Kako urediti zračno ogrevanje podeželske hiše: pravila in sheme gradnje

Tradicionalno se v ogrevalnih sistemih kot toplotni nosilec uporablja voda. Ta običajen način ogrevanja ima tako prednosti kot slabosti. Pri gradnji lastnega doma so možnosti za eksperimentiranje za lastnika skoraj neomejene.

Smiselno je razmisliti o alternativnih možnostih. Najbolj zanimiva med njimi je zračno ogrevanje podeželske hiše – o njem se bomo podrobneje ustavili v tem članku.

Kako ogreti hišo z zrakom?

Zrak – je zelo učinkovit toplotni nosilec, veliko bolj priročen kot voda. Najenostavnejša različica takega ogrevanja – običajni toplotni ventilator. Majhno sobo lahko ta naprava, sestavljena iz ventilatorja in grelne spirale, ogreje dobesedno v nekaj minutah. Seveda bo za zasebno hišo potrebna bolj resna oprema.

Kot vir toplote lahko uporabite plinski ali kotel na trdo gorivo. Ustreza tudi električni grelnik, vendar ta možnost ni preveč ugodna, ker se stroški električne energije znatno povečajo.

Zanimiva in okolju prijazna možnost ogrevanja – uporaba sončnih panelov ali sončnega kolektorja. Takšne sisteme namestijo na streho. Bodisi neposredno prenašajo toplotno energijo sonca na toplotni izmenjevalec bodisi jo pretvarjajo v poceni električno energijo. V slednjem primeru lahko iz baterije napajate tudi ventilator.

Zrak se segreva v toplotnem izmenjevalcu in po zračnih kanalih vstopa v posamezne prostore. Gre za precej okorne konstrukcije, izdelane iz trdne kovine. Prerez zračnih kanalov je precej večji od premera cevi za vodno ogrevanje.

Za zračno ogrevanje so primerni tudi plinski kotli in druge vrste ogrevalne tehnike. Učinkovitost takšnih sistemov dosega 90 %, uporabljajo jih ne le v bivalnih prostorih, ampak tudi v delavnicah in skladiščih.

Radijatorji za zračno ogrevanje pa niso potrebni. Topel zrak preprosto napolni prostore skozi posebne rešetke. Kot je znano, vroč plin teži navzgor. Hladen zrak bo pri tem potisnjen navzdol.

Od tod se hladni tokovi zraka premikajo nazaj k toplotnemu izmenjevalcu, se segrejejo, vstopajo v prostore itd.

Ta shema nazorno prikazuje napravo zračnega ogrevanja recirkulacijskega tipa z delnim odvzemom zunanjega zraka ter s klimatsko napravo, ionizatorjem in ultravijoličnim čistilnikom.

Skoraj vsi sistemi zračnega ogrevanja predvidevajo namestitev ventilatorja, ki potiska vroč zrak in ga sili k premikanju po ogrevalnem sistemu. Prisotnost takšne naprave naredi sistem odvisen od električne energije.

Lahko naredite tudi sistem, v katerem se bo vroč zrak premikal naravno, brez vsakega ventilatorja. Vendar pa učinkovitost delovanja takšnih sistemov običajno pušča veliko želenega, saj se prostori v tem primeru segrevajo prepočasi.

Prepričljiv argument v prid organizaciji sistema zračnega ogrevanja je v izključitvi izrednih puščanj in poplav s končno škodo na premoženju. Poleg tega bo v primeru poškodbe zračnih kanalov avtomatika ustavila delovanje sistema.

Posebnosti zračnega ogrevanja

V primerjavi s tradicionalnim vodnim ogrevanjem imajo zračni sistemi številne prednosti. Na primer, opažen je visok izkoristek takšnega sistema, ki lahko znaša 90 %. Izkoristek vodnega ogrevanja redko doseže 65 %.

Če je zračno ogrevanje pravilno urejeno, zrak ogreje prostore izjemno hitro, dobesedno v nekaj minutah. Temperatura v prostorih se uravnava s pomočjo avtomatske opreme, ki vklopi in izklopi grelno napravo po potrebi.

Posledično je v hiši vedno toplo, stroški ogrevanja pa se zmanjšajo. Uporaba sistema zračnega ogrevanja je preprostejša. Zračni kanali se ne zamašijo tako pogosto kot cevi vodnega ogrevanja, zato jih redkeje potrebujejo čiščenja.

Iz očitnih razlogov lastniki zračnih ogrevalnih sistemov nimajo težav s puščanjem niti z nevarnostjo zmrzovanja cevi, če kotel v hladnem obdobju iz kakršnegakoli razloga preneha delovati.

Ko izvemo o prednostih zračnega ogrevanja, moramo oceniti tudi njegove pomanjkljivosti. Za začetek je namestitev takšnega sistema v že zgrajeni hiši zelo težka in pogosto celo nemogoča. Ni mogoče preprosto demontirati cevi in radiatorjev vodnega ogrevanja ter namestiti zračnih kanalov in rešetk, saj se tu uporabljajo povsem drugačna načela.

Gromozanski zračni kanali bodo zavzeli precej več prostora in ob stenah ne bodo videti zelo estetsko. Običajno jih namestijo za spuščenimi stropi, lažnimi ploščami ipd. Dejansko bo za tako reorganizacijo ogrevanja potreben resen celovit remont celotne hiše.

Zračni kanali – so precej okorne konstrukcije, ki jih je najbolje skriti za spuščenim stropom in v prostoru pod tlemi

Preden začnete rušiti stene, boste morali opraviti resne inženirske izračune. Zato je priporočljivo, da sistem zračnega ogrevanja v hiši načrtujete že v fazi gradnje. Vsi potrebni izračuni se opravijo že med projektiranjem stavbe. V tem primeru lahko dobite udoben, zanesljiv in visoko učinkovit ogrevalni sistem.

Še ena težava – odvisnost delovanja zračnega ogrevanja zasebne hiše od razpoložljivosti električne energije. Ventilator se ne vrti, vroč zrak se ne premika, prostori se ohladijo prav tako hitro, kot so se ogreli. Morali boste porabiti denar za kakšen alternativni vir električne energije, na primer za generator.

Načela načrtovanja sistema

Pri projektiranju sistemov zračnega ogrevanja upoštevamo številne pomembne dejavnike. Najprej je to potreba vsakega posameznega prostora po toploti, pa tudi toplotne izgube za vsako sobo. Vrata, okna, prezračevalne odprtine in drugi objekti prispevajo k temu, da dragoceni kilodžuli toplotne energije uhajajo navzven.

Peč-bulerjan – je ekonomična varianta grelnika, ki jo lahko uporabimo za organizacijo zračnega ogrevanja. Odlična rešitev je lahko tudi drvna peč na dolgo gorenje.

Najpomembnejši trenutek – prisotnost kakovostne izolacije stavbe. Če so v hiši nameščena plastična okna, dobra vrata, in je njena fasada zanesljivo izolirana, bodo toplotne izgube manjše, stroške ogrevanja pa bo mogoče znatno zmanjšati. Če gre za prenovo stavbe, je treba začeti ravno s projektiranjem izolacije.

Potem, ko sta potreba po toplotni energiji in njeni stroški usklajena, se izračuna moč ogrevalne opreme in izbere njen tip. Nato se izračunajo parametri pretoka vročega zraka. Izvedejo se posebni aerodinamični izračuni, da se določijo potrebne dimenzije zračnih kanalov.

Na izhodu iz zračnega kanala se namesti rešetko-difuzor. Njene dimenzije in konfiguracija lahko vplivajo na hitrost premikanja zračnega toka.

Predhodno lahko izračunate moč opreme na podlagi naslednjih številk: za ogrevanje vsakih 10 kvadratnih metrov prostora boste potrebovali približno 0,7-0,8 kW toplote. To pod pogojem, da je hiša kakovostno izolirana, sicer boste potrebovali močnejšo opremo. Toda celotno načrtovanje in podrobne izračune je bolje prepustiti izkušenemu inženirju.

Napačni izračuni lahko zelo žalostno vplivajo na stanje končnega sistema. Za neprofesionalno načrtovan sistem zračnega ogrevanja so značilne težave, kot so pogoste okvare opreme, pregrevanje zraka v prostorih, pregrevanje opreme, prepih in povečana raven hrupa.

Hkrati z načrtovanjem sistema zračnega ogrevanja je smiselno premisliti tudi o postavitvi stacionarnega pohištva v hiši. Dovodne in odvodne rešetke naj bodo nameščene na mestih, oddaljenih od stalne prisotnosti ljudi.

Prav tako ne smejo biti skrite pod omarami, omaricami ali drugimi predmeti, ki ovirajo prosto gibanje zračnih mas.

V večnadstropni zasebni hiši je priporočljivo namestiti odvodne rešetke tako, da se na zgornjih nadstropjih ohlajen zrak odvaja v sistem od zgoraj, na spodnjih nadstropjih pa od spodaj. To bo zagotovilo bolj enakomerno porazdelitev toplote po vseh prostorih. Več o tem, kako pravilno izvesti izračun zračnega ogrevanja, preberite v tem gradivu.

Različice sistemov zračnega ogrevanja

Med znanstveno poznanimi ogrevalnimi sistemi lahko izpostavimo tri različice:

• pretočni;
• recirkulacijski (imenovan tudi gravitacijski);
• recirkulacijski z delnim odvzemom zunanjega zraka.

Pretočni sistemi so najstarejši in najpreprostejši po zgradbi. Uporabljali so jih že v starem Rimu in so bili široko razširjeni v Londonu do začetka industrijsko-tehnične revolucije.

Na tej shemi je prikazana naprava pretočnega zračnega ogrevalnega sistema, ki se odlikuje po nizki učinkovitosti. Sodobni sistemi so bolj zapleteni, vendar imajo bistveno višji izkoristek.

Pri pretočnem sistemu se je grelna naprava, to je peč na drva ali kamin, nahajala v spodnjem delu hiše, optimalno v kleti. Toplota od segretega zraka v peči se je dvigala navzgor in se prenašala na stene in stropove.

Za izboljšanje kroženja vročega zraka in učinkovitosti ogrevanja so v tleh naredili posebne odprtine.

Ohlajen zrak je zapuščal prostor skozi odprtine v strehi, peč (kamin) pa je ogreval nove zračne mase, ki so prihajale od zunaj, saj resna toplotna izolacija stavb v tistih časih še ni bila razvita.

Nizka učinkovitost pretočnih sistemov je očitna. Zahteva izgorevanje velike količine goriva, vendar večji del toplote absorbira material sten, tal in stropov.

Pri tem se prostori ogrevajo neenakomerno: spodaj je prevroče, zgornje sobe pa se ne uspejo ogreti. Del toplote je celo zapuščal hišo skozi streho skupaj z zrakom.

Sodobnejši sistem z recirkulacijo se je pojavil zaradi razvoja plinskega ogrevanja. Ogrevalna oprema tega tipa omogoča ogrevanje ne celotne hiše, ampak le določenih zračnih mas. Iz njih se oblikujejo zračni tokovi, ki so usmerjeni od spodaj navzgor v posamezne prostore.

Vroče zračne mase pri tem izpodrivajo hladen zrak, ki odhaja skozi rešetke, nameščene v tleh prostora. Hladen zrak po zračnih kanalih prihaja do grelnika in se vrača v sistem kot vroč tok. Cikel recirkulacije se ponavlja vedno znova.

Stroški toplotne energije pri sistemu ogrevanja z recirkulacijo so večkrat manjši kot pri uporabi pretočne sheme. Vendar ima ta možnost tudi pomanjkljivosti. Zaprt sistem preprečuje obnavljanje zraka, kar poslabša kakovost bivanja v hiši.

V zaprtem recirkulacijskem sistemu zračnega ogrevanja zračni tokovi nenehno krožijo med prostori in grelno napravo, pri čemer oddajajo in sprejemajo toploto.

Deloma je težavo mogoče rešiti z uporabo pripomočkov, kot so filtri, ionizatorji, vlažilniki in podobno. Toda dobre naprave tega tipa so precej drage, njihovo vzdrževanje pa zahteva dodatna prizadevanja in sredstva za avtomatizacijo.

Težavo obnavljanja zračnih tokov je mogoče učinkoviteje rešiti s pomočjo recirkulacijskega sistema ogrevanja z delnim odvzemom zraka od zunaj.

Pri ureditvi takšne sheme se predvideva delno izpuščanje majhne količine zraka na prosto in odvzem ustrezne količine zračnih mas z ulice. Posledično se sestava zraka v stavbi redno obnavlja.

Recirkulacijski sistemi delujejo na gravitacijskem principu: vroči tokovi se dvigajo navzgor, hladni pa – spuščajo navzdol. Na žalost v vsaki stavbi takšno kroženje ni dovolj učinkovito. V tem primeru v sistem vključijo ventilator, da se proces recirkulacije izvaja prisilno.

Posebnosti montaže sistema

Če so izračuni izvedeni na visoki strokovni ravni in je projekt zračnega ogrevanja kotedža pripravljen, lahko montažo izvedete sami.

Za to boste potrebovali:

• grelna naprava;
• zračni kanali;
• ventilator;
• rešetke;
• pritrdilni elementi;
• orodje za delo z zračnimi kanali in podobno.

Kot grelec običajno uporabljajo plinski generator kot najbolj ekonomično možnost. Zračni kanali so lahko pravokotnega, kvadratnega, okroglega ali ovalnega prereza.

Primerne konstrukcije je običajno mogoče naročiti v podjetju, ki izdeluje prezračevalne sisteme.

Na shemi so predstavljeni elementi sistema zračnega ogrevanja, ki bodo omogočili izvedbo montaže zračnih kanalov v skladu s projektno dokumentacijo.

Zračni kanali so običajno izdelani iz pocinkane jeklene pločevine, so dovolj lahki, da ne obremenijo nosilnih konstrukcij hiše, in imajo povečano odpornost proti obrabi in koroziji. Za toge zračne kanale bodo potrebni posebni elementi, ki zagotavljajo nagib za 45 ali 90 stopinj. Za gibke izdelke taki elementi niso potrebni.

Zračni kanali so izdelani tudi iz navadnega jekla, bakra, plastike in drugih materialov. Obstajajo celo tekstilne konstrukcije te vrste. Na mestih s povečano vlažnostjo je priporočljivo uporabiti bakrene elemente, ker so bolj odporni v takih razmerah.

Plastične konstrukcije so relativno poceni, uporabimo jih lahko daleč od potencialnih virov vžiga.

Zračne kanale pritrdijo pod strop in tla ter znotraj sten. Če je treba zračni kanal položiti ne znotraj, ampak ob steni, ga zaprejo z lažno ploščo. V stropu in tleh na koncih zračnih kanalov namestijo prezračevalne rešetke.

Togi zračni kanali iz pocinkane jeklene pločevine so zelo zanesljivi in trajni. Za njihovo uspešno montažo bodo potrebna kolena s kotom zasuka 45 in 90 stopinj.

Zračne mase lahko med premikanjem znotraj konstrukcije povzročajo določen hrup. Da bi zmanjšali ta negativni vpliv, je priporočljivo skriti zračne kanale pod plastjo zvočne izolacije.

Običajno ima ta material tudi toplotnoizolacijske lastnosti, kar povečuje učinkovitost sistema.

Da bi konstrukcije zračnega ogrevanja med delovanjem proizvajale čim manj hrupa, je priporočljivo, da jih prekrijete s plastjo izolacijskega materiala.

Vredno je razmisliti o nakupu zračnih kanalov, na katere je že nanesena takšna izolacijska plast. To bo poenostavilo in pospešilo montažna dela.

Če je treba namestiti ventilator ali več takšnih naprav, ga običajno vključijo v sistem poleg grelca. Ventilatorju pripeljejo električno napajanje ter zagotovijo tudi rezervni vir električne energije.

V sistem se vključi tudi en ali več filtrov. To so lahko filtri za mehansko čiščenje, ki preprečujejo širjenje prašnih delcev. Poleg teh naprav je priporočljivo namestiti tudi ogljeni filter, ki absorbira različne vonjave. Seveda filtri potrebujejo redno čiščenje in/ali zamenjavo.

Del zračnega kanala se izpelje na prosto, da se zagotovi dotok svežega zraka. Ta odsek se priključi na sistem filtrov, nato pa se zrak dovaja v toplotni izmenjevalec grelne naprave. Če se montažna dela izvajajo v fazi gradnje hiše, njihova izvedba običajno ne povzroča večjih težav. Glavno je – dober projekt.

Za izboljšanje mikroklime v hiši se v sistem zračnega ogrevanja vgradijo uporabni elementi, kot so vlažilec zraka, ionizator, ultravijolični sterilizator itd. Ti elementi niso obvezni, a če sredstva dopuščajo, se jim ni treba odpovedati.

Še ena uporabna naprava – kanalski klimatizator. Prav tako se vgradi v sistem zračnih kanalov. To bo omogočilo uporabo sistema v toplem obdobju leta za hlajenje zraka v prostoru.

Sistemi avtomatskega upravljanja bistveno izboljšajo delovanje zračnega ogrevalnega sistema in omogočajo zmanjšanje stroškov za ogrevanje ter poenostavijo uporabo opreme.

Zaključna faza – priključitev sistema avtomatskega upravljanja. Potrebni bodo temperaturni senzorji zraka v prostorih in upravljalna plošča s procesorjem, ki bo obdeloval prejete podatke in uravnaval delovanje ogrevalne opreme.

Zaključki in koristen video na to temo

Zanimive informacije o izračunih in načrtovanju zračnega ogrevanja so prikazane tukaj:

V tem videu si lahko ogledate dve možnosti relativno poceni montaže zračnih ogrevalnih sistemov z uporabo naprav in materialov ruske proizvodnje:

Zračno ogrevanje – je dostojna in ugodna možnost ogrevanja zasebne hiše. Odlikuje ga višja učinkovitost v primerjavi s tradicionalnimi vodnimi sistemi in omogoča opazno izboljšanje kakovosti bivanja v hiši. Toda za zagotovitev uspešne uresničitve te ideje mora biti sistem pravilno izračunan in strokovno načrtovan.

Imate vprašanja? Ali imate izkušnje z osebno uporabo zračnega ogrevanja za dom? Delite, prosim, svoje mnenje o tem vprašanju. Puščajte komentarje, postavljajte vprašanja, delite nasvete v spodnjem bloku.