляцию отапливаемых помещений, что позволяет в помещения поступать свежему воздуху и не допускать духоты.
Рециркуляционная система воздушного отопления
При данной схеме воздуха, находясь в помещении, постепенно остывает, затем опускается к полу, откуда попадает в отводящие воздуховоды. Остывший воздух теперь возвращается в теплогенератор, где повторно нагревается, и цикл начинается снова.
Рециркуляционная система в замкнутом контуре считается наиболее эффективной, так как теплопотери практически исключены. Воздух циркулирует внутри помещения, обеспечивая равномерное и эффективное обогревание.
Тем не менее, у данной системы есть и недостатки. Главный из них заключается в том, что качество воздуха, циркулирующего в помещениях, может быть ниже, так как он используется повторно и может накапливать загрязнения, пыль и другие вредные частицы. Поэтому рециркуляционная система чаще всего используется для отопления нежилых помещений или складов, где качество воздуха не является критичным.
Если рециркуляционная система используется в жилом доме, крайне важно установить дополнительное оборудование для ионизации и увлажнения воздуха. Ионизация поможет очистить воздух от вредных частиц и создать более здоровую атмосферу, а увлажнение предотвратит сухость и дискомфорт.
Цена воздушного отопления
На самом деле, невозможно точно ответить на вопрос о стоимости, так как каждый дом уникален, и предварительные расчеты могут отличаться в каждую сторону.
В таблице ниже приведены ориентировочные затраты по имеющимся проектам, где можно увидеть примерную стоимость как базового комплекта, так и с дополнительными опциями:
| Метраж м² | 100 | 220 | 300 | |
| Этажей в доме | 2 | 2 | 2 | |
| Цена на базовый комплект: отопление; очистка; вентиляция. | 378 | 642 | 784 | |
| Дополнительные опции*** | Увлажнитель | 50 | 60 | 70 |
| Электростатический фильтр | 70 | 70 | 70 | |
| Рекуператор | 70 | 95 | 140 | |
| Кондиционер | 200-300 | 200-300 | 300-400 | |
| Тепловой насос** | 250-350 | 250-350 | 350-450 | |
| Итого* (тыс. р.) | 378-868 | 642-1217 | 784-1498 | |
* Полный комплект.
** Если устанавливается тепловой насос, то необходимость в кондиционере отпадает, так как насос работает и на обогрев, и на охлаждение — устанавливается одно из двух.
*** Дополнительные опции могут быть установлены позже, не обязательно сразу при монтаже.
Что в итоге – стоит ли выбирать эту систему?
Очень сложно давать однозначные рекомендации, так как они не универсальны. Однако можно с уверенностью утверждать, что воздушные системы отопления пользуются популярностью у тех домовладельцев, которые внимательно следят за своими расходами и ценят высокие стандарты климатического комфорта в своих домах. Они учитывают не только первоначальные затраты на установку, но также выгоды от использования системы в дальнейшем: минимизация теплопотерь, сниженные расходы на обслуживание и вероятность поломок, универсальность применения и возможность модернизации. Согласно всем этим показателям, воздушное отопление, безусловно, обгоняет многие другие системы, обеспечивая при этом максимальные показатели климатического комфорта и экологичности в доме.
Стоит отметить, что качественные воздушные отопительные системы производятся и отечественными компаниями, которые разрабатывают собственное оборудование, способное конкурировать с мировыми аналогами.
