Воздушное отопление для коттеджей

Система воздушного отопления на базе газового воздухонагревателя хорошо адаптирована к нашему климату

Системы воздушного отопления на основе газовых воздухонагревателей установлены сегодня примерно в 80% частных жилых построек (коттеджей, вилл, резиденций) в США и Канаде. В России пока еще не все смогли оценить достоинства этого оборудования и экономический эффект от его использования.

Возможности оборудования

Воздушное отопление с газовым воздухонагревателем обычно применяют в домах площадью от 50 до 1000 м², в коттеджах площадью 200–400 м² его устанавливают фактически в массовом порядке. В базовой комплектации система обеспечивает только нагрев воздуха. Однако стоит дооснастить ее дополнительным оборудованием, и она сможет справиться с охлаждением комнат, научится очищать воздух от различного рода загрязнений, регулировать относительную влажность. Кроме того, воздушное отопление можно интегрировать с системой приточно-вытяжной вентиляции на базе рекуперативной приточно-вытяжной установки.

В полной комплектации система воздушного отопления фактически представляет собой центральную систему кондиционирования воздуха, способную круглогодично создавать и поддерживать индивидуальный микроклимат в каждом помещении загородного дома.

Сердце системы воздушного отопления — газовый воздухонагреватель с дополнительными модулями обработки воздуха. К нему подключены воздуховоды, по которым во все отапливаемые комнаты доставляется подготовленный и отводится отработанный воздух. Пользователь же видит только вентиляционные решетки, расположенные на полу, стенах, иногда — на потолке, и пульты ДУ.

Достоинств у грамотно спроектированной и установленной системы воздушного отопления множество:

• система низкоинерционна, так как все тепло тратится на прогрев подаваемого в помещения воздуха, без посредничества металлических радиаторов и труб;
• как следствие низкой инерционности — возможен режим ускоренного прогрева (охлаждения), когда температура воздуха в доме может измениться на десятки градусов менее чем за час — это актуально для загородных домов с периодическим проживанием;
• коттедж и его дорогостоящая отделка никогда не будут повреждены водой, как это может произойти вследствие размораживания системы водяного отопления;
• проживающие в доме люди защищены от термических ожогов — ведь температура воздушного потока, поступающего в помещения, не превышает 55°C (радиаторы в классической системе водяного отопления могут нагреваться до существенно более высоких температур);
• с точки зрения дизайна у системы также немало преимуществ — нет радиаторов, ниш для них, стояков. Это обстоятельство приветствуется многими современными дизайнерами.

Принцип работы газового воздухонагревателя

Ориентировочная стоимость системы для конечного потребителя в РФ Только отопление 80-90 у.е./м2; Отопление и кондиционирование 100-150 у.е./м2.

Существенным недостатком системы воздушного отопления принято считать ее громоздкость. Воздуховоды надо куда-то прятать, жертвуя для этого высотой потолков или габаритами комнат (при установке в уже построенных домах) или «перезакладываться» по строительным материалам, если дом еще не построен.

Другая проблема — повышенная чувствительность систем к качеству проектирования и монтажа. Ошибки оборачиваются повышенным шумом, перегревом отдельных частей дома и недотопом других, запотеванием окон, сквозняками. Были случаи, когда воздушное отопление, скроенное на коленках горе-специалистами, после первого отопительного сезона беспощадно демонтировалось и отправлялось на свалку…

Газовый воздухонагреватель, кондиционер, многоступенчатый электростатический фильтр и панель управления Trane

Впрочем, не будем сильно сгущать краски. Примеров качественной реализации воздушного отопления коттеджей в нашей стране великое множество. Уже не первое десятилетие подобные установки исправно функционируют в частных домах Серебряного Бора, Барвихи и сотен коттеджных поселков, расположенных в разных уголках необъятной России.

Самое простое решение

В мире насчитывается несколько десятков производителей газовых воздухонагревателей для коттеджей, однако на российском рынке пока представлена продукция всего нескольких фирм. Испытания временем и особенностями российского газоснабжения и электроснабжения успешно прошли воздухонагреватели торговой марки LENNOX. Не первый год потребители приобретают NORDYN, TEMPSTAR, GOODMAN. А вот RHEEM и INTERTHERM появились на рынке относительно недавно.

По своей сути газовый воздухонагреватель — это мощный тепловентилятор с теплообменным модулем, оборудованным вентиляторной горелкой. Подогреваемый воздух подается в отапливаемые помещения, а продукты сгорания удаляются из теплообменника в дымоход, не смешиваясь с подогреваемым воздухом.

Воздухонагреватель работает в автоматическом режиме. За тем, чтобы горелка отключалась при погасании пламени, или отсутствии тяги в газоходе, или перегреве теплообменного узла, следит система безопасности.

Поскольку топливом является магистральный газ (для перенастройки на пропан-бутан требуется доработка горелки), правила монтажа воздухонагревателя жестко регламентированы действующей нормативной документацией. Обязательно должен быть выполнен проект ввода, разводки и подключения газа.

Сети подающих и обратных воздуховодов также должны обустраиваться в строгом соответствии с проектом. Традиционно воздушные каналы размещаются под фальшполом, над фальшпотолком, в стенах. В некоторых случаях, особенно если система монтируется в уже построенном доме (что, строго говоря, нежелательно), короба прокладывают открытым способом.

В классической низкоскоростной системе вся сеть воздуховодов собирается из металлических коробов прямоугольного и круглого сечений, при производстве которых используется оцинкованная листовая сталь. Все фасонные детали имеют строго определенные размеры.

В устьях воздуховодов, подающих подогретый воздух в помещения, устанавливают диффузоры («башмаки»), снижающие скорость исходящего воздушного потока до 1м/с, и закрывают распределительными решетками с поворотными ламелями. Отработанный воздух покидает отапливаемые помещения через верхнюю зону помещения, выпуски обратных воздуховодов оборудуют воздухоприемными решетками.

Дополнительные модули

Воздуховоды классической низкоскоростной системы воздушного отопления легко встраиваются в перекрытия коттеджей, построенных по канадской технологии

Разводка воздуховодов по бетонным перекрытиям

Наиболее функциональной система воздушного отопления на основе газового воздухонагревателя становится после оснащения дополнительными модулями воздухообработки. Какие из них наиболее востребованы рынком?

Большинство продвинутых заказчиков в России стремятся «научить» систему понижать температуру в доме в жаркое время года. Для охлаждения воздуха, нагнетаемого вентилятором воздухонагревателя в комнаты (когда активирован режим охлаждения, нагрев, естественно, не осуществляется), используют испарительный блок канального типа без собственного вентилятора, монтируемый над воздухонагревателем. Испарительный блок с помощью медных труб и сигнальных кабелей подключается к компрессорно-конденсаторному блоку, располагаемому на улице рядом с домом. В России представлена соответствующая техника LENNOX, CARRIER, YORK, ZENITHAIR, ALASKA, TEMPSTAR и других марок.

Чрезвычайно важным устройством является блок фильтрации воздуха. Дышать в доме, оборудованном системой воздушного отопления с хорошими фильтрами, легко, а сам воздух несравнимо чище, чем в домах с конвекционным или инфракрасным отоплением. Пыль, даже если она в дом и попадает, быстро задерживается фильтрами, которые, впрочем, заказчик должен регулярно очищать.

Наиболее массовое решение — многоступенчатый электростатический фильтр. Он монтируется на входе в воздухонагреватель. Внутри у такого устройства фильтр механической очистки из алюминиевой сетки для улавливания крупных частиц пыли, пластинчатый электростатический фильтр, способный очистить воздух от частиц размером до 0,01 мкм. По желанию может быть установлен еще и угольный фильтр. Он позволяет очищать воздух от запахов, но нуждается в регулярной замене. Кроме того, в многоступенчатом электростатическом фильтре часто устанавливают бактерицидную лампу для обработки воздуха ультрафиолетом.

Правильно подобранные и установленные воздухораспределительные решетки гармонично вписываются в интерьер помещения

Газовые воздухонагреватели Rheem и Goodman

При включении и выключении основного вентилятора воздухонагревателя сенсор потока автоматически включает и выключает фильтр.

Побочным продуктом работы многоступенчатого электростатического фильтра является озон, выделение которого минимизировано в дорогих моделях.

В Россию многоступенчатые электростатические фильтры поставляются под торговыми марками CAMFIL, GOODMAN, TROX TECHNIK, LENNOX, FIVE SEASONS.

Если воздух в коттедже загрязняется особенно интенсивно (много домочадцев, есть курильщики, разводят животных, рядом — шоссе), в систему воздушного отопления включают дополнительный трехступенчатый фильтр тонкой очистки, например типа FS Hepa 550 (FIVE SEASONS). Такое устройство подключается параллельно обратному воздуховоду и пропускает через себя от 1/3 до 1/2 объема воздуха. Отфильтрованный воздух подается в обратный воздуховод и далее попадает в многоступенчатый электростатический фильтр.

Увлажнитель воздуха используется преимущественно зимой, когда относительная влажность естественным образом понижена.

В Америке и Канаде распространены увлажнители поверхностного типа — они представляют собой воздухопроницаемую орошаемую насадку, на которую подается водопроводная вода. В России часто находят применение паровые увлажнители. Модуль увлажнения монтируется за воздухонагревателем (и за охлаждающим блоком, если он есть), на входе в приточную сеть воздуховодов, а датчик влажности располагается перед входом в воздухонагреватель.

Среди увлажнителей отметим специализированную продукцию LENNOX.

Полезным модулем для системы воздушного отопления является приточно-вытяжная вентиляционная установка. На практике находят применение в основном модели с пластинчатым рекуператором. Среди распространенных на рынке марок стоит отметить VENMAR, SYSTEMAIR, MAICO VENTILATOREN, REMAК, ROSENBERG, HALTON.

По указанию свыше…

При выборе автоматики и для продавца, и для покупателя есть место для маневра. Так, в простейшем случае для регулирования температуры воздуха в коттедже применяется электромеханический термостат. Его устанавливают в контрольном помещении, и, когда температура там достигнет заданной пользователем величины, воздухонагреватель выключается, а после охлаждения комнаты примерно на 2°С включается вновь.

Если система воздушного отопления рассчитана и установлена грамотными специалистами, в других помещениях коттеджа температура будет приблизительно такой же, как и в контрольном.

При использовании программируемого электронного термостата настройка температуры во всем доме также осуществляется по контрольному помещению. Но отопительная система может подчиняться заданному владельцем дома распорядку дня (недели). Выгода от использования программируемого электронного термостата — 10–15% снижения затрат на энергоресурсы.

Возможность регулирования температуры в каждой из охлаждаемых или отапливаемых комнат коттеджа в автоматическом режиме предоставляет интеграция системы воздушного отопления с интеллектуальной системой зонального регулирования.

При этом каждое помещение (или группа из 2–3 комнат) становится самостоятельной зоной обслуживания. В каждой зоне ставится свой термостат. Сигналы от термостатов принимает блок микропроцессорного управления, который следит за работой всех модулей системы воздушного отопления и управляет дозированием подаваемого в комнаты подготовленного (очищенного, увлажненного, нагретого или охлажденного) воздуха.

Собственно для дозирования подачи воздуха используют клапаны с электроприводом (ирисовые или другой конструкции), которые монтируются на подающих воздуховодах, чаще всего — непосредственно перед их выпуском в отапливаемое помещение.

Пользователь воздушного отопления с интеллектуальной системой зонального регулирования управляет температурой в каждой комнате с помощью пульта ДУ или же перепоручает это заранее настроенной программируемой автоматике. Наиболее известные в России торговые марки систем зонального регулирования — CARRIER и TRANE. Хотя в последнее время в продаже появляется и другая хорошая техника.

Материал предоставлен Творческой мастерской Владислава Балашова

Что такое плохо?
Поистине чудовищная конструкция системы	Воздуховод расположен ниже верхней границы окна… Подвесной потолок в этом помещении установить, скорее всего, не получится
Чтобы обогреть зал высотой 8 м и защитить окно от запотевания, теплый воздух должен выходить из расположенного над окном воздуховода, вероятно, со сверхзвуковой скоростью?	Перед входом в воздухонагреватель обратная сеть воздуховодов сильно заужен из-за использования гибких воздуховодов. Подача достаточного количества подогретого воздуха в комнаты невозможна
Монтаж гибкого воздуховода выполнен с грубым нарушением технологии крепления. Расход воздуха через этот участок вентсети, вероятно, будет в разы меньше расчетного	Материала закупили очень много. Все испорчено. И остатки воздуховодов, и другие компоненты системы ожидает мусорная свалка
Так лучше…
Магистральные воздуховоды смонтированы в соответствии с проектной документацией	Ответвления от магистральных воздуховодов выполнены с использованием фасонных отводов..
Топочная миниатюрная. Поэтому воздухоподогреватели в ней установлены на общем воздухозаборном коробе. Замена воздухонагревателей на более эффективные запланирована на 2013 год	Для снижения шума использована гибкая вставка, внутренние поверхности магистрального участка воздуховода покрыты звукопоглощающим материалом
Воздухораспределительная сеть цокольного этажа	Для обогрев и защиты от запотевания окон эркерного помещения в перекрытии были изготовлены 2 глубокие штрабы для подводящих воздуховодов. Данное решение оказалось приемлемым с точки зрения теплотехники и не оказало влияния на прочностные характеристики перекрытия
ХОРОШО ДЕШЕВО НЕ БЫВАЕТ! Специалистов по системам воздушного отопления коттеджей в России пока явно недостаточно. Зато на рынке работает немало фирм-однодневок, мастера которых, несмотря на наличие разрешительных документов, ни проектировать, ни монтировать воздушное отопление не умеют, но с готовностью идут на любые уступки в цене. К сожалению, именно привлекательная цена часто берет верх над здравым смыслом, и покупатели забывают о том, что бесплатный сыр бывает только в мышеловке… Горе-специалисты получают предоплату (как правило, это 100% за оборудование и 50% за монтаж), закупают компоненты для системы, после чего на объекте заказчика начинается «творческий процесс». Как результат — во многих домах установки получаются настолько плохими, что их приходится полностью демонтировать или переделывать заново. Нечто подобное случилось в элитном доме площадью 800 м2, расположенном в одном из поселков неподалеку от Рублевского шоссе. Система, которую создали горе-специалисты, заработать так и не смогла — все в ней было сделано с усердием, но — абсолютно технически безграмотно. Владелец коттеджа начал рассматривать возможность установки в доме классического водяного отопления, однако в последний момент все же решил этого не делать, а реализовать именно воздушную систему — как наиболее полно соответствующую концепции его загородного дома. Демонтировать недееспособный «шедевр технической мысли», а затем — проектировать, комплектовать оборудованием и устанавливать нормальную систему воздушного отопления досталось компании СТТС–Сервис, занимающейся воздушным отоплением коттеджей уже не первый десяток лет. В новой установке было выполнено одно из главных условий заказчика — сборка воздушных сетей из жестяных воздуховодов и соответствующих им фасонных элементов, изготовленных в строгом соответствии с требованиями Air Conditioning Contractors of America (ACCA). Система, по оценке независимых аудиторов проекта, получилась весьма удачной, она работает и по сей день, не вызывая нареканий у заказчика.
Статья затрат Количество Общая стоимость, долларов США Демонтаж старой системы – 9000 Теплотехнический расчет и расчет систем воздуховодов комплект 3600 Газовые воздухонагреватели Lennox G61MPVT с обвязкой (коаксиальные выходы, комплекты дымоходов, клей и др.)* 3 шт 11680 Оборудование для охлаждения воздуха 3 комплекта 13081 Пароувлажнители 3 шт 4320 Многоступенчатые электростатические фильтры 3 шт 2485 Основное и вспомогательное оборудование интеллектуальной системы зонального регулирования (7 зон) комплект 5012 Воздуховоды комплект 18000 Подающие и обратные решетки, диффузоры комплект 4320 Монтаж оборудования – 10705 Монтаж воздуховодов и решеток – 18500 Всего 100703 * Установка газовых воздухонагревателей запланирована на первую декаду 2013 года. Таблица 1. Смета затрат на переделку системы воздушного отопления в коттедже площадью 800 м2