Das traditionelle Wassersystem überträgt Wärmeenergie durch Wasser oder nicht gefrierende Flüssigkeit (Frostschutzmittel) an die Räumlichkeiten. Es gibt aber noch eine andere Lösung - die reine Luftheizung zu Hause, bei der die Raumluft ohne Hydraulik und Heizkörper direkt erwärmt wird. Da dieses Thema von interessierten Herstellern von Heizgeräten aktiv gefördert wird, haben wir uns entschlossen herauszufinden, wie viel besser (oder schlechter) die Luftheizung als die klassische Heizung ist und ob es möglich ist, sie mit eigenen Händen zu montieren.
Luftheizungsoptionen
Unsere Aufgabe ist es also, die Luftmassen zu erwärmen und sich den Räumlichkeiten eines Landhauses oder einer Wohnung zu unterwerfen. Wie können Sie eine Luftheizung arrangieren:
- Vom Kamin Holzofen.
- Verwenden Sie VRF-Systeme auf Freon. Einfach ausgedrückt, Wechselrichter-Klimaanlagen, Luftwärmepumpen.
- Installieren Sie die Kessel-, Kühl- und Gebläsekonvektoren der kombinierten Klimaanlage.
- Organisation einer zentralen Luftheizung (abgekürzt - IN) in Kombination mit der Belüftung eines Privathauses. Verwenden Sie zur Verwendung einer Wärmequelle einen elektrischen Lufterhitzer oder einen Gasluftheizofen.
Referenz. Die letztere Option wird häufig in amerikanischen und kanadischen Cottages implementiert, die mit Rahmentechnologie gebaut wurden. Die Heizung ist ein Gasofen.
Für das Heizen / Kühlen von Produktionshallen mit großem Volumen wird ein etwas anderes Schema implementiert. In den Räumlichkeiten wurden 2 Kanalnetze gebaut - Zufuhr und Abgas. Beide laufen zu einer Lüftungseinheit zusammen - einer zentralen Klimaanlage, die aus solchen Einheiten besteht:
- 2-3 Stufenfilter reinigen die Luftmassen, bevor sie in das Gebäude eingespeist und nach außen abgegeben werden.
- Wärmetauscher-Lufterhitzer Nr. 1 erwärmt den Strom mit Hilfe von heißem Wasser aus dem Heizraum;
- Wärmetauscher Nr. 2 dient zur Kühlung der Luft und arbeitet mit dem Kühler zusammen;
- Lamellenkreuz- (oder Rotations-) Rekuperator nimmt die Wärme des Abgasstroms auf und gibt sie an die Versorgung ab, wodurch 50 ... 80% Energie eingespart werden.
- Befeuchtungseinheit;
- Radialventilatoren sorgen dafür, dass sich die Strömungen durch die Abschnitte der zentralen Klimaanlage und weiter entlang der Luftkanäle bewegen.
Warum haben wir das Design einer Industrieklimaanlage beschrieben? Damit Sie sofort verstehen: Das Gerät der vollständigen Luftheizung + Belüftung + Kühlung ist eine schwierige und teure Aufgabe. Als Eigentümer eines Landhauses können Sie jedoch alle Heizmethoden in Betracht ziehen, die einfachste und billigste auswählen oder zum Wassersystem zurückkehren - Fußbodenheizung, Heizkörper.
So organisieren Sie die Heizung des Ofens
Ein wichtiger Vorteil eines jeden Ofens: Er erwärmt gleichzeitig die Luft und die umgebenden Oberflächen mit intensiver Infrarotstrahlung. Batterien und Kühlmittelrohre werden nicht benötigt.
Klärung. Öfen oder Kamineinsätze mit Wasserkreislauf können zum Heizen von 2-3 kleinen Räumen verwendet werden. Die Spule ist mit einer Pumpe an ein Schwerkraft- oder geschlossenes System angeschlossen.
Verwendung des Ofens zur reinen Luftheizung:
- In einem Raum reicht es aus, einen Topfbauchofen aus Gusseisen oder Stahl zu installieren.
- Um 2-3 Räume mit einer Gesamtfläche von bis zu 40 m² zu heizen, legen Sie einen Ziegelofen geeigneter Bauart in den Raum zwischen den Räumen.
- Es ist nicht einfach, in einem alten Haus einen Ofen zu bauen. Wenn keine hohen ästhetischen Anforderungen gestellt werden, setzen wir einen Dickbauchofen ein, befestigen Konvektionsabdeckungen am Ofen und schließen Luftkanäle an.
Option 3 beinhaltet die Verlegung von Luftkanälen in benachbarten Räumen und die Installation von Kanalventilatoren, die der Temperatur des transportierten Mediums von 100 bis 150 ° C standhalten können.Die Luft kann sich unabhängig, aber zu langsam durch die Rohre bewegen, und der Lüftungskanal muss mit einer Steigung nach oben verlaufen. Wie ein solches Luftheizsystem funktioniert, sehen Sie im Video unten.
Die ersten beiden Optionen sind bekannt, aber nicht immer anwendbar:
- Es ist im Allgemeinen unrealistisch, einen Herd in eine Wohnung zu stellen.
- Selbst ein großer russischer Ofen kann eine Fläche von mehr als 50 Quadraten (auf einer Etage) nicht abdecken. Daher eignet er sich zum Heizen eines Sommerhauses oder eines kleinen Hauses.
- Das Fundament und ein gemauerter Kamin werden während des Baus oder der Überholung eines Gebäudes errichtet.
- Metallbauchofen findet statt und ist gefährlich für kleine Kinder (in Bezug auf Verbrennungen).
Sie können einen Eisenofen mit Ihren eigenen Händen installieren - dies ist ein greifbares Plus. Es muss aber auch ertrinken, daher entstehen viele Unannehmlichkeiten: häufiges Laden, der Geruch von Brennholz und Rauch in Wohnräumen, Staub. Der Autor des Videos handelte vernünftig, indem er einen Dickbauchofen in einen separaten Ofen stellte.
Wir empfehlen nicht, eine Sache für den Heimmeister zu wiederholen - Luftkanäle aus Aluminiumwellen zu installieren. Solche Rohre erzeugen einen hohen Luftwiderstand und verlangsamen die Strömung erheblich. Es ist besser, verzinkte Kästen zu verwenden.
Vorläufige Schlussfolgerung. Festbrennstofföfen sind eine kostengünstige Option für die Luftheizung mit ihren eigenen Vor- und Nachteilen. Geeignet für kleine Gebäude - Landhäuser, Garagen, Gewächshäuser.
Die Verwendung von Klimaanlagen und Wärmepumpen
Wie Sie wissen, können moderne Split-Systeme im Heizmodus arbeiten und verbrauchen dreimal weniger Strom als ein herkömmlicher Elektrokessel mit derselben Leistung. Eine voll funktionsfähige Lösung besteht daher darin, in jedem Raum eine Wechselrichter-Klimaanlage zu kaufen und zu installieren.
Referenz. Warum genau der Wechselrichter? Der Kompressor in solchen "Splits" stoppt nicht bzw. gefriert nicht in der Kälte. Die Klimaanlage erwärmt die Luft auf der Straße erfolgreich auf -5 ° C, dann nimmt der Wirkungsgrad spürbar ab.
Die Vorteile dieses Schemas liegen auf der Hand:
- Mangel an Batterien, Rohren, Kesseln und anderen Heizgeräten;
- relative einfache Installation;
- ästhetisches Erscheinungsbild des Innengeräts;
- Sommerkühlmodus;
- die Fähigkeit, in Wohnungen zu installieren.
Eine Klimaanlagenheizung ist in den südlichen Regionen möglich, in denen die Temperaturen selten unter -15 ° C fallen. Im Norden werden „Splits“ nur in der Übergangszeit verwendet - im Frühjahr und Herbst.
Die verbleibenden Nachteile der Heizung mit einem Split-System:
- In allen Zimmern muss eine Klimaanlage installiert werden, was für Cottages mit 2-3 Etagen nicht akzeptabel ist. Ein Multi-Split-VRF-System kostet mehr als die gleiche Anzahl einzelner Kühler / Heizungen.
- Das Gerät "weiß wie" die Temperatur des Luftstroms zu reinigen, zu trocknen und zu ändern. Seltene Modelle mischen Außenluft. Sie müssen also eine separate Belüftung durchführen.
- Wenn die externe Klimaanlage in Betrieb ist, sind hinter der Wand ein deutliches Lüftergeräusch und ein summender Kompressor zu hören.
Das Problem des Wirkungsgrades bei niedrigen Temperaturen wird durch die Wärmepumpe „Entlüftung“ gelöst, deren Betriebsfähigkeit bis zu -30 Grad unter Null gehalten wird. Das Design und das Funktionsprinzip sind identisch mit dem Split-System, die Unterschiede sind große Größen und Preis. Wenn das Außengerät auf dem Boden installiert und 2-3 Meter vom Gebäude entfernt ist, wird das Geräusch des Geräts unhörbar.
Ein kurzer Abschluss. VRF-Systeme eignen sich gut für Wohnungen und kleine Häuser im Süden. Wärmepumpen können in nördlichen Breiten installiert werden, aber die Kosten für die Ausrüstung spielen hier eine Rolle. Falls gewünscht, kann die Klimaanlage unabhängig installiert werden.
Kombinierte Mehrzonensysteme
In diesem Fall wird das Kühlmittel weiterhin verwendet, sodass das System als kombiniert bezeichnet wird. Wie funktioniert dieses Gerät:
- In jedem Raum befindet sich eine Luftheiz- / Kühleinheit - ein Vierrohr-Gebläsekonvektor, der wie eine Inneneinheit einer Klimaanlage aussieht.
- In einem Rohrpaar wird das Kühlmittel aus dem Kessel den Einheiten zugeführt.Heißes Wasser strömt durch einen Wärmetauscher, der von einem Ventilator geblasen wird, wodurch die Raumluft erwärmt wird.
- Wenn auf Kühlung umgeschaltet werden muss, schaltet die Automatisierung den Gebläsekonvektor auf ein zweites Rohrpaar um, das kaltes Wasser aus dem Kühler liefert.
- Benutzer in Räumen können unterschiedliche Lufttemperaturen einstellen, aber Sie können das Kühlen und Heizen nicht gleichzeitig einschalten. Daher der zweite Name der Klimaanlage - Mehrzonen.
Hinweis. Chiller ist eine Art Kältemaschine zum Kühlen einer Flüssigkeit. Es befindet sich normalerweise auf der Straße unter einem Baldachin oder in einem offenen Bereich (je nach Design).
Im Inneren des Gebäudes werden verschiedene Gebläsekonvektoren verwendet - Wand, Kanal, Boden, Decke. Alles hängt von den Wünschen des Hausbesitzers und den Anforderungen an die Ästhetik ab. In die Lüftungskanäle können kanaltypische Einheiten zum Heizen / Kühlen der Zuluft eingebaut werden.
Vorteile von Mehrzonenluftsystemen:
- anwendbar in Gebäuden mit einer großen Fläche mit einer Anzahl von Räumen von 20 oder mehr - Verwaltungs- und Wohngebäuden, Lagerhäusern und so weiter;
- kann mit Zwangsbelüftung der Hütte zusammenarbeiten;
- Jeder Wärmeerzeuger wird zur Luftheizung verwendet - ein Festbrennstoffkessel, Gas, Strom, Dieselkraftstoff;
- Rohre mit einem Kühlmittel (Kühlmittel) nehmen wenig Platz ein, Lufteinheiten lassen sich leicht in die Decke integrieren, an einer Wand aufhängen oder hinter der Auskleidung verstecken;
- Geschlossene Terrassen mit Buntglasfenstern an der gesamten Wand werden durch Bodenkonvektoren oder an der Wand montierte Gebläsekonvektoren beheizt.
- die Möglichkeit, die Temperatur in einzelnen Räumen einzustellen, Fernbedienung.
Wir glauben, dass der Kreislauf aus Kessel + Gebläsekonvektor + Kühler der vielseitigste und erfolgreichste in Bezug auf Ästhetik und Betrieb ist. Natürlich können Sie eine solche Luftheizung nicht selbst durchführen, dies ist ein Minus. Es ist notwendig, Berechnungen durchzuführen, Geräte auszuwählen, zu installieren, anzupassen ... ohne Kenntnis der Grundlagen ist es äußerst schwierig, diese Arbeiten durchzuführen.
Wir listen andere negative Punkte auf:
- hoher Preis für Klimaanlage;
- Der Kessel und der Kühler sind ziemlich große Geräte mit einer Fläche von 2 bis 3 m².
- Der Betrieb des Systems hängt vollständig von der Elektrizität ab. Wenn das Licht ausgeschaltet wird, wird die Wärmezufuhr unterbrochen.
Fazit. Ein Mehrzonen-Kombinationsschema ist der beste Weg, um ein Haus an der Luft zu heizen. Die Implementierung erfordert jedoch erhebliche Investitionen.
Kombinierte Heizung mit Lüftung
Dies ist eine klassische Art, Gebäude mit Luft zu heizen, die seit dem letzten Jahrhundert in Unternehmen eingesetzt wird. In der Folge begannen die Hersteller, kleine Analoga von industriellen Lüftungsgeräten herzustellen, die in Privathaushalten installiert waren. Dank weniger strenger Anforderungen an die Luftreinheit wurde auch das Verarbeitungsschema vereinfacht.
Lassen Sie uns Schritt für Schritt das Funktionsprinzip des Systems „Lüftung + Heizung“ erläutern:
- Die Wärmequelle ist ein Ofen, normalerweise ein Gasherd. Im Inneren sind ein Brenner, ein Luftwärmetauscher, ein Lüfter und eine elektronische Steuereinheit installiert.
- Aus dem Ofen verteilt sich das erste Kanalnetz und verteilt die erwärmte Luft in den Räumen. Mit Hilfe von Diffusoren, Gittern und anderen Versorgungseinrichtungen werden Düsen in die Räume (normalerweise in der oberen Zone) eingespeist.
- Das zweite Kanalnetz sammelt kontaminierte / gekühlte Luft aus der unteren Zone der Räume in einem gemeinsamen Kollektor, der mit dem Boden des Ofens verbunden ist.
- Nach dem Durchgang durch den Kollektor werden die Abluftmassen in einem Netz oder einem Netzfilter gereinigt und dann zu einem Wärmetauscher geschickt, wo sie von einem Brenner erwärmt werden.
- Die Elektronik überwacht den sicheren Betrieb des Gaslufterhitzers, hält die Auslasstemperatur aufrecht und signalisiert die Verschmutzung der Filter.
Zusatz. Da die Heizung die Luft trocknet, wird normalerweise ein automatischer Luftbefeuchter mit einem elektronischen Hygrometer auf dem Versorgungskanal platziert. Letzterer befindet sich am Rückluftkanal, um die Luftfeuchtigkeit zu messen.
Luftheizofen - das Gerät ist ziemlich laut und befindet sich in einem separaten Raum. Die Verbrennungsprodukte werden durch einen herkömmlichen oder koaxialen Schornstein entfernt (abhängig von der Konstruktion des Heizgeräts). Kanäle aus verzinktem Stahl werden auf verschiedene Arten verlegt:
- im Keller oder Erdgeschoss;
- verstecken sich in Fußböden und Holzböden;
- auf dem Dachboden;
- vertikale Kanäle verlaufen entlang der Wände und sind mit Verkleidungsmaterialien vernäht.
Die Lufttemperatur am Futter erreicht 40 ... 45 ° C, die Bewegungsgeschwindigkeit entlang der Lüftungskanäle beträgt 4-5 m / s. Sie können es nicht schneller machen, es wird zusätzliches Rauschen auftreten. In dieser Situation erreicht der Durchmesser des Hauptsammlers 300 mm, wir haben eine typische Durchflussrate von 1000 m³ / h angenommen, obwohl es mehr passiert.
Eine logische Frage: Warum die Luftmassen auf 40 ° C erwärmen, wenn das Haus genug 22 Grad hat? Wir antworten: Das Heizsystem muss zwei Arten von Wärmeverlusten ausgleichen - durch Gebäudestrukturen und Energieverbrauch für die Erwärmung des Zuflusses, da in jedem Fall eine Belüftung erforderlich ist. Dementsprechend bringen wir die Luft auf eine Temperatur von 20-24 ° C (kompensieren den Verlust des Hauses) und überhitzen sie dann auf 40 ... 45 ° C.
Fazit Das Schema „Lüftung + Heizung“ ist das umständlichste und teuerste. Das Gebäude muss im Voraus vorbereitet werden - bereits in der Entwurfsphase, da sonst die Kanäle direkt durch die Räume verlaufen. Die Effizienz hängt stark von der Lüftungsmethode des Gebäudes ab, auf die wir später noch eingehen werden.
3 Möglichkeiten des Luftaustauschs
Wir näherten uns also reibungslos den Luftaustauschprogrammen, von denen es drei gibt:
- Das oben beschriebene Verfahren wird als vollständige Rezirkulation bezeichnet. Dieselbe Luft wird durch einen Ofen oder eine Klimaanlage angetrieben, es gibt keine Aktualisierung oder sie wird auf andere Weise organisiert. Zum Beispiel wird der Zufluss durch Wandventile bereitgestellt, natürliche Abgase durch vertikale Wellen innerhalb der Wände.
- Bei teilweiser Umwälzung wird die Innenluft mit einem Zufluss von 30–50% des Gesamtvolumens verdünnt. Ebenso viele verschmutzte Gase werden ausgestoßen. Natürliche Belüftung ist ausgeschlossen, das System mit mechanischer Motivation ist am Luftaustausch beteiligt, Sie können die Proportionen nicht auf andere Weise einstellen.
- Vorwärtsfluss. Die gesamte Zuluft wird von der Straße entnommen, aufgewärmt und zu den Räumlichkeiten geschickt. Die Abgasanlage wirft kontaminierte Luftmassen vollständig nach außen ab.
Die erste Art des Luftaustauschs funktioniert mit Luftheizung mit Holzofen, Klimaanlage und Gebläsekonvektoren. Mit dieser Methode können Sie Energie sparen, die Luftqualität bleibt jedoch zweifelhaft, da sie vom Betrieb der natürlichen Belüftung abhängt.
Die zweite Option ist ein Kompromiss zwischen einer sauberen Wohnatmosphäre und Energieeinsparung. Wir erfrischen das Mikroklima in Innenräumen teilweise, verlieren aber gleichzeitig Wärme zusammen mit der Luft, die entfernt wird.
Das dritte Schema gibt uns völlig frische Luft, lässt uns aber maximalen Kraftstoff für die Erwärmung des Zuflusses ausgeben. Um keine Wärme auf die Straße zu werfen, wurden Rekuperatoren (Versorger) erfunden - Geräte, die die Wärme des Abgasstrahls abführen und an den Zufluss abgeben. Abhängig von den Umgebungsbedingungen und dem Design des Verarbeiters verbleiben 50 ... 80% der Wärme im Haus, die Heizung verbraucht weniger Energie.
Die Belüftung in Kombination mit der Luftheizung erfolgt nach einem der beiden letzten Schemata - Teilumwälzung oder Gleichstrom mit Wärmerückgewinnung. Die letzte Option ist die teuerste, da Sie zusätzlich zum Kanalnetz und zum Lufterhitzer einen Wärmetauscher-Wärmetauscher kaufen müssen.
Welche Heizung ist besser - Luft oder Wasser
Das Hauptargument für die Luftheizungsoption ist das Fehlen von Heizkörpern unter den Fenstern, Rohrleitungen und im Allgemeinen eines Vermittlers in Form eines Kühlmittels. Aber auch diese Aussage hält kein Wasser - wasserbeheizte Böden sind ebenfalls völlig verborgen, und der Mediator ist immer noch anwesend - die Luft selbst.
Klärung. Beim Heizen mit Split-Systemen oder Wärmepumpen fungiert Freon als Vermittler und ändert den Aggregatzustand.Die Wärme zum Gebläsekonvektor wird durch Wasser oder Frostschutzmittel abgegeben, in anderen Fällen tragen Luftmassen Energie.
Wir bieten an, die Warmwasserbereitung mit der Luftheizung zu vergleichen, basierend auf Werbeaussagen:
- Das VO-System hat einen höheren Wirkungsgrad. Dies ist nicht wahr, der Wirkungsgrad ist der gleiche, vorausgesetzt, in beiden Fällen werden Wärmeerzeuger verwendet, die auf demselben Brennstoff basieren. Die Ausnahme bilden Klimaanlagen, die 300 Watt Strom verbrauchen, um 1 kW Wärme zu liefern.
- IN kann mitten im Winter ausgeschaltet werden, nichts friert ein, Rohre platzen nicht. Dies ist wahr, aber das mit Frostschutzmittel gefüllte Kühlernetz leidet auch nicht unter Frost.
- Niedrige Betriebskosten VO. Die Aussage gilt für Öfen, Klimaanlagen, Gebläsekonvektoren und Wassersysteme. Wenn Sie mit Belüftung heizen, müssen Sie die verborgenen Luftkanäle von Staub und Bakterien reinigen. Die Operation wird von speziellen Geräten durchgeführt.
- Für die Luftheizung müssen Sie keine teuren Absperrventile, Rohrleitungen, Batterien oder Kämme kaufen. Richtig, verzinkte Lüftungskanäle sind billiger als Wassernetzgeräte. Luftkanäle mit einem Durchmesser von 300 mm (entspricht einem Quadrat von 200 x 350 mm) müssen jedoch irgendwo vernäht verlegt werden. Die Installationskosten werden beträchtlich sein.
- VO heizt Räume schneller. Falsch, VO erwärmt schnell die Luft, umgebende Objekte bleiben kalt. Beide Systeme benötigen die gleiche Zeit, um sich vollständig aufzuwärmen.
- Zusammen mit Luftsystemen werden zusätzliche Geräte zum Reinigen, Befeuchten und Ionisieren verwendet. Die Luftqualität verbessert sich. Richtig, eine Fußbodenheizung oder ein Heizkörpernetz reinigen die häusliche Atmosphäre nicht.
Die übrigen Argumente sind sehr wenig überzeugend. Beispiel: Auf dem Luftweg können Sie einen Raum jeder Größe auf jedem Boden heizen. Es ist nicht klar, was es schwierig macht, 2 Rohre im 20. Stock zu verlegen, um Batterien oder Gebläsekonvektoren dort zu platzieren. Stattdessen wird vorgeschlagen, dort einen kräftigen Kanal zu ziehen.
Der bekannte Experte Viktor Sukhorukov wird in seinem Video alle Vor- und Nachteile ausführlich erläutern:
Endgültige Schlussfolgerungen
Dies bedeutet nicht, dass die Luftheizung die Wassererwärmung in jeder Hinsicht übertrifft. Im Gegenteil, durch das wichtigste Kriterium für den Benutzer - die Preis - verlieren Luftsysteme deutlich. Die billigste Methode ist das Heizen mit einem Holzofen, aber der Umfang ist begrenzt. In der Wohnung stehen nur Klimaanlagen zur Verfügung, manchmal Gebläsekonvektoren. Die universellste und zuverlässigste Option für ein Privathaus ist die Warmwasserbereitung, die Luftheizung erfolgt in Ausnahmefällen.