Tradicionalni vodni sustav prenosi toplinsku energiju u prostorije vodom ili tekućinom bez smrzavanja (antifriz). No postoji još jedno rješenje - čisto grijanje zraka kod kuće, u kojem se zrak prostorije zagrijava izravno, bez hidraulike i radijatora. Budući da ovu temu aktivno promoviraju zainteresirani proizvođači opreme za grijanje, odlučili smo otkriti koliko je bolje (ili lošije) grijanje zraka od klasičnog i može li se montirati vlastitim rukama.
Mogućnosti grijanja zrakom
Dakle, naš zadatak je zagrijavanje zračnih masa i podnošenje u prostorije seoske vikendice ili stana. Kako možete organizirati grijanje:
- Iz kamina, peć na drva.
- Koristite VRF sustave na Freonu. Jednostavno rečeno, inverterski klima uređaji, zračne toplinske pumpe.
- Ugradite kombinirani kotao za klimatizacijski sustav + rashladno sredstvo + ventilatore.
- Organizirati centralno grijanje zraka (skraćeno - IN), u kombinaciji s ventilacijom privatne kuće. Za uporabu izvora topline koristite električni grijač zraka ili plinsku peć za grijanje zraka.
Reference. Potonja se opcija često provodi u američkim i kanadskim vikendicama izgrađenim pomoću okvira tehnologije. Grijač je plinska peć.
Za grijanje / hlađenje proizvodnih hala velikog volumena provodi se malo drugačija shema. U prostorijama su izgrađene 2 mreže kanala - dovodna i odvodna. Obojica se konvertiraju u ventilacijsku jedinicu - centralni klima uređaj, koji se sastoji od sljedećih jedinica:
- Filteri u 2-3 koraka čiste zračne mase prije nego što se uđu u zgradu i ispuštaju izvana;
- grijač izmjenjivača i zraka br. 1 zagrijava struju uz pomoć tople vode iz kotlovnice;
- izmjenjivač topline br. 2 služi za hlađenje zraka, djeluje u tandemu s hladnjakom;
- lamelarni križni (ili rotacijski) rekuperator uzima toplinu ispušnog toka i daje ga na opskrbu, štedeći 50 ... 80% energije;
- jedinica za vlaženje;
- centrifugalni ventilatori tjeraju se da se protoci kreću kroz odjeljke središnjeg klima uređaja i dalje duž zračnih kanala.
Zašto smo opisali dizajn industrijskog klima uređaja? Tako da odmah shvatite: uređaj potpunog grijanja zraka + ventilacija + hlađenje težak je i skup zadatak. Ali, biti vlasnik seoske kuće, možete razmotriti sve metode grijanja, odabrati najjednostavnije i najjeftinije ili se vratiti na vodenu shemu - podno grijanje, radijatore.
Kako organizirati grijanje peći
Važna prednost bilo koje peći: istodobno zagrijava zrak i okolne površine intenzivnim infracrvenim zračenjem. Nisu potrebne baterije i cijevi rashladne tekućine.
Pojašnjenje. Peći ili umeci za kamin s vodenim krugom mogu se koristiti za grijanje 2-3 male prostorije. Zavojnica je povezana s gravitacijskim ili zatvorenim sustavom s pumpom.
Kako se štednjak koristi za grijanje samo zrakom:
- Na 1 sobi dovoljno je ugraditi štednjak od lijevanog željeza ili čelika.
- Za zagrijavanje 2-3 prostorije ukupne površine do 40 m² postavite peć od opeke odgovarajućeg dizajna u prostoru između prostorija.
- Nije lako sagraditi štednjak u staroj kući. Ako nema visokih estetskih zahtjeva, stavimo peć na dno, pričvrstimo konvekcijske poklopce na peć i povežemo zračne kanale.
Opcija broj 3 uključuje polaganje zračnih kanala u susjednim prostorijama i postavljanje ventilatora za kanale koji mogu podnijeti temperaturu dopremljenog medija 100-150 ° C.Zrak se može kretati kroz cijevi i neovisno, ali presporo, a ventilacijski kanal treba ići nagibom prema gore. Kako funkcionira takav sustav grijanja zraka, pogledajte u videu u nastavku.
Prve dvije mogućnosti su dobro poznate, ali nisu uvijek primjenjive:
- općenito je nerealno staviti peć u stan;
- čak ni velika ruska peć nije u mogućnosti pokriti površinu veću od 50 kvadrata (na jednom katu), pa je pogodna za grijanje ljetne kuće ili male kuće;
- temelj plus kamin od peći od opeke postavljaju se u fazi izgradnje ili remonta zgrade;
- metalna peć u loncu i opasna je za malu djecu (u smislu opekotina).
Možete instalirati željeznu peć vlastitim rukama - ovo je opipljiv plus. Ali također će se morati utopiti, stoga nastaju brojne neugodnosti: učestala preuzimanja, miris drva i dima u dnevnim sobama, prašina. Autor videa postupio je razumno tako što je u posebnu peć stavio peć s loncem.
Ne preporučujemo ponoviti jednu stvar za domaćeg majstora - instalirati zračne kanale izrađene od aluminijskih valovitosti. Takve cijevi stvaraju visoko aerodinamičko vučenje, uvelike usporavaju protok. Bolje je koristiti pocinčane kutije.
Preliminarni zaključak. Peći na kruto gorivo proračunska su mogućnost grijanja zraka s vlastitim prednostima i nedostacima. Pogodno za male zgrade - seoske kuće, garaže, staklenike.
Korištenje klima uređaja i toplinskih pumpi
Kao što znate, moderni split sustavi mogu funkcionirati u načinu grijanja trošeći tri puta manje električne energije od klasičnog električnog kotla iste snage. Stoga je potpuno radno rješenje kupiti i staviti inverterski klima uređaj u svaku prostoriju.
Reference. Zašto baš pretvarač? Kompresor u takvim "rascjepima" ne zaustavlja se, odnosno, ne smrzava se na hladnoći. Klima uređaj uspješno zagrijava zrak na -5 ° C na ulici, a tada se učinkovitost primjetno smanjuje.
Prednosti ove sheme su očite:
- nedostatak baterija, cijevi, kotlova i druge opreme za grijanje;
- relativna jednostavnost instalacije;
- estetski izgled unutarnje jedinice;
- ljetni način hlađenja;
- mogućnost ugradnje u stanove.
Grijanje klimatizacijom je moguće u južnim krajevima, gdje se temperature rijetko spuštaju ispod -15 ° C. Sjeverno, "rascjepi" se koriste samo u prijelaznom razdoblju - u proljeće i jesen.
Preostali nedostaci grijanja s podijeljenim sustavom:
- Klimatizacija će morati biti instalirana u svim sobama, što je neprihvatljivo za vikendice 2-3 kata. Multi-split VRF sustav koštat će više od istog broja pojedinačnih hladnjaka / grijača.
- Uređaj "zna kako" očistiti, osušiti i promijeniti temperaturu struje zraka. Rijetki modeli dizajnirani su za miješanje vanjskog zraka. Dakle, morate napraviti zasebnu ventilaciju.
- Kad radi vanjska klima jedinica, iza zida se čuje čista buka ventilatora i zujanje kompresor.
Problem učinkovitosti pri niskim temperaturama rješava toplinska pumpa „oduška za zrak“ čija se radna sposobnost održava i do -30 stupnjeva ispod nule. Dizajn i princip rada identični su split sustavu, razlike su u velikim veličinama i cijeni. Ako je vanjska jedinica postavljena na tlo i nošena 2-3 metra od zgrade, šum jedinice postaje nesutan.
Kratki zaključak. VRF sustavi su dobri za apartmane i male kuće u južnim područjima. Toplinske crpke mogu se instalirati na sjevernim širinama, ali trošak opreme igra ulogu ovdje. Po želji, klima uređaj se može samostalno instalirati.
Kombinirani višezonski sustavi
U ovom se slučaju još uvijek koristi rashladno sredstvo, pa se sustav naziva kombinirano. Kako radi ova oprema:
- U svakoj sobi nalazi se jedinica za grijanje / hlađenje zraka - ventilacijska zavojnica s četiri cijevi koja izgleda poput unutarnje jedinice klima uređaja.
- U jednom paru cijevi, rashladna tekućina iz kotla dovodi se u jedinice.Vruća voda prolazi kroz izmjenjivač topline koji izduvava ventilator, zbog čega se sobni zrak zagrijava.
- Kad je potrebno prijeći na hlađenje, automatizacija preusmjerava ventilator na drugi par cijevi za opskrbu hladnom vodom iz hladnjaka.
- Korisnici u sobama mogu postaviti različite temperature zraka, ali ne možete istovremeno uključiti hlađenje i grijanje. Odatle drugi naziv klimatizacijskog sustava - više zona.
Bilješka. Chiller je vrsta rashladnog stroja dizajniranog za hlađenje tekućine. Obično se nalazi na ulici pod nadstrešnicom ili na otvorenom prostoru (ovisno o dizajnu).
Unutar zgrade koriste se razne ventilacijske jedinice - zid, kanal, pod, strop. Sve ovisi o željama vlasnika kuće i zahtjevima za estetikom. Jedinice tipa kanala mogu se ugraditi u ventilacijske kanale za grijanje / hlađenje dovodnog zraka.
Prednosti multi-zona zračnih sustava:
- primjenjivo u zgradama s velikim površinama s brojem soba od 20 ili više - administrativne i stambene zgrade, skladišta i slično;
- može raditi zajedno s prisilnom ventilacijom vikendice;
- bilo koji generator topline koristi se za grijanje zraka - kotao na kruto gorivo, plin, struju, dizelsko gorivo;
- cijevi s rashladnom tekućinom (rashladnom tekućinom) zauzimaju malo prostora, zračne jedinice se lako integriraju u strop, ovješene na zidu ili skrivene iza obloge;
- zatvorene terase sa vitražima po cijelom zidu zagrijavaju se podnim konvektorima ili zidnim ventilacijskim zavojnicama;
- mogućnost podešavanja temperature u pojedinim sobama, daljinsko upravljanje.
Vjerujemo da je krug kotla + ventilator + rashladno sredstvo najsvestraniji, najuspješniji u pogledu estetike i rada. Naravno da takvo grijanje zraka ne možete sami napraviti, to je minus. Potrebno je napraviti proračune, odabrati opremu, instalirati, prilagoditi ... bez poznavanja osnova, izuzetno je teško izvesti te radove.
Navodimo ostale negativne točke:
- visoka cijena klima uređaja;
- bojler i hladnjak su uređaji velike veličine, koji pokrivaju 2–3 m² površine;
- rad sustava u potpunosti ovisi o električnoj energiji, kad se svjetlost isključi, opskrba toplinom će se zaustaviti.
Zaključak. Višezonski kombinirani program najbolji je način zagrijavanja zraka zrakom. Ali implementacija će zahtijevati znatna ulaganja.
Kombinirano grijanje i ventilacija
Ovo je klasičan način grijanja zgrada zrakom, koji se koristi u poduzećima od prošlog stoljeća. Nakon toga, proizvođači su počeli proizvoditi analoge industrijskih ventilacijskih jedinica malih dimenzija instaliranih u privatnim kućama. Zahvaljujući manje strogim zahtjevima za čistoćom zraka, shema obrade je također pojednostavljena.
Objasnimo princip rada sustava „ventilacija + grijanje“ korak po korak:
- Izvor topline je peć, obično plinska peć. Unutar su ugrađeni plamenik, zračni izmjenjivač topline, ventilator i elektronička upravljačka jedinica.
- Iz peći se raširi prva mreža kanala, distribuirajući zagrijani zrak u prostorije. Uz pomoć difuzera, rešetki i drugih opskrbnih uređaja, mlazovi se dovode u prostorije (obično u gornjoj zoni).
- Druga mreža kanala skuplja onečišćeni / hlađeni zrak iz donje zone prostorija u zajednički kolektor spojen na dno peći.
- Nakon prolaska kroz kolektor, mase ispušnog zraka očiste se u mrežnom ili mrežnom filtru, a zatim se šalju u izmjenjivač topline, gdje se zagrijavaju plamenikom.
- Elektronika nadzire siguran rad grijača plinskog zraka, održava temperaturu na izlazu i signalizira onečišćenje filtera.
Dodatak. Budući da grijač suši zrak, automatski se ovlaživač s elektronskim higrometrom postavlja na dovodni kanal. Potonji se nalazi na povratnom zračnom kanalu za mjerenje vlažnosti struje.
Peć s grijanjem na zrak - jedinica je prilično bučna, pa je smještena u posebnu sobu. Proizvodi izgaranja uklanjaju se kroz konvencionalni ili koaksijalni dimnjak (ovisno o dizajnu grijača). Kanali od pocinčanog čelika postavljaju se na više načina:
- u podrumu ili prizemlju;
- sakriti se u podovima i drvenim podovima;
- na tavanu;
- okomiti kanali protežu se duž zidova i šiveni su okrenutim materijalima.
Temperatura zraka na dovodu doseže 40 ... 45 ° C, brzina kretanja po ventilacijskim kanalima je 4-5 m / s. Ne možete to brže, pojavit će se dodatna buka. U ovoj situaciji, promjer glavnog kolektora doseže 300 mm, uzeli smo tipičnu brzinu protoka od 1000 m³ / h, iako se događa više.
Logično pitanje: zašto zagrijavati zračne mase na 40 ° C, ako kuća ima dovoljno 22 stupnja? Odgovorimo: sustav grijanja mora nadoknaditi 2 vrste gubitka topline - kroz građevinske konstrukcije i potrošnju energije za zagrijavanje dotoka, jer je u svakom slučaju potrebna ventilacija. U skladu s tim dovodimo zrak na temperaturu od 20-24 ° C (nadoknađujemo gubitak kuće), a zatim pregrijavamo na 40 ... 45 ° C.
Zaključak Shema "ventilacija + grijanje" je najspretnija i najskuplja. Zgrada se mora pripremiti unaprijed - čak i u fazi projektiranja, inače će kanali proći točno kroz sobe. Učinkovitost uvelike ovisi o načinu ventilacije zgrade, o čemu ćemo kasnije govoriti.
3 načina izmjene zraka
Tako smo glatko pristupili shemama razmjene zraka, od kojih postoje tri:
- Gore opisana metoda naziva se puna recirkulacija. Isti zrak provodi se kroz pećnicu ili klima uređaj, nema ažuriranja ili je organiziran na drugi način. Na primjer, dotok osiguravaju zidni ventili, prirodni ispuh okomitim osovinama unutar zidova.
- Djelomičnom recirkulacijom, unutarnji se zrak razrjeđuje s dotokom od 30 do 50% ukupne količine. Što više zagađenih plinova izbaci se. Prirodna ventilacija je isključena, sustav s mehaničkom motivacijom je uključen u izmjenu zraka, ne možete prilagoditi proporcije na drugi način.
- Napredni tok. Sav dovodni zrak uzima se s ulice, zagrijava i šalje u prostorije. Ispušni sustav u potpunosti izbacuje onečišćene zračne mase izvana.
Prva vrsta izmjene zraka djeluje na grijanju zraka pomoću peći na drva, klima uređaja i ventilatora. Metoda vam omogućuje uštedu energije, ali kvaliteta zraka ostaje dvojbena, jer ovisi o radu prirodne ventilacije.
Druga opcija je kompromis između čiste atmosfere u kući i uštede energije. Djelomično osvježavamo unutarnju mikroklimu, ali istodobno gubimo toplinu, zajedno s zrakom koji se uklanja.
Treća shema daje nam potpuno svjež zrak, ali nas tjera da trošimo maksimalno gorivo za zagrijavanje dotoka. Kako ne bi izbacili toplinu na ulicu, izumljeni su rekuperatori (uređaji) - uređaji koji oduzimaju toplinu ispušnom mlazu i daju ga dovodu. Ovisno o okolišnim uvjetima i dizajnu alata, 50 ... 80% topline ostaje u kući, grijač troši manje energije.
Ventilacija u kombinaciji s grijanjem zraka djeluje u skladu s jednom od posljednja dva programa - djelomičnom recirkulacijom ili ko-strujom s povratom topline. Zadnja opcija je najskuplja, jer pored mreže kanala i grijača zraka, morate kupiti izmjenjivač topline i izmjenjivač topline.
Koje je grijanje bolje - zrak ili voda
Glavni argument u korist mogućnosti grijanja zraka je nedostatak radijatora ispod prozora, ožičenja cijevi i, općenito, posrednika u obliku rashladne tekućine. Ali čak ni ta izjava ne drži vodu - topli podovi vode također su potpuno skriveni, a posrednik je i dalje prisutan - sam zrak.
Pojašnjenje. Pri grijanju s split sustavima ili toplinskim crpkama, freon djeluje kao posrednik, mijenjajući stanje agregacije.Toplina do ventilatora se dovodi vodom ili antifrizom, u drugim slučajevima zračne mase nose energiju.
Nudimo usporedbu grijanja vode s grijanjem na zrak, na temelju reklamnih izjava:
- VO sustav ima veću učinkovitost. To nije istina, učinkovitost je ista, pod uvjetom da se u oba slučaja koriste generatori topline koji se temelje na istom gorivu. Izuzetak su klima uređaji koji troše 300 vati električne energije za opskrbu 1 kW topline.
- IN se može isključiti usred zime, ništa se neće smrznuti, cijevi neće puknuti. To je istina, ali mreža radijatora, ispunjena antifrizom, također ne pati od mraza.
- Niski troškovi rada VO. Izjava vrijedi za štednjake, klima uređaje, ventilatore i vodne sustave. Pri zagrijavanju s ventilacijom morat ćete očistiti skrivene zračne kanale od prašine i bakterija. Operaciju izvodi specijalizirana oprema.
- Za grijanje zraka ne morate kupiti skupe ventile za zatvaranje, cjevovode, baterije, češljeve. Istina, pocinčani ventilacijski kanali jeftiniji su od opreme za vodovodnu mrežu. Ali zračni kanali Ø300 mm (ekvivalentni kvadraturi 200 x 350 mm) moraju se postaviti negdje, ušiveni. Troškovi instalacije bit će znatni.
- VO brže zagrijava prostorije. Pogrešno, VO brzo zagrijava zrak, okolni predmeti ostaju hladni. Oba će sustava trebati jednaku količinu vremena da se potpuno zagrije.
- Zajedno sa zračnim sustavima koristi se dodatna oprema za čišćenje, vlaženje i ionizacija. Kvaliteta zraka se poboljšava. Tako je, podno grijanje ili mreža radijatora ne čisti kućnu atmosferu.
Preostali argumenti vrlo su neuvjerljivi. Primjer: zrakom možete zagrijati sobu bilo koje veličine na bilo kojem katu. Nije jasno što otežava polaganje 2 cijevi na 20. kat, postavljanje baterija ili jedinica ventilatora. Umjesto toga, predlaže se da se tamo povuče napredan kanal.
Poznati stručnjak Viktor Sukhorukov detaljno će objasniti sve prednosti i nedostatke u svom videu:
Konačni zaključci
To ne znači da grijanje zraka u svim aspektima nadmašuje grijanje vode. Suprotno tome, najvažniji kriterij za korisnika - cijena - zračni sustavi očito se gube. Najjeftinija metoda je grijanje peći na drva, ali je njezin opseg ograničen. U stanu su dostupni samo klima uređaji, ponekad i ventilator. Najviše univerzalna i pouzdana opcija za privatnu kuću je grijanje vode, grijanje zraka vrši se u iznimnim slučajevima.