В чём экономия от использования воздушного отопления?

Для отопления помещений или нагрева жидкостей зачастую применяются классические приспособления – тэны, камеры сгорания, нити накаливания и т.д. Но наряду с ними применяются устройства с принципиально иным типом воздействия на теплоноситель. К таким устройствам относится кавитационный теплогенератор, работа которого заключается в формировании пузырьков газа, за счет которых и возникает выделение тепла.

Основная задача кавитационного теплогенератора – образование газовых включений, а от их количества и интенсивности будет зависеть качество нагрева. В современной промышленности существует несколько видов таких теплогенераторов, отличающихся принципом выработки пузырьков в жидкости. Наиболее распространенными являются три вида:

  • Роторные теплогенераторы – рабочий элемент вращается за счет электропривода и вырабатывает завихрения жидкости;
  • Трубчатые – изменяют давление за счет системы труб, по которым движется вода;
  • Ультразвуковые – неоднородность жидкости в таких теплогенераторах создается за счет звуковых колебаний низкой частоты.

Помимо вышеперечисленных видов существует лазерная кавитация, но промышленной реализации этот метод еще не нашел. Теперь рассмотрим каждый из видов более детально.

В чём экономия от использования воздушного отопления?

Роторный теплогенератор

Состоит из электрического двигателя, вал которого соединен с роторным механизмом, предназначенным для создания завихрений в жидкости. Особенностью роторной конструкции является герметичный статор, в котором и происходит нагревание. Сам статор имеет цилиндрическую полость внутри – вихревую камеру, в которой происходит вращение ротора. Ротор кавитационного теплогенератора представляет собой цилиндр с набором углублений на поверхности, при вращении цилиндра внутри статора эти углубления создают неоднородность в воде и обуславливают протекание кавитационных процессов.

Рис. 3: конструкция генератора роторного типа

Количество углублений и их геометрические параметры определяются в зависимости от модели вихревого теплогенератора. Для оптимальных параметров нагрева расстояние между ротором и статором составляет порядка 1,5мм. Данная конструкция является не единственной в своем роде, за долгую историю модернизаций и улучшений рабочий элемент роторного типа претерпел массу преобразований.

Одной первых эффективных моделей кавитационных преобразователей был генератор Григгса, в котором использовался дисковый ротор с несквозными отверстиями на поверхности. Один из современных аналогов дисковых кавитационных теплогенераторов приведен на рисунке 4 ниже:

Рис. 4: дисковый теплогенератор

В чём экономия от использования воздушного отопления?

Несмотря на простоту конструкции, агрегаты роторного типа достаточно сложные в применении, так как требуют точной калибровки, надежных уплотнений и соблюдения геометрических параметров в процессе работы, что обуславливает трудности их эксплуатации. Такие кавитационные теплогенераторы характеризуются достаточно низким сроком службы – 2 — 4 года из-за кавитационной эрозии корпуса и деталей. Помимо этого они создают достаточно большую шумовую нагрузку при работе вращающегося элемента. К преимуществам такой модели относится высокая продуктивность – на 25% выше, чем у классических нагревателей.

Трубчатые

Статический теплогенератор не имеет вращающихся элементов. Нагревательный процесс в них происходит за счет движения воды по трубам, сужающимся по длине или за счет установки сопел Лаваля. Подача воды на рабочий орган осуществляется гидродинамическим насосом, который создает механическое усилие жидкости в сужающемся пространстве, а при ее переходе в более широкую полость возникают кавитационные завихрения.

В отличии от предыдущей модели трубчатое отопительное оборудование не производит большого шума и не изнашивается так быстро. При установке и эксплуатации не нужно заботиться о точной балансировке, а при разрушении нагревательных элементов их замена и ремонт обойдутся куда дешевле, чем у роторных моделей. К недостаткам трубчатых теплогенераторов относят значительно меньшую производительность и громоздкие габариты.

Читайте также:  Как включить отопление двухконтурный газовый котел

Ультразвуковые

В чём экономия от использования воздушного отопления?

Данный тип устройства имеет камеру-резонатор, настроенную на определенную частоту звуковых колебаний. На ее входе устанавливается кварцевая пластина, которая производит колебания при подаче электрических сигналов. Вибрация пластины создает волновой эффект внутри жидкости, который достигая стенок камеры-резонатора и отражается. При возвратном движении волны встречаются с прямыми колебаниями и создают гидродинамическую кавитацию.

Рис. 5: принцип работы ультразвукового теплогенератора

Далее пузырьки уносятся водным потоком по узким входным патрубкам тепловой установки. При переходе в широкую область пузырьки разрушаются, выделяя тепловую энергию. Ультразвуковые кавитационные генераторы также обладают хорошими эксплуатационными показателями, так как не имеют вращающихся элементов.

Конструкция газовых теплогенераторов

Воздушное отопление наиболее эффективно в выставочных залах, производственных помещениях, киностудиях, автомойках, птицефермах, мастерских, частных домах большой площади и пр.

Стандартный теплогенератор на газу для работы воздушного отопления состоит из нескольких частей, которые взаимодействуют друг с другом:

  1. Корпус. В нем спрятаны все составляющие генератора. В нижней его части находится приточное отверстие, а вверху сопло для уже нагретого воздуха.
  2. Камера сгорания. Здесь происходит сжигание топлива, за счет чего теплоноситель нагревается. Она находится над приточным вентилятором.
  3. Горелка. Устройство обеспечивает подачу сжатого кислорода к камере сгорания. Благодаря этому поддерживается процесс горения.
  4. Вентилятор. Он распространяет нагретый воздух по помещению. Располагается за решеткой приточного отверстия в нижней части корпуса.
  5. Металлический теплообменник. Отсек, из которого нагретый воздух подается наружу. Он находится над камерой сгорания.
  6. Вытяжки и фильтры. Ограничивают попадание горючих газов в помещение.

Воздух подается в корпус посредством вентилятора. Разрежение генерируется в районе приточной решетки.

Устройство воздушного отопления обходится в 3-4 раза дешевле «водяной» схемы. К тому же воздушным вариантам не грозят потери тепловой энергии в ходе транспортировки из-за гидравлического сопротивления

Напор сосредоточен напротив камеры сгорания. За счет окисления сжиженного или природного газа горелка генерирует тепло.

Конструкция газовых теплогенераторов

Энергию от сгорающего газа поглощает металлический теплообменник. В результате циркуляция воздуха в корпусе затрудняется, его скорость теряется, зато температура повышается.

Зная мощность нагревательного элемента, можно просчитать размер отверстия, которое обеспечит необходимый поток воздуха

Без теплообменника большая часть энергии от сгорающего газа расходовалась бы напрасно, и КПД горелки было бы меньше.

Подобный теплообмен нагревает воздух до 40-60°C, после чего он подается в помещение посредством сопла или раструба, которые предусмотрены в верхней части корпуса.

В камеру сгорания подается топливо, где в процессе горения нагревается теплообменник, передающий тепловую энергию теплоносителю

Экологичность оборудования, а также его безопасность, делают возможным использование теплогенераторов в быту. Еще одно преимущество — отсутствие жидкости, перемещающейся по трубам к конвекторам (батареям). Вырабатываемое тепло нагревает воздух, а не воду. Благодаря этому КПД устройства достигает 95%.

Что такое воздушное отопление частного дома своими руками

Система воздушного отопления для частного дома предполагает применение воздуха как основного источника тепла. При этом потоки под воздействием вращения вентилятора подаются к теплообменнику. Воздух прогревается, а затем раздается по воздуховодам. Подобная конструкция объединяет в себе кондиционирование, отопление и вентиляцию.

Так работает конструкция с вентилируемой системой

Что такое воздушное отопление частного дома своими руками

Создавать проект воздушного отопления нужно на этапе возведения постройки. Для планировки выполняют следующие действия:

  • рассчитывают тепловые потери;
  • определяют необходимую мощность агрегата воздушного обогрева;
  • выбирают нагревательную конструкцию и планируют размещение вентиляционных шахт;
  • рассчитывают показатели аэродинамического сопротивления для определения потерь напора и окончательного выбора установки.

Полезная информация! Перемещение воздуха происходит за счет вентилятора воздухонагревателя. Часто монтируются вентиляционные решетки, через которые изменяется скорость, расход и направление воздушных масс.

Читайте также:  4 способа регулировки температуры теплых водяных полов

Как функционирует система

Что такое воздушное отопление частного дома своими руками

В процессе монтажа воздушного отопления частного дома своими руками применяются два основных способа. Раньше в жилых зданиях использовались конструкции по аналогии с водяным отоплением. В данном случае в качестве теплоносителя применялся воздух. И нагретые металлические воздуховоды раздавали теплый воздух по комнатам.

Перемещение потоков горячего и холодного воздуха

Сейчас чаще применяется прямой нагрев, когда используются теплогенераторы (рекуператоры). Воздух с улицы нагревается в специальной смесительной камере от отработанного воздуха помещения, дополнительно подогреваясь ТЭНами (в сильные морозы просто необходимо) и по каналам перемещается в комнаты. Такой подход обеспечивает лучший КПД. Такая технология стала особенно востребованной благодаря объединению с установками кондиционирования и вентиляционными агрегатами.

Принцип работы рекуператора

Что такое воздушное отопление частного дома своими руками

Статья по теме:

Рекуператор для частного дома. Что это за устройство? Как оно работает? В чем его преимущества? Сложно ли выполнить самостоятельный монтаж? На эти и другие вопросы мы ответим в специальной публикации. Читайте!

Перед тем, как приступить к монтажу воздушного отопления загородного дома, нужно разобраться с его устройством. Основной элемент – это теплогенератор, включающий:

  • горелку, которая бывает дизельной, газовой или комбинированной. Иногда используются агрегаты на пеллетном топливе;
  • электрические приборы подходят для прогрева по месту;
  • камера сгорания с теплообменником. В ней осуществляется нагрев воздуха от дымовых газов. Система воздуховодов включает жестяные короба, вентиляторы и трубы с решетками;
  •  в современных конструкциях присутствует механизм автоматического регулирования основных параметров.

Теплогенератор в котельной

Что такое воздушное отопление частного дома своими руками

Полезная информация! С помощью современной воздушной отопительной конструкции можно обеспечить регулировку температуры по месту. При этом применяются локальные агрегаты в отдельных помещениях.

Положительные и отрицательные качества такого оборудования

Воздушное отопление частного дома своими руками имеет свои достоинства и недочеты. К плюсам можно отнести.

  • высокую производительность;
  • отсутствие радиаторов и трубопроводов;
  • наличие современных автоматизированных систем контроля параметров;
  • возможность мгновенно нагреть помещение.
Что такое воздушное отопление частного дома своими руками

Стоит знать и о таких минусах:

  • установка системы возможна только на этапе строительства здания;
  • потребляет значительное количество электроэнергии;
  • после запуска не может усовершенствоваться.

Работа агрегата в двухэтажном здании

Полезная информация! Правильно направить воздушные массы помогут специальные вентиляторы. Установка такого приспособления выполняется под очагами.

Что такое воздушное отопление частного дома своими руками

Особенности воздушного отопления в частном доме

Проектировать систему отопления желательно параллельно с проектированием дома. То есть заранее предусмотреть все необходимые технологические нюансы.

Точный проект избавит вас от необходимости вносить какие-то конструктивные изменения в планировку после окончания строительства и начинать жизнь с ремонта.

Однако чтобы грамотно спроектировать систему воздушного отопления частного дома, необходимо обладать специальными знаниями. Если вы не имеете опыта подобной деятельности, то лучше заказать проект у специалистов, которые могут учесть все факторы, и правильно рассчитать параметры системы:

  • тип и мощность теплогенератора;
  • сечение воздуховодов и необходимый объем теплого воздуха;
  • теплопотери в каждом отдельно взятом помещении;
  • аэродинамичность системы и другие.

Тем более желательна помощь профессионалов на этапе проектирования, если вы решите монтировать воздушное отопление дома своими руками. Даже небольшая ошибка на этом этапе может привести к очень нежелательным последствиям, самое безобидное из которых – повышенный уровень шума. А вот устранение ошибок проектирования не всегда будет возможно сделать самостоятельно. Таким образом, затраты на профессиональный проект помогут вам избежать возможных расходов на ремонт и переустановку системы в дальнейшем. А, анализируя отзывы можно отметить следующие плюсы воздушных систем отопления частного дома:

  • экономичность;
  • отсутствие системы труб и радиаторов внутри помещения;
  • высокий КПД системы (более 90%);
  • эстетическая привлекательность;
  • возможность установки дополнительных опций в систему воздушного отопления дома: кондиционирования, увлажнения, ионизации и т.п.
Читайте также:  Как сложить мини-печь из кирпича своими руками?

Преимущества и недостатки воздушного отопления

Бесспорно, воздушное отопление дома имеет ряд неоспоримых достоинств. Так, установщики подобных систем утверждают, что коэффициент полезного действия достигает 93%.

Также, благодаря малой инерционности системы, можно в максимально короткие сроки прогреть помещение.

Кроме того, подобная система позволяет самостоятельно интегрировать отопительное и климатическое устройство, что позволяет поддерживать оптимальную температуру помещения. Помимо этого, в процессе передачи тепла по системе промежуточные звенья отсутствуют.

Преимущества и недостатки воздушного отопления

Схема воздушного отопления. Нажмите для увеличения.

Действительно, ряд позитивных моментов очень привлекателен, за счет чего система воздушного отопления на сегодняшний день пользуется огромной популярностью.

Недостатки

Но среди такого ряда достоинств нужно выделить и некоторые минусы воздушного отопления.

Так, системы воздушного отопления загородного дома можно устанавливать только в процессе строительства непосредственно самого дома, то бишь, если вы сразу не позаботились об отопительной системе, то по завершению строительных работ вам это сделать не удастся.

Следует отметить, что устройство воздушного отопления нуждается в регулярном сервисном обслуживании, так как рано или поздно могут возникать некоторые неполадки, которые способны привести к полной поломке оборудования.

Преимущества и недостатки воздушного отопления

Недостатком такой системы является и то, что вы не сможете ее модернизировать.

Если вы, все-таки, решили установить именно эту систему, вам следует позаботиться о дополнительном источнике электроснабжения, так как устройство для воздушной системы отопления имеет немалую потребность в электричестве.

При всех, как говорится, «за» и «против» системы воздушного отопления частного дома, она широко используется во всей Европе, в особенности в тех странах, где климат более холодный.

Также исследования показывают, что около восьмидесяти процентов дач, коттеджей и загородных домов используют именно систему воздушного отопления, так как это позволяет одновременно обогревать комнаты непосредственно всего помещения.

Так или иначе, вам решать, какой вид отопления выбрать. Безусловно, перед установкой того или иного вида отепления, лучше всего не один раз проконсультироваться с опытным специалистом, который четко пояснит вам, какой вид отопительной системы подойдет в вашем случае, а также поможет сделать проект.

Специалисты настоятельно не рекомендуют в этом деле принимать поспешных решений, которые впоследствии могут повлечь за собой ряд негативных моментов.

Преимущества и недостатки воздушного отопления

Для того чтобы оборудовать отопительную систему своими руками, вам потребуется иметь определенный багаж знаний, а также обладать навыками и умениями.

Помимо этого, следует запастись терпение, ведь этот процесс, как показывает практика, занимает немало времени. Безусловно, специалисты с этой задачей справятся куда более быстрее непрофессионального застройщика, но ведь за это придется заплатить.

Поэтому многие, все же, отдают предпочтение позаботиться об отопительной системе самостоятельно, хотя, все-таки, в процессе работы вам все равно может потребоваться помощь.

Запомните, правильно установленная отопительная система – это залог уютного жилища, теплота которого будет согревать вас даже в самые жуткие морозы.

Похожие записи: Эффективность воздушного отопления в производственных помещениях Преимущества и недостатки использования дизельного отопления в частном доме Расчет эффективности воздушного отопления

Поделиться:

Преимущества и недостатки воздушного отопления

Купить воздушные теплогенераторы

Заказать устройства обогрева в компании «НПО Инверсия» можно по телефону или путем заполнения специальной формы, предложенной на сайте компании. Выбор изделия определенных характеристик удобно осуществлять по электронному каталогу, опубликованному на отдельных станицах сайта. В нем имеется информация о технических рабочих параметрах, цена теплогенераторов воздушных различных моделей.

Купить теплогенераторы для воздушного отопления в компании «НПО Инверсия» можно по доступной цене, потому что все приборы непосредственно от производителя.