Het traditionele watersysteem brengt thermische energie over naar het pand door middel van water of niet-vriesvloeistof (antivries). Maar er is nog een andere oplossing: puur luchtverwarming thuis, waarbij de lucht in de kamers direct wordt verwarmd, zonder hydraulica en radiatoren. Omdat dit onderwerp actief wordt gepromoot door geïnteresseerde fabrikanten van verwarmingsapparatuur, hebben we besloten om uit te zoeken hoeveel beter (of slechter) luchtverwarming is dan klassiek en of het met onze eigen handen kan worden gemonteerd.
Opties voor luchtverwarming
Het is dus onze taak om de luchtmassa's te verwarmen en te onderwerpen aan de gebouwen van een chalet of appartement. Hoe kunt u luchtverwarming regelen:
- Van de open haard, houtkachel.
- Gebruik VRF-systemen op Freon. Simpel gezegd, inverter-airconditioners, lucht-warmtepompen.
- Installeer de gecombineerde airconditioning ketel + chiller + ventilatorconvectoren.
- Voor het organiseren van gecentraliseerde luchtverwarming (afgekort - IN), gecombineerd met ventilatie van een woonhuis. Om een warmtebron te gebruiken, gebruikt u een elektrische luchtverwarmer of een gaskachel.
Referentie. De laatste optie wordt vaak geïmplementeerd in Amerikaanse en Canadese huisjes die zijn gebouwd met frametechnologie. De kachel is een gasoven.
Voor het verwarmen / koelen van productiehallen met een groot volume wordt een iets ander schema geïmplementeerd. In het pand werden 2 netwerken van kanalen gebouwd - aan- en afvoer. Beide komen samen in een ventilatie-unit - een centrale airconditioning, bestaande uit dergelijke units:
- 2-3-staps filters reinigen de luchtmassa's voordat ze in het gebouw worden gevoerd en naar buiten worden vrijgegeven;
- warmtewisselaar-luchtverwarmer nr. 1 verwarmt de stroom met behulp van warm water uit de stookruimte;
- warmtewisselaar nr. 2 dient om de lucht te koelen, werkt samen met de koelmachine;
- lamellaire kruis (of roterende) recuperator neemt de warmte van de uitlaatstroom op en geeft deze aan de toevoer, waardoor 50 ... 80% energie wordt bespaard;
- bevochtigingseenheid;
- centrifugale ventilatoren zorgen ervoor dat de stromingen door de secties van de centrale airconditioning en verder langs de luchtkanalen bewegen.
Waarom hebben we het ontwerp van een industriële airconditioning beschreven? Zodat u het meteen begrijpt: het apparaat van volledige luchtverwarming + ventilatie + koeling is een moeilijke en dure taak. Maar als eigenaar van een landhuis kunt u alle verwarmingsmethoden overwegen, de eenvoudigste en goedkoopste kiezen of terugkeren naar het waterprogramma - vloerverwarming, radiatoren.
Hoe kachelverwarming te organiseren
Een belangrijk voordeel van elke kachel: hij verwarmt tegelijkertijd de lucht en de omliggende oppervlakken met intense infraroodstraling. Batterijen en koelmiddelleidingen zijn niet nodig.
Verduidelijking. Kachels of inbouwhaarden met een watercircuit kunnen worden gebruikt voor het verwarmen van 2-3 kleine kamers. De spoel is aangesloten op een zwaartekracht of gesloten systeem met een pomp.
Hoe de kachel te gebruiken voor pure luchtverwarming:
- Op 1 kamer is het voldoende om een gietijzeren of stalen potkachel te installeren.
- Om 2-3 kamers met een totale oppervlakte van maximaal 40 m² te verwarmen, moet in de ruimte tussen de kamers een gemetselde kachel worden geplaatst.
- In een oud huis is het niet eenvoudig om een kachel te bouwen. Als er geen hoge esthetische eisen zijn, plaatsen we een dikke kachel, bevestigen convectiedeksels aan de oven en sluiten luchtkanalen aan.
Optie nummer 3 omvat het leggen van luchtkanalen in aangrenzende kamers en het installeren van kanaalventilatoren die bestand zijn tegen de temperatuur van het getransporteerde medium 100-150 ° C.De lucht kan onafhankelijk door de leidingen bewegen, maar te langzaam, en het ventilatiekanaal moet omhoog gaan. Hoe zo'n luchtverwarmingssysteem werkt, zie onderstaande video.
De eerste twee opties zijn bekend, maar niet altijd van toepassing:
- het is over het algemeen niet realistisch om een kachel in een appartement te plaatsen;
- zelfs een grote Russische kachel kan een oppervlakte van meer dan 50 vierkanten (op één verdieping) niet bestrijken, dus het is geschikt voor het verwarmen van een tuinhuis of een klein huis;
- fundering plus een gemetselde kachel-open haard wordt geplaatst in het stadium van constructie of renovatie van een gebouw;
- metalen potkachel vindt plaats en is gevaarlijk voor jonge kinderen (in termen van brandwonden).
Je kunt een ijzeren kachel met je eigen handen installeren - dit is een tastbaar pluspunt. Maar het zal ook verdronken moeten worden, vandaar veel ongemak: veelvuldig laden, de geur van brandhout en rook in woonkamers, stof. De auteur van de video handelde redelijk door een potkachel in een aparte oven te plaatsen.
We raden af om één ding te herhalen voor de thuismeester - het installeren van luchtkanalen gemaakt van aluminium ribbels. Dergelijke pijpen creëren een hoge aerodynamische weerstand, waardoor de stroming aanzienlijk wordt vertraagd. Het is beter om gegalvaniseerde dozen te gebruiken.
Voorlopige conclusie. Kachels met vaste brandstof zijn een budgetoptie voor luchtverwarming met zijn eigen voor- en nadelen. Geschikt voor kleine gebouwen - landhuizen, garages, kassen.
Het gebruik van airconditioners en warmtepompen
Zoals u weet, kunnen moderne split-systemen in verwarmingsmodus werken en drie keer minder elektriciteit verbruiken dan een conventionele elektrische boiler met hetzelfde vermogen. Daarom is een volledig werkende oplossing het kopen en plaatsen van een inverter-airconditioner in elke kamer.
Referentie. Waarom precies de omvormer? De compressor in dergelijke "splitsingen" stopt niet, respectievelijk bevriest niet in de kou. De airconditioner verwarmt met succes de lucht op straat tot -5 ° C, daarna neemt de efficiëntie merkbaar af.
De voordelen van dit schema zijn duidelijk:
- gebrek aan batterijen, leidingen, ketels en andere verwarmingsapparatuur;
- relatief installatiegemak;
- esthetisch uiterlijk van de binnenunit;
- zomer koelmodus;
- de mogelijkheid om in appartementen te installeren.
Airconditioningverwarming is mogelijk in de zuidelijke regio's, waar de temperatuur zelden onder de -15 ° C daalt. In het noorden worden 'splitsingen' alleen in de overgangsperiode gebruikt - in het voor- en najaar.
De overige nadelen van verwarming met een split-systeem:
- In alle kamers moet airconditioning worden geïnstalleerd, wat onaanvaardbaar is voor huisjes met 2-3 verdiepingen. Een multi-split VRF-systeem kost meer dan hetzelfde aantal enkele koelers / verwarmers.
- Het apparaat "weet" hoe het de temperatuur van de luchtstroom moet reinigen, drogen en veranderen. Zeldzame modellen zijn ontworpen om buitenlucht te mengen. Je moet dus een aparte ventilatie doen.
- Wanneer de externe airconditioner in werking is, is er een duidelijk ventilatorgeluid en een zoemende compressor te horen van achter de muur.
Het probleem van efficiëntie bij lage temperaturen wordt opgelost door de “ontluchter” -warmtepomp, waarvan de werking tot -30 graden onder nul wordt gehandhaafd. Het ontwerp en het werkingsprincipe zijn identiek aan het split-systeem, de verschillen zijn grote maten en prijs. Als de buitenunit op de grond wordt geïnstalleerd en 2-3 meter van het gebouw wordt afgevoerd, wordt het geluid van de unit onhoorbaar.
Een korte conclusie. VRF-systemen zijn goed voor appartementen en kleine huizen in de zuidelijke gebieden. Warmtepompen kunnen op noordelijke breedtegraden worden geïnstalleerd, maar de kosten van apparatuur spelen hier een rol. Indien gewenst kan de airco onafhankelijk worden geïnstalleerd.
Gecombineerde systemen met meerdere zones
In dit geval wordt het koelmiddel nog steeds gebruikt, dus het systeem wordt gecombineerd genoemd. Hoe werkt deze apparatuur:
- In elke kamer is er een luchtverwarmings- / koelunit - een vierpijps ventilatorconvector die eruitziet als een binnenunit van een airconditioner.
- In één paar leidingen wordt de koelvloeistof uit de ketel aan de units geleverd.Warm water stroomt door een door een ventilator geblazen warmtewisselaar, waardoor de ruimtelucht wordt verwarmd.
- Wanneer het nodig is om over te schakelen op koelen, schakelt de automatisering de ventilatorconvector om naar een tweede paar pijpen die koud water leveren vanuit de koelmachine.
- Gebruikers in kamers kunnen verschillende luchttemperaturen instellen, maar u kunt niet tegelijkertijd koelen en verwarmen inschakelen. Vandaar de tweede naam van het airconditioningsysteem - multi-zone.
Notitie. Chiller is een type koelmachine ontworpen om een vloeistof te koelen. Het bevindt zich meestal op straat onder een luifel of in een open ruimte (afhankelijk van het ontwerp).
In het gebouw worden verschillende ventilatorconvectoren gebruikt - muur, kanaal, vloer, plafond. Het hangt allemaal af van de wensen van de huiseigenaar en de vereisten voor esthetiek. In de ventilatiekanalen kunnen luchtkanalen worden ingebouwd voor het verwarmen / koelen van de toevoerlucht.
Voordelen van multi-zone luchtsystemen:
- toepasbaar in gebouwen met een groot oppervlak met het aantal kamers van 20 of meer - administratieve en residentiële gebouwen, magazijnen enzovoort;
- kan samenwerken met geforceerde ventilatie van het huisje;
- elke warmtegenerator wordt gebruikt voor luchtverwarming - een ketel op vaste brandstof, gas, elektriciteit, diesel;
- leidingen met koelvloeistof (koelvloeistof) nemen weinig ruimte in beslag, luchtunits zijn eenvoudig in het plafond te integreren, aan de muur te hangen of verborgen achter de bekleding;
- gesloten terrassen met glas-in-loodramen door de muur worden verwarmd door vloerconvectoren of aan de muur bevestigde ventilatorconvectoren;
- de mogelijkheid om de temperatuur in individuele kamers aan te passen, afstandsbediening.
Wij zijn van mening dat het circuit van de ketel + ventilatorconvector + chiller het meest veelzijdig en succesvol is qua esthetiek en werking. Je kunt zo'n luchtverwarming natuurlijk niet zelf doen, dit is een minpuntje. Het is noodzakelijk om berekeningen te maken, apparatuur te selecteren, te installeren, aan te passen ... zonder kennis van de basis is het buitengewoon moeilijk om deze werken uit te voeren.
We noemen andere negatieve punten:
- hoge prijs van airconditioning;
- de ketel en de koelmachine zijn vrij grote apparaten met een oppervlakte van 2-3 m²;
- de werking van het systeem is volledig afhankelijk van elektriciteit; wanneer het licht uit is, stopt de warmtetoevoer.
Conclusie. Een combinatieregeling met meerdere zones is de beste manier om een huis met lucht te verwarmen. Maar implementatie vereist aanzienlijke investeringen.
Gecombineerde verwarming met ventilatie
Dit is een klassieke manier om gebouwen met lucht te verwarmen, die sinds de vorige eeuw in bedrijven wordt gebruikt. Vervolgens begonnen fabrikanten kleine analogen te produceren van industriële ventilatie-units die in privéwoningen zijn geïnstalleerd. Dankzij minder strenge eisen voor luchtzuiverheid is ook het verwerkingsschema vereenvoudigd.
Laten we het werkingsprincipe van het "ventilatie + verwarming" systeem stap voor stap uitleggen:
- De warmtebron is een kachel, meestal een gasfornuis. Binnenin zijn een brander, een luchtwarmtewisselaar, een ventilator en een elektronische regeleenheid geïnstalleerd.
- Vanuit de oven verspreidt het eerste netwerk van kanalen zich en verspreidt de verwarmde lucht naar de kamers. Met behulp van diffusers, roosters en andere toevoerapparatuur worden jets de kamers ingevoerd (meestal in de bovenste zone).
- Het tweede netwerk van kanalen verzamelt vervuilde / gekoelde lucht uit de onderste zone van de kamers in een gemeenschappelijke collector die is aangesloten op de bodem van de oven.
- Na het passeren van de collector worden de uitlaatluchtmassa's gereinigd in een gaas of gaasfilter en vervolgens naar een warmtewisselaar gestuurd, waar ze worden verwarmd door een brander.
- Elektronica bewaakt de veilige werking van de gas-luchtverwarmer, handhaaft de uitlaattemperatuur en signaleert de vervuiling van de filters.
Toevoeging. Omdat de kachel de lucht droogt, wordt meestal een automatische luchtbevochtiger met een elektronische hygrometer op het toevoerkanaal geplaatst. Deze laatste bevindt zich op het retourluchtkanaal om de vochtigheid van de stroom te meten.
Luchtverwarmingsfornuis - het apparaat maakt nogal veel lawaai en wordt daarom in een aparte ruimte geplaatst. De verbrandingsproducten worden verwijderd via een conventionele of coaxiale schoorsteen (afhankelijk van het ontwerp van de kachel). Gegalvaniseerde stalen kanalen worden op verschillende manieren gelegd:
- op de kelder of begane grond;
- verstoppen in vloeren en houten vloeren;
- op de zolder;
- verticale kanalen lopen langs de muren en zijn dichtgenaaid met tegenoverliggende materialen.
De luchttemperatuur bij de toevoer bereikt 40 ... 45 ° C, de bewegingssnelheid langs de ventilatiekanalen is 4-5 m / s. Je kunt het niet sneller doen, er zal extra ruis verschijnen. In deze situatie bereikt de diameter van de hoofdcollector 300 mm, we namen een typisch debiet van 1000 m³ / h, hoewel het meer gebeurt.
Een logische vraag: waarom de luchtmassa's verwarmen tot 40 ° C, als het huis voldoende 22 graden heeft? We antwoorden: het verwarmingssysteem moet 2 soorten warmteverlies compenseren - door bouwconstructies en energieverbruik voor het verwarmen van de instroom, aangezien ventilatie in ieder geval nodig is. Dienovereenkomstig brengen we de lucht op een temperatuur van 20-24 ° C (compenseren voor het verlies van het huis) en vervolgens oververhitten tot 40 ... 45 ° C.
Conclusie Het schema 'ventilatie + verwarming' is het meest omslachtig en duur. Het gebouw moet van tevoren worden voorbereid - zelfs in de ontwerpfase, anders gaan de kanalen dwars door de kamers. Efficiëntie hangt sterk af van de ventilatiemethode van het gebouw, die we later zullen bespreken.
3 manieren van luchtuitwisseling
We benaderden dus vlot de regelingen voor luchtuitwisseling, waarvan er drie zijn:
- De hierboven beschreven methode wordt volledige recirculatie genoemd. Dezelfde lucht wordt door een oven of airconditioning geleid, er is geen update of wordt op een andere manier georganiseerd. Zo wordt de instroom verzorgd door muurventielen, natuurlijke afzuiging door verticale assen binnen de muren.
- Bij gedeeltelijke recirculatie wordt de interne lucht verdund met een instroom van 30-50% van het totale volume. Er worden zoveel vervuilde gassen weggegooid. Natuurlijke ventilatie is uitgesloten, het systeem met mechanische motivatie is bezig met luchtuitwisseling, je kunt de verhoudingen niet op een andere manier aanpassen.
- Voorwaartse stroom. Alle toevoerlucht wordt van de straat gehaald, opgewarmd en naar het pand gestuurd. Het uitlaatsysteem gooit vervuilde luchtmassa's volledig naar buiten.
Het eerste type luchtuitwisseling werkt met luchtverwarming met een houtkachel, airconditioning en ventilatorconvectoren. Met deze methode kunt u energie besparen, maar de kwaliteit van de lucht blijft twijfelachtig, omdat deze afhankelijk is van de werking van natuurlijke ventilatie.
De tweede optie is een compromis tussen een schone sfeer in huis en energiebesparing. We verversen het microklimaat binnenshuis gedeeltelijk, maar tegelijkertijd verliezen we warmte samen met de lucht die wordt verwijderd.
Het derde schema geeft ons volledig frisse lucht, maar zorgt ervoor dat we maximale brandstof besteden aan het verwarmen van de instroom. Om geen warmte de straat in te gooien, werden recuperatoren (gebruikers) uitgevonden - apparaten die de warmte van de uitlaatstraal wegnemen en aan de instroom afgeven. Afhankelijk van de omgevingsomstandigheden en het ontwerp van de utiliteit, blijft 50 ... 80% van de warmte in huis, de kachel verbruikt minder energie.
Ventilatie gecombineerd met luchtverwarming werkt volgens een van de laatste twee schema's - gedeeltelijke recirculatie of gelijkstroom met warmteterugwinning. De laatste optie is het duurst, want naast het netwerk van kanalen en de luchtverwarmer moet je een warmtewisselaar-warmtewisselaar aanschaffen.
Welke verwarming is beter - lucht of water
Het belangrijkste argument voor de optie luchtverwarming is het ontbreken van radiatoren onder de ramen, leidingbedrading en, in het algemeen, een tussenproduct in de vorm van een koelmiddel. Maar zelfs deze bewering houdt geen stand - met water verwarmde vloeren zijn ook volledig verborgen, en de bemiddelaar is nog steeds aanwezig - de lucht zelf.
Verduidelijking. Bij verwarming met split-systemen of warmtepompen, fungeert freon als tussenpersoon, waardoor de aggregatietoestand verandert.Warmte aan de ventilatorspiraal wordt geleverd door water of antivries, in andere gevallen dragen luchtmassa's energie.
We bieden aan om waterverwarming te vergelijken met luchtverwarming, gebaseerd op reclameboodschappen:
- Het VO-systeem heeft een hoger rendement. Dit is niet waar, het rendement is hetzelfde, mits in beide gevallen warmtegeneratoren op basis van dezelfde brandstof worden gebruikt. De uitzondering zijn airconditioners die 300 watt elektriciteit verbruiken om 1 kW warmte te leveren.
- IN kan midden in de winter worden uitgeschakeld, niets zal bevriezen, leidingen zullen niet barsten. Dit klopt, maar het radiatornetwerk, gevuld met antivries, heeft ook geen last van vorst.
- Lage operationele kosten. Dit geldt voor kachels, airconditioners, ventilatorconvectoren en watersystemen. Als u verwarmt met ventilatie, moet u de verborgen luchtkanalen reinigen van stof en bacteriën. De operatie wordt uitgevoerd door gespecialiseerde apparatuur.
- Voor luchtverwarming hoeft u geen dure afsluiters, pijpleidingen, batterijen, kammen te kopen. Toegegeven, gegalvaniseerde ventilatiekanalen zijn goedkoper dan waternetwerkapparatuur. Maar luchtkanalen van Ø300 mm (equivalent aan een vierkant van 200 x 350 mm) moeten ergens worden gelegd, dichtgenaaid. De installatiekosten zullen aanzienlijk zijn.
- VO verwarmt kamers sneller. Verkeerd, VO verwarmt snel de lucht, omringende objecten blijven koud. Beide systemen hebben evenveel tijd nodig om volledig op te warmen.
- Samen met luchtsystemen wordt aanvullende apparatuur voor reiniging, bevochtiging en ionisatie gebruikt. De luchtkwaliteit verbetert. Dat klopt, vloerverwarming of een radiatornetwerk maakt de huiselijke sfeer niet schoon.
De overige argumenten overtuigen niet. Voorbeeld: door de lucht kunt u op elke verdieping een kamer van elke grootte verwarmen. Het is niet duidelijk wat het moeilijk maakt om 2 pijpen op de 20e verdieping te leggen om daar batterijen of ventilatorconvectoren te plaatsen. In plaats daarvan wordt voorgesteld om daar een flink kanaal te trekken.
Bekende expert Viktor Sukhorukov zal in zijn video alle voor- en nadelen in detail uitleggen:
Eindconclusies
Dit wil niet zeggen dat luchtverwarming in alle opzichten beter presteert dan waterverwarming. Integendeel, door het belangrijkste criterium voor de gebruiker - de prijs - verliezen luchtsystemen duidelijk. De goedkoopste methode is verwarming met een houtkachel, maar de reikwijdte is beperkt. In het appartement zijn alleen airconditioners aanwezig, soms ventilatorconvectoren. De meest universele en betrouwbare optie voor een privéwoning is waterverwarming, luchtverwarming gebeurt in uitzonderlijke gevallen.