Системы распределения горячего воздуха

Естественная или принудительная система распределения горячего воздуха

Способ “транспортировки” нагретого, конвекционным способом, воздуха в другие помещения может быть:

• Естественная система или гравитационный воздухообмен (разность плотностей холодного и нагретого воздуха)

o    Подходит для небольших помещений (максимум 2-4 помещения с небольшой удаленностью);

o    Не требует обслуживания;

o    Отсутствие вентиляторов (шум), а значит независим от электричества;

o    Максимальное удаление вычисляется по формуле 1:4 (1м горизонт – 4м высота).

Под естественным воздухообменом скрывается разводка горячего воздуха только в те помещения, которые прилегают к камину или расположены над ним. Разогретый воздух поднимается по вертикальным каналам, соединенным с топкой и расходится по распределительным каналам далее в помещения. Горизонтальные участки должны быть сокращены до минимума, так как они затрудняют движение разогретого воздуха. Как правило, для расстояний более 4 метров естественного перемещения воздуха недостаточно, разогретый воздух либо слишком медленно движется, либо вообще не доходит до выходных отверстий.

Решением данной проблемы может стать каминная топка с принудительной конвекцией (встроенные вентиляторы в топку), но мощность этих вентиляторов обычно относительно невысокая. Однако этой мощности вполне достаточно, чтобы увеличить длину горизонтальных участков до 5-7 метров.

• Принудительная система (с помощью канального вентилятора)

o    Большие площади для отопления;

o    Требуется электричество;

o    Можно использовать как центральный источник отопления всего здания.

Принудительная система более совершенна, чем естественная, однако более сложная в построении и расчётах. Систему каналов для доставки разогретого воздуха следует разрабатывать на этапе проектирования самого дома, это позволит снизить издержки и сэкономить место.

Сердцем данной системы является приточный вентилятор, который нагнетает и распределяет горячий воздух по всем каналам воздуховодов (пропускная способность вентилятора до 600 м³/ч). Вентилятор должен иметь термо-  акустическую изоляцию, регулятор оборотов, термостат, а также возможность отключения или автоматизации в случае ситуации, когда отбор тепла будет влиять на тягу (особенно актуально при растопке камина). Выбор вентилятора строится исходя из расхода потребляемого кислорода, давления (рабочая точка – пересечение расхода и давления) который он создает исходя из потерь давления в каналах системы. Производительность вентилятора сказывается на скорости “доставки” (скорость потока не должна превышать 6м/с, норма 2,5м/с – 4м/с) в отдельно взятые помещения. Установка проточного вентилятора не должна превышать расстояние 4м от камина для эффективной транспортировки разогретых потоков. Так как основным питанием вентилятора является электричество, необходимо предусмотреть специальный обводной канал, который играет роль предохранительного клапана в случае его отсутствия - таким образом разогретый воздух перенаправляется в выделенное помещение, предохраняя перегрев каналов. Либо вариант №2, как нам видится более простым, это задействовать один из воздуховодов для подключения к коробу камина – проточный вентилятор будет вытягивать достаточное количество тепла, а в случае отключения электричества весь разогретый воздух будет отводиться в этот воздуховод подключенный к коробу. (после вентилятора возможна установка распределительной коробки для увеличения количества отходящих каналов).

Воздуховоды могут быть выполнены из кирпича, оцинкованной или нержавеющей стали, или эластичных гофрированных труб из алюминия и иметь различное сечение от круглого и овального до квадратного. Каналы воздуховода в идеале должны иметь гладкую внутреннюю поверхность и круглую форму (оцинкованные трубы или трубы из нержавейки) это связано с сохранением давления (Па) в трубе или другими словами минимизация сопротивлению нагретому воздуху на всем протяжении канала (типичный размер таких каналов 100 / 125 / 150мм). Однако на практике чаще используется система-симбиоз из оцинкованных труб и эластичных гофрированных труб для экономии пространства. В данной системе на длинных участках, как правило, используется оцинкованная сталь, а на коротких гофрированные трубы. При использовании эластичных труб инженером выполняется расчет запаса потерь на складки трубы с целью увеличения мощности вентилятора или увеличения сечения канала.

Расстояние выходных отверстий от места расположения вентилятора не должно превышать 10м. (имеется ввиду расстояния по длине трубы, так как воздуховод может проходить не напрямую к точке выхода тепла).

Применение термоизоляции воздуховодов предотвращает теплопотери и снижает акустическую проводимость системы. Как правило источником шума может быть и сам воздуховод, когда его сечение слишком мало или его плохо закрепили. Термоизоляция выполняется из материала, устойчивого к воздействию любых температур – не забывайте про расширение металла при нагреве, поэтому закатывать в бетон вплотную такие воздуховоды нельзя.

Эта статья разбита на четыре части для удобства чтения и восприятия.

• Часть 1 - Камины и печи как отопители
• Часть 2 - Естественная конвекция
• Часть 3 - Воздушная система отопления 
• Часть 4 - Системы распределения горячего воздуха