כיצד לארגן חימום אוויר לבית כפרי: כללים ותוכניות בנייה
באופן מסורתי, מים משמשים כנוזל קירור במערכות חימום. לשיטת חימום קונבנציונלית זו יש גם יתרונות וגם חסרונות.בעת בניית בית משלך, האפשרויות של הבעלים להתנסות הן כמעט בלתי מוגבלות.
זה הגיוני לשקול אפשרויות חלופיות. המעניין שבהם הוא חימום אוויר של בית כפרי. אנו נתעכב על כך ביתר פירוט במאמר זה.
תוכן המאמר:
איך לחמם בית עם אוויר?
אוויר הוא נוזל קירור יעיל מאוד, הרבה יותר נוח ממים. האפשרות הפשוטה ביותר לחימום כזה היא קונבנציונלית מפזר חום. מכשיר זה, המורכב ממאוורר וסליל חימום, יכול לחמם חדר קטן ממש תוך דקות ספורות. כמובן שבשביל בית פרטי תצטרכו ציוד רציני יותר.
גז או גז יכולים לשמש כמקור חום דוד דלק מוצק. תנור חימום חשמלי מתאים גם הוא, אך אפשרות זו אינה נחשבת רווחית במיוחד, שכן עלויות החשמל גדלות באופן משמעותי.
אפשרות חימום מעניינת וידידותית לסביבה היא שימוש בפאנלים סולאריים או קולט שמש. מערכות כאלה ממוקמות על הגג. הם מעבירים ישירות אנרגיה תרמית מהשמש למחליף חום או ממירים אותה לאנרגיה חשמלית זולה. במקרה האחרון, ניתן להפעיל את המאוורר גם מהסוללה.
האוויר מחומם במחליף חום ומסופק לחדרים בודדים דרך תעלות אוויר. מדובר במבנים מגושמים למדי העשויים ממתכת עמידה. החתך של תעלות האוויר גדול משמעותית מקוטר צינור חימום המים.
אבל רדיאטורים לחימום אוויר אינם נחוצים. אוויר חם פשוט ממלא את החדרים באמצעות סורגים מיוחדים.כידוע, גז חם נוטה לעלות. אוויר קר ייאלץ כלפי מטה.
מכאן זרמי אוויר קר נעים חזרה למחליף החום, מתחממים, נכנסים לחדרים וכו'.
כמעט כל מערכות חימום האוויר כוללות התקנת מאוורר, שמנשב אוויר חם ומאלץ אותו לעבור דרך מערכת החימום. הנוכחות של מכשיר כזה הופכת את המערכת לתלויה באנרגיה חשמלית.
ניתן גם ליצור מערכת שבה אוויר חם נע באופן טבעי, ללא כל מאוורר. עם זאת, היעילות של מערכות כאלה בדרך כלל משאירה הרבה כדי להיות הרצוי, שכן החדרים במקרה זה מתחממים לאט מדי.
תכונות של חימום אוויר
בהשוואה לחימום מים מסורתי, למערכות אוויר יש יתרונות רבים. לדוגמה, ישנה יעילות גבוהה של מערכת כזו, שיכולה להיות 90%. היעילות של חימום מים מגיעה רק לעתים רחוקות ל-65%.
אם חימום האוויר מסודר נכון, האוויר מחמם את החדרים במהירות רבה, ממש תוך דקות ספורות. הטמפרטורה בחדרים מווסתת באמצעות ציוד אוטומטי שמדליק ומכבה את מכשיר החימום לפי הצורך.
כתוצאה מכך, הבית תמיד חם, ועלויות החימום מופחתות.השימוש במערכת חימום אוויר קל יותר. תעלות אוויר לא נסתמות באותה תדירות כמו צנרת לחימום מים חמים ולכן דורשות ניקוי בתדירות נמוכה יותר.
מסיבות ברורות, לבעלי מערכות חימום אוויר אין בעיות עם דליפות, כמו גם עם האיום של הקפאת צינורות אם הדוד מסיבה כלשהי מפסיק לעבוד במהלך העונה הקרה.
לאחר שלמדת על היתרונות של חימום אוויר, אתה צריך גם להעריך את החסרונות שלו. מלכתחילה, התקנת מערכת כזו בבית שכבר בנוי היא קשה מאוד, ולא תמיד אפשרית. אתה לא יכול פשוט לפרק את הצינורות והרדיאטורים של חימום מים ולהתקין במקום תעלות אוויר וסורגים, שכן כאן משתמשים בעקרונות שונים לחלוטין.
צינורות אוויר מגושמים יתפסו הרבה יותר מקום, והם לא ייראו אסתטיים במיוחד לאורך הקירות. הם ממוקמים בדרך כלל מאחורי תקרות תלויות, לוחות מזויפים וכו'. למעשה, ארגון מחדש של חימום כזה ידרוש שיפוץ רציני של הבית כולו.
לפני שתתחיל לשבור קירות, תצטרך לבצע חישובים הנדסיים רציניים. לכן מומלץ להתקין חימום אוויר בבית בשלב בנייתו. וכל החישובים הדרושים מבוצעים במהלך התכנון של הבניין. במקרה זה, אתה יכול לקבל מערכת חימום נוחה, אמינה ויעילה ביותר.
בעיה נוספת היא התלות של חימום האוויר של בית פרטי בזמינות החשמל. המאוורר לא מסתובב, האוויר החם לא זז, החדרים מתקררים במהירות כשהם התחממו. תצטרך להוציא כסף על מקור חשמל חלופי, למשל, גנרטור.
עקרונות עיצוב מערכת
בעת תכנון מערכות חימום אוויר, נלקחים בחשבון גורמים חשובים רבים. קודם כל, זהו דרישת החום של כל חדר בנפרד, כמו גם איבוד החום לכל חדר. דלתות, חלונות, פתחי אוורור וחפצים אחרים מאפשרים לקילו ג'אולים יקרים של אנרגיית חום לברוח.
הנקודה החשובה ביותר היא נוכחות של בידוד איכותי של הבניין. אם לבית יש חלונות פלסטיק, דלתות טובות, והחזית שלו מבודדת בצורה מהימנה, יהיה פחות איבוד חום, וניתן להוזיל את עלויות החימום באופן משמעותי. אם אנחנו מדברים על בנייה מחדש של בניין, כדאי להתחיל עם עיצוב בידוד.
לאחר התאמה בין הצורך באנרגיה תרמית לבין העלויות שלה, מחושב הספק של ציוד החימום ונבחר סוגו. לאחר מכן מחושבים פרמטרי זרימת האוויר החם. חישובים אווירודינמיים מיוחדים מבוצעים לחישוב המידות הנדרשות של תעלות האוויר.
אתה יכול לחשב מראש את הספק הציוד על סמך הנתונים הבאים: לחימום כל 10 מ"ר. מטרים של חדר תצטרך בערך 0.7-0.8 קילוואט של חום. זאת בתנאי שהבית מבודד היטב, אחרת יהיה צורך בציוד חזק יותר. אבל עדיף להפקיד תכנון מלא וחישובים מפורטים למהנדס מנוסה.
לחישובים שגויים יכולים להיות השפעה רעה מאוד על מצב המערכת המוגמרת.מערכת חימום אוויר לא מקצועית מאופיינת בבעיות כמו תקלות תכופות בציוד, התחממות יתר של האוויר בתוך הבית, התחממות יתר של הציוד, טיוטות ורמות רעש מוגברות.
במקביל לתכנון מערכת חימום אוויר, הגיוני לחשוב על מיקום רהיטים נייחים בבית. סורגים לאספקה ולפליטה צריכים להיות ממוקמים במקומות הרחק מנוכחות מתמדת של אנשים.
הם גם לא צריכים להיות מוסתרים מתחת לארונות, ארונות או חפצים אחרים המונעים את התנועה החופשית של המוני אוויר.
בבית פרטי רב קומות, מומלץ למקם סורגים לפליטות כך שבקומות העליונות נשאב האוויר המקורר למערכת מלמעלה, ובקומות התחתונות - מלמטה. זה יבטיח פיזור אחיד יותר של החום בכל החדרים. קרא עוד על איך לחשב נכון את חימום האוויר פנימה החומר הזה.
סוגי מערכות חימום אוויר
בין מערכות החימום המוכרות למדע, ניתן להבחין בין שלושה סוגים:
- זרימה ישירה;
- מחזור חוזר (המכונה גם כוח הכבידה);
- מחזור עם הכנסה חלקית של אוויר חיצוני.
מערכות זרימה ישירה הן העתיקות והפשוטות ביותר בתכנון. הם שימשו עוד ברומא העתיקה והיו נפוצים בלונדון לפני תחילת המהפכה התעשייתית והטכנולוגית.
עם מערכת זרימה ישירה, מכשיר החימום, כלומר, תנור עצים או אח, היה ממוקם בחלק התחתון של הבית, בצורה אופטימלית במרתף. החום מהאוויר שחומם על ידי התנור עלה כלפי מעלה והועבר לקירות ולתקרות.
כדי לשפר את זרימת האוויר החם ויעילות החימום, נעשו חורים מיוחדים ברצפה.
האוויר המקורר עזב את החדר דרך חורים בגג, והתנור (האח) חימם המוני אוויר חדשים שהגיעו מבחוץ, שכן בידוד תרמי רציני של מבנים באותם ימים טרם פותח.
היעילות הנמוכה של מערכות זרימה ישירה ברורה. היא דורשת בעירה של כמות גדולה של דלק, אך חלק ניכר מהחום נספג בחומר הקירות, הרצפות והתקרות.
יחד עם זאת, החדרים מחוממים בצורה לא אחידה: חם מדי למטה, ולחדרים העליונים כבר אין זמן להתחמם. חלק מהחום בדרך כלל יצא מהבית דרך הגג יחד עם האוויר.
מערכת מחזור מודרנית יותר הופיעה הודות לפיתוח של חימום גז. ציוד חימום מסוג זה מאפשר לך לחמם לא את כל הבית, אלא רק מסות אוויר ספציפיות. הם יוצרים זרימות אוויר המכוונות מלמטה למעלה לחדרים ספציפיים.
במקביל, מסות אוויר חמות מחליפות אוויר קר, אשר בורח דרך רשתות הממוקמות ברצפת החדר. אוויר קר זורם דרך התעלות אל המחמם וחוזר למערכת בצורה של זרם חם. מחזור המיחזור חוזר על עצמו שוב ושוב.
צריכת האנרגיה התרמית עם מערכת חימום חוזרת קטנה פי כמה מאשר בעת שימוש במעגל זרימה ישירה. אבל יש גם חסרונות לאפשרות הזו. מערכת סגורה מונעת חידוש אוויר, מה שמחמיר את איכות החיים בבית.
ניתן לפתור את הבעיה באופן חלקי באמצעות אמצעים כגון מסננים, מייננים, מכשירי אדים וכולי. אבל מכשירים טובים מסוג זה הם די יקרים, והתחזוקה שלהם תדרוש מאמץ נוסף, כמו גם אוטומציה.
ניתן לפתור את בעיית החזרת זרימות האוויר בצורה יעילה יותר באמצעות מערכת חימום חוזרת עם כניסת אוויר חלקית מבחוץ.
כאשר מסדרים תוכנית כזו, הם מספקים הסרה חלקית של כמות קטנה של אוויר כלפי חוץ וכניסה של הנפח המקביל של המוני אוויר מהרחוב. כתוצאה מכך, הרכב האוויר בתוך המבנה מתעדכן באופן שוטף.
מערכות מחזור פועלות על פי עקרון הכבידה: זרימות חמות עולות כלפי מעלה, וזרימות קרות נופלות למטה. למרבה הצער, לא בכל בניין יש מחזור כזה בצורה יעילה מספיק. במקרה זה, מאוורר מופעל במערכת כדי לאלץ את תהליך המחזור.
תכונות התקנת המערכת
אם החישובים מבוצעים ברמה מקצועית גבוהה, ועיצוב מערכת חימום האוויר בקוטג' נערך, אתה יכול לבצע את ההתקנה בעצמך.
בשביל זה תצטרך:
- מכשיר חימום;
- תעלות אוויר;
- אוהד;
- סורגים;
- מחברים;
- כלי לעבודה עם תעלות אוויר וכו'.
גנרטור גז משמש בדרך כלל כמחמם כאופציה המשתלמת ביותר. צינורות אוויר יכולים להיות בעלי חתך מלבני, מרובע, עגול או סגלגל.
בדרך כלל, ניתן להזמין עיצובים מתאימים מחברה המייצרת מערכות אוורור.
בדרך כלל, צינורות אוויר עשויים מפלדה מגולוונת; הם קלים מספיק כדי לא להעמיס יתר על המידה את המבנים התומכים של הבית, וגם יש להם עמידות מוגברת בפני בלאי וקורוזיה. עבור צינורות אוויר קשיחים, תצטרך אלמנטים מיוחדים המספקים שיפוע של 45 או 90 מעלות. אבל עבור מוצרים גמישים אין צורך באלמנטים כאלה.
תעלות אוויר עשויות גם מפלדה רגילה, נחושת, פלסטיק וחומרים אחרים. ישנם אפילו עיצובי טקסטיל מסוג זה. במקומות עם לחות גבוהה, מומלץ להשתמש באלמנטים נחושת שכן הם עמידים יותר לתנאים כאלה.
מבני פלסטיק הם זולים יחסית וניתן להשתמש בהם הרחק ממקורות שריפה פוטנציאליים.
צינורות אוויר קבועים מתחת לתקרה ולרצפה, כמו גם בתוך הקירות. אם יש צורך להניח את צינור האוויר לא בפנים, אלא לאורך הקיר, הוא מכוסה בלוח מזויף. מותקן בתקרה וברצפה בקצות תעלות האוויר רשתות אוורור.
מסות אוויר הנעות בתוך מבנה יכולות לעשות רעש מסוים. כדי להפחית השפעה שלילית זו, מומלץ להסתיר את תעלות האוויר מתחת לשכבת בידוד קול.
בדרך כלל, לחומר זה יש גם תכונות בידוד תרמי, אשר רק מגביר את היעילות של המערכת.
כדאי לשקול את האופציה של רכישת תעלות אוויר שכבר מוחל עליה שכבת בידוד כזו. זה יפשט ויזרז את עבודת ההתקנה.
אם יש צורך להתקין מאוורר, או כמה מכשירים כאלה, אז זה בדרך כלל כלול במערכת ליד התנור. המאוורר מסופק בכוח ומספק גם מקור גיבוי לחשמל.
המערכת כוללת גם פילטר אחד או יותר. אלו יכולים להיות מסנני ניקוי מכני המונעים התפשטות חלקיקי אבק. לצד מכשירים אלו, מומלץ להתקין מסנן פחמן הסופג ריחות שונים. כמובן שיש צורך לנקות ו/או להחליף מסננים מעת לעת.
חלק מתעלת האוויר מובל החוצה כדי לספק אוויר צח. סעיף זה מסופק למערכת המסנן, ולאחר מכן האוויר מסופק למחליף החום של מכשיר החימום. אם מבוצעות עבודות התקנה במהלך בניית בית, אז היישום שלה בדרך כלל אינו גורם לקשיים גדולים. העיקר פרויקט טוב.
לשיפור המיקרו אקלים בבית מובנים במערכת חימום האוויר אלמנטים שימושיים כמו מכשיר אדים, מיינן, מעקר אולטרה סגול וכו'.אלמנטים אלה אינם חובה, אך אם הכספים מאפשרים, אין לסרב להם.
מכשיר שימושי נוסף הוא מזגן עם תעלות. הוא גם מובנה במערכת צינורות האוויר. זה יאפשר לך להשתמש במערכת בעונה החמה כדי לקרר את האוויר בחדר.
השלב האחרון הוא חיבור מערכת הבקרה האוטומטית. תצטרכו חיישני טמפרטורת אוויר בחדרים ולוח בקרה עם מעבד שיעבד את הנתונים המתקבלים ויסתת את פעולת ציוד החימום.
מסקנות וסרטון שימושי בנושא
מידע מעניין על חישובים ועיצוב של חימום אוויר מוצג כאן:
בסרטון זה תוכלו לראות שתי אפשרויות להתקנה זולה יחסית של מערכות חימום אוויר באמצעות מכשירים וחומרים מתוצרת רוסית:
חימום אוויר הוא אופציה ראויה ומשתלמת לחימום בית פרטי. היא יעילה יותר ממערכות מים מסורתיות ויכולה לשפר משמעותית את איכות החיים בביתכם. אבל כדי להבטיח יישום מוצלח של רעיון זה, המערכת חייבת להיות מחושבת נכון ומתוכננת בצורה מקצועית.
יש לך שאלות? או שיש לך ניסיון אישי בשימוש בחימום אוויר לבית? אנא שתפו את דעתכם בנושא זה. השאר הערות, שאל שאלות, שתף טיפים בבלוק למטה.
