La práctica demuestra que la gran mayoría de los propietarios de viviendas que viven en Rusia optan por calentar el sistema con un líquido refrigerante. Tal vez, una vez, esta, de hecho, fue la opción más práctica.
Pero la tecnología está evolucionando y están surgiendo diseños cada vez más eficientes. Como los diversos sistemas de calefacción de aire, que permiten calentar de forma rápida y económica cualquier habitación.
El principio de funcionamiento y los tipos de calefacción de aire.
Debe saber que existen dos tipos diferentes de tipo de calefacción de aire, cada uno de los cuales se puede utilizar en la práctica.
El primero se implementa en sistemas con calentador. Es esencialmente similar al calentamiento con un líquido refrigerante con la diferencia de que se utiliza aire caliente en lugar de líquido. El calentador de ductos calienta el aire, que se mueve a través de tuberías especiales a habitaciones con calefacción.
La calefacción de aire es un sistema de calefacción para una o un grupo de habitaciones con aire caliente que está precalentado por vapor, electricidad, fuego o agua. 
La principal diferencia de los sistemas de aire de otros tipos de calefacción es que no hay dispositivos de calefacción en su esquema. 
Por analogía con el calentamiento de agua, los circuitos de aire son gravitacionales y forzados. En los circuitos forzados, el movimiento del aire es impulsado por un ventilador. 
Por el método de suministro de aire caliente, los sistemas de aire se dividen en canales y canales. 
En los circuitos de aire del canal, el principio gravitatorio se utiliza principalmente: el flujo de aire preparado en el calentador se mueve por gravedad a través de tuberías que calientan el espacio circundante. 
Una solución racional para un dispositivo de calentamiento de aire es combinarlo con ventilación, debido a lo cual los indicadores sanitarios e higiénicos del ambiente de aire aumentan significativamente. 
En las casas privadas, en la mayoría de los casos, el aire se calienta mediante chimeneas o estufas con un calentador incorporado en el sistema. 
Cuando se usan calentadores de agua, gas o eléctricos, al menos dos se instalan en la habitación, de modo que si una unidad falla, la segunda puede mantener un fondo de temperatura de al menos +5 grados
Conductos de aire llenos de aire caliente calientan la habitación. Tales sistemas hoy en día se usan poco, porque en el proceso de operación los canales se dañan inevitablemente. A partir de la alternancia de calentamiento con enfriamiento, los conductos de aire se expanden, luego se estrechan, por lo que las juntas se debilitan y aparecen grietas en las paredes.
Esto conduce a la interrupción del proceso de distribución de aire y, como resultado, a un calentamiento desigual de las instalaciones, lo que es indeseable. Más práctico es el sistema de calefacción al aire libre.
En el dispositivo de calentamiento de aire hay mucho en común con la vista tradicional del agua y el vapor de uso menos común. La principal diferencia es la falta de aparatos de calefacción estándar - radiadores
El principio de su funcionamiento es el siguiente. El generador de calor calienta el aire, que a través del sistema de tuberías se suministra a las habitaciones con calefacción. Aquí sale al exterior y se mezcla con el aire de la habitación, elevando así la temperatura.
El aire enfriado se dirige hacia abajo, donde ingresa a las tuberías especiales y vuelve a ingresar al generador de calor para calefacción.
El portador de calor de los sistemas de calefacción de aire se clasifica como secundario, porque Antes de eso, se calienta con el refrigerante primario - vapor o agua (+)
El radio de acción del sistema de calefacción por aire caliente se divide en local y central. El primero incluye los contornos diseñados para dar servicio a un objeto (casa de campo, habitación, dos o más habitaciones adyacentes), el segundo edificio de apartamentos, instalaciones públicas e industriales
Todos los sistemas se dividen en esquemas con recirculación completa del refrigerante, con recirculación parcial y flujo directo.
Los sistemas locales con recirculación de aire total son el canal (a) y los canales (b). Estos son esquemas con el movimiento natural del aire calentado. Si el calentamiento se combina con ventilación, se utilizan otros esquemas (c, d) con recirculación parcial. Según qué parte del aire se mezcla con la masa de aire en la habitación sin moverse a través de los canales
Todos los sistemas centrales se categorizan como flujo directo. Para ellos, el refrigerante de aire se calienta en el centro de calefacción del edificio y luego se entrega a las instalaciones a través de distribuidores aéreos. Los circuitos centrales son solo de canal.
Los sistemas de flujo de aire son demasiado caros para el sector privado. Se satisfacen donde se construye la ventilación, procesando una masa de aire igual en volumen a la masa de aire requerida para el calentamiento.
La calefacción de aire central se realiza en industrias que producen o usan inflamables, tóxicos, explosivos, etc. en la fabricación. sustancias En la disposición de las casas de campo, este tipo se utiliza si se requiere el transporte de aire caliente a larga distancia.
La organización del esquema para propietarios privados es poco práctica debido a la necesidad de utilizar equipos de ventilación potentes.
Variedades de sistemas operativos
Hoy en día, hay varias variedades de calefacción de aire, cada una de las cuales es necesaria para satisfacer a todos aquellos que instalarán una estructura similar en su hogar. Los sistemas pueden ser clasificados de acuerdo a varios criterios. Comencemos con el método de circulación de aire. Basado en esto, hay dos tipos principales.
La circulación natural sugiere que el aire caliente se eleva y se mueve de manera independiente a través de tuberías. Por lo tanto, las salidas de los conductos de aire están ubicadas solo en la parte superior de las instalaciones.
Sistema de circulación de aire natural.
Para la operación de este diseño se utiliza la propiedad del aire caliente para elevarse. El gas caliente a través de los conductos tendidos en las paredes sube a las habitaciones y sale a través de los orificios ubicados en el techo de la habitación.
La principal ventaja de estos sistemas es su bajo costo, ya que no hay necesidad de gastar dinero en equipos adicionales.
Sin embargo, las deficiencias significativas son bastante. En primer lugar, la velocidad con la que el aire sube a través de las tuberías es pequeña. Así, la habitación se calentará durante mucho tiempo.
Además, cuando se usa calefacción con circulación natural, a menudo es necesario ubicar las salidas de los conductos de aire en la parte superior de la habitación, lo que no siempre es conveniente.
El peso negativo del calentamiento por aire gravitacional (es decir, los circuitos con movimiento de refrigerante natural) se encuentra en un rango limitado. Varía en el rango de 8 - 10 m.
Diseño con movimiento de aire forzado.
Dichos sistemas están necesariamente equipados con una unidad de ventilación, cuya capacidad depende de la longitud y el número de conductos. Para grandes áreas requerirá la instalación de múltiples dispositivos. La principal tarea del equipo es mover el aire caliente a través de los conductos a las habitaciones con calefacción. Como resultado, su velocidad aumenta y las habitaciones se calientan en el menor tiempo posible.
A pesar de la necesidad de instalar ventiladores, estos sistemas son en última instancia más económicos. Debido a la mayor tasa de intercambio de aire, el sistema aspira el aire enfriado de la habitación a una temperatura suficientemente alta.
Simplemente no tiene tiempo para enfriarse a los valores mínimos. El recalentamiento se gasta en mucha menos energía, lo que generalmente genera importantes ahorros de costos.
Para estimular el movimiento del aire hacia el consumidor, los sistemas de calefacción están equipados con ventiladores, lo que los convierte en la categoría de volátil, pero aumenta significativamente la eficiencia.
En la ubicación de los conductos, los sistemas de calefacción también se pueden dividir en dos grupos.
Calefacción por suelo radiante
Una característica distintiva del sistema es la conducción de conductos incrustados en el piso o incrustados en el zócalo. El resultado es la distribución más eficiente del aire caliente que ingresa a la parte inferior de la habitación.
El aire caliente tiende hacia arriba, como resultado de lo cual se produce una mezcla bastante rápida de masas de aire y la habitación se calienta más rápido.
La calefacción por aire debajo del piso asume que los cables del conducto de aire están ubicados en zócalos o están incrustados directamente en el piso
Sistemas de aire suspendido
El esquema asume la presencia de conductos construidos en el techo o paredes, cuyas conclusiones se encuentran estrictamente en la parte superior de la habitación. Más a menudo bajo el techo. Alternativamente, conductos de aire suspendidos con las mismas conclusiones.
Es cierto que tales sistemas son generalmente menos estéticos que los homólogos de piso. Aunque hay formas de decorar y enmascarar ductos.
Además, el uso de un sistema de piso supone que la temperatura del aire debajo será la más alta. En la mitad superior de la habitación estará un poco más frío.
Los médicos consideran que esta distribución de temperatura es la mejor para los humanos. Además, los pasadores de conducto incrustados en el piso o el zócalo son casi imperceptibles, lo que mejora enormemente el aspecto de la habitación.
El principal inconveniente de los sistemas de suspensión, que es particularmente indeseable para las casas privadas, se considera más bajo que la parte superior, la temperatura del aire cerca del piso. El aire caliente calienta la parte superior de la habitación más rápido e intensamente, mientras que el piso permanece fresco. Es por eso que estos sistemas rara vez se usan en edificios residenciales o se combinan con algún tipo de calefacción.
Según el método de intercambio de calor, todos los sistemas de calefacción de aire se dividen en tres tipos.
Los conductos de aire suspendidos se montan mejor durante la fase de construcción de un edificio. En este caso, pueden disfrazarse durante los trabajos de acabado.
Circuito de calefacción de flujo directo
La versión directa se conoce desde hace varios siglos. Tales sistemas fueron calentados por los antiguos romanos y los rusos medievales. El principio de calentamiento por flujo directo es muy simple. En la parte inferior del edificio, la mayoría de las veces en el sótano, se instala un dispositivo de calefacción que calienta el aire que ingresa. Además, las masas de aire calentado a través de los conductos de aire entran en el local calentado.
La figura muestra la disposición de un sistema de calentamiento de aire de flujo directo. Tales construcciones fueron utilizadas en la antigua Roma.
Después de eso, pasando por ellos, se muestran en la calle. Por lo tanto, la energía térmica se gasta no solo en calentar la habitación, sino también, en el sentido directo, en la “calefacción de la calle”. Es por eso que el sistema de flujo directo se considera el menos eficiente de todos y se caracteriza por los costos iniciales y operativos más altos.
La principal ventaja de este diseño es la ventilación total de las habitaciones con calefacción. Se utiliza solo cuando el volumen de ventilación requerido es igual al volumen de masas de aire requeridas para el calentamiento. Tal condición puede ser obligatoria en la operación de locales donde trabajan con explosivos, sustancias peligrosas para la salud o de olor desagradable.
Para calefacción de casa el sistema de flujo directo se usa muy raramente. Si por alguna razón necesita instalarlo, debe instalar el equipo para una recuperación adicional.
Este puede ser un intercambiador de aire, que permitirá utilizar parte del calor del aire saliente para calentar las masas de aire entrantes. Así, será posible reducir los costos operativos.
Sistema de recirculación de calefacción.
El calentamiento se realiza mediante un circuito cerrado. Primero, el aire es calentado por el generador de calor y se mueve a través de las tuberías dentro de la habitación.
Aquí se enfría gradualmente y comienza a descender al piso, donde se ubican las entradas de los conductos de escape. Una vez en ellos, el aire enfriado se mueve hacia el generador de calor, donde se calienta nuevamente y el ciclo se repite.
Los sistemas con recirculación total de masas de aire se utilizan si no hay necesidad de organizar la ventilación artificial de la habitación.
Dicho esquema es lo más eficiente posible, ya que las pérdidas de calor están prácticamente excluidas. Su principal inconveniente es la mala calidad del aire que circula dentro de locales climatizados.
Por lo tanto, se utiliza más a menudo para calentar habitaciones o almacenes no residenciales. Si tal esquema se utiliza en edificios residenciales, es obligatorio instalar equipos adicionales para la ionización y la humidificación del aire.
Esquema de reciclaje parcial
Dicho sistema permite nivelar el principal inconveniente del esquema de recirculación: baja calidad del aire. Para hacer esto, incluye equipo de ventilación adicional, que toma el aire exterior y lo mezcla en las proporciones correctas a las masas de aire que circulan dentro de la habitación. Todo lo demás es similar al esquema con reciclaje completo.
Los sistemas con recirculación parcial producen una entrada de una parte del aire exterior y la mezclan con la parte de la masa de aire en la habitación. El calentador calienta la mezcla a la temperatura requerida, luego el ventilador se envía a la habitación
El sistema se caracteriza por la máxima flexibilidad y puede trabajar en varios modos: como ventilación, como calefacción o como calefacción combinada.
Sin embargo, puede tomar cualquier cantidad de aire deseada, calentarla o incluso enfriarla a la temperatura deseada. El esquema de reciclaje parcial se considera óptimo para organizar el calentamiento de aire en una casa privada.
Argumentos a favor de elegir el sistema de aire.
En comparación con los sistemas habituales que operan en el fluido de transferencia de calor, los circuitos de aire tienen ventajas significativas. Considérelos con más detalle.
- Sistemas de aire de alta eficiencia. El rendimiento de los circuitos de calefacción de aire alcanza aproximadamente el 90%.
- La capacidad de deshabilitar / habilitar equipos en cualquier momento del año. La interrupción del trabajo es posible incluso en el frío invernal más severo. Esto significa que un sistema de calefacción deshabilitado no se volverá inutilizable a bajas temperaturas, lo que, por ejemplo, es inevitable para el calentamiento del agua. Puede ser incluido en el trabajo en cualquier momento.
- Bajo costo operacional de la calefacción de aire. No es necesario comprar e instalar equipos suficientemente costosos: válvulas, adaptadores, radiadores, tuberías, etc.
- Posibilidad de combinar calefacción y aire acondicionado. El resultado de la combinación le permite mantener una temperatura agradable en el edificio en cualquier temporada.
- Baja inercia del sistema. Proporciona un calentamiento extremadamente rápido de las habitaciones.
- La capacidad de instalar equipos adicionales que se utilizan para mantener un microclima óptimo. Estos pueden ser ionizadores, humidificadores, esterilizadores y similares. Gracias a esto, es posible elegir una combinación de dispositivos y filtros que correspondan exactamente a las necesidades de los residentes de la casa.
- Calefacción máxima uniforme de habitaciones sin zonas de calefacción locales. Estas áreas problemáticas suelen estar ubicadas cerca de radiadores y estufas. Debido a esto, es posible evitar caídas de temperatura y su consecuencia: condensación indeseable de vapor de agua.
- Versatilidad. La calefacción por aire puede usarse para calentar los locales de cualquier área ubicada en cualquier piso deseado.
El sistema tiene algunos inconvenientes. Entre las más significativas se encuentra la dependencia energética de la estructura. Por lo tanto, durante un corte de energía, la calefacción deja de funcionar, lo que es especialmente notable en áreas con interrupciones en el suministro de energía. Además, el sistema requiere mantenimiento y monitoreo frecuentes.
El calentamiento del aire es muy económico. Los costos iniciales para su arreglo son pequeños, los costos operativos también son bajos
Otra característica negativa de la calefacción de aire es que la instalación de la estructura debe realizarse durante el proceso de construcción. El sistema instalado no está sujeto a modernización y prácticamente no cambia sus características operativas.
Si es necesario, es posible instalar calefacción de aire en un edificio construido, pero en este caso solo se utilizan conductos de aire suspendidos, lo que no es estéticamente agradable y no siempre es eficiente.
Los elementos principales del sistema de calefacción.
Antes de poder equipar el calentamiento de aire con sus propias manos, debe familiarizarse con los elementos en los que se compone.
Aparatos de calentamiento de aire
La principal tarea del equipo es calentar el aire que ingresa a la temperatura deseada. Casi todas las fuentes de calor conocidas pueden usarse para esto.
Dependiendo del tipo de dispositivo de calentamiento, las masas de aire pasan a través de un intercambiador de calor con vapor caliente, agua, etc., o se calientan directamente dentro del calentador.
Теплогенераторы, использующиеся для разогрева воздуха в системе воздушного отопления, не должны нагревать воздух до температуры свыше 70º, чтобы после смешивания с находящимся в помещении воздухом он не утрачивал своих свойств как среда, приходная для вдыхания (+)
В качестве теплогенераторов для воздушных отопительных систем на практике используется четыре типа конструкций:
- Топливные системы прямого нагрева. В них воздух нагревается от тепла, полученного от сгорания какого-либо топлива. К этому типу относятся угольные, газовые, дизельные, пеллетные и другие нагреватели.
- Электрическое оборудование прямого нагрева. Представляет собой мощный тепловентилятор, который подключается к воздуховодам.
- Приборы косвенного нагрева. Предполагается наличие теплообменника, в котором циркулирует горячая жидкость. Последняя может разогреваться любым способом: при помощи дровяной печи или любого другого отопительного прибора. Как вариант можно рассмотреть подключение теплоносителя из централизованной системы отопления.
- Комбинированная конструкция. Представляет собой две, иногда три системы разных типов, объединенных в общую конструкцию. Наиболее эффективный и практичный вариант получается при комбинировании электрической и жидкостной системы.
Последний вариант считается наиболее удачным, поскольку такое оборудование сможет обеспечить дом теплом даже в случае отключения электроэнергии или возникновения проблем с топливом. Однако по понятным причинам такие приборы имеют большую стоимость. Тратить на них средства не всегда оправданно, особенно если перебои с электроэнергией крайне редки.
Магистральные трубопроводы изготавливаются из оцинкованного металла. Это жесткие конструкции, к которым подключаются гибкие отводы
Каналы для движения воздушных масс
Отопительная система канального типа не сможет работать без сети воздуховодов. По ним воздушные массы движутся в помещения и возвращаются в теплогенератор. Чаще всего используется круговая транспортировка, поскольку однотрубные конструкции, которые тоже могут применяться, имеют ограниченный функционал и большое количество недостатков. На чертеже такая конструкция напоминает два дерева.
Роль стволов играют два жестких магистральных трубопровода, выполненных их оцинкованного металла. Один из них подающий, второй – обратка. К ним через переходники подключаются «ветви».
Это гибкие воздуховоды меньшего сечения, отходящие к комнатам. Они обязательно герметизируются алюминиевым скотчем и утепляются. Изоляция в этом случае не только сохраняет тепло, но и поглощает звуки.
Для изоляции, как правило, используются фольгированные утеплители разных марок. Для магистралей выбирается покрытие толщиной от 3 до 10 мм. Для разводящих каналов подойдет материал толщиной 25-30 мм.
Внутри одноэтажных зданий подогретый воздух направляется снизу вверх, поэтому воздуховоды могут быть вмонтированы в пол. В двухэтажных постройках сеть воздуховодов может быть проложена по потолку первого этажа либо в толще межэтажного перекрытия.
Воздуховоды обязательно должны быть изолированы. Изоляционный материал не только бережет тепло, но и поглощает звуки
В этом случае горячий воздух на первый этаж подается с потолка. Выходы воздуховодов на втором этаже располагаются в нижней части внутренних стен и на полу. Обратка тоже размещается по-разному.
На первом этаже отверстия для сбора охлажденного воздуха находятся на уровне пола. На втором, наоборот, у потолка. Здесь собираются перегретые воздушные массы, которые и поступают в обратку.
Вентиляторы для обеспечения циркуляции воздуха
Воздушные массы внутри трубопроводов транспортируются принудительно. Эту операцию осуществляют специальные вентиляторы канального типа. Оборудование устанавливается как на возвратных, так и на подающих воздуховодах. Кроме того, чаще всего они являются еще и конструктивными элементами воздухонагревателя.
При выборе вентилятора помимо технических характеристик желательно учитывать такие параметры:
- возможность работать на разных оборотах;
- минимальный уровень шума;
- отсутствие чувствительности к перепадам напряжения;
- оснащение системой плавного пуска;
- возможность плавной регулировки скорости оборудования.
Нужно понимать, что вентиляторы отвечают за напорную производительность оборудования, по сути, определяют ее. Поэтому технические параметры оборудования должны точно соответствовать специфике конкретной системы.
Схема установки внутриканального вентилятора внутри воздуховода: 1 – вентилятор осевого типа; 2 – воздухонагреватель, сооруженный из медных труб с алюминиевыми пластинами; 3 – воздухораспределитель со створками, меняющими направление
Распределение потоков: решетки и диффузоры
Все подходящие к комнате воздуховоды подключаются к вентиляционным решеткам или диффузорам. Эти элементы предназначаются для разделения потоков воздуха, предназначенных для отопления, для вентиляции и для кондиционирования, а также для равномерного распределения воздушных потоков внутри помещения.
Выпускаются напольные, стеновые и потолочные устройства, среди которых можно найти модели с подвижными регулируемыми жалюзи.
Внутриканальные заслонки и клапаны
Элементы предназначены для настройки пропускной способности отопительной системы. В подающих воздуховодах обязательно монтируются дроссельные заслонки. Устройства регулируют напор воздушных масс, поступающих в разные комнаты, и дают возможность при необходимости его фиксировать.
Клапанами оборудуются различные участки воздуховодов. В обязательном порядке ставят приточные клапаны, регулирующие приток воздуха с улицы.
Кроме клапанов, контролирующих приток и отток воздушного потока, системы вентиляции оборудуют клапанами дымоудаления и противопожарными аналогами. При пожарах они препятствуют распространению огня и стимулирующих горение газов, отводят гарь и угар из помещений
Оборудование для подготовки воздуха
Учитывая, что воздушное отопление часто объединяется с системами кондиционирования, подготовка воздуха становится востребованной опцией. В этом случае конструкция оборудуется различными фильтрами: угольными, механическими, электростатическими.
Они очищают воздух от всевозможных примесей. Дополнительно могут устанавливаться увлажнители, ионизаторы, вентиляционные анемостаты, стерилизаторы, осушители и тому подобное оборудование.
Так выглядит диффузор, равномерно распределяющий потоки на выходе из воздуховода
Автоматические системы управления
Воздушное отопление само по себе, а особенно объединенное с вентиляцией и кондиционерами, считается достаточно сложной системой. Для координации ее функционирования используются автоматические блоки управления, которые дают возможность быстро и точно изменять параметры работы системы.
При необходимости владелец может задавать нужные ему характеристики, получая максимально комфортный для него микроклимат в доме.
Блоки управления различаются по функционалу и подбираются индивидуально к каждой конкретной отопительной системе. Грамотно подобранная автоматика позволяет не только полностью контролировать воздушное отопление, но и менять на расстоянии заложенные в программу настройки, зонировано распределять воздушные потоки и включать отопление в систему умный дом.
Особенности проведения грамотного расчета
Несмотря на уверения горе-мастеров, самостоятельно рассчитать воздушное отопление очень сложно. Такая задача под силу только специалистам.
Заказчик может только проконтролировать наличие всех пунктов проекта, в число которых входят:
- Определение тепловых потерь каждого из отапливаемых помещений.
- Тип отопительного оборудования с указанием необходимой мощности, которая должна быть рассчитана исходя из реальных теплопотерь.
- Требуемое количество подогретого воздуха с учетом мощности выбранного отопительного прибора.
- Необходимое сечение воздуховодов, их длина и т.п.
Это основные пункты расчета отопительной системы. Правильно будет заказать проект у специалистов. В результате заказчик получит несколько вариантов расчета, из которых можно будет выбрать и воплотить в реальность наиболее понравившееся решение.
Система воздушного отопления – сложная конструкция, состоящая из множества элементов. Для ее расчета лучше привлечь профессионалов, для ознакомления с компонентами стоит подробно изучить схему (+)
Conclusiones y video útil sobre el tema.
Почему выбирают воздушное отопление:
Как самому рассчитать систему воздушного отопления:
Основы обустройства воздушного отопления в частном доме:
Воздушное отопление относится к числу безопасных, экономичных, чрезвычайно долговечных и надежных систем. Именно поэтому оно становится все более востребованным. Самостоятельно обустроить систему достаточно просто, а вот провести грамотные расчеты вряд ли получится.
Возможные ошибки приведут к понижению эффективности системы, постоянным сквознякам и другим неприятным последствиям. Оптимально получить профессионально подготовленный проект и при желании воплотить его в жизнь собственными руками.
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