Tradiční vodní systém přenáší tepelnou energii do areálu vodou nebo nemrznoucí kapalinou (nemrznoucí směs). Existuje však i jiné řešení - čistě vzduchové vytápění doma, ve kterém je vzduch místností vytápěn přímo, bez hydrauliky a radiátorů. Protože toto téma aktivně propagují zainteresovaní výrobci topných zařízení, rozhodli jsme se zjistit, o kolik lepší (nebo horší) ohřev vzduchu než klasické vytápění a zda je možné jej namontovat vlastními rukama.
Možnosti ohřevu vzduchu
Naším úkolem je tedy ohřívat vzduchové masy a podrobit se areálu venkovské chaty nebo bytu. Jak můžete zajistit vytápění vzduchu:
- Z krbu kamna na dřevo.
- Používejte na Freonu systémy VRF. Jednoduše řečeno, invertorové klimatizace, tepelná čerpadla vzduchu.
- Namontujte kombinovaný kotel klimatizace + chladič + jednotky fan coil.
- Organizovat centralizované vytápění vzduchu (ve zkratce - IN), kombinované s větráním soukromého domu. Chcete-li použít zdroj tepla, použijte elektrický ohřívač vzduchu nebo plynový ohřívač vzduchu.
Odkaz. Druhá možnost je často implementována v amerických a kanadských chalupách postavených pomocí technologie rámu. Ohřívač je plynová pec.
Pro vytápění / chlazení výrobních hal velkého objemu je implementováno mírně odlišné schéma. V areálu byly vybudovány 2 rozvody - přívod a odtah. Oba se sbližují s ventilační jednotkou - centrální klimatizací, která se skládá z těchto jednotek:
- Filtry ve 2-3 krocích čistí vzduchové hmoty předtím, než jsou přiváděny do budovy a uvolněny ven;
- tepelný výměník-ohřívač vzduchu č. 1 ohřívá proud pomocí horké vody z kotelny;
- tepelný výměník č. 2 slouží k chlazení vzduchu, pracuje společně s chladičem;
- lamelární křížový (nebo rotační) rekuperátor odebírá teplo proudu výfukových plynů a dává jej do přívodu, čímž šetří 50 ... 80% energie;
- zvlhčovací jednotka;
- odstředivé ventilátory umožňují toky pohybovat se sekcemi centrálního klimatizačního zařízení a dále podél vzduchových kanálů.
Proč jsme popsali konstrukci průmyslové klimatizace? Takže okamžitě pochopíte: zařízení kompletního ohřevu vzduchu + větrání + chlazení je obtížný a nákladný úkol. Ale jako majitel venkovského domu můžete zvážit všechny způsoby vytápění, vybrat nejjednodušší a nejlevnější, nebo se vrátit do schématu vody - podlahové vytápění, radiátory.
Jak organizovat vytápění kamen
Důležitá výhoda všech kamen: současně zahřívá vzduch a okolní povrchy intenzivním infračerveným zářením. Baterie a potrubí chladicího média nejsou potřeba.
Vyjasnění. Kachle nebo krbové vložky s vodním okruhem lze použít pro vytápění 2-3 malých místností. Cívka je připojena k gravitačnímu nebo uzavřenému systému pomocí čerpadla.
Jak používat sporák k čistému ohřevu vzduchu:
- Na 1 pokoj stačí nainstalovat litinový nebo ocelový vařič.
- Chcete-li vytápět 2-3 místnosti o celkové ploše až 40 m², položte do prostoru mezi pokoji cihlovou kamnu vhodného designu.
- Postavit sporák ve starém domě není snadné. Nejsou-li vysoké estetické požadavky, vložíme do pece potrubní sporák, připojíme konvekční kryty a připojíme vzduchové potrubí.
Varianta číslo 3 zahrnuje pokládání vzduchovodů v sousedních místnostech a instalaci ventilátorů potrubí, které vydrží teplotu přepravovaného média 100 - 150 ° C.Vzduch se může pohybovat potrubím a samostatně, ale příliš pomalu, a ventilační potrubí by mělo jít se sklonem nahoru. Jak takový topný systém funguje, viz níže uvedené video.
První dvě možnosti jsou dobře známy, ale ne vždy použitelné:
- obvykle je nereálné umístit sporák do bytu;
- ani velký ruský sporák není schopen pokrýt plochu přes 50 čtverců (na jednom patře), takže je vhodný pro vytápění letního domu nebo malého domu;
- nadace plus cihlová kamna-krb se staví ve fázi výstavby nebo generální opravy budovy;
- probíhá kovový bič, který je nebezpečný pro malé děti (z hlediska popálenin).
Železný sporák můžete nainstalovat vlastními rukama - to je hmatatelné plus. Bude však také nutné utopit se, a proto vyvstává mnoho nepříjemností: časté zatížení, vůně dříví a kouře v obývacích místnostech, prach. Autor videa jednal přiměřeně tím, že do samostatné pece umístil potbellový sporák.
Nedoporučujeme opakovat jednu věc pro domácího mistra - instalovat vzduchové kanály z hliníkových zvlnění. Takové trubky vytvářejí vysoký aerodynamický odpor a výrazně zpomalují tok. Je lepší použít pozinkované krabice.
Předběžný závěr. Kamna na tuhá paliva jsou rozpočtovou možností pro ohřev vzduchu s vlastními výhodami a nevýhodami. Vhodné pro malé budovy - venkovské domy, garáže, skleníky.
Použití klimatizačních zařízení a tepelných čerpadel
Jak víte, moderní split systémy jsou schopny fungovat v režimu vytápění a utratit třikrát méně elektřiny než konvenční elektrický kotel stejné energie. Zcela funkčním řešením je tedy zakoupit a umístit invertorovou klimatizaci do každé místnosti.
Odkaz. Proč přesně měnič? Kompresor v takovém "rozdělení" se nezastaví, respektive nezamrzne v chladu. Klimatizace úspěšně zahřeje vzduch na -5 ° C na ulici, poté se účinnost znatelně snižuje.
Výhody tohoto systému jsou zřejmé:
- nedostatek baterií, potrubí, kotlů a jiných topných zařízení;
- relativní snadnost instalace;
- estetický vzhled vnitřní jednotky;
- letní režim chlazení;
- možnost instalace v bytech.
Vytápění klimatizace je životaschopné v jižních oblastech, kde teploty zřídka klesají pod -15 ° C. Na sever se „rozdělení“ používá pouze v přechodném období - na jaře a na podzim.
Zbývající nevýhody vytápění u splitového systému:
- Klimatizace bude muset být nainstalována ve všech místnostech, což je nepřijatelné pro chaty ve 2-3 podlažích. Multi-split VRF systém bude stát více než stejný počet jednotlivých chladičů / topných těles.
- Zařízení „ví, jak“ čistit, sušit a měnit teplotu proudu vzduchu. Vzácné modely jsou navrženy pro smíchání venkovního vzduchu. Takže musíte udělat samostatné větrání.
- Během provozu externí jednotky klimatizace je zezadu za stěnou slyšet zřetelný hluk ventilátoru a hučení kompresoru.
Problém účinnosti při nízkých teplotách je vyřešen tepelným čerpadlem „odvzdušnění“, jehož provozuschopnost je udržována až do -30 stupňů pod nulou. Konstrukce a princip fungování jsou identické s rozděleným systémem, rozdíly jsou velké velikosti a cena. Pokud je venkovní jednotka instalována na zemi a přenášena 2–3 metry od budovy, hluk jednotky se stane neslyšitelným.
Krátký závěr. Systémy VRF jsou dobré pro byty a malé domy v jižních oblastech. Tepelná čerpadla lze instalovat v severních šířkách, ale náklady na zařízení zde hrají roli. V případě potřeby lze klimatizaci instalovat samostatně.
Kombinované vícezónové systémy
V tomto případě se chladicí kapalina stále používá, takže se systém nazývá kombinovaný. Jak toto zařízení funguje:
- V každé místnosti je jednotka pro ohřev / chlazení vzduchu - čtyř trubková ventilátorová cívka, která vypadá jako vnitřní jednotka klimatizace.
- V jedné dvojici trubek se do jednotek přivádí chladivo z kotle.Horká voda prochází tepelným výměníkem foukaným ventilátorem, díky čemuž se ohřívá vzduch v místnosti.
- Pokud je nutné přepnout na chlazení, automatizace přepne cívku ventilátoru do druhé dvojice trubek dodávajících studenou vodu z chladiče.
- Uživatelé v místnostech mohou nastavit různé teploty vzduchu, ale nemůžete zapnout chlazení a topení současně. Z tohoto důvodu je druhý název klimatizačního systému - vícedónový.
Poznámka. Chladič je typ chladicího zařízení navrženého pro chlazení kapaliny. Obvykle se nachází na ulici pod baldachýnem nebo na otevřeném prostranství (v závislosti na designu).
Uvnitř budovy se používají různé fan coil jednotky - zeď, potrubí, podlaha, strop. Vše záleží na přání majitele domu a požadavcích na estetiku. Do ventilačních kanálů mohou být zabudovány jednotky typu potrubí pro ohřev / chlazení přiváděného vzduchu.
Výhody vícezónových vzduchových systémů:
- použitelné v budovách s velkou rozlohou s počtem 20 a více místností - administrativní a obytné budovy, sklady atd .;
- mohou spolupracovat s nuceným větráním chaty;
- k vytápění vzduchu se používá jakýkoli zdroj tepla - kotel na pevná paliva, plyn, elektřina, motorová nafta;
- potrubí s chladicí kapalinou (chladicí kapalinou) zabírají málo místa, vzduchové jednotky se snadno integrují do stropu, zavěšují se na zdi nebo schovávají za obložení;
- uzavřené terasy s vitrážovými okny po celé zdi jsou vyhřívány podlahovými konvektory nebo nástěnnými fan coil jednotkami;
- možnost nastavení teploty v jednotlivých místnostech, dálkové ovládání.
Věříme, že okruh kotle + fancoilu + chladicího okruhu je nejvšestrannější a nejúspěšnější z hlediska estetiky a provozu. Samozřejmě nemůžete udělat takové ohřev vzduchu sami, je to mínus. Je nutné provádět výpočty, vybírat vybavení, instalovat, upravovat ... bez znalosti základů je provádění těchto prací nesmírně obtížné.
Uvádíme další negativní body:
- vysoká cena klimatizace;
- kotel a chladič jsou poměrně velká zařízení o rozloze 2–3 m²;
- provoz systému závisí výhradně na elektřině, když zhasne světlo, zastaví se přívod tepla.
Závěr. Kombinovaná zóna s více zónami je nejlepším způsobem, jak dům vytápět vzduchem. Implementace však bude vyžadovat značné investice.
Kombinované topení s větráním
Jedná se o klasický způsob vytápění budov vzduchem, který se v podnicích používá od minulého století. Následně začali výrobci vyrábět malé analogy průmyslových ventilačních jednotek instalovaných v soukromých domech. Díky méně přísným požadavkům na čistotu vzduchu bylo také zjednodušeno schéma zpracování.
Vysvětlíme si princip činnosti systému „ventilace + topení“ krok za krokem:
- Zdrojem tepla je sporák, obvykle plynový sporák. Uvnitř je nainstalován hořák, vzduchový tepelný výměník, ventilátor a elektronická řídicí jednotka.
- Z pece se rozptýlí první síť potrubí, která distribuuje ohřátý vzduch do místností. S pomocí difuzérů, mřížek a dalších napájecích zařízení jsou trysky přiváděny do místností (obvykle v horní zóně).
- Druhá síť kanálů shromažďuje kontaminovaný / chlazený vzduch ze spodní zóny místností do společného kolektoru připojeného k peci zespodu.
- Po průchodu kolektorem jsou hmoty odpadního vzduchu vyčištěny v sítku nebo sítovém filtru, poté jsou odeslány do tepelného výměníku, kde jsou zahřívány hořákem.
- Elektronika sleduje bezpečný provoz plynového ohřívače vzduchu, udržuje výstupní teplotu a signalizuje znečištění filtrů.
Přidání. Protože ohřívač suší vzduch, je na napájecí kanál obvykle umístěn automatický zvlhčovač vzduchu s elektronickým vlhkoměrem. Ten je umístěn na potrubí zpětného vzduchu pro měření vlhkosti proudu.
Teplovzdušná kamna - jednotka je velmi hlučná, takže je umístěna v samostatné místnosti. Produkty spalování jsou odstraňovány konvenčním nebo koaxiálním komínem (v závislosti na konstrukci topného tělesa). Pozinkované ocelové kanály jsou pokládány několika způsoby:
- v suterénu nebo v přízemí;
- schovávat se v podlahách a dřevěných podlahách;
- na půdě;
- podél stěn vedou svislé kanály a jsou šity obkladovými materiály.
Teplota vzduchu na přívodu dosahuje 40 ... 45 ° C, rychlost pohybu podél ventilačních kanálů je 4-5 m / s. Nemůžete to udělat rychleji, objeví se další šum. V této situaci průměr hlavního kolektoru dosáhne 300 mm, vzali jsme typický průtok 1000 m³ / h, i když se to stává více.
Logická otázka: Proč zahřívá vzduch na 40 ° C, pokud má dům dost 22 stupňů? Odpovídáme: topný systém musí kompenzovat 2 typy tepelných ztrát - prostřednictvím stavebních konstrukcí a spotřeby energie pro ohřev přítoku, protože v každém případě je nutná ventilace. V souladu s tím přivádíme vzduch na teplotu 20-24 ° C (kompenzujte ztrátu domu), poté se zahřejte na 40 ... 45 ° C.
Závěr Schéma „větrání + topení“ je nejtěžší a nejdražší. Budova musí být připravena předem - dokonce i ve fázi návrhu, jinak budou kanály procházet přímo místnostmi. Účinnost do značné míry závisí na způsobu větrání budovy, o kterém se budeme bavit později.
3 způsoby výměny vzduchu
Takže jsme hladce přistoupili k systémům výměny vzduchu, z nichž jsou tři:
- Výše popsaná metoda se nazývá úplná recirkulace. Stejný vzduch je poháněn pecí nebo klimatizační jednotkou, neexistuje žádná aktualizace nebo je organizován jinými prostředky. Například přítok je zajišťován stěnovými ventily, přirozený výfuk svislými šachtami uvnitř stěn.
- Při částečné recirkulaci se vnitřní vzduch zředí přítokem 30–50% celkového objemu. Je vypuštěno tolik znečištěných plynů. Přirozená ventilace je vyloučena, systém s mechanickou motivací je zapojen do výměny vzduchu, nemůžete upravovat proporce jiným způsobem.
- Dopředný tok. Veškerý přiváděný vzduch je odebírán z ulice, zahříván a odeslán do areálu. Výfukový systém zcela vyhazuje znečištěné vzduchové hmoty ven.
První typ výměny vzduchu pracuje s ohřevem vzduchu pomocí kamna na dřevo, klimatizací a fan coil jednotek. Tato metoda umožňuje šetřit energii, ale kvalita vzduchu zůstává pochybná, protože závisí na fungování přirozeného větrání.
Druhou možností je kompromis mezi čistou domácí atmosférou a úsporou energie. Částečně osvěžujeme vnitřní mikroklima, ale zároveň ztratíme teplo spolu s odstraněným vzduchem.
Třetí schéma nám dává úplně čerstvý vzduch, ale nutí nás utratit maximální palivo za ohřev přítoku. Aby nevyhazovali teplo na ulici, byly vynalezeny rekuperátory (utilizátory) - zařízení, která odvádějí teplo výfukového proudu a dodávají ho přítoku. V závislosti na okolních podmínkách a konstrukci spotřebiče zůstává v domě 50 ... 80% tepla, topení spotřebovává méně energie.
Větrání kombinované s ohřevem vzduchu pracuje podle jednoho z posledních dvou schémat - částečné recirkulace nebo souproudu s rekuperací tepla. Poslední možnost je nejdražší, protože kromě sítě kanálů a ohřívače vzduchu je třeba zakoupit výměník tepla - výměník tepla.
Které topení je lepší - vzduch nebo voda
Hlavním argumentem ve prospěch možnosti ohřevu vzduchu je nedostatek radiátorů pod okny, elektroinstalace potrubí a obecně prostředníka ve formě chladicí kapaliny. Ale ani toto tvrzení neudrží vodu - podlahy vytápěné vodou jsou také zcela skryty a prostředník je stále přítomen - vzduch samotný.
Vyjasnění. Při vytápění pomocí split-systémů nebo tepelných čerpadel působí freon jako prostředník a mění stav agregace.Teplo do cívky ventilátoru je dodáváno vodou nebo nemrznoucí směsí, v ostatních případech vzduchové hmoty přenášejí energii.
Nabízíme srovnání ohřevu vody s ohřevem vzduchu na základě reklamních sdělení:
- Systém VO má vyšší účinnost. To není pravda, účinnost je stejná za předpokladu, že se v obou případech použijí generátory tepla založené na stejném palivu. Výjimkou jsou klimatizace, které spotřebovávají 300 wattů elektřiny k dodávce 1 kW tepla.
- IN lze vypnout uprostřed zimy, nic nezmrzne, potrubí nepraskne. To je pravda, ale síť chladiče, naplněná nemrznoucí směsí, také netrpí mrazem.
- Nízké náklady na provoz VO. Toto tvrzení se týká kamen, klimatizací, ventilátorových cívek a vodních systémů. Při topení s větráním budete muset vyčistit skryté vzduchové kanály od prachu a bakterií. Provoz je prováděn specializovaným zařízením.
- Pro ohřev vzduchu nemusíte kupovat drahé uzavírací ventily, potrubí, baterie, hřebeny. Pravda, pozinkované ventilační kanály jsou levnější než zařízení pro vodní sítě. Vzduchovody o Ø 300 mm (ekvivalent čtverce 200 x 350 mm) však musí být někde položeny a šity. Náklady na instalaci budou značné.
- VO vytápí místnosti rychleji. Špatně, VO rychle zahřívá vzduch, okolní objekty zůstávají chladné. Oba systémy budou potřebovat stejné množství času na úplné zahřátí.
- Spolu se vzduchovými systémy se používá další zařízení pro čištění, zvlhčování a ionizaci. Kvalita ovzduší se zlepšuje. Správně, podlahové vytápění nebo síť radiátorů čistí domácí atmosféru.
Zbývající argumenty jsou velmi nepřesvědčivé. Příklad: vzduchem můžete vytápět místnost jakékoli velikosti na kterékoli podlaze. Není jasné, proč je obtížné položit 2 trubky na 20. patře, vložit do nich baterie nebo jednotky fan coilů. Místo toho se zde navrhuje zatáhnout za statný kanál.
Známý odborník Viktor Sukhorukov ve svém videu podrobně vysvětlí všechny klady a zápory:
Závěrečné závěry
To však neznamená, že ohřev vzduchu ve všech ohledech překonává ohřev vody. Naopak nejdůležitějším kritériem pro uživatele - systémy cena - vzduch, evidentně ztrácí. Nejlevnější metoda je vytápění pomocí kamna na dřevo, ale jeho rozsah je omezený. V bytě jsou k dispozici pouze klimatizace, někdy i fan coily. Nejuniverzálnější a nejspolehlivější možností pro soukromý dům je ohřev vody, ohřev vzduchu se provádí ve výjimečných případech.