Cum să organizezi încălzirea cu aer a unei case de țară: reguli și scheme de construcție

În mod tradițional, în sistemele de încălzire se utilizează apa ca agent termic. Această metodă obișnuită de încălzire are atât avantaje, cât și dezavantaje. La construirea propriei locuințe, posibilitățile de experimentare ale proprietarului sunt aproape nelimitate.

Are sens să luați în considerare variante alternative. Cea mai interesantă dintre ele – încălzirea cu aer a casei de la țară. Ne vom opri asupra acesteia mai detaliat în acest articol.

Cum să încălziți casa cu aer?

Aerul – este un agent termic destul de eficient, mult mai convenabil decât apa. Cea mai simplă variantă a unei astfel de încălziri – o aerotermă obișnuită. Acest aparat, format dintr-un ventilator și o spirală de încălzire, poate încălzi o cameră mică literalmente în câteva minute. Desigur, pentru o casă privată va fi necesar un echipament mai serios.

Ca sursă de căldură, puteți utiliza un cazan pe gaz sau un cazan cu combustibil solid. Un încălzitor electric este, de asemenea, potrivit, dar această variantă este considerată nu prea avantajoasă, deoarece costurile la energie electrică cresc semnificativ.

O opțiune interesantă și ecologică de încălzire – utilizarea panourilor solare sau a colectorului solar. Astfel de sisteme se amplasează pe acoperiș. Fie transmit imediat energia termică a soarelui către schimbătorul de căldură, fie o transformă în energie electrică ieftină. În ultimul caz, de la baterie se poate alimenta și ventilatorul.

Aerul se încălzește în schimbătorul de căldură și ajunge în încăperile individuale prin conducte de aer. Acestea sunt construcții destul de voluminoase, realizate din metal rezistent. Secțiunea conductelor de aer este semnificativ mai mare decât diametrul țevii sistemului de încălzire cu apă.

Pentru încălzirea cu aer sunt potrivite atât cazanele pe gaz, cât și alte tipuri de echipamente de încălzire. Eficiența acestor sisteme ajunge la 90%, ele fiind utilizate nu doar în spații locative, ci și în ateliere și depozite.

În schimb, radiatoarele pentru încălzirea cu aer nu sunt necesare. Aerul cald umple pur și simplu camerele prin grilaje speciale. După cum se știe, gazul fierbinte tinde în sus. Aerul rece, în acest caz, va fi împins în jos.

De aici, fluxurile de aer rece se deplasează înapoi către schimbătorul de căldură, se încălzesc, ajung în camere etc.

Această schemă demonstrează clar structura încălzirii cu aer de tip recirculare, cu admisie parțială de aer exterior, precum și cu aer condiționat, ionizator și purificator ultraviolet.

Aproape toate sistemele de încălzire cu aer prevăd instalarea unui ventilator care împinge aerul cald și îl face să circule prin sistemul de încălzire. Prezența unui astfel de dispozitiv face sistemul dependent de energie electrică.

Se poate realiza și un sistem în care aerul cald să circule în mod natural, fără niciun ventilator. Cu toate acestea, eficiența unor astfel de sisteme lasă de obicei de dorit, deoarece încăperile se încălzesc prea lent în acest caz.

Un argument convingător în favoarea organizării unui sistem de încălzire cu aer constă în eliminarea scurgerilor accidentale și a inundațiilor care ar putea deteriora bunurile. În plus, în cazul deteriorării conductelor de aer, sistemul automat va opri funcționarea.

Caracteristicile încălzirii cu aer

În comparație cu încălzirea tradițională cu apă, sistemele cu aer au numeroase avantaje. De exemplu, se remarcă randamentul ridicat al unui astfel de sistem, care poate ajunge la 90%. Randamentul încălzirii cu apă atinge rareori 65%.

Dacă încălzirea cu aer este configurată corect, aerul încălzește camerele extrem de rapid, literalmente în câteva minute. Temperatura în încăperi este reglată prin intermediul unui echipament automat, care pornește și oprește aparatul de încălzire după necesitate.

Ca urmare, în casă este întotdeauna cald, iar cheltuielile de încălzire se reduc. Folosirea sistemului de încălzire cu aer este mai simplă. Conductele de aer nu se înfundă la fel de des ca țevile de încălzire cu apă, în consecință, ele necesită curățare mai rar.

Din motive evidente, proprietarii sistemelor de încălzire cu aer nu au probleme cu scurgeri, nici cu riscul de îngheț al țevilor, dacă în sezonul rece centrala, din anumite motive, încetează să funcționeze.

Aflând despre avantajele încălzirii cu aer, trebuie să evaluați și dezavantajele. Pentru început, instalarea unui astfel de sistem într-o casă deja construită este foarte dificilă și nu întotdeauna posibilă. Nu puteți demonta pur și simplu țevile și radiatoarele încălzirii cu apă și să instalați conducte de aer și grătare în locul lor, deoarece aici se folosesc principii complet diferite.

Conductele de aer voluminoase vor ocupa mult mai mult spațiu, iar de-a lungul pereților nu vor arăta prea estetic. De obicei, ele sunt amplasate în spatele plafoanelor suspendate, panourilor false etc. De fapt, pentru o astfel de reorganizare a încălzirii va fi necesară o renovare capitală serioasă a întregii case.

Conductele de aer – sunt construcții destul de voluminoase, care sunt cel mai bine ascunse în spatele unui tavan suspendat și în spațiul de sub podea

Înainte de a începe să spargeți pereții, va trebui să efectuați calcule inginerești serioase. De aceea, se recomandă instalarea încălzirii cu aer în casă în faza de construcție a acesteia. Iar toate calculele necesare se efectuează încă din timpul proiectării clădirii. În acest caz, puteți obține un sistem de încălzire convenabil, fiabil și de înaltă eficiență.

O altă problemă – dependența funcționării încălzirii cu aer a casei particulare de prezența energiei electrice. Ventilatorul nu se rotește, aerul cald nu se deplasează, camerele se răcesc la fel de repede cum s-au încălzit. Va trebui să cheltuiți bani pentru o sursă alternativă de energie electrică, de exemplu, un generator.

Principii de proiectare a sistemului

La proiectarea sistemelor de încălzire cu aer se iau în considerare mulți factori importanți. În primul rând, necesitatea de căldură a fiecărei încăperi în parte, precum și pierderile de căldură pentru fiecare cameră. Ușile, ferestrele, orificiile de ventilație și alte elemente contribuie la ieșirea în exterior a prețioșilor kilojouli de energie termică.

Soba Buleryan – o variantă economică de încălzitor, care poate fi utilizată pentru organizarea încălzirii cu aer. O soluție excelentă poate fi, de asemenea, o sobă cu lemne cu ardere lungă

Cel mai important aspect – prezența unei izolații termice de calitate a clădirii. Dacă în casă sunt ferestre din plastic, uși bune, iar fațada acesteia este bine izolată, pierderile de căldură vor fi mai mici, iar costurile de încălzire se vor reduce considerabil. Dacă este vorba de reconstrucția clădirii, ar trebui să începeți cu proiectarea izolației termice.

După ce necesarul de energie termică și costurile acesteia au fost corelate, se calculează puterea echipamentului de încălzire și se alege tipul acestuia. Apoi se calculează parametrii fluxului de aer cald. Se efectuează calcule aerodinamice speciale pentru a determina dimensiunile necesare ale conductelor de aer.

La ieșirea din conducta de aer se instalează o grilă-difuzor. Dimensiunile și configurația acesteia pot afecta viteza de deplasare a fluxului de aer.

Puterea echipamentului poate fi calculată preliminar, orientându-se după următoarele cifre: pentru încălzirea fiecăror 10 mp de încăpere vor fi necesari aproximativ 0,7-0,8 kW de căldură. Aceasta cu condiția ca casa să fie bine izolată, altfel va fi nevoie de un echipament mai puternic. Dar proiectarea completă și calculele detaliate este mai bine să fie încredințate unui inginer experimentat.

Calculele incorecte pot afecta foarte grav starea sistemului finalizat. Pentru un sistem de încălzire cu aer proiectat neprofesionist, sunt caracteristice probleme precum defecțiuni frecvente ale echipamentelor, supraîncălzirea aerului în încăperi, supraîncălzirea echipamentelor, curenți de aer și un nivel ridicat de zgomot.

Concomitent cu proiectarea sistemului de încălzire cu aer, este logic să se ia în considerare și amenajarea mobilierului fix din casă. Grătarele de admisie și de evacuare trebuie amplasate în locuri îndepărtate de prezența constantă a oamenilor.

De asemenea, acestea nu trebuie să fie ascunse sub dulapuri, noptiere sau alte obiecte care împiedică libera circulație a maselor de aer.

Într-o casă particulară cu mai multe etaje, se recomandă amplasarea grătarelor de evacuare astfel încât la etajele superioare aerul răcit să fie preluat în sistem de sus, iar la etajele inferioare – de jos. Acest lucru va asigura o distribuție mai uniformă a căldurii în toate încăperile. Citiți mai multe despre cum să calculați corect încălzirea cu aer în acest material.

Varietăți de sisteme de încălzire cu aer

Printre sistemele de încălzire cunoscute științei, se pot distinge trei varietăți:

• cu flux direct;
• de recirculare (cunoscută și sub denumirea de gravitațională);
• de recirculare cu admisie parțială a aerului exterior.

Sistemele cu flux direct sunt cele mai vechi și mai simple din punct de vedere constructiv. Au fost folosite încă din Roma Antică și au fost larg răspândite la Londra până la începutul revoluției industriale.

În această schemă este prezentată configurația unui sistem de încălzire cu aer cu flux direct, care se caracterizează printr-o eficiență scăzută. Sistemele moderne sunt mai complexe, dar au un randament semnificativ mai ridicat.

În sistemul cu flux direct, aparatul de încălzire, adică soba pe lemne sau șemineul, era amplasat în partea inferioară a casei, optim – în subsol. Căldura de la aerul încălzit de sobă se ridica în sus, fiind transmisă pereților și planșeelor.

Pentru a îmbunătăți circulația aerului cald și eficiența încălzirii, în podea erau făcute găuri speciale.

Aerul răcit părăsea încăperea prin orificii din acoperiș, iar cuptorul (șemineul) încălzea noile mase de aer provenite din exterior, deoarece izolația termică serioasă a clădirilor nu era încă dezvoltată în acele vremuri.

Eficiența scăzută a sistemelor cu flux direct este evidentă. Aceasta necesită arderea unei cantități mari de combustibil, dar o parte semnificativă a căldurii este absorbită de materialul pereților, al podelei și al planșeelor.

În același timp, încăperile se încălzesc inegal: la parter este prea cald, iar camerele superioare nu mai apucă să se încălzească. O parte din căldură părăsea casa prin acoperiș împreună cu aerul.

Un sistem de recirculare mai modern a apărut datorită dezvoltării încălzirii pe gaz. Echipamentul de încălzire de acest tip permite încălzirea nu a întregii case, ci doar a unor mase de aer specifice. Din acestea se formează fluxuri de aer care sunt direcționate de jos în sus către anumite încăperi.

Masele de aer cald, în acest timp, împing aerul rece, care iese prin grilele amplasate în podeaua camerei. Aerul rece circulă prin canalele de aer către încălzitor și revine în sistem sub formă de flux cald. Ciclul de recirculare se repetă din nou și din nou.

Costurile de energie termică la sistemul de încălzire prin recirculare sunt de câteva ori mai mici decât la utilizarea schemei cu flux direct. Dar există și dezavantaje la această variantă. Sistemul închis împiedică reînnoirea aerului, ceea ce deteriorează calitatea vieții în casă.

Într-un sistem de încălzire cu aer cu recirculare închisă, fluxurile de aer circulă constant între camere și dispozitivul de încălzire, cedând și preluând căldură.

Problema poate fi rezolvată parțial prin utilizarea unor mijloace precum filtre, ionizatoare, umidificatoare etc. Însă aparatele bune de acest tip sunt destul de scumpe, iar întreținerea lor va necesita eforturi suplimentare, precum și mijloace de automatizare.

Problema restabilirii fluxurilor de aer poate fi rezolvată mai eficient cu ajutorul unui sistem de încălzire prin recirculare cu admisie parțială de aer din exterior.

La amenajarea unei astfel de scheme, se prevede evacuarea parțială a unei cantități mici de aer în exterior și admisia unui volum corespunzător de mase de aer din stradă. Ca urmare, compoziția aerului din interiorul clădirii se reînnoiește în mod regulat.

Sistemele de recirculare funcționează pe principiul gravitațional: fluxurile calde se ridică în sus, iar cele reci – coboară în jos. Din păcate, nu în orice clădire o astfel de circulație se realizează suficient de eficient. În acest caz, se include un ventilator în sistem pentru a efectua procesul de recirculare forțat.

Particularitățile montajului sistemului

Dacă calculele sunt efectuate la un nivel profesional înalt și proiectul sistemului de încălzire cu aer al casei este întocmit, se poate realiza instalarea pe cont propriu.

Pentru aceasta veți avea nevoie de:

• dispozitiv de încălzire;
• canale de aer;
• ventilator;
• grile;
• elemente de fixare;
• unealtă pentru lucrul cu canalele de aer etc.

Ca încălzitor se utilizează de obicei un generator pe gaz, fiind cea mai economică opțiune. Conductele de aer pot avea secțiune dreptunghiulară, pătrată, circulară sau ovală.

De obicei, construcțiile potrivite pot fi comandate la o întreprindere care produce sisteme de ventilație.

În schemă sunt prezentate elementele sistemului de încălzire cu aer, care vor permite montarea conductelor de aer în conformitate strictă cu documentația de proiect

De obicei, conductele de aer sunt fabricate din oțel galvanizat, sunt suficient de ușoare pentru a nu supraîncărca structurile portante ale casei și au o rezistență sporită la uzură și coroziune. Pentru conductele rigide vor fi necesare elemente speciale care asigură o pantă de 45 sau 90 de grade. Pentru produsele flexibile, astfel de elemente nu sunt necesare.

Conductele de aer sunt fabricate și din oțel obișnuit, cupru, plastic și alte materiale. Există chiar și construcții textile de acest tip. În locurile cu umiditate ridicată se recomandă utilizarea elementelor din cupru, ca fiind mai rezistente în astfel de condiții.

Construcțiile din plastic sunt relativ ieftine și pot fi utilizate departe de potențialele focare de incendiu.

Conductele de aer se fixează sub tavan și podea, precum și în interiorul pereților. Dacă este necesar să se amplaseze conducta de aer nu în interior, ci de-a lungul peretelui, aceasta se acoperă cu un panou fals. În tavan și podea, la capetele conductelor de aer, se montează grile de ventilație.

Conductele rigide din oțel galvanizat sunt foarte fiabile și durabile. Pentru montarea lor cu succes sunt necesare coturi cu unghi de rotație de 45 și 90 de grade

Masele de aer, deplasându-se în interiorul construcției, pot produce un anumit zgomot. Pentru a reduce acest efect negativ, se recomandă ascunderea conductelor de aer sub un strat de izolație fonică.

De obicei, acest material posedă și proprietăți de izolare termică, ceea ce nu face decât să crească eficiența sistemului.

Pentru ca construcțiile de încălzire cu aer să emită cât mai puțin zgomot în timpul funcționării, se recomandă acoperirea lor cu un strat de material izolator

Merită să luați în considerare achiziționarea conductelor de aer care au deja aplicat un astfel de strat izolator. Acest lucru va permite simplificarea și accelerarea lucrărilor de montaj.

Dacă este necesară instalarea unui ventilator sau a mai multor astfel de aparate, acesta este de obicei inclus în sistem lângă încălzitor. La ventilator se conectează alimentarea electrică, precum și se asigură o sursă de rezervă de energie electrică.

În sistem sunt incluse, de asemenea, unul sau mai multe filtre. Acestea pot fi filtre de curățare mecanică, care împiedică răspândirea particulelor de praf. Alături de aceste dispozitive, se recomandă instalarea unui filtru de cărbune, care absoarbe diverse mirosuri. Desigur, filtrele necesită curățare și/sau înlocuire periodică.

O parte a conductei de aer este scoasă afară, pentru a asigura intrarea aerului proaspăt. Acest segment este conectat la sistemul de filtre, iar apoi aerul este trimis la schimbătorul de căldură al aparatului de încălzire. Dacă lucrările de instalare sunt efectuate în faza de construcție a casei, de obicei nu provoacă dificultăți mari. Principalul – un proiect bun.

Pentru îmbunătățirea microclimatului din casă, în sistemul de încălzire cu aer sunt integrate elemente utile precum umidificatorul de aer, ionizatorul, sterilizatorul ultraviolet etc. Aceste elemente nu sunt obligatorii, dar dacă mijloacele permit, nu ar trebui să renunțați la ele.

Încă un dispozitiv util – aerul condiționat de canal. Acesta este, de asemenea, integrat în sistemul de conducte de aer. Acest lucru va permite utilizarea sistemului în sezonul cald pentru a răcori aerul din cameră.

Sistemele de control automat îmbunătățesc semnificativ funcționarea sistemului de încălzire cu aer și permit reducerea costurilor cu căldura, precum și simplificarea exploatării echipamentului.

Etapa finală – conectarea sistemului de control automat. Vor fi necesari senzori de temperatură a aerului în camere și un panou de comandă cu procesor, care va procesa datele primite și va regla funcționarea echipamentului de încălzire.

Concluzii și material video util pe această temă

Informații interesante despre calcule și proiectarea încălzirii cu aer sunt prezentate aici:

În acest videoclip puteți vedea două variante de instalare relativ ieftină a sistemelor de încălzire cu aer, utilizând aparate și materiale de producție rusă:

Încălzirea cu aer – o variantă demnă și avantajoasă de încălzire a unei case private. Se remarcă printr-o eficiență mai ridicată în comparație cu sistemele tradiționale cu apă și permite îmbunătățirea considerabilă a calității vieții în casă. Dar pentru a garanta implementarea cu succes a acestei idei, sistemul trebuie să fie corect calculat și proiectat profesional.

Aveți întrebări? Sau aveți experiență personală în utilizarea încălzirii cu aer pentru casă? Vă rugăm, împărtășiți propria părere pe această temă. Lăsați comentarii, adresați întrebări, împărtășiți sfaturi în blocul de mai jos.