Tradicionalmente, el agua se utiliza como portador de calor en los sistemas de calefacción. Este método de calentamiento familiar tiene tanto ventajas como desventajas. Al construir su propia casa, las posibilidades de experimentos con el propietario son casi ilimitadas.
Tiene sentido considerar alternativas. El más interesante de ellos es la calefacción de aire de una casa de campo. En él y morar en más detalle en este artículo.
¿Cómo calentar la casa con aire?
El aire es un portador de calor bastante efectivo, mucho más conveniente que el agua. La versión más simple de este tipo de calefacción es un calentador de ventilador convencional. Este dispositivo, que consta de un ventilador y una bobina de calentamiento, puede calentar una habitación pequeña en solo unos minutos. Por supuesto, para una casa particular se necesitará equipo más serio.
Como fuente de calor, puede utilizar una caldera de gas o de combustible sólido. Un calentador eléctrico también es adecuado, pero esta opción no se considera muy rentable, ya que el costo de la electricidad aumenta significativamente.
En los sistemas portadores de calor de aire, el aire en sí es un portador de calor secundario, que se procesa mediante unidades de calefacción antes de que se suministre. 
Los sistemas de calefacción aire por aire se calientan con agua o vapor, que es preparado por todos los tipos conocidos de equipos de calefacción. 
Los hornos de combustión se utilizan como equipo de calefacción, procesando opciones de combustibles sólidos, líquidos y gaseosos. 
Hasta ahora, las estufas rusas se utilizan en los esquemas de calefacción de las casas de campo. Su desventaja es que normalmente pueden calentar hasta tres habitaciones adyacentes. 
Una variante común de calefacción de cabañas privadas se basa en el uso de una chimenea con disipadores de calor conectados a ella. 
El desacoplamiento de las tuberías de calor del sistema de calefacción por aire suele estar dispuesto dentro del ático o ubicado detrás de las estructuras de techo suspendido 
Una forma muy económica de generar energía para el precalentamiento del aire implica el uso de una bomba de calor aire-aire. 
En el esquema de funcionamiento de la bomba de calor, el aire y el aire de la unidad interna se parecen a una parte similar del equipo climático.
Una opción de calefacción interesante y respetuosa con el medio ambiente es el uso de paneles solares o un colector solar. Tales sistemas se colocan en el techo. Transfieren directamente la energía térmica del sol al intercambiador de calor o la convierten en energía eléctrica barata. En este último caso, el ventilador también puede ser alimentado desde la batería.
El aire se calienta en el intercambiador de calor y entra en las habitaciones individuales a través de conductos de aire. Estos son diseños bastante voluminosos hechos de metal duradero. La sección transversal de los conductos es mucho más grande que el diámetro del tubo de calentamiento de agua.
Tanto las calderas de gas como otros tipos de equipos de calefacción son adecuados para calentar el aire. La eficiencia de dichos sistemas alcanza el 90%, se utilizan no solo en locales residenciales, sino también en talleres y almacenes.
Pero los radiadores para calentar el aire no son necesarios. El aire caliente simplemente llena la habitación a través de parrillas especiales. Como ustedes saben, el gas caliente tiende hacia arriba. El aire frío será empujado hacia abajo.
Desde aquí, el aire frío regresa al intercambiador de calor, se calienta, ingresa a las habitaciones, etc.
Este diagrama muestra vívidamente un dispositivo de recirculación de calentamiento de aire con una entrada parcial de aire exterior, así como también con aire acondicionado, un ionizador y un limpiador de rayos UV.
Casi todos los sistemas de calefacción de aire prevén la instalación de un ventilador que fuerza el aire caliente y lo hace moverse a través del sistema de calefacción. La presencia de tal dispositivo hace que el sistema dependa de la energía eléctrica.
Puedes hacer un sistema en el que el aire caliente se mueva naturalmente, sin ningún ventilador. Sin embargo, la eficiencia de tales sistemas generalmente deja mucho que desear, ya que las habitaciones en este caso se calientan demasiado lentamente.
Un argumento convincente a favor de organizar un sistema de calefacción de aire es eliminar fugas accidentales e inundaciones con el daño resultante a la propiedad. Además, en caso de daños en los conductos de aire, la automatización detendrá el sistema.
Características de la calefacción de aire
En comparación con los sistemas tradicionales de calefacción de agua, los sistemas de aire tienen muchas ventajas. Por ejemplo, existe una alta eficiencia de dicho sistema, que puede ser del 90%. La eficiencia del calentamiento del agua rara vez alcanza el 65%.
Si el calentamiento del aire se arregla adecuadamente, el aire calienta las habitaciones extremadamente rápido, en solo unos minutos. La temperatura en las habitaciones se controla mediante un equipo automático que enciende y apaga el dispositivo de calefacción según sea necesario.
Como resultado, la casa siempre está caliente y los costos de calefacción se reducen. Usar un sistema de calefacción de aire es más fácil. Los conductos de aire no están obstruidos tan a menudo como las tuberías de calentamiento de agua, respectivamente, necesitan ser limpiados con menos frecuencia.
Por razones obvias, los propietarios de sistemas de calefacción de aire no tienen problemas con las fugas, así como con la amenaza de congelar las tuberías, si durante la temporada de frío la caldera dejó de funcionar por alguna razón.
En los sistemas de calefacción por aire no existen dispositivos tradicionales como tales. La transferencia de calor se realiza directamente a la habitación servida. 
El flujo de aire calentado en el generador de calor se mezcla con la masa de aire interna, moviéndose a lo largo de la envoltura del edificio. 
De acuerdo con el principio de suministro de aire caliente, la clase de sistemas de calefacción de aire se divide en canales y canales. En circuitos sin canal, el aire calentado en los calentadores por el ventilador se mueve a la habitación tratada 
El tipo de aire de calefacción más rápido que el otro calienta la habitación, se puede usar como un sistema de funcionamiento periódico o de espera 
De acuerdo con las capacidades de procesamiento de los sistemas de aire se dividen en locales y centrales. El trabajo de las especies locales está dirigido a procesar una habitación, en esencia, esto ya es calentamiento de agua o de vapor con un ventilador. 
El calentamiento del aire se combina perfectamente con los sistemas de ventilación, gracias a los cuales, además del calentamiento, también proporciona condiciones sanitarias e higiénicas favorables. 
De acuerdo con el método de mover el aire dentro del sistema, se dividen en gravitacional y ventilador. El flujo en el tipo de ventilador estimula al ventilador. 
El calentamiento del aire en los esquemas de calentamiento del aire se realiza mediante calentadores o calderas, que primero calientan el refrigerante, que transfiere el calor al aire.
Después de conocer las ventajas del calentamiento del aire, es necesario evaluar sus desventajas. Para empezar, es muy difícil instalar un sistema de este tipo en una casa ya construida, y no siempre es posible. Es imposible simplemente desmontar tuberías y radiadores para calentar el agua e instalar conductos de aire y rejillas en lugar de ellos, ya que aquí se utilizan principios completamente diferentes.
Los conductos de aire voluminosos ocuparán mucho más espacio y no se verán demasiado agradables estéticamente a lo largo de las paredes. Por lo general, se colocan detrás de techos suspendidos, paneles falsos, etc. De hecho, para tal reorganización de la calefacción se necesitará una revisión importante de toda la casa.
Los conductos de aire son estructuras bastante voluminosas que se ocultan mejor detrás de un techo suspendido y en el espacio debajo del piso
Antes de que empieces a romper muros, deberás realizar cálculos serios de ingeniería. Por eso se recomienda instalar aire acondicionado en la casa en la etapa de construcción. Y todos los cálculos necesarios se realizan durante el diseño del edificio. En este caso, puede obtener un sistema de calefacción cómodo, confiable y altamente eficiente.
Otro problema es la dependencia de la calefacción de aire de una casa privada en la disponibilidad de electricidad. El ventilador no gira, el aire caliente no se mueve, las habitaciones se enfrían tan rápido como se calientan. Debe gastar dinero en alguna fuente alternativa de electricidad, por ejemplo, un generador.
Principios del diseño del sistema.
Al diseñar sistemas de calefacción de aire se tienen en cuenta muchos factores importantes. En primer lugar, es la necesidad de cada habitación individual de calor, así como la pérdida de calor para cada habitación. Las puertas, ventanas, salidas de aire y otros objetos ayudan a garantizar que salgan los preciosos kilojulios de energía térmica.
Furnace-buleryan - versión económica del calentador, que puede usarse para organizar el calentamiento del aire. Una estufa de leña de combustión prolongada puede ser una solución excelente.
El momento más importante - la presencia de aislamiento de alta calidad del edificio. Si la casa tiene ventanas de plástico, buenas puertas y su fachada está aislada de manera confiable, las pérdidas de calor serán menores y el costo de la calefacción se puede reducir significativamente. Si estamos hablando de la reconstrucción del edificio, deberíamos comenzar con el diseño del aislamiento.
Después de que la necesidad de energía térmica y sus costos se correlacionan, se calcula la potencia del equipo de calefacción y se selecciona su tipo. Luego se calculan los parámetros del flujo de aire caliente. Realice cálculos aerodinámicos especiales para calcular las dimensiones requeridas de los conductos.
A la salida del conducto instale la rejilla-difusor. Su tamaño y configuración pueden afectar la velocidad de movimiento del flujo de aire.
El cálculo previo de la potencia del equipo se puede basar en las siguientes cifras: para calentar cada 10 metros cuadrados. Los metros de espacio necesitarán alrededor de 0.7-0.8 kW de calor. Esto se proporciona siempre que la casa esté bien aislada, de lo contrario necesitará equipos más potentes. Pero es mejor dejar el diseño completo y los cálculos detallados a un ingeniero experimentado.
Los cálculos incorrectos pueden afectar el estado del sistema terminado es muy triste. Los sistemas de calefacción de aire diseñados no profesionalmente se caracterizan por problemas tales como averías frecuentes del equipo, sobrecalentamiento del aire en las habitaciones, sobrecalentamiento del equipo, corrientes de aire, aumento del nivel de ruido.
Simultáneamente con el diseño de un sistema de calefacción de aire, tiene sentido pensar en la colocación de muebles fijos en la casa. Las rejillas de suministro y escape deben ubicarse en lugares alejados de la presencia constante de personas.
Tampoco deben esconderse debajo de armarios, pedestales u otros objetos que impidan el libre movimiento de las masas de aire.
En una casa privada de gran altura, se recomienda colocar las rejillas de escape de manera que en los pisos superiores el aire refrigerado ingrese al sistema desde arriba y en los pisos inferiores, desde abajo. Esto asegurará una distribución más uniforme del calor en todas las habitaciones. Lea más sobre cómo realizar el cálculo del calentamiento de aire, lea este material.
En los sistemas de calefacción de aire se utilizan dos esquemas de suministro de una corriente de aire: inclinados y horizontales. 
El método inclinado de suministrar aire caliente generalmente se prefiere porque se suministra a la zona donde se encuentran los consumidores. 
Una corriente de aire caliente dirigida horizontalmente actúa de manera menos eficiente, pero si está cerca de la unidad de calefacción, es mejor usarla debido a la alta temperatura de la corriente. 
En cortinas térmicas que combinan los principios del calentamiento de agua o eléctrico con un circuito de aire, el flujo de aire se dirige hacia arriba.
Variedades de sistemas de calefacción de aire.
Entre la conocida ciencia de los sistemas de calefacción se puede dividir en tres tipos:
- directo
- reciclaje (también conocido como gravitacional);
- Recirculación con entrada parcial de aire exterior.
Sistemas de flujo directo: los más antiguos y sencillos de diseño. Fueron utilizados en la antigua Roma y se extendieron en Londres antes de la revolución industrial y técnica.
Este diagrama muestra el dispositivo de un sistema de calefacción por aire de flujo directo, que se caracteriza por su baja eficiencia. Los sistemas modernos son más complicados, pero tienen una eficiencia significativamente mayor.
Con un sistema de flujo directo, un dispositivo de calefacción, es decir, una estufa de leña o una chimenea, estaba ubicado en la parte inferior de la casa, de manera óptima en el sótano. El calor del aire calentado por el horno se elevó y se transfirió a las paredes y los pisos.
Para mejorar la circulación del aire caliente y la eficiencia de la calefacción, se hicieron agujeros especiales en el piso.
El aire frío salió de la habitación a través de los orificios del techo, y la estufa (chimenea) calentó nuevas masas de aire desde el exterior, ya que el aislamiento grave de los edificios aún no se había desarrollado en ese momento.
La baja eficiencia de los sistemas de flujo directo es obvia. Requiere la combustión de grandes cantidades de combustible, pero gran parte del calor es absorbido por el material de las paredes, pisos y pisos.
Al mismo tiempo, las habitaciones se calientan de manera desigual: el fondo está demasiado caliente y las habitaciones superiores ya no tienen tiempo para calentarse. Parte del calor generalmente salía de la casa a través del techo con el aire.
Un sistema de recirculación más moderno apareció debido al desarrollo del calentamiento de gas. Los equipos de calefacción de este tipo permiten calentar no toda la casa, sino solo masas de aire específicas. Los flujos de aire se forman a partir de ellos, que se dirigen de abajo hacia arriba en habitaciones de concreto.
Al mismo tiempo, las masas de aire caliente expulsan el aire frío que escapa a través de las rejillas dispuestas en el piso de la habitación. El aire frío a través de los conductos de aire va al calentador y regresa al sistema como una corriente caliente. El ciclo de reciclaje se repite una y otra vez.
El costo de la energía térmica en el sistema de recirculación de calefacción es varias veces menor que cuando se usa un esquema de flujo directo. Pero hay en esta versión y desventajas. Un sistema cerrado impide que el aire se renueve, lo que degrada la calidad de vida en la casa.
En un sistema cerrado de recirculación de calefacción de aire, los flujos de aire circulan constantemente entre las habitaciones y el calentador, desistiendo y calentando.
Parte del problema se puede resolver con herramientas como filtros, ionizadores, humidificadores, etc. Pero los buenos dispositivos de este tipo son bastante caros, y su mantenimiento requerirá esfuerzos adicionales, así como equipos de automatización.
De manera más efectiva, el problema de restablecer el flujo de aire se puede resolver con un sistema de calentamiento por recirculación con una entrada parcial de aire desde el exterior.
Al organizar tal esquema, se prevé descargar parcialmente una pequeña cantidad de aire al exterior y tomar una cantidad apropiada de aire de la calle. Como resultado, la composición del aire dentro del edificio se actualiza regularmente.
Los sistemas de recirculación funcionan según el principio gravitacional: las corrientes calientes se elevan y los flujos fríos disminuyen. Desafortunadamente, no en ningún edificio tal circulación se lleva a cabo con bastante eficacia. En este caso, el sistema incluye un ventilador para forzar el proceso de reciclaje.
Características del sistema de instalación.
Si los cálculos se realizan a un alto nivel profesional, y el diseño del sistema de calefacción de aire de la casa de campo se ha elaborado, puede instalarlos usted mismo.
Para esto necesitarás:
- dispositivo de calentamiento;
- conductos de aire;
- abanico
- celosías
- cierres
- Herramienta para trabajar con conductos de aire, etc.
Como el calentador se utiliza generalmente el generador de gas como la opción más rentable. Los conductos de aire pueden tener una sección rectangular, cuadrada, circular u ovalada.
Por lo general, los diseños adecuados se pueden solicitar en la empresa que fabrica sistemas de ventilación.
El diagrama muestra los elementos del sistema de calefacción de aire, que permitirá la instalación de conductos de aire en estricta conformidad con la documentación del proyecto.
Por lo general, los conductos de aire están hechos de acero galvanizado, son lo suficientemente livianos para no sobrecargar las estructuras de soporte de la casa y también tienen una mayor resistencia al desgaste y la corrosión. Para conductos rígidos, necesitará elementos especiales que proporcionen un gradiente de 45 o 90 grados. Y para productos flexibles tales elementos no son necesarios.
Los conductos de aire también están hechos de acero ordinario, cobre, plástico y otros materiales. Incluso hay diseños textiles de este tipo. En lugares con alta humedad, se recomienda utilizar elementos de cobre como más resistentes para tales condiciones.
Las estructuras plásticas son relativamente baratas y pueden usarse lejos de posibles fuentes de ignición.
Los conductos de aire se fijan debajo del techo y el piso, así como dentro de las paredes. Si es necesario colocar el conducto de aire no dentro, sino a lo largo de la pared, se cierra con un panel falso. En el techo y el piso en los extremos de las rejillas de ventilación montadas en el conducto.
Los conductos de aire rígidos hechos de acero galvanizado son muy confiables y duraderos. Para su exitosa instalación necesitarán rodillas con un ángulo de 45 y 90 grados.
Las masas de aire, moviéndose dentro de la estructura, pueden emitir un cierto ruido. Para reducir este impacto negativo, se recomienda ocultar los conductos de aire debajo de la capa de aislamiento acústico.
Por lo general, este material también tiene propiedades de aislamiento térmico, lo que aumenta la eficiencia del sistema.
Чтобы конструкции воздушного отопления во время работы издавали как можно меньше шума, рекомендуется покрыть их слоем изолирующего материала
Стоит рассмотреть вариант приобретения воздуховодов, на которые уже нанесен такой изоляционный слой. Это позволит упростить и ускорить монтажные работы.
Если есть необходимость в установке вентилятора, или нескольких таких приборов, то его обычно включают в систему рядом с нагревателем. К вентилятору подводят электропитание, а также обеспечивают резервный источник электроэнергии.
В систему также включают один или несколько фильтров. Это могут быть фильтры механической очистки, которые препятствуют распространению частичек пыли. Наряду с этими устройствами рекомендуется установить и угольный фильтр, который поглощает различные запахи. Разумеется, фильтры нуждаются в периодической очистке и/или замене.
Часть воздуховода выводят на улицу, чтобы обеспечить приток свежего воздуха. Этот отрезок подводят к системе фильтров, а затем воздух подают на теплообменник нагревательного прибора. Если монтажные работы выполняются на этапе строительства дома, то их выполнение обычно больших трудностей не вызывает. Главное – хороший проект.
Для улучшения микроклимата в доме в систему воздушного отопления встраивают такие полезные элементы как увлажнитель воздуха, ионизатор, ультра-фиолетовый стерилизатор и т.п. Эти элементы не являются обязательными, но если средства позволяют, не стоит от них отказываться.
Еще одно полезное устройство – канальный кондиционер. Его также встраивают в систему воздуховодов. Это позволит использовать систему в теплое время года, чтобы охладить воздух в комнате.
Системы автоматического управления существенно улучшают работу воздушной системы отопления и позволяют сократить расходы на тепло, а также упрощают эксплуатацию оборудования
Завершающий этап – подключение системы автоматического управления. Понадобятся датчики температуры воздуха в комнатах и пульт управления с процессором, который будет обрабатывать поступившие данные и регулировать работу отопительного оборудования.
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Воздушное отопление – достойный и выгодный вариант обогрева частного дома. Он отличается более высокой эффективностью по сравнению с традиционными водяными системами и позволяет заметно улучшить качество жизни в доме. Но чтобы гарантировать успешную реализацию этой идеи, система должна быть правильно просчитана и профессионально спроектирована.
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