Tradycyjny system wodny przenosi energię cieplną do pomieszczeń za pomocą wody lub płynu niezamarzającego (przeciw zamarzaniu). Ale jest też inne rozwiązanie - ogrzewanie wyłącznie powietrzem w domu, w którym powietrze w pokojach jest ogrzewane bezpośrednio, bez hydrauliki i grzejników. Ponieważ zainteresowani producenci urządzeń grzewczych aktywnie promują ten temat, postanowiliśmy dowiedzieć się, o ile lepsze (lub gorsze) jest ogrzewanie powietrzne niż klasyczne i czy można je zamontować własnymi rękami.
Opcje ogrzewania powietrznego
Naszym zadaniem jest więc podgrzanie mas powietrza i poddanie się lokalowi wiejskiego domku lub mieszkania. Jak zorganizować ogrzewanie powietrzne:
- Z kominka, piec opalany drewnem.
- Używaj systemów VRF na Freonie. Mówiąc najprościej, klimatyzatory z inwerterem, powietrzne pompy ciepła.
- Zamontować kocioł połączonego układu klimatyzacji + agregat chłodniczy + klimakonwektory.
- Aby zorganizować scentralizowane ogrzewanie powietrzem (w skrócie - IN), w połączeniu z wentylacją prywatnego domu. Aby użyć źródła ciepła, użyj elektrycznej nagrzewnicy powietrza lub kuchenki gazowej.
Odniesienie. Ta ostatnia opcja jest często wdrażana w domkach amerykańskich i kanadyjskich zbudowanych w technologii ramowej. Grzejnik jest piecem gazowym.
W przypadku ogrzewania / chłodzenia hal produkcyjnych o dużej objętości wprowadzono nieco inny schemat. W lokalu zbudowano 2 sieci kanałów - nawiewną i wywiewną. Oba zbiegają się w jednostkę wentylacyjną - centralny klimatyzator, składający się z takich jednostek:
- 2-3 filtry krokowe oczyszczają masy powietrza przed wprowadzeniem ich do budynku i uwolnieniem na zewnątrz;
- wymiennik ciepła - nagrzewnica powietrza nr 1 ogrzewa strumień za pomocą gorącej wody z kotłowni;
- wymiennik ciepła nr 2 służy do chłodzenia powietrza, współpracuje z agregatem;
- lamelarny rekuperator krzyżowy (lub rotacyjny) pobiera ciepło ze strumienia spalin i dostarcza je do źródła zasilania, oszczędzając 50 ... 80% energii;
- jednostka nawilżania;
- wentylatory odśrodkowe powodują, że przepływy przepływają przez sekcje centralnego klimatyzatora i dalej wzdłuż kanałów powietrznych.
Dlaczego opisaliśmy projekt przemysłowego klimatyzatora? Abyś natychmiast zrozumiał: urządzenie pełnego ogrzewania powietrza + wentylacji + chłodzenia jest trudnym i kosztownym zadaniem. Ale będąc właścicielem wiejskiego domu, możesz rozważyć wszystkie metody ogrzewania, wybrać najprostszy i najtańszy lub powrócić do schematu wodnego - ogrzewanie podłogowe, grzejniki.
Jak zorganizować ogrzewanie pieca
Ważna zaleta każdego pieca: jednocześnie ogrzewa powietrze i otaczające go powierzchnie intensywnym promieniowaniem podczerwonym. Baterie i rury chłodzące nie są potrzebne.
Wyjaśnienie. Piece lub wkłady kominkowe z obiegiem wody można stosować do ogrzewania 2-3 małych pomieszczeń. Cewka jest podłączona do układu grawitacyjnego lub zamkniętego za pomocą pompy.
Jak korzystać z pieca do ogrzewania wyłącznie powietrzem:
- W 1 pokoju wystarczy zainstalować żeliwny lub stalowy piec garnkowy.
- Aby ogrzać 2-3 pokoje o łącznej powierzchni do 40 m², w przestrzeni między pokojami ułóż ceglany piec o odpowiednim wzorze.
- Nie jest łatwo zbudować piec w starym domu. Jeśli nie ma wysokich wymagań estetycznych, kładziemy piec garnkowy, mocujemy osłony konwekcyjne do pieca i podłączamy kanały powietrzne.
Opcja nr 3 obejmuje układanie kanałów powietrznych w sąsiednich pokojach i instalowanie wentylatorów kanałowych, które mogą wytrzymać temperaturę transportowanego medium 100-150 ° C.Powietrze może przepływać przez rury niezależnie, ale zbyt wolno, a kanał wentylacyjny powinien iść z nachyleniem w górę. Jak działa taki system ogrzewania powietrznego, zobacz wideo poniżej.
Dwie pierwsze opcje są dobrze znane, ale nie zawsze mają zastosowanie:
- generalnie nierealne jest umieszczenie kuchenki w mieszkaniu;
- nawet duży rosyjski piec nie jest w stanie pokryć powierzchni ponad 50 kwadratów (na jednym piętrze), więc nadaje się do ogrzewania domu letniego lub małego domu;
- na etapie budowy lub remontu budynku budowany jest fundament plus ceglany piec-kominek;
- ma miejsce metalowy piec potbelly, który jest niebezpieczny dla małych dzieci (pod względem poparzeń).
Możesz zainstalować żelazny piec własnymi rękami - to namacalny plus. Ale trzeba go również utopić, stąd powstaje wiele niedogodności: częste ładowanie, zapach drewna opałowego i dymu w salonach, kurz. Autor filmu działał rozsądnie, umieszczając kociołek w oddzielnym piecu.
Nie zalecamy powtarzania jednej rzeczy dla mistrza domu - instalowania kanałów powietrznych wykonanych z aluminiowych pofałdowań. Takie rury powodują duży opór aerodynamiczny, znacznie spowalniając przepływ. Lepiej jest używać skrzynek ocynkowanych.
Wstępny wniosek. Piece na paliwo stałe są opcją budżetową do ogrzewania powietrznego z własnymi zaletami i wadami. Nadaje się do małych budynków - domów wiejskich, garaży, szklarni.
Zastosowanie klimatyzatorów i pomp ciepła
Jak wiadomo, nowoczesne systemy dzielone mogą działać w trybie ogrzewania, zużywając trzy razy mniej energii elektrycznej niż konwencjonalny kocioł elektryczny o tej samej mocy. Dlatego całkowicie działającym rozwiązaniem jest zakup i umieszczenie klimatyzatora z falownikiem w każdym pomieszczeniu.
Odniesienie. Dlaczego dokładnie falownik? Sprężarka w takich „rozszczepieniach” nie zatrzymuje się odpowiednio, nie zamarza na zimno. Klimatyzator z powodzeniem podgrzewa powietrze do -5 ° C na ulicy, a następnie wydajność wyraźnie spada.
Zalety tego schematu są oczywiste:
- brak baterii, rur, kotłów i innego sprzętu grzewczego;
- względna łatwość instalacji;
- estetyczny wygląd jednostki wewnętrznej;
- tryb chłodzenia w lecie;
- możliwość instalacji w mieszkaniach.
Ogrzewanie klimatyzacją jest opłacalne w regionach południowych, gdzie temperatury rzadko spadają poniżej -15 ° C. Na północy „podziały” są używane tylko w okresie przejściowym - wiosną i jesienią.
Pozostałe wady ogrzewania z podzielonym systemem:
- Klimatyzacja musi być zainstalowana we wszystkich pokojach, co jest niedopuszczalne w domkach 2-3 pięter. Wielorozdzielczy system VRF będzie kosztował więcej niż tyle samo pojedynczych chłodziarek / grzejników.
- Urządzenie „wie”, jak czyścić, suszyć i zmieniać temperaturę strumienia powietrza. Rzadkie modele są przeznaczone do mieszania powietrza z zewnątrz. Musisz więc wykonać osobną wentylację.
- Kiedy pracuje zewnętrzny klimatyzator, zza ściany słychać wyraźny hałas wentylatora i szum sprężarki.
Problem wydajności w niskich temperaturach rozwiązuje pompa ciepła „odpowietrznik”, której sprawność utrzymuje się do -30 stopni poniżej zera. Konstrukcja i zasada działania są identyczne z systemem podziału, różnice to duże rozmiary i cena. Jeśli jednostka zewnętrzna zostanie zainstalowana na ziemi i przeniesiona 2-3 metry od budynku, hałas jednostki stanie się niesłyszalny.
Krótki wniosek. Systemy VRF są dobre dla mieszkań i małych domów na południu. Pompy ciepła można instalować na północnych szerokościach geograficznych, ale w tym przypadku ważną rolę odgrywają koszty sprzętu. W razie potrzeby klimatyzator można zainstalować niezależnie.
Połączone systemy wielostrefowe
W tym przypadku chłodziwo jest nadal używane, więc system nazywa się połączonym. Jak działa ten sprzęt:
- W każdym pomieszczeniu znajduje się jednostka ogrzewania / chłodzenia powietrza - czterorurowa klimakonwektor, który wygląda jak jednostka wewnętrzna klimatyzatora.
- W jednej parze rur chłodziwo z kotła jest dostarczane do urządzeń.Gorąca woda przepływa przez wymiennik ciepła wdmuchiwany przez wentylator, dzięki czemu powietrze w pomieszczeniu jest podgrzewane.
- Gdy konieczne jest przełączenie na chłodzenie, automatyka przełącza cewkę wentylatora na drugą parę rur dostarczających zimną wodę z agregatu.
- Użytkownicy w pokojach mogą ustawić różne temperatury powietrza, ale nie można jednocześnie włączyć chłodzenia i ogrzewania. Stąd druga nazwa systemu klimatyzacji - wielostrefowa.
Uwaga. Agregat chłodniczy to rodzaj urządzenia chłodniczego przeznaczonego do chłodzenia cieczy. Zwykle znajduje się na ulicy pod baldachimem lub na otwartej przestrzeni (w zależności od projektu).
Wewnątrz budynku stosowane są różne klimakonwektory - ściana, kanał, podłoga, sufit. Wszystko zależy od życzeń właściciela domu i wymagań dotyczących estetyki. Urządzenia typu kanałowego mogą być wbudowane w kanały wentylacyjne do ogrzewania / chłodzenia powietrza nawiewanego.
Zalety wielostrefowych systemów powietrznych:
- ma zastosowanie w budynkach o dużej powierzchni z liczbą pokoi 20 lub więcej - budynkach administracyjnych i mieszkalnych, magazynach itp .;
- może współpracować z wymuszoną wentylacją domku;
- dowolny generator ciepła służy do ogrzewania powietrznego - kocioł na paliwo stałe, gaz, prąd, olej napędowy;
- rury z płynem chłodzącym (płyn chłodzący) zajmują mało miejsca, jednostki powietrzne można łatwo zintegrować z sufitem, zawiesić na ścianie lub ukryć za podszewką;
- zamknięte tarasy z witrażami na całej ścianie są ogrzewane przez konwektory podłogowe lub ścienne klimakonwektory;
- możliwość regulacji temperatury w poszczególnych pokojach, zdalne sterowanie.
Uważamy, że obwód kotła + klimakonwektora + agregatu chłodniczego jest najbardziej wszechstronny, udany pod względem estetycznym i operacyjnym. Oczywiście nie można samemu ogrzewać powietrza, to minus. Konieczne jest wykonywanie obliczeń, wybór sprzętu, instalacja, regulacja ... bez znajomości podstaw, niezwykle trudno jest wykonać te prace.
Podajemy inne negatywne punkty:
- wysoka cena klimatyzacji;
- kocioł i agregat chłodniczy są urządzeniami dość dużymi, zajmującymi powierzchnię 2–3 m²;
- działanie systemu zależy całkowicie od energii elektrycznej; po wyłączeniu światła dopływ ciepła zostanie zatrzymany.
Wniosek. Schemat kombinacji wielostrefowej jest najlepszym sposobem na ogrzewanie domu. Ale wdrożenie będzie wymagało znacznych inwestycji.
Połączone ogrzewanie z wentylacją
Jest to klasyczny sposób ogrzewania budynków powietrzem, stosowany w przedsiębiorstwach od ubiegłego wieku. Następnie producenci zaczęli produkować małe analogi przemysłowych urządzeń wentylacyjnych instalowanych w domach prywatnych. Dzięki mniej rygorystycznym wymaganiom dotyczącym czystości powietrza schemat przetwarzania został również uproszczony.
Wyjaśnijmy krok po kroku zasadę działania systemu „wentylacja + ogrzewanie”:
- Źródłem ciepła jest kuchenka, zwykle kuchenka gazowa. Palnik, powietrzny wymiennik ciepła, wentylator i elektroniczna jednostka sterująca są zainstalowane wewnątrz.
- Z pieca rozprasza się pierwsza sieć kanałów, rozprowadzając ogrzane powietrze do pomieszczeń. Za pomocą dyfuzorów, krat i innych urządzeń zasilających strumienie są podawane do pomieszczeń (zwykle w górnej strefie).
- Druga sieć kanałów zbiera zanieczyszczone / schłodzone powietrze ze dolnej strefy pomieszczeń do wspólnego kolektora połączonego z dnem pieca.
- Po przejściu przez kolektor masy powietrza wywiewanego są oczyszczane w filtrze siatkowym lub filtrze siatkowym, a następnie przesyłane do wymiennika ciepła, gdzie są ogrzewane przez palnik.
- Elektronika monitoruje bezpieczną pracę nagrzewnicy gazowej, utrzymuje temperaturę na wylocie i sygnalizuje zanieczyszczenie filtrów.
Dodanie. Ponieważ grzejnik suszy powietrze, automatyczny nawilżacz z elektronicznym higrometrem jest zwykle umieszczany na kanale zasilającym. Ten ostatni znajduje się na kanale powietrza powrotnego do pomiaru wilgotności przepływu.
Piec z ogrzewaniem powietrznym - urządzenie jest dość głośne, dlatego umieszczono je w osobnym pomieszczeniu. Produkty spalania są usuwane przez konwencjonalny lub współosiowy komin (w zależności od konstrukcji grzejnika). Kanały ze stali ocynkowanej układane są na kilka sposobów:
- na piwnicy lub parterze;
- chować się w podłogach i podłogach drewnianych;
- na strychu;
- pionowe kanały biegną wzdłuż ścian i są przyszyte materiałami okładzinowymi.
Temperatura powietrza na zasilaniu osiąga 40 ... 45 ° C, prędkość ruchu wzdłuż kanałów wentylacyjnych wynosi 4-5 m / s. Nie możesz tego zrobić szybciej, pojawi się dodatkowy hałas. W tej sytuacji średnica głównego kolektora sięga 300 mm, przyjęliśmy typowe natężenie przepływu 1000 m³ / h, choć dzieje się to więcej.
Logiczne pytanie: po co ogrzewać masy powietrza do 40 ° C, jeśli dom ma wystarczająco 22 stopnie? Odpowiadamy: system grzewczy musi kompensować 2 rodzaje strat ciepła - poprzez konstrukcje budowlane i zużycie energii do podgrzania dopływu, ponieważ wentylacja jest w każdym razie potrzebna. W związku z tym doprowadzamy powietrze do temperatury 20-24 ° C (zrekompensuj utratę domu), a następnie przegrzamy do 40 ... 45 ° C.
Wniosek Schemat „wentylacja + ogrzewanie” jest najbardziej uciążliwy i kosztowny. Budynek należy przygotować z wyprzedzeniem - nawet na etapie projektowania, w przeciwnym razie kanały poprowadzą przez pokoje. Wydajność w dużej mierze zależy od metody wentylacji budynku, o czym będziemy rozmawiać później.
3 sposoby wymiany powietrza
Więc płynnie podeszliśmy do schematów wymiany powietrza, z których są trzy:
- Metoda opisana powyżej nazywa się pełną recyrkulacją. To samo powietrze jest napędzane przez piekarnik lub klimatyzator, nie ma aktualizacji lub jest organizowane w inny sposób. Na przykład dopływ zapewniają zawory ścienne, naturalny wyciąg przez pionowe szyby wewnątrz ścian.
- Przy częściowej recyrkulacji powietrze wewnętrzne jest rozcieńczane napływem 30–50% całkowitej objętości. Ponieważ wiele zanieczyszczonych gazów jest wyrzucanych. Naturalna wentylacja jest wykluczona, system z mechaniczną motywacją uczestniczy w wymianie powietrza, nie można wyregulować proporcji w inny sposób.
- Przepływ do przodu. Całe powietrze nawiewane jest pobierane z ulicy, ogrzewane i wysyłane do pomieszczeń. Układ wydechowy całkowicie wyrzuca zanieczyszczone masy powietrza na zewnątrz.
Pierwszy rodzaj wymiany powietrza działa z ogrzewaniem powietrznym z piecem na drewno, klimatyzacją i klimakonwektorami. Metoda pozwala oszczędzać energię, ale jakość powietrza pozostaje wątpliwa, ponieważ zależy to od działania naturalnej wentylacji.
Druga opcja to kompromis między czystą domową atmosferą a oszczędnością energii. Częściowo odświeżamy mikroklimat wewnętrzny, ale jednocześnie tracimy ciepło wraz z usuwanym powietrzem.
Trzeci schemat zapewnia nam całkowicie świeże powietrze, ale zmusza nas do maksymalnego zużycia paliwa na ogrzewanie dopływu. Aby nie wyrzucać ciepła na ulicę, wynaleziono rekuperatory (utylizatory) - urządzenia, które odbierają ciepło strumienia spalin i przekazują je do dopływu. W zależności od warunków otoczenia i konstrukcji utylizacji 50 ... 80% ciepła pozostaje w domu, grzejnik zużywa mniej energii.
Wentylacja połączona z ogrzewaniem powietrznym działa zgodnie z jednym z dwóch ostatnich schematów - częściową recyrkulacją lub współprądem z odzyskiem ciepła. Ostatnia opcja jest najdroższa, ponieważ oprócz sieci kanałów i nagrzewnicy powietrza musisz kupić wymiennik ciepła-wymiennik ciepła.
Które ogrzewanie jest lepsze - powietrze lub woda
Głównym argumentem przemawiającym za opcją ogrzewania powietrznego jest brak grzejników pod oknami, okablowanie rur i, ogólnie rzecz biorąc, pośrednik w postaci płynu chłodzącego. Ale nawet to stwierdzenie nie zawiera wody - podgrzewane wodą podłogi są również całkowicie ukryte, a mediator jest nadal obecny - samo powietrze.
Wyjaśnienie. Podczas ogrzewania za pomocą układów typu split lub pomp ciepła freon działa jako pośrednik, zmieniając stan agregacji.Ciepło do klimakonwektora jest dostarczane przez wodę lub środek przeciw zamarzaniu, w innych przypadkach masy powietrza przenoszą energię.
Oferujemy porównanie ogrzewania wody z ogrzewaniem powietrznym na podstawie oświadczeń reklamowych:
- System VO ma wyższą wydajność. Nie jest to prawdą, wydajność jest taka sama, pod warunkiem, że w obu przypadkach stosowane są generatory ciepła oparte na tym samym paliwie. Wyjątkiem są klimatyzatory zużywające 300 watów energii elektrycznej w celu dostarczenia 1 kW ciepła.
- IN można wyłączyć w środku zimy, nic nie zamarznie, rury nie pękną. To prawda, ale sieć chłodnic, wypełniona płynem niezamarzającym, również nie cierpi na mróz.
- Niski koszt obsługi VO. To stwierdzenie odnosi się do pieców, klimatyzatorów, klimakonwektorów i systemów wodnych. Podczas ogrzewania z wentylacją będziesz musiał oczyścić ukryte kanały powietrzne z kurzu i bakterii. Operacja jest wykonywana przez specjalistyczny sprzęt.
- Do ogrzewania powietrznego nie trzeba kupować drogich zaworów odcinających, rurociągów, akumulatorów, grzebieni. To prawda, ocynkowane kanały wentylacyjne są tańsze niż urządzenia sieci wodnej. Ale kanały powietrzne o średnicy 300 mm (co odpowiada kwadratowi o wymiarach 200 x 350 mm) muszą być gdzieś ułożone, zszyte. Koszt instalacji będzie znaczny.
- VO szybciej ogrzewa pokoje. Źle, VO szybko ogrzewa powietrze, otaczające przedmioty pozostają zimne. Oba systemy zajmą tyle samo czasu, aby w pełni się rozgrzać.
- Wraz z systemami powietrznymi stosowane są dodatkowe urządzenia do czyszczenia, nawilżania i jonizacji. Poprawia się jakość powietrza. Zgadza się, ogrzewanie podłogowe lub sieć grzejników nie oczyszcza domowej atmosfery.
Pozostałe argumenty są bardzo nieprzekonujące. Przykład: drogą powietrzną możesz ogrzać pomieszczenie o dowolnej wielkości na dowolnej podłodze. Nie jest jasne, co utrudnia ułożenie 2 rur na 20. piętrze, umieszczenie tam baterii lub klimakonwektorów. Zamiast tego proponuje się wyciągnięcie tam mocnego kanału.
Znany ekspert Wiktor Sukhorukov szczegółowo wyjaśni wszystkie zalety i wady w swoim wideo:
Ostateczne wnioski
Nie oznacza to, że ogrzewanie powietrzem pod każdym względem przewyższa ogrzewanie wodą. Przeciwnie, według najważniejszego kryterium dla użytkownika - ceny - systemy powietrzne wyraźnie tracą. Najtańszą metodą jest ogrzewanie za pomocą pieca opalanego drewnem, ale jego zakres jest ograniczony. W mieszkaniu dostępne są tylko klimatyzatory, czasem klimakonwektory. Najbardziej uniwersalną i niezawodną opcją dla prywatnego domu jest podgrzewanie wody, ogrzewanie powietrza odbywa się w wyjątkowych przypadkach.