Система воздушного отопления и кондиционирования, круглый год автоматически контролирует все параметры воздушной среды (температуру, влажность, чистоту воздуха) и соответственно обеспечивает комфорт для проживания в доме. Поддерживают комфортную температуру в холодный период. А какая именно это температура – расписано в СП 60.13330.2016 “Отопление, вентиляция кондиционирование воздуха”.
Воздушно – комбинированная система(ВКС) отопления
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. Итак, для обеспечения рекомендованной температуры воздушным отоплением следует учесть, что оно должно компенсировать все утечки, которые происходят через внешние стены, вентиляционную систему, перекрытия и кровлю.
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.
Экономия
- Термостат при достижении выставленной температуры останавливает работу воздухонагревателя, соответственно при снижении температуры термостат отправляет сигнал на включение. Таким образом, при правильной теплоизоляции коттеджа(дома), система в течение суток включается 3-4 раза на 10-15 минут.
- Расходы на газ и электроэнергию, примерно на 20% ниже, чем у классической водяной системы.
- Затраты на установку системы воздушного отопления ниже чем на установку классической водяной системы отопления, либо равны. Кроме того система воздушного отопления, включает в себя систему вентиляции.
Универсальность
Система состоит из модулей (воздухонагреватель, конденсатор, испаритель, электронный фильтр и т.д.), которые могут устанавливаться не все сразу, а по отдельности, тем самым Вы можете поэтапно дополнять систему.
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.
Типы систем и принцип работы оборудования
Система с прямым газовым нагревателем(ПГН)
Газовый воздухонагреватель:
В газовом обогревателе сжигается магистральный или сжиженный газ (пропан), обеспечивая нагрев проходящего воздуха и дальнейшую его подачу в подающие воздуховоды.
Работой воздухоподогревателя управляет встроенная система автоматики, благодаря которой его функционирование становится безопасным и не нуждающимся в ежедневном обслуживании. По временной схеме возможно использование электрического нагревателя, пока Вы ждете подключения к магистральным сетям газоснабжения.
Принципиальная схема работы ПГН
Высоконапорная система с косвенным нагревом
Высоконапорный воздухонагреватель:
Принцип работы высокоскоростного воздухонаревателя с жидкостным теплообменником состоит в том, что нагретая жидкость (антифриз, вода) подогревается котлом работающим на любом виде топлива (дрова, пеллеты, дизель, газ, электричество) подается в жидкостной теплообменник и циркулирует по замкнутому контуру. Вентилятор «сдувает» тепло и подает в помещения. За счет использования высоконапорного вентилятора в системе применяются «мини-воздуховоды». Основные подающие размером от Ø200мм (100×400мм) до Ø250мм (100×600мм). Комнатные (вторстепенные) воздуховоды размером от Ø80мм до Ø100мм что позволяет применять систему в сложных архитектурных проектах, помещениях с «низкими» потолками, монтировать в стяжках, перекрытиях в других технологических «нишах».
Принципиальная схема высоконапорной системы
Сравнительная оценка систем:
| Наименование | Система ПГН | Высоконапорная система |
|---|---|---|
| Энергоноситель | Природный газ, сжиженный газ и электричество (электротэны). | Нагретая жидкость от 60°С до 85°С (газ, пеллеты, диз.топливо, дрова и т.д.) и электричество (электротэны). |
| Место установки | Только специализированное помещение (котельная). | Любое (подсобное помещение, чердак, гардероб и т.д.), что дает неоспоримое преимущество при проектировании системы. |
| Размер воздуховодов | Основной воздуховод от 500×500мм до 300×200мм, второстепенный (комнатный) от 250×100мм (Ø160мм) до 200×100мм (Ø125мм) | Основной воздуховод от 100×400мм (Ø200мм) до 600×100мм (Ø250мм), второстепенный (комнатный) от d80мм до Ø100мм |
| Скорость воздушного потока | Низконапорная система, скорость воздуха из решетки до 4,5 м/с | Высоконапорная система, скорость воздуха из решетки до 8 м/с |
| Согласование с газовыми службами | Необходимо согласование. | Не нужно согласовывать, возможно использование ранее установленного газового котла. |
| Шум | За счет низкого напора воздуха работа системы практически не слышна. | За счет применения современных запатентованных воздуховодов (второстепенных) уровень шума не превышает 29дБ (ГОСТ до 30 дБ). |
Комбинированная воздушно-отопительная система
Обычно отопление теплым воздухом и вентиляция – это два разных контура, которые между собой не пересекаются. Однако в некоторых случаях вентиляционная и отопительная система могут быть совмещены.
Первый вариант – это компактные установки отечественной промышленности. Источник тепла в данном случае – сгорание дизельного топлива, электричество. Так, приводится в действие вентилятор, который обеспечивает нагнетание нагретого воздуха.
Комбинированная воздушно-отопительная система
Такие установки и их аналоги применяются чаще всего в гаражах, маленьких мастерских, на промышленных объектах малых размеров в качестве системы периодического использования. Но чтобы обогревать и вентилировать жилой дом, такие устройства являются неэкономичными.
Котлы воздушного отопления
Отопление горячим воздухом при помощи котлов в сочетании с отопительными печами и системами воздуховода – это более распространенный вариант. Так, сгорание топлива обеспечивает не теплоноситель, а воздух, который продувается через теплообменник. Горячий воздух по системе воздуховодов идет по дому. Чтобы уменьшить нецелевые тепловые потери, вентиляционная и отопительная системы прокладываются теплоизолированными рукавами, кладутся под чистовой пол между лагами, запрятываются в стены и устанавливаются над подвесным потолком.
Холодный воздух, который вытесняется из помещения, идет на улицу полностью или частично. Некоторая часть этого воздуха может быть использована снова ля нагревания.
Заметим, что, казалось бы, логичнее было бы подавать теплый воздух через решетки, которые расположены максимально близко к полу. Так, за счет конвекции воздух будет равномерно греть помещение. Но не в данном случае. Обычно вентиляционная система подает нагретый котлом воздух сверху, потом холодные массы воздуха вытесняются в те вытяжные решетки, которые расположены внизу.
Тепловые насосы и канальные кондиционеры
Иногда можно встретить комбинированные системы климат-контроля, в которые входят такие компоненты, как:
- Канальный кондиционер, который, в зависимости от погоды, способен нагревать, охлаждать и осушать воздух.
- Пылевой фильтр.
- Ультрафиолетовый фильтр, который обеззараживает воздух.
- Система приточно-вытяжной вентиляции.
В данном случае источником тепловой энергии выступает электрическая энергия. Изучая отзывы, можно отметить, что такая схема работы – это очень удобно. Ведь у вас есть лишь один блок управления, который контролирует абсолютно все характеристики из одной точки. Если сравнивать с традиционной системой, где вентилятор – где-то на чердаке, кондиционеры – в помещениях, отопление воздухом по трубам – где-то еще, то такая система кажется более продуманной и усовершенствованной.
Также это экономично, если сравнивать с дизельными системами, пеллетными котлами, баллонным газом. Инверторная система управления компрессором перекачивает в помещения 3.5-4.5 кВт тепла на каждый 1 кВт электрической мощности.
Помимо этого, с такой комбинированно системой можно сохранить интерьер помещений. Ведь в таком случае на виду будут только решетки вентиляции, так как воздушное отопление, как видно на фото, не требует установки разводки и радиаторов.
Конечно же, есть и несколько недостатков такого рода схемы. Стоимость готовой системы – довольно высокая.
Например, если взять китайские канальные кондиционеры с тепломощностью при работе на обогрев в 15 кВт-часов, то стоить они будут порядка 70 000 рублей.
Наружный блок, который отбирает тепло у атмосферного воздуха, может функционировать при температурном режиме не ниже, чем -15 — -25 градусов по Цельсию.
А с падением температуры на улице эффективность работы системы только понизится.
Альтернативой такой системе является геотермальный теплонасос.
Так, если в зимний период воздух остывает до очень низкого температурного режима, то ниже глубины промерзания земля постоянно прогрета до 8-12 градусов.
В грунт погружается теплообменник с достаточной площадью – и у вас будет практически нескончаемый ресурс тепла, которое необходимо перекачать в свой дом.
Сравнительная оценка воздушного и водяного отопления
Экономичность
Тепло производится непосредственно в нагреваемом помещении и практически целиком расходуется по назначению. Благодаря прямому сжиганию топлива без промежуточного теплоносителя достигается высокий тепловой КПД всей системы отопления: 80–95%. Применение программируемых термостатов обеспечивает возможность дополнительной экономии от 5 до 25 % тепловой энергии за счет функции “дежурного режима” — автоматического поддержания температуры в помещении в нерабочее время на уровне +5–7°С.
Малая инерционность
Агрегаты систем воздушного отопления в считанные минуты выходят на рабочий режим, а за счет высокой оборачиваемости воздуха, помещение полностью прогревается всего за несколько минут. Это дает возможность оперативно и гибко маневрировать при изменении потребностей в тепле.
Отсутствие промежуточного теплоносителя
В зимнее время отсутствует риск размораживания калориферов и системы отопления в случае продолжительного отключения системы. Охлаждение даже до глубокого “минуса” не приводит к размораживанию системы.
Высокая степень автоматизации
Система позволяет вырабатывать ровно то количество тепла, в котором есть необходимость. В сочетании с высокой надежностью газового оборудования это значительно повышает безопасность системы отопления.
Таблица сравнения:
| Наименование | Водяное отопление | Воздушное отопление |
|---|---|---|
| Гарантия | 2 года | 5 лет |
| Срок службы | 10-15 лет | 25-40 лет |
| КПД системы | Не более 50 % | 80 % и более |
| Время обогрева на 10°С | 6 часов | 30 мин. |
| Эксплуатационные расходы | 100 % | 70 % |
| Возможность замерзания системы | Да | Нет |
| Опрессовка системы | Да | Нет |
| Утечка теплоносителя | Да | Нет |
| Вентиляция | Нет | Да |
| Увлажнение | Нет | Да |
| Очистка воздуха | Нет | Да |
| Климат-контроль | Нет | Да |
| Возможность зонального регулирования (по комнатам) | Нет | Да |
Вопросы безопасности
Конечно же, при проектировании следует учитывать все необходимые противопожарные требования к вентиляционным и отопительным системам. Такие требования полностью прописаны в СП 7.13130.2009 “Отопление, вентиляция и кондиционирование” Противопожарные требования. Однако, к жилым помещениям применяется только их часть.
Так, при применении воздуховода из горючих материалов следует его прокладывать в шахте или негорючей гильзе. Горючесть должна быть не ниже группы Г1 – слабогорючие, температура продуктов сгорания – не более 135 градусов по Цельсию.
В помещение, независимо от его назначения, обязательно должен постоянно поступать свежий уличный воздух. Без него невозможно создать комфортные микроклиматические условия. К сожалению, организовать проветривание зачастую непросто, а порой – невозможно. Постоянные открытия окон, в особенности, зимой, приводят к возникновению сквозняков, выхолаживанию, а это чревато простудами и более серьезными заболеваниями. Альтернатива такому способу проветривания – приточно-вытяжная вентиляция, … Несмотря на разнообразие климатического оборудования для систем ОВиК, создание действительно комфортного микроклимата в многоквартирных жилых домах(МЖД) является сложной и актуальной инженерно-технической задачей. Стандартные конструкционные решения в традиционных многоквартирных жилых домах плохо подходят к полноценному применению климатического оборудования… Требования к системе ОВиК для квартир верхнего ценового сегмента Жизнь в загородном доме сама по себе прекрасна, но в современных городах … Воздух является смесью газов, в котором углекислый газ (CO2) занимает по количеству лишь четвертое место, однако важнейшее значение для всего живого. Измерить концентрацию углекислого газа достаточно легко, а данные о количестве CO2 позволяют косвенно судить о содержании других веществ и использовать эти данные для анализа качества воздуха. Автоматика оборудования TURKOV способна поддерживать необходимую концентрацию CO2 за счет датчика. Датчик углекислого газа При … Основными источниками поступления веществ в атмосферу являются автотранспорт (83%) и выбросы от стационарных источников — промышленных предприятий (11%). В зависимости от силы воздействия вредные вещества делят на четыре класса: I — чрезвычайно опасные; II — высокоопасные; III — умеренно опасные; IV — малоопасные. В атмосферном воздухе вредные вещества могут содержаться в виде газов, паров, аэрозолей. Наибольший вред жизнедеятельности человека наносят оксид углерода, оксиды азота, диоксид …
Приточно-вытяжные установки: устройство, работа, управление
Комбинированная система комфортного кондиционирования МЖД
Управление вентиляцией по датчику углекислого газа (CO2)
Разработка цифровой модели работы систем вентиляции