Tradicionalmente, a água é usada como transportadora de calor em sistemas de aquecimento. Este método de aquecimento familiar tem vantagens e desvantagens. Ao construir sua própria moradia, as possibilidades de experimentação com o proprietário são quase ilimitadas.
Faz sentido considerar alternativas. O mais interessante deles é o aquecimento do ar de uma casa de campo. Vamos nos aprofundar mais detalhadamente neste artigo.
Como aquecer a casa com ar?
O ar é um transportador de calor muito eficiente, muito mais conveniente que a água. A opção mais fácil para esse aquecimento é um aquecedor convencional. Este dispositivo, composto por um ventilador e uma serpentina de aquecimento, pode aquecer uma pequena sala em apenas alguns minutos. Obviamente, para uma casa particular, você precisará de equipamentos mais sérios.
Como fonte de calor, você pode usar uma caldeira a gás ou combustível sólido. Um aquecedor elétrico também é adequado, mas essa opção é considerada não muito lucrativa, pois o custo da eletricidade aumenta significativamente.
Galeria de imagens
Foto de
O princípio do aquecimento do líquido de refrigeração
Instalação com aquecedor a gás
Fogão ao ar livre
Fogão no aquecimento de uma casa de campo
Lareira na formação de aquecimento de uma casa particular
O dispositivo de dissipadores de calor dentro do sótão
Unidade externa de bomba de calor ar-ar
Sistema de aquecimento ar-ar da unidade interior
Uma opção interessante e ecológica para aquecimento é o uso de painéis solares ou de um coletor solar. Tais sistemas são colocados no telhado. Eles transferem imediatamente a energia térmica do sol para o trocador de calor ou a convertem em energia elétrica barata. Neste último caso, o ventilador também pode ser alimentado pela bateria.
O ar é aquecido em um trocador de calor e entra em salas separadas através de dutos de ar. Estes são desenhos bastante volumosos feitos de metal durável. A seção transversal dos dutos é muito maior que o diâmetro do tubo de aquecimento de água.
Caldeiras a gás e outros tipos de equipamentos de aquecimento também são adequados para o aquecimento do ar. A eficiência de tais sistemas chega a 90%, eles são usados não apenas em instalações residenciais, mas também em oficinas e armazéns
Mas radiadores para aquecimento de ar não são necessários. O ar quente simplesmente enche os quartos através de grades especiais. Como você sabe, o gás quente tende a subir. O ar frio será forçado a descer.
A partir daqui, o ar frio flui de volta para o trocador de calor, aquece, entra nas salas, etc.
Este diagrama demonstra claramente um dispositivo de aquecimento de ar do tipo recirculação com uma entrada parcial de ar externo, bem como um condicionador de ar, ionizador e um limpador ultravioleta
Quase todos os sistemas de aquecimento de ar fornecem a instalação de um ventilador que bombeia ar quente e faz com que ele se mova pelo sistema de aquecimento. A presença de um dispositivo desse tipo torna o sistema dependente de energia elétrica.
Você pode criar um sistema no qual o ar quente se mova naturalmente, sem nenhum ventilador. No entanto, a eficiência de tais sistemas geralmente deixa muito a desejar, uma vez que as salas, neste caso, aquecem muito lentamente.
Um argumento convincente a favor da organização de um sistema de aquecimento do ar é eliminar vazamentos acidentais e inundações com os danos resultantes à propriedade. Além disso, em caso de danos nos dutos, a automação interromperá o sistema
Características do aquecimento do ar
Comparado ao aquecimento tradicional da água, os sistemas de ar têm muitas vantagens. Por exemplo, existe uma alta eficiência desse sistema, que pode ser de 90%. A eficiência do aquecimento da água raramente chega a 65%.
Se o aquecimento do ar for organizado corretamente, o ar aquecerá as salas extremamente rapidamente, literalmente em questão de minutos. A temperatura nos quartos é regulada por equipamento automático que liga e desliga o aquecedor, conforme necessário.
Como resultado, a casa está sempre quente e os custos de aquecimento são reduzidos. Usar um sistema de aquecimento do ar é mais fácil. Os dutos não entopem tão frequentemente quanto os tubos de aquecimento de água, respectivamente, é menos provável que precisem ser limpos.
Por razões óbvias, os proprietários de sistemas de aquecimento de ar não têm problemas com vazamentos, bem como com a ameaça de congelamento dos tubos, se a caldeira parar de funcionar por algum motivo na estação fria.
Galeria de imagens
Foto de
Falta de aparelhos de aquecimento no sistema de ar
O princípio de aquecimento do espaço processado
Versão sem canal do dispositivo de aquecimento do ar
Alto desempenho e eficiência
Um dos tipos populares de aquecimento de ar local
Combinação de aquecimento do ar com ventilação
As especificidades de um sistema de ventilação para aquecimento do ar
Aquecedor de água para aquecimento do ar
Tendo aprendido sobre as vantagens do aquecimento do ar, suas desvantagens devem ser avaliadas. Para começar, a instalação desse sistema em uma casa já construída é muito difícil e nem sempre é possível. Você não pode simplesmente desmontar tubos e radiadores para aquecimento de água e instalar dutos e grades de ar, pois princípios completamente diferentes são usados aqui.
Dutos volumosos ocuparão muito mais espaço e não parecerão esteticamente agradáveis ao longo das paredes. Geralmente eles são colocados atrás de tetos falsos, painéis falsos, etc. De fato, essa reorganização do aquecimento exigirá uma grande reforma de toda a casa.
Dutos são estruturas volumosas que são melhor escondidas atrás de um teto suspenso e em um espaço sob o piso
Antes de começar a quebrar paredes, você terá que realizar sérios cálculos de engenharia. É por isso que é recomendável organizar o aquecimento do ar na casa na fase de sua construção. E todos os cálculos necessários são realizados durante o projeto do edifício. Nesse caso, você pode obter um sistema de aquecimento conveniente, confiável e altamente eficiente.
Outro problema é a dependência do aquecimento do ar de uma casa particular na disponibilidade de eletricidade. O ventilador não gira, o ar quente não se move, os quartos esfriam tão rápido quanto eles. Você terá que gastar dinheiro com alguma fonte alternativa de eletricidade, por exemplo, em um gerador.
Princípios de design do sistema
Ao projetar sistemas de aquecimento de ar, muitos fatores importantes são considerados. Primeiro de tudo, é a demanda de calor de cada sala separada, bem como a perda de calor para cada sala. Portas, janelas, saídas de ar e outros objetos fazem quilojoules preciosos de energia térmica sair para fora.
Um forno bulery é uma versão econômica de um aquecedor que pode ser usado para organizar o aquecimento do ar. Um fogão a lenha também pode ser uma excelente solução.
O ponto mais importante é a disponibilidade de isolamento de alta qualidade do edifício. Se a casa tiver janelas de plástico, boas portas e sua fachada for isolada de maneira confiável, a perda de calor será menor e os custos de aquecimento poderão ser significativamente reduzidos. Se estamos falando sobre a reconstrução do edifício, ele deve começar com o projeto do isolamento.
Após a necessidade de energia térmica e seus custos serem correlacionados, a potência do equipamento de aquecimento é calculada e seu tipo é selecionado. Em seguida, os parâmetros do fluxo de ar quente são calculados. Realize cálculos aerodinâmicos especiais para calcular as dimensões necessárias dos dutos.
Na saída do duto, um difusor está instalado. Seu tamanho e configuração podem afetar a velocidade do ar
Você pode calcular preliminarmente a potência do equipamento, concentrando-se nas seguintes figuras: para aquecimento a cada 10 metros quadrados. metros de espaço precisarão de 0,7-0,8 kW de calor. Desde que a casa seja adequadamente isolada, caso contrário, serão necessários equipamentos mais potentes. Mas é melhor deixar o projeto completo e os cálculos detalhados para um engenheiro experiente.
Cálculos incorretos podem afetar o estado do sistema final com muita tristeza. Os sistemas de aquecimento de ar projetados de maneira não profissional caracterizam-se por problemas como quebras frequentes do equipamento, superaquecimento do ar interno, superaquecimento do equipamento, correntes de ar e aumento dos níveis de ruído.
Simultaneamente ao design do sistema de aquecimento do ar, faz sentido pensar na colocação de móveis fixos na casa. As grades de suprimento e exaustão devem estar localizadas em locais afastados da presença constante de pessoas.
Eles também não devem ser escondidos sob armários, armários ou outros objetos que impeçam a livre circulação de massas de ar.
Em uma casa particular de vários andares, é recomendável instalar grades de exaustão para que, nos pisos superiores, o ar resfriado seja aspirado para o sistema por cima e nos andares inferiores por baixo. Isso fornecerá uma distribuição mais uniforme do calor pelas instalações. Leia mais sobre como calcular o aquecimento do ar corretamente neste material.
Galeria de imagens
Foto de
Direção do fluxo de ar inclinado
Esquema da ação do fornecimento inclinado de ar quente
Direção horizontal do calor
Fornecimento vertical de fluxo de ar quente
Variedades de sistemas de aquecimento de ar
Entre os sistemas de aquecimento conhecidos pela ciência, três variedades podem ser distinguidas:
- fluxo direto;
- recirculação (também é gravitacional);
- recirculação com entrada parcial de ar externo.
Os sistemas de fluxo direto são os mais antigos e mais simples em design. Eles foram usados na Roma antiga e foram difundidos em Londres antes da revolução industrial e tecnológica.
Este diagrama mostra o sistema de aquecimento de ar de fluxo direto do dispositivo, caracterizado por baixa eficiência. Os sistemas modernos são mais complexos, mas têm uma eficiência significativamente maior
Com um sistema de fluxo direto, um dispositivo de aquecimento, isto é, um fogão a lenha ou lareira, estava localizado na parte inferior da casa, idealmente no porão. O calor do ar aquecido pelo forno aumentou, transferido para as paredes e tetos.
Para melhorar a circulação do ar quente e a eficiência do aquecimento, foram feitos orifícios especiais no piso.
O ar frio saiu da sala através das aberturas no telhado, e o fogão (lareira) aqueceu novas massas de ar que vinham do lado de fora, pois o isolamento térmico dos edifícios naquela época ainda não havia sido desenvolvido.
A baixa eficiência dos sistemas únicos é óbvia. Requer a combustão de uma grande quantidade de combustível, mas uma parte significativa do calor é absorvida pelo material das paredes, pisos e pisos.
Ao mesmo tempo, as salas aquecem de maneira desigual: está muito quente embaixo e as salas superiores não têm mais tempo para aquecer. Parte do calor geralmente saía da casa através do telhado, junto com o ar.
Um sistema de recirculação mais moderno apareceu devido ao desenvolvimento do aquecimento a gás. Equipamentos de aquecimento deste tipo permitem aquecer não toda a casa, mas apenas massas de ar específicas. A partir deles, formam-se fluxos de ar, que são enviados de baixo para salas específicas.
As massas de ar quente, nesse caso, deslocam o ar frio, que sai pelas grades dispostas no chão da sala. O ar frio flui através dos dutos de ar para o aquecedor e retorna ao sistema como um fluxo quente. O ciclo de reciclagem se repete repetidamente.
O custo da energia térmica com um sistema de aquecimento por recirculação é várias vezes menor do que quando se usa um circuito de fluxo direto. Mas há desvantagens nesta opção. Um sistema fechado evita a renovação do ar, o que afeta a qualidade de vida da casa.
Em um sistema de aquecimento de ar de recirculação fechado, os fluxos de ar circulam constantemente entre as salas e o aquecedor, emitindo e recebendo calor
Parte do problema pode ser resolvida usando meios como filtros, ionizadores, umidificadores, etc. Porém, bons dispositivos desse tipo são bastante caros e sua manutenção exigirá esforços adicionais, além de automação.
Mais eficientemente, o problema de restaurar os fluxos de ar pode ser resolvido com a ajuda de um sistema de aquecimento por recirculação com entrada parcial de ar do lado de fora.
Ao organizar esse esquema, é fornecida uma retirada parcial de uma pequena quantidade de ar externo e a ingestão de um volume apropriado de massas de ar da rua. Como resultado, a composição do ar no interior do edifício é atualizada regularmente.
Os sistemas de recirculação operam segundo o princípio gravitacional: fluxos quentes aumentam e fluxos frios diminuem. Infelizmente, nem em todo edifício essa circulação é bastante eficaz. Nesse caso, um ventilador é incluído no sistema para forçar o processo de recirculação.
Recursos de instalação do sistema
Se os cálculos forem executados em um nível profissional alto e o design do sistema de aquecimento do ar da casa de campo estiver concluído, você poderá executar a instalação sozinho.
Para fazer isso, você precisará de:
- dispositivo de aquecimento;
- dutos de ar;
- ventilador;
- grades;
- prendedores;
- ferramenta de canalização, etc.
Como aquecedor, um gerador de gás é geralmente usado como a opção mais econômica. Os dutos podem ter uma seção retangular, quadrada, redonda ou oval.
Projetos geralmente adequados podem ser encomendados na fábrica que fabrica sistemas de ventilação.
O diagrama mostra os elementos de um sistema de aquecimento do ar que permitirá a instalação de dutos de ar em estrita conformidade com a documentação do projeto
Normalmente, os dutos de ar são feitos de aço galvanizado, são leves o suficiente para não sobrecarregar as estruturas de suporte da casa e também têm maior resistência ao desgaste e à corrosão. Para dutos rígidos, são necessários elementos especiais que proporcionam uma inclinação de 45 ou 90 graus. E para produtos flexíveis, esses elementos não são necessários.
Os dutos também são feitos de aço, cobre, plástico e outros materiais comuns. Existem até desenhos têxteis desse tipo. Em locais com alta umidade, recomenda-se o uso de elementos de cobre, pois são mais estáveis para tais condições.
Construções plásticas são relativamente baratas, podem ser usadas longe de fontes potenciais de ignição.
Os dutos são fixados sob o teto e o piso, bem como dentro das paredes. Se houver necessidade de colocar o duto não dentro, mas ao longo da parede, ele será fechado com um painel falso. Grelhas de ventilação são montadas no teto e no chão nas extremidades dos dutos.
Os dutos de aço galvanizado rígido são muito confiáveis e duráveis. Para uma instalação bem-sucedida, você precisa de joelhos com um ângulo de rotação de 45 e 90 graus
As massas de ar que se deslocam dentro da estrutura podem produzir um certo ruído. Para reduzir esse efeito negativo, é recomendável ocultar os dutos de ar sob uma camada de isolamento de ruído.
Normalmente, este material também possui propriedades de isolamento térmico, o que aumenta apenas a eficiência do sistema.
Para que as estruturas de aquecimento do ar produzam o mínimo de ruído possível durante a operação, é recomendável cobri-las com uma camada de material isolante
Vale a pena considerar a opção de adquirir dutos que já possuem essa camada isolante. Isso simplificará e agilizará o trabalho de instalação.
Se houver a necessidade de instalar um ventilador ou vários desses dispositivos, ele geralmente será incluído no sistema próximo ao aquecedor. A energia é fornecida ao ventilador e também fornece uma fonte alternativa de eletricidade.
O sistema também inclui um ou mais filtros. Estes podem ser filtros mecânicos que impedem a propagação de partículas de poeira. Juntamente com esses dispositivos, é recomendável instalar um filtro de carvão que absorva vários odores. Obviamente, os filtros precisam de limpeza e / ou substituição periódica.
Parte do duto é levada para fora para fornecer ar fresco. Esse segmento é trazido para o sistema de filtro e, em seguida, é fornecido ar ao trocador de calor do dispositivo de aquecimento. Se os trabalhos de instalação são realizados na fase de construção de uma casa, sua implementação geralmente não causa grandes dificuldades. O principal é um bom projeto.
Para melhorar o microclima da casa, elementos úteis como umidificador de ar, ionizador, esterilizador ultravioleta etc. são incorporados ao sistema de aquecimento do ar. Esses elementos não são obrigatórios, mas se os meios permitirem, não os recuse.
Outro dispositivo útil é um ar condicionado de canal. Também é integrado ao sistema de dutos. Isso permitirá que você use o sistema nos meses mais quentes para resfriar o ar na sala.
Os sistemas de controle automático melhoram significativamente a operação do sistema de aquecimento do ar e reduzem os custos de calor, além de simplificar a operação do equipamento
O estágio final é a conexão de um sistema de controle automático. Você precisará de sensores de temperatura do ar nas salas e um painel de controle com um processador que processe os dados recebidos e regule a operação do equipamento de aquecimento.
Informações interessantes sobre os cálculos e o design do aquecimento do ar são mostradas aqui:
Neste vídeo, você pode ver duas opções para instalação relativamente barata de sistemas de aquecimento de ar usando instrumentos e materiais da produção russa:
O aquecimento do ar é uma opção digna e lucrativa para aquecer uma casa particular. Tem uma eficiência mais alta em comparação com os sistemas de água tradicionais e pode melhorar significativamente a qualidade de vida na casa. Mas, para garantir a implementação bem-sucedida dessa ideia, o sistema deve ser corretamente calculado e projetado profissionalmente.
Ter uma questão? Ou existe experiência pessoal usando o aquecimento do ar em sua casa? Compartilhe sua opinião sobre esse assunto. Deixe comentários, faça perguntas, compartilhe dicas no bloco abaixo.