Sistemul tradițional de apă transferă energia termică în spații prin apă sau lichid neînghețat (antigel). Există însă o altă soluție - încălzirea pură a aerului la domiciliu, în care aerul din camere este încălzit direct, fără hidraulice și radiatoare. Întrucât acest subiect este promovat în mod activ de către producătorii interesați de echipamente de încălzire, am decis să aflăm cât de mult mai bună (sau mai proastă) încălzire cu aer decât cea clasică și dacă este posibil să o montăm cu propriile noastre mâini.
Opțiuni de încălzire cu aer
Deci, sarcina noastră este să încălzim masele de aer și să ne supunem la spațiile unei căsuțe sau apartamente. Cum puteți aranja încălzirea cu aer:
- Din șemineu, aragaz cu lemne.
- Folosiți sisteme VRF pe Freon. Pur și simplu pus, aparate de aer condiționat invertor, pompe de căldură cu aer.
- Instalați sistemul combinat de aer condiționat cazan + răcitoare + unități ventilatoare.
- Organizarea încălzirii centralizate a aerului (prescurtată - IN), combinată cu ventilația unei case private. Pentru a utiliza o sursă de căldură, utilizați un încălzitor electric de aer sau o sobă de încălzire cu aer pe gaz.
Referinţă. Această din urmă opțiune este adesea implementată în căsuțe americane și canadiene construite folosind tehnologia cadrului. Încălzitorul este un cuptor cu gaz.
Pentru încălzirea / răcirea sălilor de producție cu un volum mare, este pusă în aplicare o schemă ușor diferită. În spații au fost construite 2 rețele de conducte - alimentare și evacuare. Ambele converg către o unitate de ventilație - un aparat de aer condiționat central, format din astfel de unități:
- Filtrele cu 2-3 trepte curăță masele de aer înainte de a fi introduse în clădire și eliberate spre exterior;
- schimbătorul de încălzire-încălzitor de aer nr. 1 încălzește fluxul cu ajutorul apei calde din camera cazanului;
- schimbătorul de căldură nr. 2 servește la răcirea aerului, funcționează în tandem cu răcitorul;
- recuperatorul cu cruce lamelară (sau rotativ) preia căldura fluxului de evacuare și o dă la alimentare, economisind 50 ... 80% din energie;
- unitate de umidificare;
- ventilatoarele centrifuge fac ca fluxurile să se deplaseze prin secțiunile aparatului de aer condiționat central și mai departe de-a lungul conductelor de aer.
De ce am descris designul unui aparat de aer condiționat industrial? Astfel încât să înțelegeți imediat: dispozitivul de încălzire completă a aerului + ventilație + răcire este o sarcină dificilă și scumpă. Dar, fiind proprietarul unei case de țară, puteți lua în considerare toate metodele de încălzire, alegeți cele mai simple și mai ieftine sau reveniți la schema de apă - încălzire în pardoseală, calorifere.
Cum se organizează încălzirea sobei
Un avantaj important al oricărei sobe: încălzește simultan aerul și suprafețele înconjurătoare cu radiații infraroșii intense. Bateriile și conductele de răcire nu sunt necesare.
Clarificare. Sobe sau insertii pentru semineu cu circuit de apa pot fi folosite pentru incalzirea a 2-3 camere mici. Bobina este conectată la o gravitate sau la un sistem închis cu o pompă.
Cum se folosește soba pentru încălzirea pură a aerului:
- Pe 1 cameră este suficient să instalați un aragaz din fontă sau din oțel.
- Pentru a încălzi 2-3 camere cu o suprafață totală de până la 40 m², așezați o sobă din cărămidă cu un design adecvat în spațiul dintre camere.
- Nu este ușor să construiești o sobă într-o casă veche. Dacă nu există cerințe estetice ridicate, punem o sobă cu potbelly, atașăm capacele de convecție la cuptor și conectăm conductele de aer.
Opțiunea numărul 3 presupune așezarea conductelor de aer în încăperile vecine și instalarea ventilatoarelor de conducte care pot rezista la temperatura mediului transportat 100-150 ° C.Aerul se poate deplasa prin conducte și în mod independent, dar prea lent, iar conducta de ventilație ar trebui să meargă cu o pantă în sus. Cum funcționează un astfel de sistem de încălzire a aerului, vedeți videoclipul de mai jos.
Primele două opțiuni sunt bine cunoscute, dar nu sunt întotdeauna aplicabile:
- în general este nerealist să puneți o sobă într-un apartament;
- chiar și o sobă mare rusă nu este în măsură să acopere o suprafață de peste 50 de pătrate (la un etaj), deci este potrivită pentru încălzirea unei case de vară sau a unei case mici;
- fundația plus un sobă-șemineu din cărămidă este construită în faza de construcție sau revizuire a unei clădiri;
- aragazul metalic are loc și este periculos pentru copiii mici (în ceea ce privește arsurile).
Puteți instala o sobă de fier cu propriile mâini - acesta este un plus tangibil. Dar va trebui, de asemenea, să fie înecat, de unde apare o mulțime de inconveniente: sarcini dese, miros de lemn de foc și fum în camerele de zi, praf. Autorul videoclipului a acționat în mod rezonabil, introducând o sobă cu potbelly într-un cuptor separat.
Nu recomandăm repetarea unui lucru pentru stăpânul casei - instalarea conductelor de aer din ondulații din aluminiu. Astfel de conducte creează o tracțiune aerodinamică ridicată, încetinind mult debitul. Este mai bine să folosiți cutii zincate.
Concluzie preliminară. Sobe cu combustibil solid sunt o opțiune bugetară pentru încălzirea cu aer, cu propriile avantaje și dezavantaje. Potrivit pentru clădiri mici - case de țară, garaje, sere.
Utilizarea aparatelor de aer condiționat și a pompelor de căldură
După cum știți, sistemele moderne de divizare sunt capabile să funcționeze în regim de încălzire, cheltuind de trei ori mai puțină energie electrică decât o cazană electrică convențională de aceeași putere. Prin urmare, o soluție complet funcțională este să cumpărați și să puneți un aparat de aer condiționat inversor în fiecare cameră.
Referinţă. De ce exact invertorul? Compresorul în astfel de "despicături" nu se oprește, respectiv, nu îngheață în frig. Aerul conditionat incalzeste cu succes aerul la -5 ° C pe strada, apoi eficienta scade vizibil.
Avantajele acestei scheme sunt evidente:
- lipsa bateriilor, conductelor, cazanelor și a altor echipamente de încălzire;
- ușurință relativă a instalării;
- aspectul estetic al unității interioare;
- modul de răcire de vară;
- capacitatea de a instala în apartamente.
Încălzirea cu aer condiționat este viabilă în regiunile sudice, unde temperaturile scad rar sub -15 ° C. Spre nord, „diviziunile” sunt utilizate doar în perioada de tranziție - primăvara și toamna.
Restul dezavantajelor încălzirii cu un sistem split:
- Aerul condiționat va trebui instalat în toate camerele, ceea ce este inacceptabil pentru căsuțele cu 2-3 etaje. Un sistem VRF multi-split va costa mai mult decât același număr de răcitoare / încălzitoare individuale.
- Dispozitivul „știe” să curețe, să usuce și să schimbe temperatura curentului de aer. Modelele rare sunt concepute pentru a amesteca aerul exterior. Deci trebuie să faceți o ventilație separată.
- Când unitatea de aer condiționat extern funcționează, din spatele peretelui se aude un zgomot clar al ventilatorului și un compresor zumzet.
Problema eficienței la temperaturi scăzute este rezolvată de pompa de căldură „aerisire”, a cărei operabilitate este menținută până la -30 grade sub zero. Designul și principiul funcționării sunt identice cu sistemul split, diferențele sunt de dimensiuni mari și preț. Dacă unitatea exterioară este instalată pe pământ și este transportată la 2-3 metri de clădire, zgomotul unității va deveni inaudibil.
O scurtă concluzie. Sistemele VRF sunt bune pentru apartamente și case mici din zonele de sud. Pompele de căldură pot fi instalate în latitudinile nordice, dar costul echipamentului joacă un rol aici. Dacă doriți, aerul condiționat poate fi instalat independent.
Sisteme combinate cu mai multe zone
În acest caz, lichidul de răcire este încă utilizat, astfel încât sistemul este numit combinat. Cum funcționează acest echipament:
- În fiecare cameră există o unitate de încălzire / răcire a aerului - un ventilator cu patru conducte care arată ca o unitate interioară a unui aparat de aer condiționat.
- Într-o pereche de conducte, lichidul de răcire din cazan este furnizat unităților.Apa caldă trece printr-un schimbător de căldură suflat de un ventilator, datorită căruia aerul din încăpere este încălzit.
- Când este necesar să treceți la răcire, automatizarea schimbă bobina de ventilator pe o a doua pereche de conducte care alimentează apă rece din răcitor.
- Utilizatorii din camere pot seta temperaturi diferite ale aerului, dar nu puteți activa răcirea și încălzirea în același timp. De aici și cel de-al doilea nume al sistemului de aer condiționat - mai multe zone.
Notă. Chiller este un tip de mașină frigorifică proiectat să răcească un lichid. Este de obicei amplasat pe stradă sub un baldachin sau într-o zonă deschisă (în funcție de design).
În interiorul clădirii se folosesc diverse unități de ventilație - perete, conductă, podea, tavan. Totul depinde de dorințele proprietarului de casă și de cerințele pentru estetică. Unitățile de conductă pot fi încorporate în conductele de ventilație pentru încălzirea / răcirea aerului de alimentare.
Avantajele sistemelor aeriene cu mai multe zone:
- aplicabil în clădirile cu o suprafață mare cu număr de camere de 20 sau mai multe - clădiri administrative și rezidențiale, depozite și așa mai departe;
- poate lucra împreună cu ventilația forțată a cabanei;
- orice generator de căldură este utilizat pentru încălzirea aerului - un cazan cu combustibil solid, gaz, electricitate, motorină;
- conductele cu lichid de răcire (lichid de răcire) ocupă puțin spațiu, unitățile de aer sunt ușor integrate în tavan, suspendate pe perete sau ascunse în spatele căptușelii;
- terasele închise cu vitralii pe tot peretele sunt încălzite prin convectoare de podea sau unități ventilatoare montate pe perete;
- capacitatea de a regla temperatura în camere individuale, telecomandă.
Considerăm că circuitul de cazan + ventilator + circuit de răcire este cel mai versatil, de succes din punct de vedere estetic și de funcționare. Desigur, nu puteți face singur astfel de încălzire cu aer, acesta este un minus. Este necesar să faceți calcule, să selectați echipamentul, să instalați, să reglați ... fără cunoașterea elementelor de bază, este extrem de dificil să efectuați aceste lucrări.
Enumerăm alte puncte negative:
- preț ridicat al aerului condiționat;
- centrala și răcitorul sunt dispozitive de dimensiuni destul de mari, care acoperă 2-3 m² de suprafață;
- funcționarea sistemului depinde în totalitate de electricitate, atunci când lumina este oprită, alimentarea cu căldură se va opri.
Concluzie. O schemă de combinație cu mai multe zone este cea mai bună modalitate de a încălzi aerul unei case. Dar implementarea va necesita investiții semnificative.
Încălzire combinată cu ventilație
Acesta este un mod clasic de încălzire a clădirilor cu aer, utilizat în întreprinderi încă din secolul trecut. Ulterior, producătorii au început să producă analogi de dimensiuni mici ale unităților de ventilație industrială instalate în case private. Datorită cerințelor mai puțin stricte pentru puritatea aerului, schema de prelucrare a fost, de asemenea, simplificată.
Să explicăm pas cu pas principiul funcționării sistemului „ventilație + încălzire”:
- Sursa de căldură este o sobă, de obicei o sobă cu gaz. În interior sunt instalate un arzător, un schimbător de căldură de aer, un ventilator și o unitate de control electronică.
- Din cuptor, prima rețea de conducte se dispersează, distribuind aerul încălzit în încăperi. Cu ajutorul difuzoarelor, grătarelor și altor dispozitive de alimentare, jeturile sunt introduse în camere (de obicei în zona superioară).
- A doua rețea de canale colectează aerul contaminat / răcit din zona inferioară a încăperilor într-un colector comun conectat la partea inferioară a cuptorului.
- După trecerea prin colector, masele de aer de evacuare sunt curățate într-o plasă sau filtru de plasă, apoi sunt trimise la un schimbător de căldură, unde sunt încălzite de un arzător.
- Electronica monitorizează funcționarea în siguranță a încălzitorului de aer cu gaz, menține temperatura de ieșire și semnalează poluarea filtrelor.
Plus. Deoarece încălzitorul usucă aerul, de obicei, pe canalul de alimentare este plasat un umidificator automat cu un higrometru electronic. Acesta din urmă este situat pe conducta de aer de întoarcere pentru a măsura umiditatea debitului.
Soba de încălzire cu aer - unitatea este destul de zgomotoasă, deci este plasată într-o cameră separată. Produsele de ardere sunt îndepărtate printr-un coș convențional sau coaxial (în funcție de proiectarea încălzitorului). Conductele din oțel zincat sunt prevăzute în mai multe moduri:
- la subsol sau parter;
- ascunde-te în podele și podele din lemn;
- în pod;
- canalele verticale se desfășoară de-a lungul pereților și sunt cusute cu materiale orientate spre față.
Temperatura aerului la alimentare ajunge la 40 ... 45 ° C, viteza de deplasare de-a lungul canalelor de ventilație este de 4-5 m / s. Nu o puteți face mai repede, va apărea zgomot suplimentar. În această situație, diametrul colectorului principal ajunge la 300 mm, am luat un debit tipic de 1000 m³ / h, deși se întâmplă mai mult.
O întrebare logică: de ce încălziți masele de aer la 40 ° C, dacă casa are suficient 22 de grade? Răspundem: sistemul de încălzire trebuie să compenseze 2 tipuri de pierderi de căldură - prin structurile clădirii și consumul de energie pentru încălzirea fluxului, deoarece în orice caz este necesară ventilația. În consecință, aducem aerul la o temperatură de 20-24 ° C (compensăm pierderea casei), apoi supraîncălzim la 40 ... 45 ° C.
Concluzie Schema de „ventilație + încălzire” este cea mai greoaie și mai scumpă. Clădirea trebuie pregătită dinainte - chiar și în faza de proiectare, altfel conductele vor trece chiar prin încăperi. Eficiența depinde foarte mult de metoda de ventilație a clădirii, despre care vom discuta mai târziu.
3 moduri de schimb de aer
Așadar, am abordat fără probleme programele de schimb aerian, dintre care trei sunt:
- Metoda descrisă mai sus se numește recirculare completă. Același aer este condus printr-un cuptor sau aparat de aer condiționat, nu există actualizare sau este organizat prin alte mijloace. De exemplu, fluxul este asigurat de supape de perete, evacuare naturală prin arbori verticali din interiorul pereților.
- La recircularea parțială, aerul intern este diluat cu un aflux de 30–50% din volumul total. La fel de multe gaze poluate sunt aruncate. Ventilarea naturală este exclusă, sistemul cu motivație mecanică este angajat în schimbul de aer, nu puteți ajusta proporțiile într-un alt mod.
- Fluxul înainte Tot aerul de alimentare este preluat de pe stradă, încălzit și trimis la sediu. Sistemul de evacuare aruncă complet la exterior masele de aer contaminate.
Primul tip de schimb de aer funcționează cu încălzirea cu aer cu o sobă pe lemne, unități de climatizare și ventilatoare. Metoda vă permite să economisiți energie, dar calitatea aerului rămâne îndoielnică, deoarece depinde de funcționarea ventilației naturale.
A doua opțiune este un compromis între o atmosferă curată acasă și economisirea de energie. Reîmprospătarea parțială a microclimatului interior, dar în același timp pierdem căldură împreună cu aerul îndepărtat.
A treia schemă ne oferă aer complet proaspăt, dar ne face să cheltuim combustibil maxim pentru încălzirea fluxului. Pentru a nu arunca căldură în stradă, au fost inventate recuperatoarele (utilizatorii) - dispozitive care îndepărtează căldura jetului de eșapament și o dau la intrare. În funcție de condițiile de mediu și de designul utilizatorului, 50 ... 80% din căldură rămâne în casă, încălzitorul consumă mai puțină energie.
Ventilația combinată cu încălzirea cu aer funcționează conform uneia din ultimele două scheme - recirculare parțială sau co-curent cu recuperare de căldură. Ultima opțiune este cea mai scumpă, deoarece pe lângă rețeaua de canale și încălzitorul de aer, trebuie să achiziționați un schimbător de căldură-schimbător de căldură.
Care încălzire este mai bună - aer sau apă
Principalul argument în favoarea opțiunii de încălzire a aerului este lipsa caloriferelor sub geamuri, cablurile conductelor și, în general, un intermediar sub formă de lichid de răcire. Dar chiar și această afirmație nu ține apă - podelele încălzite cu apă sunt de asemenea ascunse, iar mediatorul este încă prezent - aerul în sine.
Clarificare. Când se încălzește cu sisteme despicate sau cu pompe de căldură, freonul acționează ca un intermediar, schimbând starea de agregare.Căldura la ventilator este livrată prin apă sau antigel, în alte cazuri, masele de aer transportă energie.
Vă oferim să comparăm încălzirea cu apă și încălzirea cu aer, pe baza declarațiilor publicitare:
- Sistemul VO are o eficiență mai mare. Acest lucru nu este adevărat, eficiența este aceeași, cu condiția ca în ambele cazuri să fie utilizate generatoare de căldură bazate pe același combustibil. Excepție fac aparatele de aer condiționat care consumă 300 de wați de energie electrică pentru a furniza 1 kW de căldură.
- IN poate fi oprit la mijlocul iernii, nimic nu va îngheța, conductele nu vor izbucni. Acest lucru este adevărat, însă rețeaua de radiatoare, umplută cu antigel, nu suferă de asemenea de îngheț.
- Cost redus de operare VO. Afirmația este valabilă pentru sobe, aparate de aer condiționat, unități de ventilație și sisteme de apă. Când încălziți cu ventilație, va trebui să curățați conductele de aer ascunse de praf și bacterii. Operația este realizată de echipamente specializate.
- Pentru încălzirea cu aer, nu trebuie să cumpărați supape de închidere, conducte, baterii, pieptene scumpe. Adevărat, conductele de ventilație galvanizate sunt mai ieftine decât echipamentele de rețea de apă. Dar conductele de aer de Ø300 mm (echivalentul unui pătrat de 200 x 350 mm) trebuie așezate undeva, cusute. Costul instalării va fi considerabil.
- VO încălzește mai rapid încăperile. Greșit, VO încălzește rapid aerul, obiectele din jur rămânând reci. Ambele sisteme vor necesita aceeași perioadă de timp pentru a se încălzi complet.
- Împreună cu sistemele de aer, se folosesc echipamente suplimentare pentru curățare, umidificare și ionizare. Calitatea aerului se îmbunătățește. Așa este, încălzirea în pardoseală sau o rețea de radiatoare nu curăță atmosfera din casă.
Argumentele rămase sunt foarte neconvingătoare. Exemplu: prin aer, puteți încălzi o cameră de orice dimensiune pe orice etaj. Nu este clar ce face dificil să așezați 2 țevi la etajul 20, să puneți baterii sau unități ventilatoare acolo. În schimb, se propune să trageți acolo o conductă grea.
Cunoscutul expert Viktor Sukhorukov va explica toate avantajele și contra în detaliu în videoclipul său:
Concluzii finale
Asta nu înseamnă că încălzirea cu aer depășește încălzirea apei din toate punctele de vedere. Dimpotrivă, după cel mai important criteriu pentru utilizator - sistemele de aer - preț pierd foarte clar. Cea mai ieftină metodă este încălzirea cu o sobă de lemne, dar domeniul său de aplicare este limitat. În apartament sunt disponibile doar aparate de aer condiționat, uneori ventilatoare. Cea mai universală și mai fiabilă opțiune pentru o casă privată este încălzirea cu apă, încălzirea cu aer se face în cazuri excepționale.