Традиційно в якості теплоносія в системах опалення використовують воду. Цей звичний спосіб обігріву має і переваги, і недоліки. При будівництві власного житла можливості для експериментів у власника майже необмежені.
Має сенс розглянути альтернативні варіанти. Найцікавіший з них - повітряне опалення заміського будинку. На ньому і зупинимося більш детально в цій статті.
Як прогріти будинок повітрям?
Повітря - цілком ефективний теплоносій, набагато зручніше, ніж вода. Найпростіший варіант такого опалення - звичайний тепловентилятор. Невелику кімнату цей прилад, що складається з вентилятора і гріє спіралі, може прогріти буквально за лічені хвилини. Зрозуміло, для приватного будинку знадобиться більш серйозне обладнання.
Як джерело тепла можна використовувати газовий або твердопаливний котел. Підійде і електричний нагрівач, але цей варіант вважається не дуже вигідним, оскільки витрати на електроенергію значно зростають.
У системах повітряного теплоносія саме повітря - вторинний теплоносій, що проходить перед подачею обробку нагрівальними агрегатами 
Повітря для систем повітряного опалення обігрівається водою або парою, підготовка яких проводиться всіма відомими видами нагрівального обладнання 
Як нагрівальний обладнання використовуються вогневі печі, переробні тверді, рідкі та газоподібні варіанти палива 
До сих пір в схемах опалення заміських будинків використовуються російські печі. Їх недолік в тому, що нормально обігріти вони можуть не більше трьох суміжних кімнат 
Найпоширеніший варіант опалення приватних котеджів заснований на використанні каміна з підключеними до нього тепловідведення 
Розв'язку теплопроводів повітряної опалювальної системи зазвичай влаштовують в межах горища або мають у своєму розпорядженні за підвісними стельовими конструкціями 
Вельми економний спосіб отримання енергії для підігріву повітря передбачає використання теплового насоса повітря-повітря 
У схемі роботи теплового насоса повітря повітря внутрішній блок зовні нагадує собою аналогічну частину кліматичного обладнання
Цікавий і екологічно чистий варіант опалення - використання сонячних батарей або сонячного колектора. Такі системи розміщують на даху. Вони або відразу передають теплову енергію сонця на теплообмінник, або перетворять її в недорогу електричну енергію. В останньому випадку від батареї можна також живити і вентилятор.
Повітря нагрівається в теплообміннику і надходить в окремі приміщення по воздуховодам. Це досить громіздкі конструкції, виконані з міцного металу. Перетин повітроводів значно більше, ніж діаметр труби водяного опалення.
Для повітряного опалення підходять і газові котли, та інші види опалювальної техніки. Ефективність таких систем досягає 90%, їх використовують не тільки в житлових приміщеннях, але також в цехах і на складах
А ось радіатори для повітряного опалення не потрібні. Тепле повітря просто наповнює кімнати через спеціальні грати. Як відомо, гарячий газ прагне вгору. Холодне повітря при цьому буде витіснений вниз.
Звідси холодні потоки повітря переміщаються назад до теплообмінника, нагріваються, надходять в кімнати і т.д.
Ця схема наочно демонструє пристрій повітряного опалення рециркуляционного типу з частковим парканом зовнішнього повітря, а також з кондиціонером, іонізатором і ультрафіолетовим очищувачем
Майже всі системи повітряного опалення передбачають установку вентилятора, який нагнітає гаряче повітря і змушує його переміщатися по системі опалення. Наявність такого приладу робить систему залежною від електричної енергії.
Можна зробити і таку систему, в якій гаряче повітря буде переміщатися природним чином, без будь-якого вентилятора. Однак ефективність роботи таких систем зазвичай залишає бажати кращого, оскільки приміщення в цьому випадку прогріваються занадто повільно.
Переконливий аргумент на користь організації системи повітряного опалення полягає у виключенні аварійних протікань і затоплення з підсумковим пошкодженням майна. До того ж у разі пошкодження повітропроводів автоматика зупинить роботу системи
Особливості повітряного опалення
У порівнянні з традиційним водяним опаленням повітряні системи мають безліч переваг. Наприклад, відзначається високий ККД такої системи, який може становити 90%. ККД водяного опалення рідко досягає 65%.
Якщо повітряне опалення влаштовано правильно, повітря прогріває кімнати виключно швидко, буквально за лічені хвилини. Температура в приміщеннях регулюється за допомогою автоматичного обладнання, яке включає і відключає нагрівальний прилад в міру необхідності.
В результаті в будинку завжди тепло, а витрати на обігрів скорочуються. Користуватися системою повітряного опалення простіше. Повітроводи не засмічувати так часто, як труби водяного опалення, відповідно, вони рідше мають потребу в очищенні.
Зі зрозумілих причин власники повітряних систем опалення не мають проблем з протікання, як і з загрозою заморозки труб, якщо в холодну пору року котел з якоїсь причини перестав працювати.
У системах повітряного опалення немає як таких традиційних приладів. Передача тепла здійснюється безпосередньо в обслуговуване приміщення 
Нагріте в генераторі тепла повітряний потік змішується з внутрішньої повітряною масою, переміщаючись уздовж огороджувальних конструкцій 
За принципом поставки гарячого повітря клас систем повітряного опалення підрозділяється на канальні і безканальні. У безканальних схемах нагріте в калорифери повітря вентилятором переміщається в обробляється приміщення 
Повітряний вид опалення швидше від інших обігріває приміщення, може бути використано як періодично експлуатується або чергова система 
По можливостях обробки повітряні системи діляться на місцеві і центральні. Робота місцевих видів спрямована на обробку одного приміщення, по суті, це вже парове або водяне опалення з вентилятором 
Повітряне опалення відмінно поєднується з системами вентилювання, завдяки чому крім обігріву ще і забезпечує сприятливі санітарно-гігієнічні умови 
За способом переміщення повітря в межах системи вони діляться на гравітаційні і вентиляторні. Рух потоків в вентиляторному типі стимулює вентилятор 
Нагрівання повітря в схемах повітряного опалення здійснюється калориферами або котлами, що нагрівають спочатку теплоносій, який передає тепло повітрю
Дізнавшись про переваги повітряного опалення, слід оцінити і його недоліки. Для початку, встановити таку систему у вже побудованому будинку дуже складно, та й не завжди можливо. Не можна просто демонтувати труби і радіатори водяного опалення і встановити замість них повітроводи і грати, оскільки тут використовуються зовсім інші принципи.
Громіздкі повітроводи займуть значно більше місця, та й виглядати уздовж стін вони будуть не дуже естетично. Зазвичай їх розміщують за підвісними стелями, фальш-панелями і т.п. Фактично для такої реорганізації опалення знадобиться серйозний капітальний ремонт всього будинку.
Повітроводи - це досить громіздкі конструкції, які найкраще приховати за підвісною стелею і в просторі під підлогою
Перед тим, як почати ламати стіни, доведеться провести серйозні інженерні розрахунки. Саме тому влаштовувати в будинку повітряне опалення рекомендується на етапі його побудови. А всі необхідні розрахунки виконуються ще під час проектування будівлі. В цьому випадку можна отримати зручну, надійну і високоефективну опалювальну систему.
Ще одна проблема - залежність роботи повітряного опалення приватного будинку від наявності електроенергії. Вентилятор не крутиться, гаряче повітря не рухається, кімнати остигають так само швидко, як і нагрілися. Доведеться витратитися на якийсь альтернативний джерело електроенергії, наприклад, на генератор.
Принципи проектування системи
При проектуванні систем повітряного опалення враховують безліч важливих факторів. Перш за все, це потреба кожного окремого приміщення в теплі, а також втрати тепла для кожної кімнати. Двері, вікна, вентиляційні отвори та інші об'єкти сприяють тому, щоб дорогоцінні кілоджоулі теплової енергії йшли назовні.
Піч-булерьян - економічний варіант нагрівача, який можна використовувати для організації повітряного опалення. Відмінним рішенням може стати і дров'яна піч тривалого горіння
Найважливіший момент - наявність якісного утеплення будівлі. Якщо в будинку стоять пластикові вікна, хороші двері, а його фасад надійно утеплений, втрати тепла будуть менше, а витрати на опалення вдасться помітно скоротити. Якщо мова йде про реконструкцію будівлі, почати слід саме з проектування утеплення.
Після того, як співвіднесена потреба в тепловій енергії і її витрати, розраховується потужність нагрівального обладнання і вибирають його тип. Потім прораховуються параметри потоку гарячого повітря. Виконують спеціальні аеродинамічні розрахунки, щоб обчислити необхідні розміри повітропроводів.
На виході з воздуховода встановлюють решітку-дифузор. Її розміри і конфігурація можуть відбитися на швидкості переміщення повітряного потоку
Попередньо розрахувати потужність обладнання можна, орієнтуючись на такі цифри: для обігріву кожних 10 кв. метрів приміщення знадобиться близько 0, 7-0, 8 кВт тепла. Це за умови, що будинок якісно утеплений, інакше знадобиться більш потужне обладнання. Але повне проектування і докладні розрахунки краще доручити досвідченому інженерові.
Неправильні розрахунки можуть позначитися на стані готової системи дуже сумно. Для непрофесійно спроектованої системи повітряного опалення характерні такі проблеми, як часті поломки обладнання, перегрів повітря в приміщеннях, перегрів обладнання, протяги, підвищений рівень шуму.
Одночасно з проектуванням системи повітряного опалення має сенс продумати і розстановку стаціонарних предметів меблів в домі. Припливні і витяжні решітки повинні розташовуватися в місцях, віддалених від постійної присутності людей.
Вони також не повинні бути приховані під шафами, тумбами або іншими об'єктами, які ускладнюють вільне переміщення повітряних мас.
У багатоповерховому приватному будинку витяжні решітки рекомендується розташовувати таким чином, щоб на верхніх поверхах остиглий повітря відбирався в систему зверху, а на нижніх поверхах - знизу. Це забезпечить більш рівномірний розподіл тепла по всіх приміщеннях. Детальніше про те, як правильно провести розрахунок повітряного опалення читайте в цьому матеріалі.
У системах повітряного опалення використовуються дві схеми подачі повітряного потоку: похила і горизонтальна 
Похилому способу подачі теплого повітря зазвичай віддають перевагу, тому що він поставляється в зону знаходження споживачів 
Горизонтально спрямований потік теплого повітря діє менш ефективно, але при близькому розташуванні до нагрівального агрегату краще скористатися ним через високу температуру потоку 
У теплових завісах, які суміщають принципи водяного або електричного опалення з повітряної схемою, потік повітря спрямований вгору
Різновиди систем повітряного опалення
Серед відомих науці систем опалення можна виділити три різновиди:
- прямоточну;
- рециркуляционную (вона ж гравітаційна);
- рециркуляционную з частковим парканом зовнішнього повітря.
Прямоточні системи - найдавніші і прості за конструкцією. Вони використовувалися ще в Стародавньому Римі і були широко поширені в Лондоні до початку промислово-технічної революції.
На цій схемі показано пристрій прямоточною повітряної системи опалення, яка відрізняється низькою ефективністю. Сучасні системи влаштовані складніше, але мають значно більш високим ККД
При прямоточною системі нагрівальний прилад, тобто дров'яна піч або камін, розташовувався в нижній частині будинку, оптимально - в підвалі. Тепло від нагрітого піччю повітря піднімалося вгору, передавалося на стіни і перекриття.
Щоб поліпшити циркуляцію гарячого повітря і ефективність опалення, в підлозі робили спеціальні отвори.
Остиглий повітря залишав приміщення через отвори в даху, а піч (камін) прогрівав нові повітряні маси, що надійшли ззовні, оскільки серйозна теплоізоляція будинків в ті часи ще була розвинена.
Низька ефективність прямоточних систем очевидна. Вона вимагає згоряння великої кількості палива, але значна частина тепла поглинається матеріалом стін, підлоги і перекриттів.
При цьому приміщення прогріваються нерівномірно: внизу занадто жарко, а верхні кімнати вже не встигають нагрітися. Частина тепла взагалі покидала будинок через дах разом з повітрям.
Більш сучасна рециркуляційна система з'явилася завдяки розвитку газового опалення. Опалювальне обладнання цього типу дозволяє прогрівати не весь будинок цілком, а тільки конкретні повітряні маси. З них формуються повітряні потоки, які направляються знизу вгору в конкретні приміщення.
Гарячі повітряні маси при цьому витісняють холодне повітря, який йде через решітки, влаштовані в підлозі кімнати. Холодне повітря по воздуховодам надходить до нагрівача і повертається в систему у вигляді гарячого потоку. Цикл рециркуляції повторюється знову і знову.
Витрати теплової енергії при рециркуляционной системі обігріву в рази менше, ніж при використанні прямоточною схеми. Але є в цьому варіанті і недоліки. Закрита система перешкоджає оновленню повітря, що погіршує якість життя в будинку.
У замкнутої рециркуляционной системі повітряного опалення потоки повітря постійно циркулюють між кімнатами і опалювальним приладом, віддаючи і забираючи тепло
Частково проблему можна вирішити, використовуючи такі засоби, як фільтри, іонізатори, зволожувачі і т.п. Але хороші прилади цього типу досить дороги, а їх обслуговування зажадає додаткових зусиль, а також засобів автоматизації.
Більш ефективно проблему відновлення повітряних потоків можна вирішити за допомогою реціркуляцонной системи обігріву з частковим забором повітря ззовні.
При облаштуванні такої схеми передбачають часткове виведення невеликої кількості повітря назовні і забір відповідного обсягу повітряних мас з вулиці. В результаті склад повітря всередині будівлі регулярно оновлюється.
Рециркуляційні системи працюють на гравітаційному принципі: гарячі потоки піднімаються вгору, а холодні - опускаються вниз. На жаль, не у кожному будинку така циркуляція здійснюється досить ефективно. В такому випадку в систему включають вентилятор, щоб здійснювати процес рециркуляції примусово.
Особливості монтажу системи
Якщо розрахунки виконані на високому професійному рівні, і проект системи повітряного опалення котеджу складений, можна виконати монтаж самостійно.
Для цього знадобиться:
- нагрівальний прилад;
- повітроводи;
- вентилятор;
- решітки;
- скріплювальні вироби;
- інструмент для роботи з повітроводами і т.п.
В якості нагрівача зазвичай використовують газовий генератор як самий економічно вигідний варіант. Повітроводи можуть мати прямокутне, квадратне, кругле або овальне перетин.
Зазвичай відповідні конструкції можна замовити на підприємстві, яке виготовляє вентиляційні системи.
На схемі представлені елементи системи повітряного опалення, які дозволять виконати монтаж повітропроводів в точній відповідності з проектною документацією
Зазвичай повітроводи роблять з оцинкованої сталі, вони досить легкі, щоб не перевантажувати несучі конструкції будинку, а також мають підвищену стійкість до зношування і корозії. Для жорстких воздуховодов знадобляться спеціальні елементи, що забезпечують ухил на 45 або 90 градусів. А для гнучких виробів такі елементи не потрібні.
Повітроводи також виготовляють зі звичайної сталі, міді, пластика і інших матеріалів. Існують навіть текстильні конструкції цього типу. У місцях з підвищеною вологістю рекомендується використовувати мідні елементи, як більш стійкі для таких умов.
Конструкції із пластику відносно недорогі, їх можна використовувати безпечній відстані від можливих вогнищ загоряння.
Повітроводи закріплюють під стелею і підлогою, а також всередині стін. Якщо є необхідність прокласти воздуховод не всередині, а вздовж стіни, його закривають фальш-панеллю. У стелі і підлозі на кінцях повітропроводів монтують вентиляційні решітки.
Жорсткі повітроводи з оцинкованої сталі дуже надійні і довговічні. Для їх успішного монтажу знадобляться коліна з кутом повороту 45 і 90 градусів
Повітряні маси, переміщаючись всередині конструкції, можуть видавати певний шум. Щоб знизити цей негативний вплив, рекомендується приховати повітроводи під шаром шумоізоляції.
Зазвичай цей матеріал володіє також теплоізоляційними властивостями, що тільки збільшує ефективність роботи системи.
Щоб конструкції повітряного опалення під час роботи видавали якомога менше шуму, рекомендується покрити їх шаром ізолюючого матеріалу
Варто розглянути варіант придбання повітропроводів, на які вже завдано такої ізоляційний шар. Це дозволить спростити і прискорити монтажні роботи.
Якщо є необхідність в установці вентилятора, або декількох таких приладів, то його зазвичай включають в систему поруч з нагрівачем. До вентилятора підводять електроживлення, а також забезпечують резервне джерело електроенергії.
У систему також включають один або кілька фільтрів. Це можуть бути фільтри механічної очистки, які перешкоджають поширенню частинок пилу. Поряд з цими пристроями рекомендується встановити і вугільний фільтр, який поглинає різні запахи. Зрозуміло, фільтри потребують періодичного очищення і / або заміні.
Частина воздуховода виводять на вулицю, щоб забезпечити приплив свіжого повітря. Цей відрізок підводять до системи фільтрів, а потім повітря подають на теплообмінник нагрівального приладу. Якщо монтажні роботи виконуються на етапі будівництва будинку, то їх виконання зазвичай великих труднощів не викликає. Головне - хороший проект.
Для поліпшення мікроклімату в будинку в систему повітряного опалення вбудовують такі корисні елементи як зволожувач повітря, іонізатор, ультра-фіолетовий стерилізатор і т.п. Ці елементи не є обов'язковими, але якщо кошти дозволяють, не варто від них відмовлятися.
Ще одне корисний пристрій - канальний кондиціонер. Його також вбудовують в систему повітропроводів. Це дозволить використовувати систему в теплу пору року, щоб охолодити повітря в кімнаті.
Системи автоматичного управління істотно поліпшують роботу повітряної системи опалення і дозволяють скоротити витрати на тепло, а також спрощують експлуатацію обладнання
Завершальний етап - підключення системи автоматичного управління. Знадобляться датчики температури повітря в кімнатах і пульт управління з процесором, який буде обробляти дані, що надійшли і регулювати роботу опалювального обладнання.
Висновки і корисне відео по темі
Цікава інформація за розрахунками і проектування повітряного опалення показана тут:
У цьому відео можна подивитися два варіанти щодо недорогого монтажу повітряних опалювальних систем з використанням приладів і матеріалів російського виробництва:
Повітряне опалення - гідний і вигідний варіант обігріву приватного будинку. Він відрізняється більш високою ефективністю в порівнянні з традиційними водяними системами і дозволяє помітно поліпшити якість життя в будинку. Но чтобы гарантировать успешную реализацию этой идеи, система должна быть правильно просчитана и профессионально спроектирована.
Появились вопросы? Или есть опыт личного использования воздушного отопления для дома? Поделитесь, пожалуйста, собственным мнением по этому вопросу. Оставляйте комментарии, задавайте вопросы, делитесь советами в расположенном ниже блоке.