従来、水は暖房システムの熱媒体として使用されていました。このよく知られた加熱方法には、利点と欠点の両方があります。あなた自身の住宅を建設するとき、所有者との実験の可能性はほとんど無限です。
代替案を検討することは理にかなっています。それらの中で最も興味深いのは、カントリーハウスの暖房です。この記事では、さらに詳しく説明します。
空気で家を暖める方法は?
空気は非常に効率的な熱媒体であり、水よりもはるかに便利です。そのような加熱のための最も簡単なオプションは、従来のファンヒーターです。ファンと加熱コイルで構成されるこのデバイスは、ほんの数分で小さな部屋を暖めることができます。もちろん、個人の家の場合は、より深刻な機器が必要になります。
熱源として、ガスボイラーまたは固体燃料ボイラーを使用できます。電気ヒーターも適していますが、電気代が大幅に増えるため、このオプションはあまり収益性が高いとは言えません。
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クーラントを加熱する原理
ガスヒーターでの設置
屋外のストーブ
カントリーハウスの暖房のストーブ
民家を暖房の形成の暖炉
屋根裏部屋内のヒートシンクのデバイス
外部空対空ヒートポンプユニット
室内機空対空暖房システム
暖房のための興味深く、環境に優しいオプションは、ソーラーパネルまたはソーラーコレクターの使用です。そのようなシステムは屋根の上に置かれます。太陽の熱エネルギーを熱交換器にすぐに転送するか、安価な電気エネルギーに変換します。後者の場合、ファンはバッテリーから電力を供給することもできます。
空気は熱交換器で加熱され、空気ダクトを通って別の部屋に入ります。これらは耐久性のある金属で作られたかなりかさばったデザインです。ダクトの断面は、給湯管の直径よりもはるかに大きくなっています。
ガスボイラーや他のタイプの暖房機器も空気暖房に適しています。このようなシステムの効率は90%に達し、住宅地だけでなく、ワークショップや倉庫でも使用されています
ただし、暖房用のラジエーターは必要ありません。暖かい空気は、特別なグリルを通して部屋を満たします。ご存知のように、高温ガスは上昇する傾向があります。冷たい空気は強制的に下げられます。
ここから冷たい空気が熱交換器に逆流し、暖房、部屋に入ります。
この図は、屋外の空気を部分的に取り入れた再循環タイプの空気加熱装置と、エアコン、イオナイザー、および紫外線クリーナーを示しています。
ほぼすべての空気加熱システムは、熱風を送り出して加熱システム内を移動させるファンの取り付けに対応しています。そのようなデバイスの存在は、システムを電気エネルギーに依存させます。
扇風機がなくても、熱風が自然に移動するシステムを作ることができます。ただし、この場合の部屋の暖機は遅すぎるため、通常、このようなシステムの効率には多くのことが望まれます。
空気加熱システムを構成することを支持する説得力のある議論は、結果としての資産への損害を伴う偶発的な漏れや洪水を排除することです。さらに、ダクトが損傷した場合、自動化によりシステムが停止します
空気暖房の特徴
従来の給湯器と比較して、空気システムには多くの利点があります。たとえば、そのようなシステムには90%にもなる高い効率があります。給湯効率はめったに65%に達しません。
暖房が正しく配置されている場合、空気は非常に迅速に、文字通り数分で部屋を暖めます。部屋の温度は、必要に応じてヒーターのオンとオフを切り替える自動装置を使用して調整されます。
その結果、家は常に暖かく、暖房費が削減されます。空気暖房システムを使用する方が簡単です。ダクトは、それぞれ給湯管ほど頻繁に詰まることはなく、清掃する必要がほとんどありません。
明らかな理由により、空気暖房システムの所有者は、寒い季節にボイラーが何らかの理由で動作を停止した場合でも、漏れや配管の凍結の問題はありません。
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空気システムの暖房器具の欠如
処理された空間を加熱する原理
空気加熱装置のチャンネルレスバージョン
高いパフォーマンスと効率
局所暖房の人気のあるタイプの1つ
暖房と換気の組み合わせ
暖房用ファンシステムの詳細
暖房用給湯機
空気加熱の利点について学習したら、その欠点を評価する必要があります。まず、そのようなシステムをすでに建てられた家に設置することは非常に困難であり、常に可能であるとは限りません。ここでは完全に異なる原理が使用されているため、給湯用のパイプとラジエーターを解体し、代わりにエアダクトとグリルを取り付けることはできません。
かさばるダクトは、より多くのスペースを占有し、壁に沿って美的にあまり美しく見えません。通常それらは吊り天井、偽のパネルなどの後ろに配置されます。実際、このような暖房の再編成には、家全体の大幅なオーバーホールが必要です。
ダクトは、吊り天井の後ろや床下のスペースに隠れるのが最適なかさばる構造物です
壁を壊す前に、真剣な工学計算を実行する必要があります。そのため、建設の段階で家の暖房を配置することをお勧めします。そして、必要な計算はすべて建物の設計中に行われます。この場合、便利で信頼性が高く、非常に効率的な暖房システムを得ることができます。
別の問題は、民家の暖房が電気の利用可能性に依存することです。ファンは回転せず、熱風は移動せず、部屋は彼らがしたのと同じくらい速く冷却します。たとえば、発電機などの代替電源にお金を費やす必要があります。
システム設計原則
空気加熱システムを設計するとき、多くの重要な要素が考慮されます。まず、それは各部屋の熱需要と各部屋の熱損失です。ドア、窓、通気孔、その他の物体により、貴重なキロジュールの熱エネルギーが外部に放出されます。
ブレリアンファーネスは、空気加熱を構成するために使用できるヒーターの経済的なバージョンです。長時間燃焼する薪ストーブも優れたソリューションです。
最も重要な点は、建物の高品質の断熱材の可用性です。家にプラスチックの窓と良いドアがあり、ファサードが確実に断熱されている場合、熱損失が少なくなり、暖房費を大幅に削減できます。建物の再建について話している場合、それは断熱材の設計から始める必要があります。
熱エネルギーの必要性とそのコストが関連付けられた後、暖房機器の電力が計算され、そのタイプが選択されます。次に、熱気流のパラメータが計算されます。特別な空力計算を実行して、ダクトの必要な寸法を計算します。
ダクト出口にはディフューザーを設置。そのサイズと構成は風速に影響を与える可能性があります
次の数値に焦点を当てて、機器の電力を事前に計算することができます。10平方メートルごとに加熱する場合。メートルのスペースには約0.7〜0.8 kWの熱が必要です。これは、家が適切に絶縁されていることを条件として提供されます。ただし、完全な設計と詳細な計算は、経験豊富なエンジニアに任せるのが最善です。
正しくない計算は、完成したシステムの状態に非常に悲しいことに影響を与える可能性があります。専門外に設計された暖房システムは、頻繁な機器の故障、室内の空気の過熱、機器の過熱、通風、騒音レベルの増加などの問題を特徴としています。
空気暖房システムの設計と同時に、家の固定家具の配置について考えることは理にかなっています。給気グリルと排気グリルは、常に人がいる場所から離れた場所に配置する必要があります。
また、キャビネット、キャビネット、または気団の自由な動きを妨げるその他の物体の下に隠れてはいけません。
複数階建ての民家の場合、上層階では冷気が上から、下層階では下から吸い込まれるように排気グリルを設置することをお勧めします。これにより、建物全体に熱がより均一に分散されます。この資料で空気加熱を正しく計算する方法の詳細をご覧ください。
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傾斜した気流方向
暖かい空気の傾斜供給の作用のスキーム
水平熱方向
暖かい気流の垂直供給
さまざまな空気加熱システム
科学で知られている暖房システムの中で、3種類を区別できます。
- 直接流れ;
- 再循環(それは重力でもあります);
- 外気を部分的に取り入れた再循環。
ダイレクトフローシステムは、最も古く、最もシンプルな設計です。それらは古代ローマで使用され、産業革命と技術革命の前にロンドンで広まった。
この図は、デバイスの直接流式空気加熱システムを示しています。これは、効率が低いことが特徴です。最新のシステムはより複雑ですが、効率は大幅に高くなっています
貫流システムでは、暖房器具、つまり薪ストーブまたは暖炉が家の下部、最適には地下に配置されていました。炉で加熱された空気の熱が上昇し、壁や天井に伝わりました。
熱風の循環と暖房効率を高めるために、床に特別な穴を開けました。
冷たい空気が屋根の開口部を通って部屋を去り、ストーブ(暖炉)は、当時の建物の深刻な断熱がまだ開発されていなかったため、外部から来る新しい空気の塊を暖めました。
貫流システムの低い効率は明らかです。それは大量の燃料の燃焼を必要としますが、熱のかなりの部分は壁、床、床の材料によって吸収されます。
同時に、部屋は不均一に暖まります。下は暑すぎて、上の部屋は暖まる時間がなくなりました。熱の一部は、一般に、空気とともに家を屋根から出ました。
ガス暖房の開発により、より近代的な再循環システムが登場しました。このタイプの暖房機器を使用すると、家全体ではなく、特定の気団のみを暖めることができます。それらから、下から特定の部屋に送られる空気の流れが形成されます。
この場合の温風の塊は冷たい空気に取って代わり、部屋の床に配置されたグリルを通過します。冷たい空気は空気ダクトを通ってヒーターに流れ、高温の流れとしてシステムに戻ります。リサイクルサイクルは何度も繰り返されます。
再循環加熱システムでの熱エネルギーのコストは、直流回路を使用する場合よりも数分の1です。ただし、このオプションには欠点があります。閉鎖システムは、家の生活の質に影響を与える空気の更新を防ぎます。
閉じた再循環空気加熱システムでは、空気の流れが部屋とヒーターの間を常に循環し、熱を放出して奪います。
問題の一部は、フィルター、イオナイザー、加湿器などの手段を使用して解決できます。ただし、このタイプの優れたデバイスは非常に高価であり、そのメンテナンスには自動化だけでなく追加の労力が必要になります。
より効率的に、外部から空気を部分的に取り込む再循環加熱システムを使用して、空気の流れを回復する問題を解決できます。
そのような計画を立てるとき、少量の外気の部分的な引き抜きと、通りからの適切な量の気団の取り入れが提供されます。その結果、建物内の空気の組成は定期的に更新されます。
再循環システムは重力の原理で動作します。高温の流れは上昇し、低温の流れは下降します。残念ながら、すべての建物でそのような循環が非常に効果的であるとは限りません。この場合、システムにファンが組み込まれ、再循環プロセスを強制します。
システムインストール機能
高い専門レベルで計算が行われ、コテージの暖房システムの設計が完了したら、自分で設置を行うことができます。
これを行うには、次のものが必要です。
- 加熱装置;
- 空気ダクト;
- ファン;
- 格子;
- ファスナー;
- ダクト工具など
ヒーターとして、ガスジェネレーターは通常、最も費用対効果の高いオプションとして使用されます。ダクトは、長方形、正方形、円形または楕円形の断面を持つことができます。
通常、適切な設計は、換気システムを製造する工場から注文できます。
この図は、設計文書に厳密に従って空気ダクトを設置できるようにする空気加熱システムの要素を示しています
通常、エアダクトは亜鉛メッキ鋼でできており、家の支持構造に過負荷をかけないように軽く、摩耗や腐食に対する耐性も高くなっています。固定ダクトの場合、45度または90度の傾斜を提供する特別な要素が必要です。そして、柔軟な製品にはそのような要素は必要ありません。
ダクトも通常の鋼、銅、プラスチック、その他の材料で作られています。このタイプのテキスタイルデザインもあります。湿度の高い場所では、そのような条件に対してより安定しているため、銅エレメントの使用をお勧めします。
プラスチック製の構造は比較的安価であり、潜在的な発火源から離れて使用できます。
ダクトは天井と床の下だけでなく、壁の内側にも固定されています。ダクトを内側ではなく壁に沿って配置する必要がある場合は、偽のパネルで閉じます。換気グリルは、ダクトの端の天井と床に取り付けられています。
硬質亜鉛メッキ鋼ダクトは非常に信頼性が高く、耐久性があります。正しく取り付けるには、回転角度が45度と90度の膝が必要です。
構造内を移動する気団は、特定のノイズを発生させる可能性があります。この悪影響を軽減するには、遮音層の下にあるエアダクトを隠すことをお勧めします。
通常、この材料には断熱特性もあり、システムの効率を高めるだけです。
空気加熱構造が動作中にノイズをできるだけ少なくするために、断熱材の層でそれらを覆うことをお勧めします
そのような断熱層が既にあるダクトを取得するオプションを検討することは価値があります。これにより、インストール作業が簡素化および高速化されます。
ファンまたはそのようなデバイスを取り付ける必要がある場合は、通常、ヒーターの横のシステムに含まれています。電力はファンに供給され、バックアップ電源を提供します。
システムには1つ以上のフィルターも含まれます。これらは、ダスト粒子の拡散を防ぐ機械的フィルターにすることができます。これらの装置に加えて、さまざまな臭いを吸収するカーボンフィルターを取り付けることをお勧めします。もちろん、フィルターは定期的なクリーニングや交換が必要です。
ダクトの一部は、新鮮な空気を供給するために外に通じています。このセグメントはフィルターシステムに運ばれ、空気が加熱装置の熱交換器に供給されます。家を建てる段階で据付工事を行う場合、その施工は通常大きな問題にはなりません。主なものは良いプロジェクトです。
家の中の微気候を改善するために、空気加湿器、イオナイザー、紫外線殺菌器などの有用な要素が空気加熱システムに組み込まれています。これらの要素は必須ではありませんが、手段が許せば、それらを拒否しないでください。
別の有用なデバイスは、チャネルエアコンです。また、ダクトシステムに統合されています。これにより、暖かい季節にシステムを使用して部屋の空気を冷やすことができます。
自動制御システムは、空気加熱システムの操作を大幅に改善し、熱コストを削減するだけでなく、機器の操作を簡素化します
最終段階は自動制御システムの接続です。部屋の気温センサーと、受信したデータを処理して暖房機器の動作を調整するプロセッサーを備えたコントロールパネルが必要になります。
空気加熱の計算と設計に関する興味深い情報を以下に示します。
このビデオでは、ロシアの生産の機器と材料を使用して比較的安価な空気加熱システムを設置するための2つのオプションを見ることができます。
空気暖房は、民家を暖房するための価値があり、収益性の高いオプションです。従来の水システムと比較して効率が高く、家の生活の質を大幅に向上させることができます。ただし、このアイデアの実装を成功させるには、システムを正しく計算し、専門的に設計する必要があります。
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