Создаем воздушное отопление частного дома? Схемы по канадской методике

Воздушная система отопления

Основной принцип воздушной системы отопления заключается в циркуляции основной массы воздуха внутри здания, за каждый цикл все сильнее нагревая его. Но это может привести к закупорке пространства, поэтому периодически в него подмешивается свежий очищенный с улицы. Чтобы не терять тепло из помещений, он прогревается косвенным методом через пластинчатый или иного типа теплообменник. Как известно, воздух является хорошим теплоизолятором.

Достаточно вспомнить конструкцию многокамерного окна и сравнить ее с одиночным стеклом. Не стоит даже спрашивать, в каком помещении будет теплее, потому что ответ очевиден. И благодаря чему – прослойке воздуха, которая находится в стеклопакете. Именно поэтому воздух вполне может стать и эффективным теплоносителем, и по многим параметрам лучше воды в радиаторах и трубах.

Различают следующие виды воздушных систем в зависимости от типа нагревающего прибора:

• Солнечные, в которых нагрев воздуха выполняется косвенно через теплообменник, они строятся из множества теплообменников, которые монтируются на солнечной стороне дома в каждой комнате.
• С газовым, электрическим или твердотопливным котлом. Имеет прибор в котельной, который нагревает воздух, проходящий через него до эффективной температуры. Он передается в помещения по воздухопроводам.
• Тепловые насосы воздух-воздух, земля-воздух и вода-воздух.  

Отопление каркасного дома газом

Газовый котёл для отопления

Это, пожалуй, самый популярный способ отопления среди владельцев каркасных домов. Особенно если дом предназначен для постоянного проживания.

Для устройства системы отопления этим способом понадобится установить газовый котел и сопутствующее оборудование, подо все это нужно будет выделить специальное помещение.

Газовый котел — это надежный и недорогой источник тепла для загородного дома, стоимость самого газа также невелика.

Однако здесь есть некоторые нюансы. Очень часто участки под коттеджное и дачное строительство находятся далеко от магистральных газовых трубопроводов. Протянуть трубу до поселка в таких случаях или невозможно в принципе, или очень дорого. Кроме того, нужно будет оформлять разрешительную документацию. Можно сказать, что отопление газом при отсутствии изначально подведенного к поселку магистрального газопровода — это самый дорогой способ отопления загородного дома.

Особенности системы теплый пол

Все типы электрических тёплых полов работают от сети напряжения в 220 вольт. Температурный режим на поверхности пола является максимально комфортным, что обусловлено передачей тепловой энергии от нагретых кабельных проводников или посредством инфракрасного излучения. Важнейшим преимуществом подобной системы является простое управление и доступный контроль.

С температурного сенсора информация передаётся на современный терморегулятор. Это многофункциональное устройство, посредством которого выполняется подключение системы «тёплый пол» к электрической сети и осуществляется контроль уровня нагрева.

Схема электрического подключения инфракрасного теплого пола

Традиционные модификации системы, обусловленные типом исполнения нагревательного элемента, могут быть представлены кабельными, плёночными и стержневыми конструкциями «тёплый пол».

Очень важно понимать, что электрическая система отопления частного дома «тёплый пол» является своеобразным многослойным пирогом, поэтому для получения эффективного обогрева очень важно правильно направлять тепловую энергию

Устройство системы воздушного отопления

Ключевым элементом любой современной воздушной отопительной системы выступает теплогенератор. Это устройство нагревает воздух приблизительно до 50-60 градусов, который далее уходит через воздуховод в необходимые помещения. Попадая в комнаты, подогретый теплогенератором воздух равномерно распределяется по их объему, создавая внутри комфортную атмосферу.

Также в помещениях зданий с таким типом системы обогрева предусмотрены специальные хода, через которые постепенно остывающий воздух опять попадает к теплогенератору. Главными действующими компонентами последнего выступают теплообменник и вентилятор, который обеспечивает постоянную циркуляцию воздуха.

Подобная система может работать с разными источниками теплоты. Метод нагрева воздуха является отличительной чертой разных типов конструкций. Чаще всего используются такие варианты:

• С применением теплового насоса;
• С газовой горелкой. Обычно тип источника газа не является принципиальным вопросом, это может быть как подключение к системе газоснабжения, так и обыкновенный газовый баллон;
• С горячей водой из системы централизованного водоснабжения;
• Также может быть использована дизельная горелка или же тепло, получаемое от сжигания отработанного масла.

Если речь идет об организации системы отопления больших помещений, то при транспортировке тепла на большие расстояния происходит его некоторая потеря. Чтобы восстановить этот убыток теплоты, в системе может использоваться несколько дополнительных теплогенераторов, играющих роль вспомогательных.

Расчет системы отопления дома

Для чего необходим предварительный расчет отопления в частном доме? Это требуется для выбора правильной мощности необходимого отопительного оборудования, позволяющей реализовать систему отопления, сбалансировано обеспечивающую теплом соответствующие помещения частного дома. Грамотный выбор оборудования и правильный расчёт мощности системы отопления частного дома позволят рационально компенсировать теплопотери от ограждающих конструкций и притока уличного воздуха на нужды вентиляции. Сами формулы для такого расчета достаточно сложны – поэтому мы предлагаем Вам воспользоваться онлайн расчетом (выше), или заполнив анкету (ниже) – в таком случае расчет произведет наш главный инженер, и эта услуга – совершенно бесплатная.

Как рассчитать отопление частного дома?

С чего начинается такой расчет? Во-первых, требуется определить максимальные теплопотери объекта (в нашем случае – это частный загородный дом) при наихудших погодных условиях (такой расчет ведется с учетом самой холодной пятидневки для данного региона). Рассчитывать систему отопления частного дома на коленке не получится – для этого используют специализированные формулы расчета и программы, позволяющие построить расчет на основе исходных данных о конструкции дома (стен, окон, кровли и т.д.). В результате полученных данных выбирается оборудование, полезная мощность которого должна быть больше или равна рассчитанному значению. В ходе расчёта системы отопления выбирается нужная модель канального воздухонагревателя (обычно это газовый воздухонагреватель, хотя мы можем использовать и другие типы обогревателей – водяной, электрический). Затем вычисляется максимальная производительность обогревателя по воздуху – иными словами, какой объем воздуха вентилятор данного оборудования нагнетает в единицу времени. Следует помнить, что производительность оборудования отличается в зависимости от предусмотренного режима его использования: так, например, при кондиционировании производительность больше, чем при отоплении. Поэтому если в перспективе планируется использовать кондиционер, то за исходное значение нужной производительности необходимо принимать расход воздуха именно в этом режиме – если же нет, то достаточно только значения в режиме отопления.

На следующем этапе расчёт систем воздушного отопления частного дома сводится к правильному определению конфигурации воздухораспределительной системы и расчёту сечений воздуховодов. Для наших систем мы используем бесфланцевые прямоугольные воздуховоды прямоугольного сечения – они просты в сборке, надежны и удобно располагаются в пространстве между конструктивными элементами дома. Поскольку воздушное отопление является низконапорной системой, то при ее построении необходимо учитывать определённые требования, например, минимизировать количество поворотов воздуховода – как магистрального, так и оконечных веток, идущих к решёткам. Статическое сопротивление трассы не должно превышать 100 Па. На основе производительности оборудования и конфигурации воздухораспределительной системы рассчитывается нужное сечение магистрального воздуховода. Количество оконечных веток определяется исходя из количества подающих решёток, необходимых для каждого конкретного помещения дома. В системе воздушного отопления дома обычно используются стандартные подающие решётки размером 250х100 мм с фиксированной пропускной способностью – она вычисляется с учетом минимальной скорости движения воздуха на выходе. Благодаря такой скорости в помещениях дома не ощущается движение воздуха, отсутствуют сквозняки и посторонний шум.

онлайн-калькулятором

Какой вариант лучше обходить стороной

Мы поговорили о дешевых и эффективных системах экономичного отопления частного дома, но также хотелось бы отметить наиболее затратные варианты, которые необходимо обходить стороной. Вершину рейтинга занимают масляные радиаторы. Они всем известны тем, что имеют высокую мощность, поэтому при работе зимой можно увидеть заметное повышение расхода электричества.

Мало того, что данные изделия обладают высокой мощностью, так еще и эффективность прогрева у них весьма слабая. К примеру, ИК-панель таких же габаритов и такой же мощности позволит быстрее сделать дом теплым, поэтому лучше отдавайте предпочтение ей.

К тому же, инфракрасный обогреватель устанавливается на потолке либо стене, тем самым не занимает свободное пространство, чего нельзя сказать про электрические радиаторы.

Еще один не рекомендованный вариант – тепловентиляторы. Данные устройства не только сжигают кислород, но и «гоняют пыль», к тому же шумят. Эффективность их использования не слишком велика, т.к. между потолком и полом температура может отличаться на несколько градусов, при том, что мощность изделий велика (от 1,5 кВт).

Из чего состоит система

Теплогенератор

В качестве такового могут выступать устройства, работающие на разных видах топлива. Наиболее простой и экономичный вариант – газовая горелка. Причем наличие магистрального газа необязательно: горелка способна работать и от баллона.  Не менее популярны и твердотопливные котлы. К подобному оборудованию можно отнести всем известную печь «Булерьян». Ее конструкция уже предусматривает разводку труб, что очень удобно. Остается лишь подсоединить воздуховоды.  Также генератором тепла может быть дизельная установка. Ее эксплуатация с учетом стоимости топлива обойдется дороже, чем использование газового котла. Кроме того, дизель нуждается в периодической чистке.Изготовленная на базе «Булерьяна» воздухогрейная печь «Сибирь». Фото с сайта pechmir.ru Электрический котел, пожалуй, самое дорогое оборудование из всех указанных. В основном – благодаря большому расходу электроэнергии. Исключением могут быть электрогенераторы, работающие в составе сложных воздушных систем с рекуперацией тепла.

Воздуховоды

Для транспортировки воздуха в разные части дома используют воздуховоды круглого или квадратного сечения. Считается, что последние лучше вписываются в жилой интерьер. В то же время конструкции круглой формы обладают лучшей аэродинамикой, что повышает эффективность всей системы отопления в целом. Выбор диаметра труб зависит от общей площади помещений и мощности теплогенератора. Обычно это 100-200 мм.В качестве воздуховодов могут использоваться гофрированные трубы круглого сечения

Вентиляторы

Строго говоря, присутствие в системе этих устройств не является обязательным условием: теплый воздух в любом случае будет подниматься вверх по воздушным каналам, обеспечивая комнаты необходимым теплом. Правда, воздуховоды при этом лучше устанавливать ближе к полу.  Работа канальных вентиляторов позволит создать необходимое давление, благодаря которому перемещение воздушных масс будет более быстрым. В итоге обогрев дома тоже будет происходить намного быстрее. К тому же в системе с принудительной циркуляцией воздуха проще управлять температурным режимом.

Гидротермальная

В основе этого метода лежит использование природной воды. Из нее будет извлекаться необходимая тепловая энергия. Если в пределах досягаемости вашего дома находится озеро или водоем, тогда задача по установке оборудования значительно упрощается. Но это скорее исключение из правил, в большинстве случаев приходится бурить скважины до уровня грунтовых вод.

Принцип действия

Установку можно разбить на три составляющие:

• внешний контур;
• внутренняя разводка;
• геотермальный насос.

Внешний контур представляет собой конструкцию труб, проложенную под землей на уровне подземных вод. Глубина их залегания должна быть ниже глубины промерзания. Внешний контур представляет собой отопительные коммуникации дома.

Принцип действия установки заключается в следующем. Тепло подземных вод передается теплоносителю внешнего контура. При помощи насоса он поступает в теплообменник. После чего осуществляется передача тепла на внутреннюю разводку. Всех сложностей монтажа можно избежать, если поблизости находится водоем. Теплообменник погружается в воду и подключается к отоплению. Площадь водоема должна быть не менее 200 м².

Преимущества устройства

Конструкция имеет следующие преимущества:

• универсальность — система может работать не только как отопительная, но и охлаждающая;
• низкий расход электроэнергии — она необходима только для питания насоса и составляет порядка 1 кВт в час;
• пожарная безопасность обеспечивается за счет отсутствия процесса горения;
• высокий коэффициент полезного действия — из 1 кВт электроэнергии выход составляет 5 кВт тепла;
• простота эксплуатации и технического обслуживания.

Недостатком является высокая стоимость теплового насоса и монтаж оборудования. Для дома площадью 100 м² и потребляемой мощности 5 кВт*ч, монтаж отопительной системы составит примерно 440 тыс. рублей. Этот расчет берется для домов, находящихся в радиусе 50 метров от водоема, в который будет погружаться теплообменник.

ТОП-3 лучших дровяных печей для дома и дачи до 50 м3

Если дачный домик маленький, в него не обязательно проводить газовое отопление. Будет вполне достаточно установить небольшую дровяную печь, которая отопит жилое помещение.

TMF Золушка 2016

Компактная дровяная печь предназначена для напольной установки, поэтому ей найдется место даже в небольшом дачном домике.

Устройство относится к закрытому типу, поэтому она абсолютно безопасна в эксплуатации, но при этом быстро и равномерно прогревает помещение.

Объем топки составляет 41 литр, а после загрузки дров устройство поддерживает тепло в помещении в течение 10 часов в режиме тления.

В верхней части корпуса располагается варочная панель и отверстие для подключения дымохода.

Дверца изготовлена из жаропрочного стекла. Этот материал не только ускоряет прогрев помещения, но и позволяет владельцу наблюдать за яркими языками пламени.

В нижней части корпуса расположен вместительный ящик для сбора золы. Сам корпус окрашен в нейтральный черный цвет, а материал обладает устойчивостью к механическим повреждениям и царапинам.

Технические характеристики:

• мощность 4 кВт;
• масса 27 кг;
• высота 46 см.

Плюсы

• есть конфорка для приготовления пищи;
• быстро прогревает небольшие помещения;
• компактные размеры корпуса;
• приемлемая стоимость;
• прочный металлический корпус.

Минусы

• небольшой проем дверцы требует загрузки небольших поленьев;
• не всем пользователям нравится дизайн устройства.

TMF Золушка Лайт

Маленькая отопительная печь станет незаменимым приобретением для дачного домика. С ее

помощью можно быстро обогреть помещение с минимальными усилиями со стороны пользователя.

Устройство отличается крайне лаконичным дизайном, но внешняя простота совершенно не отражается на эксплуатационных характеристиках.

Фактически, она является упрощенной версией предыдущей модели. Ее отличает только отсутствие варочной панели и прозрачного стеклянного окошка на дверце.

Геометрия печки и боковые конвекторы обеспечивают быстрый и равномерный прогрев небольших помещений.

Топливная камера и дымоход разделены дефлектором, который предотвращает избыточную тягу и нормализует процесс горения.

В нижней части корпуса находится выдвижной зольный ящик, из которого можно извлекать пепел, не прерывая процесса горения топлива.

Технические характеристики:

• объем топки 41 л;
• высота 46 см;
• масса 27 кг.

Плюсы

• занимает мало места в помещении;
• быстро и качественно прогревает комнату;
• бюджетная стоимость в сочетании с отменным качеством сборки;
• корпус из прочной стали, толщиной 3 мм;
• удобный выдвижной зольный ящик.

Минусы

• в комплекте нет труб;
• непрозрачная дверца.

ETNA Шторм 18 (ДТ-4С)

Как и многие другие печи данного бренда, эта модель может похвастаться компактными размерами и удлиненной топкой.

Благодаря этому она обеспечивает быстрый прогрев помещения, но при этом занимает минимум места.

Корпус и топка изготовлены из прочного чугуна, поэтому гарантийный срок службы печи составляет 10 лет, но и по истечению этого срока устройство успешно выполняет свои функции.

Производитель позаботился, чтобы печь была не только функциональной, но и красивой.

Дверца выполнена из жаростойкого стекла, чтобы пользователь мог наблюдать за процессом горения дров, а фронтальная часть топки украшена декоративными коваными элементами.

По бокам есть специальные решетки для хранения дров. В нижней части располагается зольник.

Он выдвижной, поэтому уборка пепла не займет много времени.

Печь может работать в двух режимах. В скоростном она прогревает помещение примерно за час, а в длительном устройство экономно расходует дрова, сжигая партию за 2-3 часа для поддержания устойчивого тепла.

Технические характеристики:

• высота 87 см;
• диаметр дымохода 11,5 см;
• отапливаемый объем 22 м3.

Плюсы

• есть функция вторичного дожига;
• в верхней части корпуса располагается варочная панель;
• привлекательный дизайн;
• подходит для частных домов и бань.

Минусы

• не всегда есть в продаже;
• требует привлечения специалистов для установки.

Материал для установки электроотопления

Электрический способ отопления частного дома чаще всего предполагает монтаж водяной системы обогрева с электрокотлом и установку зонального счетчика электропотребления. Основной материал для монтажа электрического отопления должен быть представлен:

• электрическим ТЭНом;
• насосным оборудованием;
• термореле;
• радиаторными батареями;
• стеклопластиковыми трубами;
• специальными ножницами;
• тройниками и фитингом;
• паяльным аппаратом.

Рассчитать количество труб и радиаторных батарей для обустройства системы отопления можно при помощи калькулятора, учитывая площадь отапливаемого помещения. Для расчёта объема отопительного котла необходимо определиться с емкостью системы отопления и мощностью электрических ТЭНов.

Важно помнить, что электрическое отопление лучше всего обустраивать с применением полипропиленовых труб, которые при соблюдении правил эксплуатации способны прослужить не менее полувека. Резка труб выполняется специальными ножницами, а для сборки трубопровода применяется паяльное устройство

Особое внимание при выборе оборудования и материалов для обустройства электрического отопления требуется уделить радиаторным батареям, которые должны обеспечить температурный комфорт во всех обогреваемых помещениях

Недостатки

Воздушное отопление коттеджа не лишено определенных недостатков:

1. Прокладка эффективных воздушных схем возможно только на этапе возведения здания. В процессе его эксплуатации сделать это весьма затруднительно.
2. Воздушное отопление дома по канадской методике нуждается в постоянном квалифицированном обслуживании.
3. Подобный обогрев полностью зависим от наличия электричества, поэтому приходится обзаводиться резервным источником электроснабжения.
4. По ходу эксплуатации усовершенствование и доработка системы невозможна.

Естественное гравитационное отопление работает по принципу изменения удельной плотности воздушных масс, что достигается их нагреванием: как результат, теплый воздух начинает двигаться вверх, а холодный – вниз. В этом случае наличие электричества не является обязательным условием, что очень удобно. Недостатками таких схем является их чувствительность к сквознякам и другим потоках охлажденного воздуха, которые возникают при открывании дверей или окон. Подобные явления могут нарушать эффективность циркуляции воздушных потоков внутри жилища, из-за чего участки возле потолка нагреваются, а рабочая часть остается охлажденной.

Частью воздушного отопления загородного дома являются специальные вентиляторы, с помощью которых нагретый воздух равномерно распределяется по всему объему помещения. Для этих целей используются специальные воздуховоды. Местом установки такого вентилятора выступает участок возле камеры сгорания. Также в системе имеются специальные фильтры для удаления из отобранных из комнаты воздушных потоков пыли, микроорганизмов и неприятных запахов. После очистки воздух попадает внутрь нагретого теплообменника, после чего по специальным воздуховодам двигается по всему дому. Забор охлажденных потоков осуществляется через вентиляционные отверстия, оснащенные решетками.

Разновидности отопительных воздушных систем

Существует несколько популярных систем, использующих разнообразные принципы работы. Наиболее популярными из них являются прямоточная и рециркуляционная система обогрева. Разберемся в их устройстве.

Прямоточная

Для прямоточной системы необходимо отдельное помещение в цокольном этаже или подвале. Разогрев воздуха осуществляется посредством сжигания каменного угля либо дров. Далее он перемещается благодаря естественному процессу в верхние полости, расположенные за отверстием в полу или в стенах. Далее осуществляется его выход наружу. При этом он успевает отдать тепловую энергию элементам здания – полу и стенам. Данный вид обладает меньшим КПД, поэтому используется гораздо реже, хотя стоит дешевле остальных.

Рециркуляционная

Рециркуляционные системы воздушного обогрева в большинстве случаев используют для обогрева воздуха газовые горелки в комплекте с большим числом фильтров. Разогретый воздух проходит по всем каналам и попадает в верхнюю область здания, где, остывая, опускается и вместе замещающими его объемами нового воздуха циркулирует в системе. В процессе можно полагаться на естественную циркуляцию за счет температурного расширения. Однако, более эффективно применять принудительное перемещение воздуха за счет установки вентиляторов.

Комбинированный вариант

Это различные комбинации воздушно-водяных или масляных схем отопления помещений, которые предлагаются в большинстве случаев для нескольких, соединенных между собой единой воздушной магистралью. Принцип работы заключается в том, что теплоноситель поступает от котельной по всем помещениям, а в качестве теплоотдающего элемента используется очень мощный радиатор.

Пример организации с частичным притоком свежего воздуха

Эти принципы работы опробованы в крупных промышленных помещениях в нашей стране, но также они являются перспективными для внедрения в бытовых условиях частных домостроений.

Печное и твердотопливное

Печь является традиционной частью русского дома. Она располагается на своем месте, на заготовленном фундаменте. Дает собственное тепло. Но многие модели позволяют устанавливать за ней водонагревательный бак, от которого вода будет течь по трубам, согласно контуру. Горячая вода становится частью домашнего обогрева.

Еще может быть установлен твердотопливный котел. Это специальная печь, которая сжигает дрова и уголь внутри себя и нагревает воду, отдающуюся по трубам. Остальной принцип тот же. Котел обычно ставится в отдельном помещении, скажем, в подвале. Его необходимо периодически заправлять дровами и углем.

Этот метод считается едва ли не главным, в районах, где нет возможности подключить газовую магистраль. По стоимости также является одним из самых дешевых, уступая все тому же газу. Дает ряд дополнительных функций, в числе которых, возможность отапливать баню, а также готовить пищу на огне, если мы говорим про печи.

Приступаем к укладке мягкой кровли

После того, как мягкая кровля появилась на нашем строительном рынке, с уверенностью можно сказать, что она стала одним из самых популярных укрывных материалов крыши. Плюс этого материала: цена, простота в укладке, высокий гарантийный срок эксплуатации и конечно отличная шумоизоляция.

Самое главное сделать ровное основание для наклейки частей кровли. Первое с чего начинается работа – это с установки ветровой защиты по бокам крыши. Это обычно металлическая полоска, выполненная в виде уголка, она не дает кровле «разлохматится» по краям крыши. Затем на крышу накручиваются реечки для безопасного нахождения на ней, и уже после приступаем к наклеиванию мягкой кровли.

Есть маленькие хитрости этого процесса. Первая – это обязательное наклеивание гидроизоляционной мембраны. одна часть которой липкая и приклеивается к крыше, а оборотная сторона способствует приклеиванию частей мягкой кровли.

Вторая тонкость кровельных работ – ошибка многих, что они ведут наклеивание ряд за рядом, однако гораздо эффективнее, если вы будете вести одновременно два ряда .

Первый будет направляющий, а второй корректирующий. Очень хорошо поджимают элементы кровли – мебельные гвоздики с плоской шляпкой.

Обходить любые элементы кровли, будь то мансардные окна или вентиляционные трубы нужно с максимальной внимательностью.

В отличие от обычной двускатной крыши, где нет ни каких трудностей в плане стыковки двух плоскостей крыши, наша конструкция очень неоднородна и ее покрытие требует аккуратности и определенных навыков. В первую очередь это касается стыковки сливов крыши.

Именно эти элементы кровли – ее самое слабое звено! Поэтому, вначале необходимо проклеивать гидроизоляционной мембраной стык скатов крыши, а уже затем приступать к монтажу элементов мягкой кровли.

Для большей надежности таких элементов как мансардные окна, вентиляционные трубы и стыки плоскостей крыши – промазывали их дополнительным слоем строительного битума. Создав тем самым еще один барьер для влаги. Особенно это актуально в момент ливневых дождей и весеннего таяния снега.