Как сделать воздушное отопление частного дома своими руками

Плюсы воздушного отопления

Рабочая схема воздушного отопления включает минимальный набор оборудования:

1. источник тепла (теплогенератор);
2. воздуховоды, доставляющие тепло в обогреваемые зоны.

Примеры самодельного воздушного отопления подробно представлены в интернете с фото и схемами, но интерес к таким системам не ослабевает. К преимуществам воздушного отопления отнесем:

• высокий КПД, достигающий 93%;
• непосредственную передачу тепла в отапливаемые зоны без труб, радиаторов отопления и т.д;
• возможность создания микроклимата помещения объединением отопления с климатической системой;
• мощность и малую инерционность воздушного отопления, позволяющую быстро прогревать жилье до нужных температур.

Приведем несколько способов устройства воздушного отопления частного дома собственными силами, отметим плюсы и минусы каждого из способов.

Принцип действия

Важнейшей частью системы воздушного отопления является печь. Поэтому важно выбрать качественное оборудование подходящей мощности.

К отопительному прибору подсоединяют каналы воздуховодов. При сжигании топлива выделяется тепло, которое через теплообменник нагревает воздух, подача которого может осуществляться с помощью вентилятора. Затем воздушный поток проходит через систему фильтров и по воздуховоду попадает в комнату.

Забор холодного воздуха из помещений выполняется через систему обратных воздуховодов.

Таким образом всего за 30-40 минут можно прогреть весь дом. Время прогрева зависит от мощности печи и размера помещения.

Это делает теплогенератор при помощи горячей воды, пара, электричества или какого-либо топлива. Работу устройства контролирует автоматика, и когда нужная температура достигается, оно отключается и работает в дежурном режиме.

Это происходит по системе воздуховодов, которые бывают круглыми и прямоугольными. Круглые обладают меньшим аэродинамическим сопротивлением, прямоугольные же легче вписываются в интерьер частного дома благодаря более совершенному дизайну.

На выходе, через специальный распределитель, поток воздуха попадает в помещение и равномерно его прогревает. После остывания воздух возвращается к теплогенератору для повторного нагрева по трубам отдельной системы воздуховодов. Происходит циркуляция потоков, и её эффективность зависит от подбора оборудования, точного инженерного расчета, выбора топлива, температурного режима.

Циркуляция внутри системы воздушного отопления бывает естественной или принудительной. При естественной схеме движения теплый воздух, поднимаясь вверх, уступает место остывшему после прогрева помещений. Принудительную циркуляцию поддерживает вентилятор — создаваемое им давление заставляет воздух двигаться внутри воздуховодов.

Отопление с использованием воздушной массы, поступающей внутрь помещения, построено на принципе терморегуляции. Другими словами, нагретый или охлажденный до определенной температуры воздух подается непосредственно внутрь помещений. Т.е. таким образом, может осуществляться и обогрев внутренних пространств и кондиционирование.

Основным элементом системы является нагреватель — печь канального типа, оснащенный газовой горелкой. В процессе сгорания газа вырабатывается тепло, которое поступает в теплообменник и уже после этого, нагретые до определенной температуры массы поступают в воздушное пространство отапливаемого помещения. Система воздушного отопления обязательно должна быть оборудована сетью воздуховодов и каналом для выхода наружу токсичных продуктов горения.

За счет постоянного притока свежего воздуха печь получает приток кислорода, который является одним из основных компонентов топливной массы. Смешиваясь в камере сгорания с горючим газом, кислород увеличивает интенсивность горения, повышая тем самым температуру топливной массы. В старых системах, используемых еще древними римлянами, основная проблема заключалась в попадании в отапливаемые помещения вместе с теплым воздухом вредных продуктов горения.

Автономные структуры отопления, построенные на принципе нагрева воздушных масс, нашли свое применение в системе обогрева больших промышленных зданий и объектов. С появлением компактных и удобных в эксплуатации воздухонагревателей, для работы которых используется газ, твердое или жидкое топливо, стало возможным применение систем такого обогрева в быту.

Установка печей воздушного отопления в частных и загородных домах вполне оправдана и экономически выгодна. Для квартиры данная схема обогрева не подходит, ввиду необходимости прокладки большого количества громоздких воздуховодов, присутствия технического шума и высокой пожароопасности.

Современные комплексы отопления в основном построены на подобном принципе, однако в большинстве конструкций  прямой нагрев воздушной массы не предусматривается. Нагрев осуществляется с помощью тепловых генераторов, которых на сегодняшний день достаточно много. Такие агрегаты имеют в своей конструкции рекуперативные теплообменники, благодаря которым происходит отделение высокотемпературных дымовых газов от подогретого воздуха.

Продукты сгорания в данном случае уходят через дымоход. Хорошо отлаженная работа вытяжки и чистый дымоход, обеспечивают безопасность всей системы обогрева подобного типа во время работы.

Преимущества и недостатки воздушного отопления частного дома

Благодаря своим преимуществам, воздушное отопление получило широкое распространение в странах Запада. В Великобритании, а затем в США и в Канаде, где большинство частных домовладений было принято оборудовать печами-каминами канального типа, со временем стало традиционным оборудовать жилые постройки автономными системами этого нагрева.

Главное достоинство такой схемы — совмещение сразу двух важных для жилья компонентов, обогрева и вентиляции. Это позволяет существенно сэкономить средства домовладельца на прокладку этих коммуникаций.

К преимуществам отопления помещений теплым воздухом относятся:

• отсутствие в структуре промежуточного теплоносителя, что значительно упрощает эксплуатацию;
• отсутствие завоздушивания, проблемы воздушных пробок, которые являются постоянными спутниками водяных систем;
• возможность регулировки температурного режима в любом помещении;
• отсутствие батарей дает широкие возможности для создания оригинального интерьера внутренних помещений.

Говоря о преимуществах данной системы отопления, следует отметить, что зона основного обогрева в жилом доме не сосредоточена непосредственно вокруг печей и конвекторов. Тепло равномерно циркулирует по всему дому. Ввиду отсутствия резких перепадов температур в помещении, оборудованном воздушным обогревом, отсутствует конденсат. Новые модели теплогенераторов рассчитаны на возможность установки даже в квартире, которая может быть переоборудована в соответствии с проектом.

Что касается недостатков, то таковых у данной системы отопления просто нет.

Единственный минус, который имеет далеко идущие последствия – это при отказе от воздушного обогрева, многие элементы системы, включенные в домовые конструкции, останутся.

Проектировать систему необходимо вместе с разработкой проекта жилого дома, так как многие элементы (вентиляционные шахты, каналы и воздуховоды) являются неотъемлемой частью внутридомовых конструкций.

КПД такого устройства высокий, при этом максимально эффективно и быстро прогревается большая площадь помещений. Нагретый воздух равномерно распределяется по всем помещениям, что помогает легко поддерживать заданную температуру во всем доме.

Например, в летний период превосходным решением станет воздушное отопление загородного дома, так как можно осуществлять вентилирование помещения, а при подключении кондиционера – кондиционирование.

При использовании дополнительных фильтров, увлажнителей, освежителей, отопление выполняет общие функции климатической системы, поддерживает комфорт в доме. Таким образом, в доме создается центр комплексной обработки воздуха, который, кроме обогрева, обрабатывает и очищает его.

Экономичность

Преимущества солнечного отопления очевидны — домовладелец вкладывает средства только в приобретение оборудования, а сам источник тепла не стоит ничего. Окупаются солнечные электростанции примерно за три года, а срок эксплуатации их в десять раз больше (до 30 лет).

Существует два типа солнечного отопления: от солнечных батарей и от солнечных коллекторов.

Преимущества солнечного отопления:

• абсолютная экологическая безопасность;
• простота эксплуатации;
• постоянное развитие технологии производства и снижение стоимости оборудования.

Среди недостатков отметим:

• малую производительность станции в пасмурные дни;
• пока еще высокую стоимость оборудования и монтажа;
• необходимость точного расчета и правильной расстановки оборудования для максимально производительной работы.

Принцип работы таких установок основан на формировании солнечным светом постоянного тока при попадании на специальные полупроводники. Преобразователь переводит постоянный ток в переменный. Напряжение, которое при этом появляется в солнечных батареях, передается системе отопления. Энергия также может накапливаться аккумулятором, а затем использоваться в пасмурную погоду.

Солнечные батареи технически непросты, производство их потребует знаний и навыков. К тому же, такое оборудование обычно используют, чтобы получать электричество. Этот вид отопления используют там, где есть электрическое отопление — теплый пол или электрообогреватели. Если мощности установки достаточно, то можно обеспечивать дом горячей водой.

Принцип действия таких установок также основан на сборе и преобразовании энергии Солнца, только трансформация происходит не в электрическую, а в тепловую энергию. Теплоноситель в коллекторе нагревается под действием солнечных лучей и отдает свое тепло в помещении. Производительность такой установки также зависит от количества солнечного света.

По типу теплоносителя различают установки нагревания:

• воды и антифриза;
• воздуха.

Порядок устройства солнечного коллектора:

1. Стену южной стороны дома утеплить пенопластом и покрасить черной краской.
2. Сверху пришить деревянные рейки.
3. Снизу сквозь стену дома и утепление с краев пробить 2 конвекционных отверстия для холодного воздуха, сверху 1 для горячего воздуха. Диаметр отверстий 20 см.
4. На рейки нашить профнастил, который сверху закрыть черной полиэтиленовой пленкой (лучше стеклом).

Принцип работы коллектора очень простой: циркуляция холодного воздуха из дома происходит через нижние отверстия, нагретый воздух поступает в дом в верхнее конвекционное отверстие.

Схема солнечного воздушного отопления частного дома

Рассчитывая воздушное отопление, исходят из того, что 1 кВт мощности отопительного прибора может обогреть 10 кв.м хорошо утепленного помещения. Каминные топки мощностью 10 кВт соответственно способны отапливать дом площадью 100 кв.м.

Воздушная система отопления от печи (камина) подразумевает распространение тепла в другие помещения дома потоками нагретого воздуха. Для этого обычно используют гибкие теплоизоляционные каналы, идущие от камина.

Перемещение потоков нагретого воздуха может быть естественным и принудительным. Если поток воздуха направлен вертикально, то естественное перемещение будет обеспечено, если горячий воздух нужно подать на большие расстояния по горизонтали, то нужна принудительная подача. Проект воздушного обогрева дома от камина должен максимально использовать возможности естественной конвекции, для чего нужны воздуховоды большого сечения.

Огнеупорные материалы и минимальное аэродинамическое сопротивления — главные требования к воздуховодам. Длина воздуховода от камина до помещения должна быть не более 3 м. Сужений и изгибов на нем быть не должно. Система отопления естественного перемещения воздуха может отапливать не более 4-х комнат. При монтаже особое внимание уделяется изоляции участков воздухопроводов рядом с горючими материалами здания.

Принцип заключается в сборе воздуха в конвекционной камере и нагнетании оттуда в разные помещения дома одним или несколькими вентиляторами канального типа. Расстояние подачи тепла не более 10 м. Используются гибкие вентиляционные каналы или воздуховоды малых диаметров.

Схема воздушного отопление от печи с принудительной конвекцией

Печь булерьян была разработана для канадских лесорубов. Из-за своих уникальных характеристик, она очень быстро распространилась, и сегодня булерьян используют для отопления жилья, производства, гаражей, теплиц и других объектов.

В основу работы печи положен принцип газогенерации, т.е. «тлеющего» режима горения при дефиците кислорода. Снизу в отверстия печи поступает холодный, а из труб верхней части печи выходит нагретый до 60 — 80 градусов воздух. Режим горения в такой печи полный, т.е. с дожиганием горючих газов в топке с подачей воздуха. Печь очень экономная — одной закладки дров хватает на 6 — 8 часов.

Воздушное отопление частного дома своими руками от булерьяна устраивается присоединением воздуховодов к патрубкам печи и распространением тепла воздуховодами по всему дому. Воздуховоды могут быть сделаны из гофрированного алюминия или из жести. Воздуховоды транспортируют горячий воздух только от печи, обратной подачи нет, что снижает эффективность отопления.

На фото печь-булерьян. Производство Канада

Воздушное отопление частного дома своими руками из банок — пример самостоятельного изготовления эффективной отопительной системы из подручных материалов.

1. Понадобятся 196 жестяных банок из-под содовой, которые нужно отмыть и сделать отверстия снизу и сверху.
2. Скрепить банки между собой силиконом, сделав трубу из 14 банок. Всего 14 колонок по 14 банок. Это каналы, по которым будет поступать в дом теплый воздух.

• Для ящика понадобится фанера и доска, клей ПВА, высокотемпературный силикон, минвата для изоляции.
• Доску нужно обрезать в размер, стыки прибить гвоздями и проклеить.
• Готовую сухую коробку необходимо утеплить минватой.
• В верхней стенке нужно сделать 14 отверстий под размер банки. Это места сбора теплого воздуха.

Сборку коллектора и подготовку его к работе лучше увидеть — весь процесс детально показан на видео в конце.

Преимущества и недостатки системы воздушного отопления

Лучше всего доверить проектирование системы отопления профессионалам. Их работа заключается в том, чтобы рассчитать мощность оборудования и спланировать его установку с учетом всех параметров помещения.

На качество эксплуатации системы влияют:

• насколько хорошо защищены дверные проемы и стены — от этого зависит размер теплопотерь;
• объем отапливаемых помещений, их расположение;
• скорость движения воздуха — нужны ли вентиляторы и какой мощности;
• мощность печи — прибор должен достаточно быстро нагревать поступающий воздух с учетом тепловых потерь;
• диаметр воздуховодов — сколько воздуха и как быстро должно проходить через них.

После произведения основных расчетов определяют место установки печи.

Систему воздуховодов в большинстве случаев собирают из стальных труб с использованием специальных элементов, в числе которых:

• раздаточная коробка,
• тройник,
• регулируемое колено и т. п.

Трубы звукоизолируют, чтобы свести к минимуму шумы от движения воздушных потоков.

Вентилятор устанавливается в систему рядом с источником тепла. На выходы воздуховодов ставят механические и угольные антибактериальные фильтры для защиты от пыли и запаха соответственно.Отверстия закрывают решетками.

Встроенная автоматика и выносные термостаты позволяют легко установить нужные настройки, чтобы поддерживать комфортный температурный режим.

Ошибки в расчетах могут привести к перегреву печи в ходе эксплуатации системы, кроме того, в процессе работы последняя может вибрировать и шуметь.

Если будет нарушен процесс циркуляции воздуха, то холодный поток может поступать в комнаты. Поэтому не стоит пренебрегать советами профессионалов и при установке обязательно нужно опираться на готовый проект.

Рекомендации по выбору

При выборе печи для воздушного отопления важно принимать во внимание тип системы циркуляции воздуха и возможность подключения вентиляционного канала.

Важным условием является также наличие оборудования, функционирующего в режиме длительного горения. Это обеспечит стабильную подачу теплого воздуха в отапливаемые комнаты.

Если проект системы уже готов, то вы можете обратиться к специалисту интернет-магазина для подбора подходящей модели. Мощность печи, которая вам нужна, будет зависеть от количества комнат и их размеров.

Заключительные выводы

Многообразие воздушных систем отопления позволяют выбрать удобную и максимально эффективную схему для каждого конкретного случая. Популярность воздушного отопления в США и ЕС неслучайны — КПД установок такого отопления около 90%, тогда как у популярного в России водяного — не более 60%. Будущее за недорогими и эффективными методами воздушного отопления, поэтому уже сейчас нужно подбирать установки и использовать их для обогрева своих домов.

Нельзя сказать, что воздушное отопление выигрывает у водяного по всем параметрам. Даже наоборот, по самому важному для пользователя критерию – цене – воздушные системы явно проигрывают. Самый дешевый метод – обогрев дровяной печью, но его сфера применения ограничена. В квартире доступны только кондиционеры, иногда – фанкойлы. Наиболее универсальным и надежным вариантом для частного дома остается водяное отопление, воздушное делается в исключительных случаях.