Стоимость и эксплуатационные затраты системы воздушного отопления «антарес комфорт. Система воздушного отопления для частного дома — особенности, устройство и схемы

Вначале еще несколько слов о традиционной для России водяной системе отопления для лучшего понимания отличий и преимуществ воздушной климатической системы (воздушного отопления). Основное преимущество «водянки» - её распространенность и широкий выбор комплектующих, материалов и оборудования. К сожалению, это всё. Кажущаяся простота системы обманчива. Для обеспечения правильного функционирования, водяная система отопления требует от проектировщиков и монтажников высокого уровня подготовки и опыта. В противном случае, не удастся добиться равномерности прогрева всех помещений здания. Это, подтверждается проблемами с отоплением «водянкой» частных домов, у которых температура на верхних этажах, как правило, существенно выше температуры на нижнем этаже.

В своем классическом виде «водянка» - это только отопление (что для нашей холодной страны, безусловно, очень важно, но уже явно недостаточно для соответствия современным требованиям, предъявляемых к комфортности жилья). Даже в сочетании с приточно-вытяжной вентиляцией, кондиционированием воздуха «сплитами» или «мультисплитами», «водянка» уже не состоянии обеспечить тот уровень экологичности, энергосбережения и надежности функционирования, который обеспечивают современные системы климата. Ко всему прочему капитальные затраты только на водяную систему отопления для домов площадью 350-400 м 2 превышают затраты на всю комплексную воздушную климатическую систему для таких домов.

На Рис.1 приведена схема функционирования «водянки» с «форточной» вентиляцией.

1. Форточка; 2. Радиатор; 3. Радиатор; 4. Отопительный котел; 5. Радиатор; 6. Форточка; 7. Вытяжная труба вентиляции;

Рис. 1

Как видно из схемы, да и каждый, кто жил или живет в доме с таким отоплением, ощущал на практике необходимость периодически открывать форточку, чтобы насладиться глотком свежего хоть и морозного воздуха…, каждый чувствовал сквозняк по ногам и догадывался о повышенной температуре под потолком. Но самое главное, это то, что подобная вентиляция позволяет бесконтрольно растрачивать тепло, выпуская его в открытые форточки…(«деньги на ветер» - а еще говорят, что мы «бедная страна»). Этот процесс становится вообще абсурдным для новомодных домов-термосов, на пассивную теплоизоляцию которых часто тратятся немалые деньги (т.е. получается, что создается «термос», а потом в нем «сверлятся» дырки…). Проблему вентиляции в таких домах решить все-таки можно, установив дополнительное оборудование (приточные установки) и протянув подающие воздуховоды в каждое помещение дома, где могут быть люди (см. схему на Рис.2).

1. Подающий воздуховод; 2. Вентилятор; 3. Воздухонагреватель электрический; 4. Фильтр; 5. Корпус приточной установки.

Рис. 2

Естественно, в этом случае необходимо дополнительно потратиться на само оборудование, материалы, оплатить монтаж, а также свыкнуться с мыслью, что при эксплуатации приточки надо чистить и ощутимо догревать приточный воздух, а также под напором посылать его в воздуховоды, что тоже, как можно догадаться, стоит денег… При чем воздуха надо немало. Есть ли в помещениях люди или их нет в данный момент времени, а воздух надо подать, выдерживая предписываемую СНиПом кратность воздухообмена во всех комнатах и закоулках. Если пользоваться не форточками, а приточно-вытяжными установками, то по действующим сейчас нормативам нужно подать свежего воздуха на одного человека минимум по 60 м 3 /ч и распределить его по дому. Дышаться теперь будет точно хорошо (даже вольготно), но вот начинает беспокоить мысль о том, что весь воздух который почистили, догрели и закачали в дом в большом количестве через вытяжку опять «выбрасывается на ветер», унося с собой все перечисленные выше затраты. Можно, конечно, еще хорошо заплатить и поставить на приточку-вытяжку специальный теплообменник – рекуператор, который позволит отбирать тепло от вытяжного воздуха и использовать его для нагрева холодного приточного воздуха. Так и поступает богатая Европа. Конечно же, она богата потому, что там привыкли считать деньги. Все очень просто: при их ценах на энергоносители перечисленное выше оборудование быстро окупается, а население давно уже привыкло к комфорту и готово, в большинстве своем, к значительным первоначальным затратам на достойный климат в жилище. У нас же ситуация несколько иная. Пока еще относительно низкие цены на природный газ и другие энергоносители в России ставят под вопрос окупаемость подобного оборудования. «Приточка» в доме, даже без рекуперации, воспринимается сейчас как что-то элитарное на фоне низких доходов и соответствующей непритязательности в быту основной массы населения. Тем не менее, интеграция в мировую экономику открывает для России возможность воспользоваться всеми достижениями цивилизации. Очевидно, что для этого надо взять лучший зарубежный опыт, отечественный творческий потенциал и создать собственное инновационное оборудование максимально адаптированное в первую очередь для России. Таким оборудованием и является воздушная климатическая система «АНТАРЕС Комфорт». В основу работы системы положен североамериканский опыт по воздушному отоплению, как наиболее рациональный и в итоге менее дорогой по затратам, чем известные европейские решения. Суть его заключается в организации в доме постоянной циркуляции воздуха и использовании его в качестве теплоносителя. При этом для поддержания комфортного состава воздуха необходим значительно меньший приток свежего воздуха, поскольку для дыхания используется весь объем воздуха здания. А меньше приток, значит и меньше нагретого и использованного воздуха надо выбрасывать через вытяжку. Итог – значительная экономия на нагреве приточного воздуха. При этом, благодаря канальной системе движения воздуха, появляется возможность увлажнения и постоянной очистки воздуха от загрязнений (пыль, запахи, бактерии…) «в одной точке», что весьма затруднительно в реализации при классической «водянке». А установка одного канального испарителя и внешнего компрессорно-конденсаторного блока позволяет легко решить проблему охлаждения всего воздуха в здании летом. Таким образом, в одной воздушной климатической системе рационально объединяются три классических функции: отопление, вентиляция и кондиционирование (охлаждение) с дополнительными функциями по глубокой очистке и увлажнению воздуха внутри дома. Свидетельством совершенства подобных климатических систем выступает тот факт, что они как-то незаметно прижились в современных офисах, театрах, крупных магазинах, спортивных сооружениях, а так же в автомобилях, самолетах и даже космических станциях. И еще, более 300 млн. жителей США и Канады живут сейчас в домах с такими системами.

Теперь подробнее о первой отечественной воздушной климатической системе «АНТАРЕС Комфорт» (в дальнейшем ВКС). Она традиционно состоит из двух основных частей: генераторной части (выработка тепла или холода) и «транспортной» системы, доставляющей тепло или холод в помещения, используя в качестве теплоносителя воздух. При этом важным, как это было уже сказано выше, является то, что при работе системы воздух в доме постоянно циркулирует, подвергаясь очистке, нагреву или охлаждению с подмесом с улицы в необходимом количестве свежего воздуха и удалением использованного из сан. узлов, через кухонную вытяжку и из технических помещений. На Рис. 3 схематично показано устройство и функционирование ВКС в режиме отопления.

1. Тепловой контур здания; 2. Подающий воздуховод (ВНИМАНИЕ! Особенность ВКС «АНТАРЕС Комфорт»: все подающие воздуховоды, как правило, гибкие с шумоглушением для гарантированного отсутствия шума оборудования в помещении и удобства монтажа); 3. Регулирующий дроссель для балансировки системы; 4. Подающий узел (отвод-переход с круглого сечения на прямоугольное для установки прямоугольных подающих решеток); 5. Жилое помещение; 6. Термостат для управления ВКС (включение-выключение, переключение режимов, установка температуры, программирование изменения температуры в течение дня и на протяжении недели и д.р.); 7. Обратный воздуховод, выполненный в стене. (ВНИМАНИЕ! Особенность ВКС «АНТАРЕС Комфорт»: Обратные воздуховоды полностью или частично выполнены и в виде гибких шумоглушащих воздуховодов для гарантированного подавления шума оборудования в жилых помещениях); 8. Блок автоматики для управления оборудованием системы по командам термостата (ВНИМАНИЕ! Особенность ВКС «АНТАРЕС Комфорт»: автоматика выполнена в виде выносного блока для установки на DIN-рейку); 9. Подающий коллектор (обычно воздуховод прямоугольного сечения к которому присоединяются на «врезках» гибкие подающие воздуховоды; 10. Корпус блока воздухонагревательного (ВНИМАНИЕ! Особенность ВКС «АНТАРЕС Комфорт»: все основное оборудование имеет блочное исполнение); 11. Воздухонагреватель электрический. Выполнен в виде съемной кассеты. Может быть основным источником тепла, резервным или временным (на время отделки дома или до подключения к основному источнику тепла). Кассета может и не устанавливаться. При этом вместо неё устанавливается заглушка (ВНИМАНИЕ! Особенность ВКС «АНТАРЕС Комфорт»: электрический нагрев может одновременно использоваться с другими видами нагрева воздуха); 12. Воздухонагреватель водяной канальный (ВНИМАНИЕ! Особенность ВКС «АНТАРЕС Комфорт»: намеренно применены широкораспространенные стандартные канальные водяные теплообменники прямоугольного сечения). Водяной теплообменник позволяет подключать отопительный котел на любом виде топлива и обеспечивает максимальный съем тепла при увеличении скорости обдува (ВНИМАНИЕ! Особенность ВКС «АНТАРЕС Комфорт»: именно таким образом реализован уникальный режим «Ускоренный прогрев» когда необходимо нагреть помещения в максимально короткое время; 13. Вентилятор – «сердце» системы. ВНИМАНИЕ! Особенность ВКС «АНТАРЕС Комфорт»: применен вентилятор нового поколения, рабочее колесо которого имеет обратно загнутые лопатки, а привод является ВЕНТИЛЬНЫМ с плавной регулировкой оборотов. Такой вентилятор имеет значительно более высокие напорные характеристики, КПД и функциональные возможности чем традиционные вентиляторы, применяемые до сих пор в подобном оборудовании зарубежных производителей; 14. Фильтр. Может быть механическим со сменными картриджами или электронным с более тонкой фильтрацией и периодической чисткой (без замены фильтрующих элементов); 15. Обратный коллектор. Объединяет потоки гибких возвратных воздуховодов и служит для стыковки с фильтром. ВНИМАНИЕ! Особенность ВКС «АНТАРЕС Комфорт»: в конструкции обратных коллекторов заводского изготовления предусмотрены отверстия для установки стандартного стерилизатора, гигростата и канального увлажнителя, закрытые специальными заглушками до установки этого оборудования. 16. Водогрейный котел на любом виде топлива. Единственное требование: что бы котел обеспечивал автоматическое поддержание температуры воды на выходе и имел соответствующую мощность. 17. Помещение санузла; 18. Регулирующий дроссель для балансировки системы; 19. Подающий узел (отвод-переход с круглого сечения на прямоугольное для установки прямоугольных подающих решеток); 20. Гибкий утепленный приточный воздуховод; 21. Регулирующий дроссель для приточного воздуха; 22. Вытяжная труба вентиляции; 23. Подающий воздуховод (гибкий с шумоглушением).

Рис. 3

При наличии теплоцентрали нагреватель водяной может быть подключен к ней с применением соответствующего циркуляционного насоса, который будет включаться, и выключаться блоком автоматики ВКС. На Рис.4 приведена схема подключения воздухонагревателей водяных квартирных ВКС в случае многоквартирного дома с центральным теплоснабжением.

1. «Стояк» системы центрального отопления.

Рис. 4

На Рис. 5 схематично показано устройство и функционирование ВКС в режиме охлаждения помещений в летнее время (в России принято при этом говорить о кондиционировании, хотя этот термин имеет более общее значение. «Кондиционирование воздуха - автоматическое поддержание в закрытых помещениях всех или отдельных параметров воздуха (температуры, относительной влажности, чистоты, скорости движения) с целью обеспечения главным образом оптимальных метеорологических условий, наиболее благоприятных для самочувствия людей, ведения технологического процесса, обеспечения сохранности ценностей. СНиП 41-01-2003»). Для осуществления функции охлаждения система, в общем случае, дополнительно оснащается канальным испарителем 1 и внешним компрессорно-конденсаторным блоком 2, соединенным между собой трубами для циркуляции хладагента 3. Управление работой этой «холодильной машины» осуществляется с помощью того же термостата 6 (Рис.3), при этом команды для дополнительного оборудования формируются тем же блоком автоматики 8 (Рис.3).

1. Канальный испаритель; 2. Газовая и жидкостная линии хладагента; 3. Внешний компрессорно-конденсаторный блок.

Рис. 5

Если нет источника дешевого тепла, а внешний компрессорно-конденсаторный блок имеет функцию теплового насоса (по классификации это тепловой насос «Воздух-воздух»), то таким оборудованием можно отапливать помещения в межсезонье со значительной экономией электроэнергии. Работа системы в этом случае показана на Рис.6.

1. Канальный конденсатор; 2. Газовая и жидкостная линии хладагента; 3. Внешний компрессорно-испарительный блок.

Рис. 6

В режиме теплового насоса направление движения хладагента в магистралях 2 меняется на противоположное и канальный испаритель 1 становится конденсатором, а теплообменник компрессорно-конденсаторного блока 3 – испарителем. Низкопотенциальное тепло зимней атмосферы, таким образом, закачивается в дом и используется для его отопления. Для работы в условиях российской зимы такой тепловой насос должен быть обязательно оснащен специальным «зимним» комплектом, но, в любом случае, со снижением температуры ниже -25 о С его эффективность обычно значительно падает и необходимо предусматривать резервные источники тепла (например, электрическая кассета, печь-камин и т.д.) на случай экстремально низких температур.

Менее зависимы от атмосферной температуры тепловые насосы типа «грунт-воздух», схема работы которого показана на Рис.7. В этом случае для отопления дома используется тепло земли, извлекаемое из «недр» посредством теплообменников, в виде труб с теплоносителем, опущенных в скважины 4 рядом или под домом.

1. Канальный конденсатор; 2. Компрессорно-испарительный блок с теплообменником; 3. Трубы для циркуляции теплоносителя; 4. Система скважин.

Рис. 7

Это же оборудование можно использовать и для охлаждения помещений летом, наоборот перекачивая излишнее тепло из помещений в грунт. Работа системы в этом режиме показана на Рис.8.

1. Канальный испаритель; 2. Компрессорно-конденсаторный блок с теплообменником; 3. Трубы для циркуляции теплоносителя; 4. Система скважин.

Рис. 8

В принципе, тепловые насосы можно использовать и для подогрева воды в системе горячего водоснабжения дома в промежутках между их работой на воздушную климатическую систему по поддержанию требуемых температур в помещении, что еще более поднимет экономическую эффективность применения и снизит сроки окупаемости такого оборудования.

Еще один альтернативный источник «чистого» тепла это солнечные коллекторы. Как известно, солнечные коллекторы широко применяются, особенно в южных регионах для получения горячей воды. Воздушная климатическая система «АНТАРЕС Комфорт» может эффективно использовать эту воду для отопления дома в ночное время, например в межсезонье, когда возрастает разность между дневной и ночной температурами. На Рис. 9 приведена возможная схема работы системы с использованием солнечного коллектора 1, аккумулятора тепла водяного 5 и канального воздухонагревателя водяного 4. На случай пасмурных дней и значительных ночных похолоданий в системе целесообразно предусмотреть установку резервного воздухонагревателя электрического 3.

1. Солнечный коллектор; 2. Трубы для циркуляции теплоносителя; 3. Воздухонагреватель электрический; 4. Воздухонагреватель водяной; 5. Аккумулятор тепла водяной.

Рис. 9

На всех схемах (Рис.3…9) использованный воздух (нагретый зимой или охлажденный летом) удаляется из дома через вытяжку (вентиляционную трубу 22 Рис.3) и это тепло или холод теряются безвозвратно. При этом система, естественно, должна потратить столько же тепла или холода для нагрева или охлаждения свежего приточного воздуха, поступающего на замену выброшенного, для сохранения температуры в помещениях дома. ВКС «АНТАРЕС Комфорт» полностью совместима с современными системами рекуперации, позволяющими оставить в доме тепло или холод и даже влагу вытяжного воздуха и избежать затрат энергии на «подготовку» приточного воздуха. На Рис. 10 приведена схема работы системы с использованием рекуператора в режиме отопления. Зимой обычно наблюдается эффект «высушивания» воздуха в помещениях дома, поскольку влага, удаляемая из дома вместе с вытяжным воздухом, не восполняется «сухим» холодным приточным воздухом. В этом случае целесообразно применить наряду с канальным увлажнителем ВКС еще и рекуператор с переносом влажности. У таких рекуператоров пластинчатый теплообменник 5 выполнен в виде специальной мембраны не только передающей тепло, но и пропускающей молекулы воды из вытяжного потока к приточному.

1. Приточный воздуховод ВКС; 2. Вытяжка санузла; 3. Приточный воздуховод рекуператора; 4. Регулирующий дроссель для приточного воздуха; 5. Рекуператор с переносом влажности; 6. Вытяжная труба вентиляции.

Рис. 10

Работа системы с рекуперацией холода показана на Рис.11.

1. Приточный воздуховод ВКС; 2. Вытяжка санузла; 3. Приточный воздуховод рекуператора; 4. Регулирующий дроссель для приточного воздуха; 5. Рекуператор; 6. Вытяжная труба вентиляции.

Рис. 11

Во всех случаях применения рекуперации это оборудование окупается при использовании относительно дорогих источников тепла, таких как, например, электричество, но не надо забывать, что рекуператор – это приточно-вытяжная установка, позволяющая увеличивать воздухообмен в доме за счет встроенных в рекуператор вентиляторов (на приток и вытяжку) в случае необходимости дополнительного проветривания, например, при большом количестве гостей…

Как следует из вышеприведенного, во всех случаях «транспортная» система ВКС оставалась неизменной. Менялись только источники получения тепла или холода. Таким образом, ВКС является современной системой, обеспечивающей максимальный комфорт, экологичность и высокую энергоэффективность дома, с возможностью использования всего комплекса различных источников тепла или холода, включая альтернативные с минимальным количеством переделов одного вида энергии в другой. .

Юрий Пестерев
Главный конструктор
ЗАО «АНТАРЕС Комфорт»
Апрель, 2013 г.

От автора

Егоров С.Н.

Причинами, побудившими меня взяться за перо, были многочисленные беседы со специалистами в области отопления домов и с нашими заказчиками. Может показаться странным, но часто заказчики лучше осведомлены, что такое воздушное отопление, чем специалисты-отопители. В качестве примера из практики вспоминается случай, произошедший со мной на Строительном форуме в Нижнем Новгороде. Один из участников пытался доказать мне, что геотермальный тепловой насос лучше, чем воздушное отопление. Я с ним не стал спорить, поскольку это был бы спор каменщика и повара о том, что лучше – шашлык или мангал.

В этой брошюре я попытался рассказать о том, что такое воздушное отопление, в чем его преимущества перед другими видами отопления, а также о нашей системе воздушного отопления «АНТАРЕС Комфорт».

Введение

Лень – двигатель прогресса. Как приятно сидеть дома в комфортной обстановке с бокалом … (по настроению) и не задумываться о том, как она обеспечивается. А если за это и практически платить не надо, то… Но об этом можно только мечтать. Хотя …

А давайте попробуем разобраться, что нам обеспечивает комфорт.

Во-первых – воздух. Он должен быть оптимальной температуры (как правило, 20-24ºС), нормальной влажности (40-55%), свежий, чистый (механически и биологически) и иметь небольшое движение (примерно 0,2-0,4 м/с). Во-вторых – управление освещением в доме и вокруг него. В-третьих – удобство пользования бытовыми приборами и в первую очередь – мультимедийными. И, наконец – безопасность. Контроль входа в дом, контроль проникновения через окна и заборы, управление воротами и дверями, противопожарные системы, электробезопасность и т.д.

Все системы могут быть сведены в единый центр, который называется «Умный дом». Современные системы «Умный дом» имеют функцию удаленного управления и контроля.

Одной из важнейших функций «Умного дома» является энергосбережение. Максимальные затраты энергии приходятся на «погоду в доме». Тому как уменьшить затраты на поддержание комфортных параметров воздуха в доме и посвящена данная статья.

Воздушное отопление – что это

При всей очевидности вопроса дать внятный ответ на него не просто. Давайте разбираться последовательно.

Попробуйте в какой-нибудь честной компании задать вопрос, какие виды отопления они знают. Ответов будет масса:

• водяное (обыватель),
• электрическое (дачник),
• инфракрасное (продвинутый дачник),
• газовое, на мазуте, на солярке, дровяное и т.п. (что в голову пришло, а потом, подумав немного, поправит себя и скажет – печное),
• воздушное (много раз бывал в Северной Америке),
• геотермальное (Камчатка и Исландия – любимые курорты),
• на тепловом насосе (продвинутый собеседник),
• на солнечных коллекторах (эколог),
• костер (турист),
• и т.д.

А что такое вообще понятие отопление. Обратимся к БСЭ.

Отопление , искусственный обогрев помещений в холодный период года с целью возмещения в них теплопотерь и поддержания на заданном уровне температуры, отвечающей условиям теплового комфорта, а иногда и требованиям технологического процесса .

В данном определении не сказано о температуре чего идет речь. Зато медицинская энциклопедия это конкретизирует.

Отопление , техническая система, обеспечивающая нагревание воздуха и внутренних поверхностей помещений с целью поддержания заданной температуры воздуха .

Так вот где собака порылась – воздух надо нагреть! Конечно, если бы мы были русалками и русалами, то вопрос нагрева воды нас бы интересовал существенно больше, чем нагрев воздуха. А так…

Но давайте же разберёмся, что такое воздушное отопление и чем оно отличается от водяного, электрического и т.д.?

Обратимся опять к БСЭ.

Водяное отопление , наиболее распространенная отопительная система, применяемая в современных жилых, общественных и промышленных зданиях; тепло в отапливаемые помещения передаётся горячей водой через находящиеся в них отопительные приборы.

А что говорится о воздушной системе?

Воздушное отопление , система отопления помещений горячим воздухом. В. о. включает: воздухоподогреватели, в которых воздух может нагреваться горячей водой, паром (в калориферах), теплом, выделяющимся от сгорания различных видов топлива (в огневоздухоподогревателях), а также электричеством (в электровоздухоподогревателях); воздуховоды, подводящие воздух в отапливаемые помещения; воздухоподающие и воздухозаборные решётки, через которые воздух подаётся в отапливаемые помещения и забирается для подачи к воздухоподогревателю; запорно-регулирующие клапаны в воздуховодах. При расположении воздухоподогревателя непосредственно в отапливаемом помещении воздуховоды, решётки и клапаны могут не устраиваться .

Как говорил Штирлиц: «Запоминается последняя фраза». Но тогда получается, что если в воздухоподогреватель подается вода, то воздушное отопление эквивалентно водяному. Если пар – паровому. Если электричество – электрическому. Если в нем сгорает топливо (дрова, уголь мазут и т.д.), то воздушное отопление эквивалентно печному. Следовательно – нет другого отопления, кроме воздушного.

Да, но у воздушной системы могут ещё присутствовать воздуховоды как подающие, так и возвратные. И этого нет в других системах отопления. Таким образом, правильнее воздушной системой отопления называть систему транспортировки воздуха от воздухоподогревателя до потребителя и обратно по системе воздуховодов. Конечно, в систему входят также воздухоподогреватель, запорно-регулирующие клапаны, подающие и возвратные решетки. Но суть воздушной системы отопления – это транспортировка воздуха по воздуховодам.

Вот теперь всё встаёт на свои места. Водяная система отопления – это система транспортировки нагретой воды от теплогенератора до воздухоподогревателя. Электрическая система – это система транспортировки электроэнергии от электрогенератора до электрического воздухоподогревателя. И т.д.

Но не надо думать, что в доме может быть только одна система отопления. Их может быть и несколько. К примеру, водяная в гараже, воздушная в доме, водяные теплые полы в санузлах. А отопительный котел (теплогенератор) один.

Общая схема отопления приведена на этом рисунке. В конкретной реализации какие-либо элементы могут отсутствовать или объединяться в единый блок. Например, классическое водяное отопление на АОГВ. Топливо (газ) подается на теплогенератор (АОГВ). Соответственно отсутствуют электрогенератор и транспортировка электроэнергии. Воздухонагреватель находится там же, где потребитель. Соответственно отсутствует транспортировка воздуха.

Ну а теперь давайте попытаемся разобраться какими качествами обладает воздушная система отопления, отличающая её от других видов отопления.

Температура воздуха в доме – это только необходимое условие комфорта. Кроме этого, воздух должен быть чистым, свежим и оптимальной влажности. Как этого добиться? Да очень просто. Нужно удалить из дома «грязный» воздух, добавить к внутреннему воздуху свежий воздух извне, очистить его от загрязнителей (пыли, дыма, бактерий и т.п.), увлажнить или осушить. И всё! Конечно, можно в каждом помещении поставить один или несколько агрегатов, которые бы прогоняли через себя воздух и обрабатывали его. А так же по приточно-вытяжной установке в каждое помещение. Но это решение мало того, что дорогое, агрегаты-то не бесшумные. Очистить воздух от загрязнителей возможно только в установке, в которой есть вентилятор. Кстати, а в приточно-вытяжной установке аж два вентилятора. Шум для офиса может и ничего, а для спальни – катастрофа (конечно, если Вы не оглохли до того).

Правильнее создать центр комплексной обработки воздуха, в котором к внутреннему воздуху помещений подмешивается свежий воздух извне, после этого подогревается (или охлаждается), увлажняется (или осушается), очищается от различных загрязнителей (пыль, пыльца, дым, бактерии и т.д.) и раздается системой воздуховодов по дому. Таким образом, мы получаем оптимальные параметры воздуха в доме, с одной стороны, а с другой, убираем шумящие вентиляторы в технические помещения.

Надеюсь, что у Вас не возникает сомнения, что обработать таким образом воздух не сможет ни водяная система отопления, ни инфракрасная, ни электрическая или печная. Обработка воздуха прерогатива воздушной системы.

Так мало того, только с помощью воздушной системы отопления можно добиться выравнивания температуры по всему объему дома, включая каждое помещение. А это снижает энергозатраты на поддержание заданных параметров воздуха в доме. В частности, при наличии гостиной со вторым светом или открытого лестничного проема нет проблемы перегрева верхнего этажа, свойственного водяному отоплению. Как показывает пятидесятилетний опыт эксплуатации воздушных климатических систем в США и Канаде, по сравнению с водяным отоплением энергозатраты сокращаются примерно в 1,5 раза. Воздух нельзя заморозить, воздуховоды не протекают, отсутствуют сквозняки, а застоя воздуха нет, воздух свежий, а форточки закрыты. Кроме того, первоначальные затраты на воздушную климатическую систему ниже, чем на совокупность локальных агрегатов и систем, которые по совокупности обеспечат аналогичный комфорт.

Не зря же североамериканцы уже 50 лет в подавляющем числе своих домов устанавливают воздушные климатические системы, а не радиаторы водяного отопления. Для России это пока экзотика. Но не далек тот день, когда и в России современный энергосберегающий дом будет немыслим без воздушной климатической системы.

История воздушного отопления

Шалаш из Аркаима

История отопления жилищ насчитывает тысячелетия. Пропустим эру костров и пещер и перейдем сразу к этапу развития человечества, когда появились первые дома – рукотворные пещеры. Во время археологических раскопок стоянки Alvnaset на территории Лапландии поблизости шведского городка Воуллерим (IV тысячелетие до н. э.) и в степном Зауралье (Челябинская обл., Россия) при исследовании городища Аркаим (III-II тысячелетие до н.э.) были обнаружены первые инженерные системы отопления жилищ, которые включали в себя: яму, в которой разводился костер, воздуховод в земле для подачи свежего воздуха, дымоход для удаления большей части дымовых газов и системы воздуховодов для распределения тепла по жилищу.

Первое письменное описание системы отопления сделал в конце 1 века до н.э. римский архитектор и инженер Витрувий. Он подробно описал устройство гипокауста. Это была система искусственного обогрева римских терм и жилых помещений при помощи горячих газов. Отопительное устройство состояло из печи, расположенной вне отапливаемого помещения, и системы труб и полостей, проводящих нагретый воздух.

Гипокауст

Витрувий (Vitruvius) – римский архитектор и инженер второй половины 1 в. до н. э. Автор трактата "Десять книг об архитектуре", где рассмотрены градостроительные, инженерно-технические и художественные вопросы, обобщен опыт греческого и римского зодчества.

Гипокауст лат hypocaustum от греч hypoacute – под, внизу и kaustoacutes – нагретый, раскалённый. - Отопительное устройство для обогрева бань и жилых помещений.

Процесс отопления разбивался на два этапа. На первом – в печи рядом с домом разводился огонь, и дымовые газы, проходя под полом и по каналам в стенах, нагревали строительные конструкции. После того как процесс горения прекращался, дымовые трубы закрывались и открывались специальные люки и задвижки в подпольных каналах. Наружный воздух, проходя через печь гипокауста, нагревался в этих каналах и поступал в отапливаемые помещения. Таким образом, гипокауст был одновременно системой приточной вентиляции с подогревом приточного воздуха и системой теплых полов.

Раскопки гипокауста в Бейруте

Следует отметить, что гипокаусты использовались не только в Риме, но и в Древней Греции, Египте, а также в Китае и Корее (они там назывались ондоль - "теплые полости"). А Вы думали, почему вся жизнь в восточной Азии проходит на полу?

Гипокаусты использовались на протяжении многих веков в разных странах. В частности отопление главного комплекса Соловецкого монастыря было реализовано с помощью гипокауста.

Строительство гипокауста и его эксплуатация были очень дорогостоящими. Поэтому они применялись только в общественных зданиях и домах знати.

Русская печь

В XV веке была разработана русская печь. В «русской системе» отопления впервые воздух нагревался через непосредственный контакт воздушной массы с раскаленной поверхностью печи, исключая возможность попадания продуктов сгорания в помещения. Продукты сгорания удалялись через дымовую трубу, а сама печь располагалась внутри отапливаемого помещения. Благодаря тому, что печь находилась внутри дома, тепло нагретой печи расходовалось очень экономно. А за счет оригинальной конструкции удалось добиться КПД печи более 60% (как у современных печей). Да и стоимость русской печи не шла ни в какое сравнение с гипокаустом.

В отличие от гипокауста русскую печь нельзя назвать системой воздушного отопления, поскольку в чистом виде русская печь не предусматривает транспортировку тепла в несколько помещений. Но на базе её создавались системы воздушного отопления. К примеру, отопление Грановитой палаты в Московском Кремле.

С различными модификациями этот способ отопления дошел до наших дней в виде различного вида кирпичных (русская, шведка, голландка и т.д.), металлических печей (различного вида буржуйки, Булерьян, Профессор Бутаков и т.п.) и закрытых каминов.

Профессор Бутаков

Техника огневоздушного отопления совершенствовалась. В конце XVIII в. архитектор Н. А. Львов опубликовал правила конструирования и расчета системы огневоздушного отопления. В начале XIX в. немецкий профессор Мейснер описал физические закономерности воздушного отопления, а русский инженер Н. А. Аммосов применил огневой калорифер с металлическими трубами для нагревания воздуха в здании, что по силе своего действия было эквивалентно трем десяткам обычных печей. Такая технология использовалась в общественных зданиях на протяжении нескольких десятков лет.

Кстати, батареи водяного и парового отопления были изобретены приблизительно в 1855 г. российским инженером итальяно-немецкого происхождения Францом Карловичем Сан-Гали. Поначалу он назвал их по-немецки – «хайцкёрпер» (горячая коробка), а потом придумал и русское название - батарея. По началу батарея была неказистая и представляла собой систему труб с вертикальными дисками. Современные батареи и кассеты водяных теплообменников имеют тот же принцип работы – максимум площади теплосъема при минимуме объема воды.

До конца XIX века движение воды в трубах водяного отопления и воздуха в системах воздушного отопления осуществлялось за счетестественных сил природы. Развитие техники привело к появлению водяных насосов и вентиляторов, что кардинально повлияло на системы отопления. Появилась возможность создания тепловых узлов, которые обслуживали один или несколько домов от одного теплогенератора, уменьшить диаметры труб водяного и воздушного отопления, более точно дозировать количество тепла, которое надо подать в каждое из помещений. А это в свою очередь привело к сокращению затрат на отопление.

Современные системы воздушного отопления (СВО) используют принудительную циркуляцию воздуха за счет канального вентилятора. Обычно вентилятор устанавливается в одном блоке с теплообменником.

Первые системы воздушного отопления современного типа, предназначенные в основном для отопления индивидуальных домов, создали в начале прошлого века после того, как на одном из машиностроительных предприятий Германии стали выпускать простейшие модели газовых воздухонагревателей. Позднее более совершенные газовые воздухонагреватели стали делать в Северной Америке.

Устройство воздухонагревателя США

Настоящий бум внедрения СВО начался в США и Канаде в 40-60-х годах XX века, когда в технологии производства газовых воздухонагревателей произошел “прорыв” – коэффициент использования тепла при сгорании топлива достиг 80%. В настоящее время подавляющее большинство индивидуальных домов США и Канады оснащены этими системами.

В простейшем случае система воздушного отопления выполняет функцию отопления, механической очистки (от пыли) и приточной вентиляции (как в автомобиле – ведь там воздушная система отопления). А если добавить все опции, то получим тонкую очистку воздуха (электростатический и угольный фильтр), увлажнение воздуха, охлаждение (в жаркое время) и бактериологическую очистку воздуха (УФ-стерилизатор), температурное зонирование и программирование по времени суток и по дням недели параметров воздуха в зонах, удаленное мониторирование и управление климатом, т.е. систему климат-контроля дома.

Замечу, что, вообще говоря, под термином кондиционирование подразумевается поддержание определенных параметров воздуха, а не его охлаждение, как думают многие.

Газовый воздухонагреватель
Goodman, США

В России системы воздушного отопления в индивидуальных домах начали устанавливать с середины 90-х годов прошлого века, используя импортные воздухонагреватели Goodman, Lennox и т.д.

В настоящее время начато производство Российских воздухонагревателей «АНТАРЕС Комфорт», которые по большей части параметров превосходят западные воздухонагреватели и учитывают российскую специфику – отсутствие стабильного электроснабжения, отсутствие газа еще во многих населенных пунктах, разрешительную систему, временное проживание в загородных домах, разрыв между временем отделки дома, и когда подведут газ и т.д.

Медленно, но верно современные системы воздушного отопления пробивают себе дорогу на Российских просторах. Этому способствуют и люди, волею судьбы пожившие в США и Канаде, и туристы, ездящие на горнолыжные курорты Альп и Финляндии, и народная молва: «Сосед поставил – интересно, батарей нет, а в доме тепло, воздух свежий, и сухости нет и сквозняков, дети не болеют. А я о чем думал, когда ставил батареи?»

Краткий обзор существующих воздухонагревателей

Вспомним определение системы воздушного отопления.

В. о. включает: воздухоподогреватели, в которых воздух может нагреваться горячей водой, паром (в калориферах), теплом, выделяющимся от сгорания различных видов топлива (в огне, воздухоподогревателях), а также электричеством (в электровоздухоподогревателях)…

В соответствии с этим определением и рассмотрим агрегаты воздушного отопления, представленные на российском рынке.

Воздухонагреватель
Hi-Velocity

Бытует мнение, что воздухонагреватели, в которых сгорает топливо, самые экономичные. Это мнение основано на предположении, что единственной статьёй расхода является плата за топливо. Однако это заблуждение. Агрегаты, в которых сгорает топливо, требуют квалифицированное обслуживание. В случае если в качестве топлива используется магистральный газ, то плата за обслуживание газового воздухонагревателя окажется выше, чем стоимость использованного газа. Но зато можно себя утешать тем, что в мировом масштабе Вы совершаете богоугодное дело – экономите топливо и даете работу сервисной компании.

Отличительные особенности системы воздушного отопления «АНТАРЕС Комфорт»

Как следует из определения воздушное отопление – это система, включающая в себя: воздухонагреватель, систему подающих и возвратных воздуховодов, воздухоподающие и воздухозаборные решётки, запорно-регулирующие клапаны в воздуховодах.

Ядром системы является воздухонагреватель. Именно он накладывает ограничения на все остальные элементы системы. А основной частью воздухонагревателя является вентилятор.

Вентилятор ЕС

В воздухонагревателе «АНТАРЕС Комфорт» впервые в мировой практике был применен вентилятор с вентильным двигателем (ЕС – мотор) и колесом с назад загнутыми лопатками. Это решение позволило существенно упростить систему управления двигателем, поскольку в отличие от асинхронных двигателей, которые применялись в оборудовании американских производителей, вентильный двигатель имеет встроенный плавный пуск, плавную регулировку оборотов вращения, может работать при пониженных напряжениях и ещё ряд преимуществ.

Вентилятор-улитка

После запуска в производство агрегатов «АНТАРЕС Комфорт» в Россию начали поступать газовые воздухонагреватели американской компании Nordyne, на вентиляторах которых были установлены вентильные моторы, но с колесом с вперёд загнутыми лопатками и со стандартной «улиткой». На этих аппаратах допускается плавная регулировка скорости вращения вентилятора, но в документации оговаривается нормируемый расход воздуха, проходящий через воздухонагреватель. У нас они подсмотрели или сами додумались – история умалчивает.

У колеса с назад загнутыми лопатками есть свои преимущества – значительно лучшие напорные характеристики и уменьшенный уровень шума. Американские производители на свои агрегаты такие вентиляторы не ставят. Переход на такие вентиляторы требует внесения серьёзных изменений в конструкцию воздухонагревателя.

В воздухонагреватели «АНТАРЕС Комфорт» устанавливаются вентиляторы немецкой компании EBM-Papst – признанного мирового лидера вентиляторостроения.

Благодаря именно высоким напорным характеристикам вентилятора с вентильным двигателем и колесом с назад загнутыми лопатками, в системе «АНТАРЕС Комфорт» допускается в большом количестве использовать гибкие утеплённые воздуховоды с шумоподавлением типа СОНО (Sono). Эти воздуховоды имеют сопротивление в 10 раз большее, чем гладкие воздуховоды из оцинкованной стали, которые используются в американских системах.

Вопрос шума в воздушных системах стоит вторым после отопления, поскольку по своей природе шум – это колебание воздуха. Если вентилятор не издает никаких звуков, значит он стоит. Два метра гибкого воздуховода с шумоподавлением диаметром 127 мм позволяет погасить шум примерно на 40 дБА, т.е. до значений ниже порога слышимости человеческого уха. Применение жестких шумоглушителей в жилых домах, как правило, не эффективно. Для их правильной установки просто нет места.

Вообще говоря, в системах воздушного отопления есть несколько источников шума. Это, конечно же, вентилятор, запорно-регулирующие клапаны в воздуховодах и вентиляционные решетки. Как спроектировать систему бесшумной, подробно изложено в «Методических рекомендациях по проектированию и монтажу системы воздушного отопления «АНТАРЕС Комфорт», с которой можно ознакомиться на сайте компании ЗАО «АНТАРЕС Комфорт» (www.antarcom.ru).

В газовых воздухонагревателях ещё одним источником шума является шум от работы газовых горелок. Он перекрывает всё. Поэтому спроектировать бесшумную систему на базе газового воздухонагревателя существенно сложнее, чем на базе агрегата «АНТАРЕС Комфорт», который, как отмечалось ранее, имеет водяную и электрическую кассеты для нагрева воздуха.

Впервые в мировой практике в воздухонагревателе «АНТАРЕС Комфорт» появился специальный режим работы системы – «вентиляция». Обычно в этом режиме вентилятор работает на пониженных оборотах. Но, вообще говоря, в любом режиме работы воздухонагревателя «АНТАРЕС Комфорт» скорость вращения вентилятора может быть плавно отрегулирована в диапазоне от 0% до 100% мощности вентилятора. В агрегатах американского производства может быть принудительно включен режим вентиляции (Fan-On). Справедливости ради надо отметить, что сейчас производятся термостаты, в которых можно запрограммировать периодичность включения вентилятора в режиме вентиляции (без изменения температуры воздуха). Но в любом случае скорость вращения вентилятора будет такой же, как и в рабочем режиме и, соответственно, энергопотребление. Может возникнуть вопрос, а нужен ли режим вентиляции? Нужен. Если нет движения воздуха, то возникает ощущение духоты и появляется желание открыть окна, хотя кислорода в доме достаточно. А через открытые окна из дома уходит большое количество тепла, а вместе с теплом – деньги.

Спецификой России является частое использование домов в режиме загородной дачи, т.е. для периодического проживания. Специально для этого в воздухонагревателе «АНТАРЕС Комфорт» предусмотрен режим «ускоренного прогрева» дома. Этот режим введен также впервые в мировой практике.

Рассмотрим теперь какие преимущества у воздухонагревателя «АНТАРЕС Комфорт» с водяным теплообменником (далее водяным воздухонагревателем) по сравнению с газовыми воздухонагревателями.

1. Водяной воздухонагреватель "АНТАРЕС Комфорт" может работать с любым отопительным котлом (газовым, жидкостным или твердотопливным), который имеет систему управления режимом горения и поддержания температуры теплоносителя (включая отечественные котлы, которые адаптированы под особенности "местного" топлива, условия эксплуатации и разрешительную систему), или от теплоцентрали , в то время как для газового воздухонагревателя необходим газ.
2. В современном доме кроме отопления как минимум необходимо горячее водоснабжение. Поэтому при использовании водяного воздухонагревателя необходим один отопительный котел, а при использовании газового воздухонагревателя – дополнительный газовый водонагреватель. Каждый из газовых приборов требует не только заключения договора на его обслуживание, но и получения разрешения на его установку. Это делает установку газовых воздухонагревателей весьма затратным. А если дом более 500 м², то нужно устанавливать два воздухонагревателя. А если нужны ещё теплые полы, водяное отопление гаража, нагрев бассейна и т.д.? При использовании водяного воздухонагревателя можно обойтись одним отопительным котлом и, соответственно, одной точкой подключения. Кстати, от одного отопительного котла можно запитать несколько домов на участке. С газовыми воздухонагревателями этого не получится.
3. Водяные воздухонагреватели не требуют согласования их установки с разрешительными органами в отличие от газовых. Согласовать водяной отопительный котел с нашими газовщиками существенно проще, чем газовый воздухонагреватель. К размещению газового оборудования предъявляются жесткие требования, а водяные воздухонагреватели могут устанавливаться в любых местах.
4. На водяном воздухонагревателе легко реализовать увеличение мощности нагрева (относительно номинальной). Для этого достаточно увеличить объём прокачиваемого через воздухонагреватель воздуха, как в печке автомобиля. Именно на этом принципе в воздухонагревателе «АНТАРЕС Комфорт» реализован режим «ускоренного прогрева» . Мало того, при подаче более холодного воздуха (по сравнению с паспортным значением +18ºС) на водяной теплообменник температура воздуха после теплообменника изменится незначительно. Другими словами, мощность воздухонагревателя увеличится . Поскольку мощность водяного отопительного котла рассчитывается исходя из потребностей не только отопления, но и горячего водоснабжения, то, если в период ускоренного прогрева дома не пользоваться активно горячей водой (принимать ванну или душ), вся мощность отопительного котла будет направлена только на отопление. Поэтому скорость нагрева дома водяным воздухонагревателем выше , чем газовым при одинаковой номинальной мощности. В импортных воздухонагревателях режима ускоренного прогрева нет. В газовом воздухонагревателе мощность нагрева на 100% зависит от объёма сжигаемого газа и не зависит от температуры воздуха в доме и скорости обдува теплообменника. При пуско-наладке воздухонагревателя газовые горелки регулируются на оптимальный режим работы и в дальнейшем, при проведении сервисных работ, осуществляется только их чистка и небольшая подстройка. Изменить мощность нагрева можно только в сторону уменьшения путем отключения части горелок. Увеличить мощность относительно номинальной нельзя.
5. Воздухонагреватель "АНТАРЕС Комфорт" имеет блочную структуру с весом каждого блока не более 30 кг , что позволяет перевозить и монтировать воздухонагреватель в одиночку.
6. Блок автоматики воздухонагревателя "АНТАРЕС Комфорт" является внешним и устанавливается в электрическом шкафу. Внутри воздухонагревателя располагаются только датчики, обеспечивающие безопасность и некоторые параметры работы оборудования. Блок автоматики, по сути, является исполнительным устройством, обеспечивающим интерфейс между агрегатом «АНТАРЕС Комфорт» и управляющим устройством. В качестве управляющего устройства может использоваться обычный или программируемый термостат, контроллер многозональной климатической системы или контролер системы «Умный Дом» . Стандартный блок автоматики позволяет управлять вентилятором во всех режимах, циркуляционным насосом, увлажнителем, насосом-охладителем мощностью до 500Вт, а при подключении дополнительного трансформатора – кондиционером и тепловым насосом.
7. Как отмечалось ранее, в воздухонагревателе «АНТАРЕС Комфорт» установлен вентилятор с вентильным двигателем и реализована возможность плавной регулировки частоты вращения вентилятора в режимах: «Вентиляция», «Рабочий нагрев», «Ускоренный нагрев», «Рабочий охлаждение» . Данная регулировка производится при пуско-наладке системы.
8. В агрегате «АНТАРЕС Комфорт» допускается одновременная установка двух нагревательных теплообменников - водяного и электрического . Причем, электрический теплообменник выполнен как три группы нагревательных элементов и, соответственно, каждая группа может быть подключена к своей фазе (при наличии 3-х фазного электрообеспечения дома). Это особенно актуально, если отсутствует магистральный газ и есть двух тарифный электрический счетчик. В дневное время используется, к примеру, твердое топливо (дрова, уголь), а в ночное электричество. Вообще говоря, обычно электрический нагреватель используется как резервный, поскольку при наличии в качестве энергоносителя только электричества целесообразно установить электрический водяной отопительный котел и использовать его для отопления и горячего водоснабжения по схеме, аналогичной использованию газового отопительного котла.
9. Основным вариантом компоновки воздухонагревателя "АНТАРЕС Комфорт" является вертикальная компоновка. Наличие регулируемых ножек позволяет установить воздухонагреватель на не очень ровных поверхностях.
10. Воздухонагреватель "АНТАРЕС Комфорт" рассчитан на использование воздуховодов, которые широко представлены на Российском рынке и производятся в России.
11. Поверхности газового теплообменника имеют высокую температуру , как и у спиральных электронагревателей. Те частицы пыли, которые все-таки проскочили через фильтр, высыхают на теплообменнике и распространяются по дому. Попадая на слизистые оболочки горла и носа, эта пыль вызывает ощущение сухости. Часто это ощущение называют сжиганием кислорода.
12. Воздухонагреватель "АНТАРЕС Комфорт" имеет более привлекательный дизайн по сравнению с импортным оборудованием. Его не стыдно показать гостям.

Совокупность новшеств позволило получить на систему воздушного отопления «АНТАРЕС Комфорт» патент на изобретение РФ № 2439439 . А в связи со вступлением России в ВТО Российские патенты приравнены к международным.

Стоимость и эксплуатационные затраты системы воздушного отопления «АНТАРЕС Комфорт»

В рамках печатной статьи сложно дать точную методику расчета стоимости системы для конкретного дома. Есть ряд факторов, влияющих на стоимость. Это тип топлива, архитектура и конструктив дома, теплотехнические свойства ограждающих конструкций, месторасположение воздухонагревателя в доме, комплектность оборудования (тип воздушного фильтра, наличие увлажнителя и кондиционера, наличие рекуператора и т.д.) и даже расстановка мебели. Поэтому давайте рассмотрим несколько домов и приведем реальные стоимости систем для них. Кроме того, приведём эксплуатационные расходы за отопительный период.

Для начала рассмотрим маленький дом на 96 м² .

Дом на 96 м²

Дом на 96 м²

Итак, дом двухэтажный, второй этаж мансардный. Дом расположен в Подмосковье. Построен по технологии SIP («Экопан»), стены – 164 мм, нижнее перекрытие и крыша – 224 мм. Остекление – 2-х камерный стеклопакет, обычное стекло, площадь остекления – 14,7 м², внешних дверей – три. Энергоноситель – электричество и дрова. Вентиляция с рекуперацией. Общие теплопотери – 7,1 кВт.

Эксплуатационные затраты в первую очередь определяются теплопотерями дома и что является источником тепла, ну и, конечно, режимом использования дома. Данный дом используется в режиме загородной дачи. На буднях поддерживается температура +13ºС, на выходных – +22ºС. За отопительный сезон (214 дней) 2011-2012 гг. было израсходовано на весь участок 5100 кВт электроэнергии и 4 м³ дров. Дрова шли на камин и баню, а электричество – на отопление, ГВС, приготовление пищи, холодильник, станцию биологической очистки канализационных стоков и т.д. В денежном эквиваленте затраты составили примерно 18 тыс. руб. за отопительный сезон или 84 руб. в день. Летом 2012 года в доме установлен тепловой насос воздух-воздух. Это позволит сократить затраты примерно на 4 тыс. рублей за отопительный период (или до 65 руб. в день ) в сопоставимых ценах.

Проект отопления

Посмотрим, во что же обходится установка данной системы.

стоимость базового комплекта , включая монтаж (отопление, очистка воздуха механическим фильтром и естественная вентиляция), составила в ценах 2012 года – 245 тыс. руб. Если межэтажное перекрытие было бы из деревянных двутавровых балок, то стоимость бы понизилась до 235 тыс. рублей .

Если же хочется установить дополнительное оборудование, то установка увлажнителя потянет на 19 тыс. рублей. Установка электростатического фильтра увеличивает стоимость на 42 тысячи. Установка рекуператора добавляет ещё примерно 40 тысяч. Кондиционер обойдется в 130 тысяч. Установка теплового насоса потянет на 170 тысяч (но в этом случае кондиционер устанавливать не нужно, поскольку тепловой насос работает на подогрев и охлаждение воздуха). Если всё сложить получаем примерно 500 тыс. рублей.

С одной стороны, дороговато, а с другой – сейчас деньги есть, пенсия не за горами, а тогда доходы резко уменьшатся. Система воздушного отопления с одной стороны позволяет сократить затраты на отопление в 1,5 раза (а это хорошая прибавка к пенсии), а с другой, воздух в доме с СВО не идет ни в какое сравнение с воздухом в домах, где используется водяное, печное или электрическое отопление. Причем система используется и в холод и в жару, и при пылевых бурях и лесных пожарах, обеспечивая комфорт в доме .

Дом 140м².

Дом на 140 м²

Дом двухэтажный, второй этаж полноценный. Дом расположен в Подмосковье. Построен по технологии SIP («Экопан»), стены – 164 мм, нижнее перекрытие и крыша – 204 мм. Остекление – 2-х камерный стеклопакет, энергосберегающее стекло, площадь остекления – 26,6 м², внешних дверей – две. Энергоноситель – дизельное топливо. Вентиляция с рекуперацией. Общие теплопотери – 9,6 кВт. Дом постоянного проживания. В доме установлен дизельный отопительный котел на 18 кВт.

Проект отопления

Эксплуатационные затраты на отопление за отопительный сезон составляют 1760 л дизельного топлива и 880 кВт*ч электроэнергии на работу вентилятора и циркуляционного насоса отопительного котла. В пересчете на деньги – приметно 52,5 тыс. рублей за 214 дней или 245 руб. в день . Вообще говоря, отопление на дизеле это самое дорогое отопление и, как правило, дороже отопления чисто на электричестве. Кстати, отопление на сжиженном газе , вопреки расхожему мнению, обходится примерно в те же деньги, что и отопление на дизельном топливе .

В данном доме не допускалась прокладка воздуховодов внутри межэтажного перекрытия. Поэтому стоимость базового комплекта системы воздушного отопления и приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией , включая монтаж, составила в ценах 2012 года – 337 тыс. рублей .

Дом 220 м².

Дом на 220 м²

Дом двухэтажный, второй этаж мансардный, в зоне кухни-столовой – второй свет. Дом расположен в Подмосковье. Построен по каркасной технологии с деревянным каркасом, стены – 150 мм утеплителя, нижнее перекрытие и крыша – 200 мм утеплителя. Остекление – 2-х камерный стеклопакет, энергосберегающее стекло, площадь остекления – 40,6 м², внешних дверей – две. Энергоноситель – дизельное топливо. Вентиляция естественная. Общие теплопотери – 15,2 кВт. Дом постоянного проживания. В доме установлен дизельный отопительный котел на 24 кВт и электрический отопительный котел на 8 кВт, в качестве резервного.

Проект отопления

Эксплуатационные затраты на отопление за отопительный сезон составляют 2900 л дизельного топлива и 1400 кВт*ч электроэнергии. В денежном выражении это 93,3 тыс. рублей или 436 рублей в день. Кстати, если бы заказчик согласился установить приточно-вытяжную установку с рекуперацией тепла и влажности, то затраты сократились бы на 350 л дизельного топлива и 200 кВт*ч электроэнергии, другими словами на 11,5 тыс. рублей за отопительный сезон или 54 рубля в день. Таким образом, установка рекуператора окупается за 4 года при его эксплуатации только в отопительный период и за 3 года при круглогодичном использовании.

Стоимость базового комплекта системы воздушного отопления, включая монтаж , составила в ценах 2012 года – 423 тыс. рублей .

Рассмотрим теперь дом, в котором размещение воздухонагревателя и раскладка балок перекрытия произведены оптимально.

Дом 274м².

Дом на 274 м²

Дом двухэтажный, второй этаж мансардный. Дом расположен в Подмосковье. Построен по технологии SIP («Экопан»), стены – 164 мм, нижнее перекрытие – 224 мм. Крыша стропильная с мягким утеплителем 150 мм. Остекление – 2-х камерный стеклопакет, энергосберегающее стекло, площадь остекления – 30,5 м², внешних дверей – одна. Энергоноситель – магистральный газ. Вентиляция естественная. Общие теплопотери – 16,6 кВт.

Проект отопления

Эксплуатационные затраты на отопление за отопительный сезон составляют 3000 м³ газа и 1500 кВт*ч электроэнергии. В денежном выражении это 15,5 тыс. рублей или 72,5 рубля в день. Установка рекуператора, в данном случае, экономически не целесообразна. Срок его окупаемости превосходит срок службы рекуператора.

Стоимость базового комплекта системы воздушного отопления , включая монтаж, составила в ценах 2012 года – 446 тыс. рублей . Предварительный расчет давал стоимость на 170 тыс. рублей больше.

Система воздушного отопления позволяет с относительно небольшими капитальными затратами создать «погоду в доме». Кстати, слово «погода» в русском языке образовалось от имени древнерусского языческого бога Догода, который отвечал за легкий теплый летний ветерок.

Преимущества воздушного отопления в Северной Америке поняли ещё 50 лет назад, и сейчас практически не осталось домов, где бы оно не использовалось. Система воздушного отопления «АНТАРЕС Комфорт» впитала в себя всё лучшее, что есть в импортных системах и максимально адаптирована для Российских условий. Система «АНТАРЕС Комфорт» защищена рядом патентов РФ, которые сейчас приравниваются к международным.

Системы «АНТАРЕС Комфорт» выпускаются уже более 3-х лет и показывают прекрасные эксплуатационные результаты. Накоплен большой опыт установки систем в домах, построенных по различным технологиям и различного размера от 66м² до 500м², причем в этих домах установлено по одному агрегату.

Оборудование «АНТАРЕС Комфорт» имеет все разрешительные документы и сертификаты. Гарантия на оборудование «АНТАРЕС Комфорт» – 3 года.

Совмещение воздушного отопления и вентиляционной системы

Отопление воздушное вместе с вентиляционной системой должно подчиняться санитарным правилам и нормам. Две такие системы можно соединить для более эффективной работы каждой из них.

Для чего нужна вентиляция

Цели систем вентиляции являются простыми и понятными для каждого: система служит для удаления отработанного воздуха из жилых помещений. Ведь когда приготавливается пища, используются санузлы, словом, жизнедеятельность кипит, воздух приобретает следующие черты: повышение влажности, увеличение концентрации пыли, накопление неприятных запахов, понижение количества кислорода. А, между тем, если неприятный запах и пыль – это просто факторы некомфортности, то повышение влажности может привести к воде, которая будет появляться на стенах в виде конденсата.

Итак, система вентиляции служит для того чтобы заменить грязный воздух на свежий. Вентиляция может быть вытяжной и приточно-вытяжной. В последнем случае отопление воздушное, как и вентиляционная система, делается с учетом возможности рекуперации тепла: то есть, отработанный воздух идет рядом с приточным каналом, при этом отдавая ему часть тепла. Самый простой рекуператор может заметно сделать меньше потери тепла через вентиляцию.

Стандарты

Стандарты заложены в приложениях к СНиП 2.04.05-91. Кратность воздухообмена для жилых помещений должна быть не менее 0.35/час. Проще говоря, объем воздуха должен полностью обновляться примерно каждые 3 часа. На одного человека, постоянно присутствующего в помещении, должно быть не меньше 30 куб.м свежего воздуха в час. Что касается кухонь, то здесь идет норма 60 куб.м/час для электрических плит и 90 куб.м/час для газовой плиты на 4 конфорки. Помимо этого, должна быть предусмотрена возможность периодически проветривать помещение с воздухообменом не меньше 180 куб.м/час. Для такой цели применяется форточка или фрамуга у металлопластикового окна, но можно использовать вытяжку.

Для ванных комнат и туалетов – 25 куб.м/час на каждое помещение. Если эти санузлы совмещены, то норма составляет 50 куб.м/час.

Воздушное отопление

Воздушное отопление требуется для того чтобы поддерживать комфортную температуру в холодный период. А какая именно это температура – расписано в ГОСТ 30494-96.
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.

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.

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.

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.

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.

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.

Вопросы безопасности

Конечно же, при проектировании следует учитывать все необходимые противопожарные требования к вентиляционным и отопительным системам. Такие требования полностью прописаны в пособии 13.91 к СНиП 2.04.05-91. 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.

Допускается применять вентиляторы и их кожухи из горючего материала. Конечно, более безопасными являются воздуховоды из оцинковки. Именно такие изделия используются в промышленных помещениях. В целях безопасности рекомендуем ограничивать температуру подаваемого воздуха в жилое помещение до 60 градусов.

Добавить комментарий

В начале максимально простым языком немного теории для понимания предмета статьи. В общем случае нет идеального решения для всех задач, как с точки зрения эффективности, так с точки зрения норм безопасности. В данное время в России нет чёткой устоявшейся терминологии и классификации систем отопления. Попытаемся восполнить информационный беспорядок хотя бы для воздушного отопления, по возможности не пересекаясь со смежными системами...

Большая советская энциклопедия определяет воздушное отопление как систему отопления помещений горячим воздухом.

В первую очередь хотелось бы разделить области применения воздушного отопления:

А) жилой сектор.

Б) коммерческие, промышленные объекты.

При этом смежными областями, которые оказывают решающее влияние на выбор системы отопления, является вентиляция и кондиционирование. Если вентиляция, как и отопление - это регулируемая строительными нормами и правилами область, то кондиционирование в жилом секторе - это чисто вопрос желания и материальной возможности поддержания комфортной среды круглый год (хотя бы по одному параметру - температуре воздуха). В промышленности же кондиционирование может обуславливаться особенностями технологии производства.

Вентиляция бывает естественной и механической.

Естественная вентиляция- это обустройство только вытяжки. Считается, что теплый воздух через вытяжку вылетит сам, а приточный воздух обеспечивается за счёт инфильтрации от ворот, дверей, окон (форточек) и т.д.

Механическая же вентиляция это, как правило, контролируемая приточная и вытяжная вентиляция, предусматривающая перемещение воздуха с помощью вентиляторов с электроприводом.

Для начала так же поясним, что воздушное отопление по работе с приточным (уличным) и/или рециркулируемым воздухом (теплым воздухом из помещения) может быть:

Вариант 1: используется только рециркулируемый воздух. Т.е. решается только задача

отопления. Такой вариант реализуется, когда объём вентиляции мал и/или используется естественная вентиляция. Как правило, это какие- либо большие промышленные или коммерческие объекты..

Вариант 2: используется только приточный воздух. В этом случае воздухонагреватель (приточная установка) либо решает только задачи вентиляции, либо при подаче перегретого воздуха в помещение - это вариант вентиляции совмещенной с воздушным отоплением. Такое воздушное отопление используется достаточно редко, как правило, в промышленных объектах, когда запрещено использование рециркулируемого воздуха. Т.к. понятно, сколько мы подали (выбросили) воздуха, столько же воздуха мы должны выбросить (подать) в помещение.

Вариант:3: используется рециркулируемый и приточный воздух. В этом случае целесообразно совместить систему воздушного отопления с вентиляцией и кондиционированием. Собственно только воздушное отопление можно совместить с вентиляцией и кондиционированием, т.к. они имеют общий предмет - воздух. При возможности реализовать такую систему, воздушное отопление - это наиболее экономичный вариант системы отопления, как по капитальным, так и по эксплуатационным расходам. В этом случае нет необходимости отдельно делать две (три) различные системы и металлоёмкость всей системы отопления, вентиляции и кондиционирования является наименьшей. Данный вариант применяется как в жилом секторе, так и для промышленных/ коммерческих объектов.

Принципиально разделить воздушное отопление можно на воздушное отопление с использованием промежуточного теплоносителя для нагрева воздуха и без использования промежуточного теплоносителя.

Система воздушного отопления с использованием промежуточного теплоносителя.

В качестве теплоносителя, как правило, используется вода, иногда вода с гликолем. В этом случае возможно два варианта: это децентрализованная система и централизованная система воздушного отопления, которая при этом часто совмещается с вентиляций и иногда с кондиционированием.

Децентрализованная система- это когда вода, нагретая от какого-то источника, подаётся к воздухонагревателям (воздушным отопительным агрегатам, тепловентиляторам, калориферам) расположенным локально внутри здания. Источник отопления это в подавляющем большинстве случаев котельная, энергоносителем которой является природный/сжиженный газ, мазут, уголь, электричество и т.д. и т.п. В качестве, пока экзотического, источника отопления может быть тепловой насос.

Водяной воздухонагреватель представляет собой теплообменник «вода-воздух», снабженный осевым вентилятором. Воздух подаётся в помещение вертикальными и/или горизонтальными струями с помощью направляющих жалюзи.

Децентрализованное воздушное отопление, как правило, применяется для отопления высоких монообъёмных помещений (производственных цехов, торговых комплексов, складов, спортивных залов и т.п.), когда объём вентиляции мал, т.е. совмещение системы воздушного отопления с вентиляцией не целесообразно, или когда используется естественная вентиляция.

Почему целесообразно такое отопление? Потому, что стоит задача работы с большими объёмами воздуха, в высоких помещениях, теплый воздух в которых стремится расположиться вверху здания.

Воздухонагреватели с вентиляторами не только нагревают воздух, но и перемешивают его внутри помещения, как по площади, так и по высоте помещений.

Централизованная система воздушного отопления с промежуточным теплоносителем.

Используется когда невозможно, согласно нормам, расположить воздухонагреватели внутри отапливаемого помещения, и/или есть значительный объём приточного воздуха для вентиляции помещения, или кроме вентиляции нужно обеспечить кондиционирование. Воздух в помещения подается с помощью воздуховодов. При этом возможно дополнительное энергосбережение за счёт установки утилизаторов (рекуператоров) между приточным воздухом и воздухом вытяжки. К рекуператорам в России пока противоречивое отношение. При нашей дешевизне на природный газ срок окупаемости рекуператора в зависимости от типа, режима использования составит от 2-х и чаще до 10 лет. Реальное энергосбережение в России, начнётся, когда 1 м3 природного газа будет дороже, чем нынешние € 0,4, против € 0,47 в Западной Европе. Например, в Швейцарии законодательством запрещена вентиляция без рекуперации тепла. Данный тип воздушного отопления, как правило (но в любом правиле есть исключения), применяется для коммерческих, промышленных объектов, в высококлассных бизнес-центрах и гостиницах, больницах.

Системы воздушного отопления с использованием промежуточного теплоносителя, системы воздушного отопления, когда используется децентрализованный и централизованный нагрев воздуха электричеством - это хорошо известные системы не только за рубежом, но и в России, поэтому не хотелось бы особенно долго на них останавливаться в данной статье.

В СССР воздушное отопление с промежуточным теплоносителем имело применение только в промышленности, так как в жилом секторе властвовала централизованная система отопления с естественной вентиляцией. Большинство же советских людей, что такое кондиционер и вовсе не знало... Современных стеклопакетов с хорошей тепло (звуко) изоляцией не было. Об энергосбережении при применении утилизации теплоты воздуха не думали.

С децентрализацией системы отопления в Россию пришли решения автономного отопления, которые давно и успешно применяются за рубежом.

Итак, о воздушном отоплении без использования промежуточного теплоносителя как частном случае автономного отопления.

Известно, что дешевле организовать доставку энергоносителя, чем делать разводку теплоносителя. Хотя в этом вопросе тоже есть разные подходы. Но, безусловно, что системы автономного отопления имеющего конкретного хозяина более экономично эксплуатируются.

Воздушное отопление без использования промежуточного теплоносителя - это системы отопления, когда воздух нагревается за счёт природного (сжиженного) газа, дизельного топлива, электричества, а иногда отработанного машинного масла или даже дерева (биотоплива).

Воздухонагреватели, работающие на дизеле и газу (так называемые тепловые пушки), почти не имеют конкурентов при отоплении строительных площадок, различных тентовых сооружений. Но хотелось бы больше остановиться на стационарных зданиях.

Электричество дорого, отработанное машинное масло кроме дешевизны топлива имеет свои отрицательные моменты. Дерево (биотопливо) может пока применяться только в малых объёмах.

Дизельное топливо тоже не самый дешевый энергоноситель, но может использоваться как временный вариант, а также в случаях, когда нет других источников энергии.

Итак - природный газ. На данный момент и в ближайшие десятилетия это самый дешевый и удобный энергоноситель в мире. В том числе в Европе, где он «немного» дороже, чем в России.

Соответственно, когда идёт новое строительство с установкой автономного отопления, реконструкцией старых систем, и есть природный газ, воздушное отопление с использование газовых воздухонагревателей (газовых воздушных теплогенераторов, газовых печей, воздушных пушек) это в подавляющем большинстве самый экономичный вид воздушного отопления и для многих типов помещений это самое экономичное отопление в принципе.

По способу нагрева воздуха есть воздухонагреватели с применением непрямого нагрева воздуха (их иногда называют рекуперативными воздухонагревателями) и воздухонагреватели прямого нагрева (так называемого смесительного типа).

Непрямой нагрев - это когда воздух (рециркуляционный и/или приточный) при помощи вентилятора подаётся внутрь агрегата, после чего он нагревается, проходя вокруг камеры сгорания и через теплообменник, продукты же сгорания выводятся через дымоход. Затем нагретый воздух, полученный таким образом, выпускается либо непосредственно в помещение или через систему воздуховодов.

КПД обычных газовых воздухонагревателей непрямого нагрева находиться в диапазоне 75 - 94 %. Как и в котлах есть конденсирующие воздухонагреватели с КПД по низшей теплотворности до 105 %.

Прямой нагрев воздуха это когда нет камеры сгорания и теплообменника. Пламя горелки напрямую нагревает воздух. Т.е. это или газовый камин или газовая приточная установка. За счёт меньшей металлоёмкости газовые воздухонагреватели прямого нагрева самые дешевые. Если по воздухонагревателям непрямого нагрева, разрозненная. противоречивая нормативная база присутствует, то, к сожалению, пока у нас нет чётких норм использования воздухонагревателей прямого нагрева.

Современные системы горения позволяют высокоэффективно сжигать природный газ, но считается, что использование воздухонагревателей прямого нагрева с рециркулируемым воздухом не допускается. Такое оборудование может использоваться только для варианта 2, т.е. нагрев только приточного воздуха. Данные агрегаты используются при больших кратностях воздухообмена, когда уровень вредностей выделяемых внутри помещения значительно превышает уровень продуктов сгорания от газовых воздухонагревателей прямого нагрева: литейное производство, сварочные цеха и т.д.

Данные воздухонагреватели могут обеспечить значительно большую степень нагрева воздуха, чем воздухонагреватели непрямого нагрева. Их КПД = 100 %. Нет сложностей с большими отрицательными температурами уличного воздуха.

Система отопления, вентиляции и кондиционирования на основе газовых воздухонагревателей непрямого нагрева также может быть децентрализованной и централизованной системой.

При этом системы отопления, вентиляции и кондиционирования на основе газовых воздухонагревателей более экономичны:

А. По капитальным затратам:

1. Для обогрева монообъёмных помещений, где нужно отопить объём помещения, а не условную строительную площадь.

2. Если на объекте предусматривается разветвлённая система вентиляции. Совмещенная система вентиляции и воздушного отопления будет эффективней, дешевле (на 20 - 40 %), чем раздельное исполнение вентиляции и, допустим, установка котельной.

Б. По расходам при эксплуатации:

1. При наличии временного графика по необходимой температуре в помещениях.

2. При необходимости отопить большие и/или разветвленные объекты, за счёт локального размещения теплогенераторов. Известно, что рационально делать разводку энергоносителя, а не теплоносителя.

Если обобщить все преимущества воздушного отопления на основе газовых воздухонагревателей по сравнению с традиционным, то можно отметить следующие:

Возможность объединения отопления, вентиляции и кондиционирования в одной системе, за счёт чего можно добиться малой металлоемкости;

Большая эффективность и экономичность за счет отсутствия промежуточного теплоносителя - воды, а следовательно, возможности “разморозки“ и протечек;

Малая инерционность системы (нагрев воздуха происходит за 20-40 минут) и, как следствие, быстрое изменение температуры в течение суток;

Возможность размещения внутри отапливаемого объёма, без подготовки отдельного помещения (котельной).

С девяностых годов в России есть уже десятки промышленных, коммерческих объектов с применением газовых воздухонагревателей. Они понемногу завоёвывают всю большую долю на рынке.

В жилищном секторе ситуация другая.

Для многоквартирных домов конечно водяное отопление более применимо, так как вода это лучший теплоноситель, централизованно распределить воздух по, например 10 этажному дому сложно. Механическая вентиляция это более дорогая вещь, чем естественная и пока нет примеров систем центрального кондиционирования в многоквартирном доме. Вариант децентрализованного воздушного отопления на основе газовых конвекторов (так называют газовые воздухонагреватели малой мощности) проблематичен разводкой газа по жилым помещениям и организацией дымоходов (газоходов для вывода продуктов сгорания).

В частном малоэтажном строительстве ситуация более благоприятная для воздушного отопления. Очень интересно такое решение - газовые конвектора. Они тоже могут быть с закрытой и с открытой камерой сгорания, могут работать как на природном так и на сжиженном (баллонном) газе. Более дорогие модели оснащены вентилятором (диапазон мощностей от 1,5 до 11 кВт) для более интенсивного охлаждения теплообменника и иногда дутьевой горелкой, что позволяет раздельно монтировать дымоход и воздуховод для воздуха на горение, т.е. размещать газовые конвектора не только на внешних стенах. Есть модели со встроенным кондиционером.

В данное время большее хождение получили более дешевые модели, использующие атмосферные горелки с пьезозажиганием и естественную конвекцию (диапазон мощностей от 1,5 до 5 кВт), т.е. конвекцию без охлаждения теплообменника вентилятором. Неоспоримым достоинством таких моделей является отсутствие потребности в электричестве для работы автоматики и вентилятора. Они будут обогревать вас при отключении электричества, в местах где электричества нет в принципе. Они позволят быстро и просто отопить небольшую дачу, строительный вагончик и т.д. и т.п. Из недостатков, при локальном размещении в более или менее многокомнатном доме необходимо делать разводку газопровода и устраивать дымоход от каждого конвектора.

В США и Канаде наибольшее распространения для отопления малоэтажных частных домов получили системы воздушного отопления совмещенного с вентиляцией и кондиционированием на основе газовых и дизельных воздухонагревателей. Так называемые централизованные системы.

Такое воздушное отопление занимает примерно 80 % рынка в малоэтажном строительстве за океаном. Почему? Потому, что американцы любят комфорт, они не представляют себе жилой дом не только без отопления зимой, но и без кондиционирования летом. Вентилировать помещение они так же привыкли автоматически, а не с помощью форточек, как делаем это мы.

В 90-х такие системы отопления частных домов стали появляться и в России. Пока такое решение новинка, хотя есть уже примеры целых посёлков под Москвой, в Ростовской области, Якутии и т.д.

Основным моментом применения воздушного отопления в частном домостроении является реализация её на стадии проектирования дома. В этом случае можно заранее предусмотреть систему воздуховодов в стенах, в перекрытиях, в полу или над навесным потолком. Реализация воздушного отопления в уже построенном доме зачастую проблематична.

Вот вкратце о воздушном отоплении. Заинтересовавшиеся легко найдут более подробную информацию в сети Интернет, могут лично пообщаться со специалистами, посетив профильные выставки.

Дмитрий Лосев

www.7167508.ru

Тепло и полноценный микроклимат в помещении предлагают системы воздушного отопления от компании ЭйрТехнЭ. Мы организуем комфортное пространство в особняках, квартирах и на коммерческих площадях в Москве с учетом их особенностей и технических характеристик.

Надежные, многофункциональные и высокоэкономичные системы вентиляции и кондиционирования используют специализированные устройства Goodman, Nordyne, Unico, Chofu, Lifebreath и других авторитетных производителей климатического оборудования.

Индивидуальное проектирование систем

Отопительный агрегат может быть любым – электрические, газовые, жидко- и твердотопливные котлы, тепловые насосы и даже геотермальные источники. Выбор теплогенератора определяется стоимостью энергоносителя и его доступностью в конкретных условиях.

Специалисты ЭйрТехнЭ разработают индивидуальный проект для объекта заказчика, предложат наиболее целесообразное решение высоконапорной или низконапорной системы воздушного отопления и подберут соответствующее оборудование. После согласования с клиентом выполняется профессиональный монтаж системы на объекте. Мы осуществляем техническую поддержку в процессе эксплуатации комплексов.

Преимущества обогрева воздухом

Воздушные системы обогрева демонстрируют ряд беспрецедентных преимуществ перед традиционными водяными. Среди наиболее значимых следует отметить:

• Высокий КПД – до 90%, воздушная система отопления и кондиционирования на 25-30% экономичнее водяной.
• Низкое и «умное» энергопотребление – не более 600 Вт, при этом нагрузка является эпизодической, в зависимости от температуры внутри помещения. При высоких показателях энергоэффективности дома система позволяет существенно сэкономить.
• Экономия полезного пространства. Исключается разводка труб и радиаторов, а основное оборудование – компактно и не занимает много места. Самый мощный воздухонагреватель занимает площадь до 0,6 м 2 при высоте менее 1 м.
• Быстрый прогрев помещений – 20-40 минут. Для водяного отопления – около 3-х часов.
• Совмещение нескольких полезных функций для организации комфортного климата – отопления, вентиляции и кондиционирования. И немаловажные дополнительные опции – увлажнение, очистка и ароматизация.
• В зависимости пожеланий заказчика выполняется поставка полного или «базового» комплекта оборудования климатической системы. Возможна доукомплектация комплекса на стадии его эксплуатации.
• Отопление воздухом успешно работает в любых климатических зонах. Разморозка системы и лопнувшие трубы, как при водяном отоплении абсолютно исключаются.
• Расходы по установке воздушного комплекса окупаются в течение 2-х отопительных сезонов – за счет экономии энергоносителя.

Залог успешной работы системы воздушного отопления – в грамотных расчетах проектировщика и качественном монтаже оборудования. Поручите эту работу квалифицированным специалистам ЭйрТехнЭ – и наслаждайтесь преимуществами комфортного микроклимата.

Описание:

В статье рассмотрены недостатки систем воздушного отопления и вентиляции, выявленные в процессе их технического обслуживания, текущих и капитальных ремонтов.

О недостатках систем воздушного отопления и вентиляции в школах Москвы

В. И. Синицын , директор по развитию ООО «ЭНЕРГОВЕНТСТРОЙ»

М. И. Сомова , заместитель главного инженера ООО «ЭНЕРГОВЕНТСТРОЙ»

Для обеспечения нормируемых условий микроклимата в зданиях школ Москвы используют два основных варианта систем отопления и вентиляции. Первый сочетает в себе систему водяного отопления и приточную систему вентиляции с механическим побуждением. Второй вариант, наиболее распространенный в Москве, представляет собой систему воздушного отопления, выполняющую также функции вентиляции. В статье рассмотрены недостатки систем воздушного отопления и вентиляции, выявленные в процессе их технического обслуживания, текущих и капитальных ремонтов.

К достоинствам первого варианта следует отнести более надежное отопление здания по сравнению с воздушным. К недостаткам – более высокие затраты на устройство систем микроклимата, меньшую гибкость тепловой регулировки при изменении нагрузки, что влечет за собой дополнительные потери энергии. Поскольку работа приточной вентиляции не влияет на отопление здания, существует возможность ее отключения с целью экономии энергии в ущерб качеству воздушной среды.

Второй вариант получил наибольшее распространение в школах Москвы по причине того, что для отопления типового класса количество приточного воздуха, требуемого для компенсации тепловых потерь помещения, практически совпадает с санитарной нормой наружного воздуха для вентиляции. Для выравнивания тепловой нагрузки на воздушное отопление в угловых классах и классах верхнего этажа предусматривается дополнительно водяное отопление.

К достоинствам второго варианта относятся: большая гибкость в управлении при изменении нагрузки, меньшие затраты на устройство систем микроклимата, так как система воздушного отопления, совмещенная с вентиляцией, имеет практически те же элементы, что и система вентиляции в первом варианте. Недостатками этого варианта являются: меньшая (в сравнении с водяной системой) надежность системы отопления здания вследствие возможной вероятности выхода из строя вентилятора или замораживания калориферов, а также дополнительные затраты тепловой энергии на нагрев наружного воздуха в режиме «натопа» и при подогреве здания в неучебное время.

Алгоритм работы систем воздушного отопления, совмещенных с вентиляцией, стандартен. За два-четыре часа до начала занятий включается режим «натопа». При этом полностью открываются клапаны вентиляционных и отопительных калориферов и здание прогревается до температуры 20 °С. Режим «натопа» включается по таймеру, а время включения подбирается экспериментально в процессе эксплуатации исходя из индивидуальных особенностей здания (зависит главным образом от степени тепловой защиты и воздухопроницаемости). Затем включается «вентиляционный» режим, при котором приточный воздух подогревается до температуры помещения. По завершении учебного дня система воздушного отопления, совмещенная с вентиляцией, выключается. В неучебное время режим «натопа» может включаться при понижении температуры воздуха в классах ниже 15 °С.

Для зданий, построенных по различным типовым проектам, системы воздушного отопления, совмещенные с вентиляцией, имеют существенные конструктивные отличия. Так, в зданиях, построенных по типовому проекту 65-426/1 (рис. 1, 2), предусмотрена одна приточная система для всех помещений здания школы, в том числе классов, столовой, спортивного и актового залов (рис. 3). Поскольку эти помещения используются не одновременно, происходит перерасход энергии на подачу в них приточного воздуха. Кроме того, использование одной системы на все здание существенно снижает надежность отопления школы, поскольку выход из строя любого узла приточной установки в холодный период года может привести к недопустимому охлаждению здания.

В зданиях, построенных по типовому проекту V-76 (рис. 4, 5), преду-смотрены раздельные системы воздушного отопления и вентиляции для классов, столовой, спортивного и актового залов (рис. 6), что позволяет осуществлять индивидуальную настройку режимов обработки воздуха и снизить потери энергии. Кроме того, в здании школы предусмотрены различные зоны обслуживания, воздух в которые подается по раздельным магистральным воздуховодам.

Для компенсации теплопотерь в спортивных и актовых залах обычно проектируют водяное отопление. Однако в процессе проведения косметических ремонтов этих помещений отопительные приборы закрываются декоративными экранами, что приводит к неполной их теплоотдаче. В результате возникают жалобы на снижение температуры внутреннего воздуха.

Выхолаживанию актовых залов в холодный период года способствует также устройство вытяжной шахты небольшой высоты с воздушным клапаном (рис. 7). При закрытом клапане через неплотности створок в зал проникает наружный воздух, контакт которого с внутренним воздухом приводит к конденсации водяных паров на створках клапана и их обмерзанию. Кроме того, ремонт воздушного клапана при таком устройстве практически невозможен. Устранить указанные недостатки можно путем устройства в актовом зале вытяжной системы вентиляции с механическим побуждением.

Приточная вентиляция актовых залов обычно проектируется для обеспечения санитарной нормы наружного воздуха без учета теплопоступлений от учащихся и солнечной радиации. По этой причине при проведении массовых мероприятий в актовых залах становится душно, температура воздуха ощутимо превышает норму.

Значительные затруднения возникают из-за завышенной поверхности нагрева калориферов:

1. Трудно подобрать закон регулирования.

2. При температуре наружного воздуха -5–0 °С регулирование температуры приточного воздуха осуществляется «пропусками», то есть клапан на некоторое время полностью останавливает циркуляцию теплоносителя, что грозит замораживанием калорифера.

3. При температурах наружного воздуха близких к 0 °С температура обратного теплоносителя снижается до 5–10 °С, что приводит к частым срабатываниям защиты от замораживания со всеми негативными последствиями (подгорание контактов от частого включения и выключения электродвигателя, пусковые токи и прочее).

Выпускаемое оборудование систем автоматизации воздушного отопления и вентиляции постоянно модернизируется, элементная база обновляется, в результате возникают трудности его замены при проведении ремонтов. В связи с тем, что все виды ремонтов систем воздушного отопления и вентиляции проводятся без проектов, замена приборов автоматики на оборудование современного уровня требует тщательной проработки.

Кроме перечисленных, можно отметить следующие особенности, выявленные в процессе технического обслуживания, текущих и капитальных ремонтов оборудования систем воздушного отопления и вентиляции школ:

1. Вентиляционные камеры, расположенные в подвалах, не оборудованы монтажными проемами, что существенно затрудняет замену крупногабаритного оборудования приточных камер, не позволяет применить для этого подъемные механизмы. Вентиляторы № 8 могут перемещаться только в разобранном виде. Калориферы № 11 и № 12, весом соответственно 158 и 233 кг, могут доставляться к месту монтажа только вручную, а вентиляторы № 12,5 в зданиях по типовому проекту 65-426/1 заменить невозможно.

2. Местные отсосы от моечных машин присоединены к общей вытяжной системе вентиляции кухни и, как правило, значительно удалены от основной магистрали, вследствие чего не обеспечивают удаления необходимого объема воздуха. Для моечных машин необходимо предусматривать отдельную непротяженную вытяжную систему вентиляции.

3. Надежность работы систем воздушного отопления и вентиляции во многом зависит от работы калорифера. В этом отношении для условий эксплуатации в нашей стране наилучшим образом зарекомендовали себя калориферы типа КСк.

4. При проведении косметических ремонтов классов часто меняют предусмотренные проектом специальные приточные воздухораспределители (рис. 8) на обычные решетки, подходящие по дизайну. При этом изменяются параметры приточной струи, а также появляется шум вследствие увеличения скорости в живом сечении решеток. Кроме того, из-за большего сопротивления решеток снижается объем притока, что влечет за собой снижение температуры в помещении и недостаток свежего воздуха.

5. Для повышения надежности систем воздушного отопления в школах, выполненных по типовому проекту 65-426/1, необходимо иметь в венткамере резервный электродвигатель.

6. Выход из строя электродвигателей вентилятора чаще всего происходит из-за неисправности системы электроснабжения, поэтому для электродвигателей вентиляторов необходимо предусматривать защиту от пропадания фаз.

7. Существующие форсунки оросительных камер кондиционеров быстро засоряются и, как следствие, чаще всего не работают. Вопрос поддержания влажности воздуха в классах школ недостаточно проработан, поэтому в этом направлении требуются исследования.

8. В зданиях школ с воздушным отоплением отсутствует система вытяжной вентиляции для классов. Такое решение рассчитано на «выдавливание» воздуха через неплотности окон и других строительных конструкций, что было оправдано сниженной инфильтрацией воздуха. При замене старых окон на более современные и герметичные значительно увеличивается сопротивление «выдавливанию» воздуха, что приводит к снижению количества приточного воздуха.

9. Для автоматизации систем воздушного отопления и вентиляции школ целесообразно применять специализированные регуляторы. Применение свободно-программируемых контроллеров является неоправданным из-за неудобства эксплуатации, поскольку коды доступа к ним зачастую открыты только монтажным организациям.

Отмеченные недостатки проектов и оборудования могут быть учтены при проектировании и разработке новых решений систем отопления и вентиляции школ.