Com organitzar la calefacció a l’aire d’una casa de camp: normes i esquemes de construcció

Tradicionalment, l’aigua s’utilitza com a transportador de calor en sistemes de calefacció. Aquest mètode de calefacció familiar té avantatges i desavantatges. A l’hora de construir la vostra casa, les possibilitats d’experimentar amb el propietari són gairebé il·limitades.

Té sentit considerar alternatives. El més interessant d’ells és la calefacció a l’aire d’una casa de camp. Hi aprofundirem més detalladament en aquest article.

Com escalfar la casa amb aire?

L’aire és un transportador de calor molt eficient, molt més convenient que l’aigua. L’opció més fàcil per a aquest escalfament és ordinària escalfador de ventiladors. Aquest dispositiu, format per un ventilador i una bobina de calefacció, pot escalfar una petita habitació en uns minuts. Per descomptat, per a una casa particular necessitareu equipament més seriós.

Com a font de calor, podeu utilitzar gas o caldera de combustible sòlid. També és adequat un escalfador elèctric, però es considera que no és massa rendible aquesta opció, ja que el cost de l’electricitat augmenta significativament.

Una opció interessant i ecològica per a la calefacció és l’ús de plaques solars o col·lector solar. Aquests sistemes es col·loquen al terrat. O bé transfereixen immediatament l’energia tèrmica del sol a l’intercanviador de calor o bé la converteixen en energia elèctrica barata. En aquest darrer cas, el ventilador també es pot alimentar des de la bateria.

L’aire s’escalfa en un intercanviador de calor i entra a habitacions separades a través de conductes d’aire. Es tracta de dissenys bastant voluminosos fets de metall resistent. La secció transversal dels conductes és molt més gran que el diàmetre del tub de calefacció d’aigua.

Les calderes de gas i altres tipus d’equips de calefacció també són adequats per a la calefacció d’aire. L’eficiència d’aquests sistemes arriba al 90%, s’utilitzen no només en locals residencials, sinó també en tallers i magatzems

Però no calen radiadors per escalfar aire. L’aire càlid només omple les habitacions mitjançant reixes especials. Com ja sabeu, el gas calent acostuma a pujar. L’aire fred es veurà obligat a disminuir.

A partir d’aquí, l’aire fred flueix cap a l’intercanviador de calor, s’escalfa, entra a habitacions, etc.

Aquest diagrama il·lustra un dispositiu de calefacció d’aire tipus recirculant amb una entrada parcial d’aire exterior, així com un aire condicionat, ionitzador i un netejador d’ultraviolats

Gairebé tots els sistemes de calefacció d’aire preveuen la instal·lació d’un ventilador que bombeja l’aire calent i el fa moure pel sistema de calefacció. La presència d’un dispositiu fa que el sistema depengui de l’energia elèctrica.

Podeu fer un sistema en què l’aire calent es mourà de forma natural, sense cap ventilador. Tot i això, l’eficiència d’aquests sistemes sol deixar molt a desitjar, ja que en aquest cas les habitacions s’escalfen massa lentament.

Un argument convincent a favor de l’organització d’un sistema de calefacció per aire és eliminar les fuites i inundacions accidentals amb els danys causats a la propietat. A més, en cas de danys als conductes, l’automatització detindrà el sistema

Característiques de la calefacció per aire

En comparació amb la calefacció tradicional d’aigua, els sistemes d’aire presenten molts avantatges. Per exemple, hi ha una alta eficiència d’un sistema d’aquest tipus, que pot ser del 90%. L’eficiència de l’escalfament d’aigua rarament arriba al 65%.

Si la calefacció es disposa correctament, l’aire escalfa les habitacions extremadament ràpidament, literalment en qüestió de minuts. La temperatura de les habitacions es regula mitjançant equips automàtics que encenen i apaguen el calefactor segons sigui necessari.

Com a resultat, la casa sempre és càlida i es redueixen els costos de calefacció. És més fàcil utilitzar un sistema de calefacció d’aire. Els conductes no s'obstrueixen tan sovint com les canonades de calefacció per aigua, respectivament, amb menys probabilitats de ser netejats.

Per raons òbvies, els propietaris de sistemes de calefacció a l’aire no tenen problemes amb les fuites, ni tampoc amb l’amenaça de la congelació de canonades, si la caldera va deixar de funcionar per algun motiu a la temporada de fred.

Després d'haver assabentat els avantatges de la calefacció per aire, cal avaluar els seus inconvenients. Per començar, és molt difícil instal·lar aquest sistema en una casa ja construïda, i no sempre és possible. Només podeu desmuntar canonades i radiadors per escalfar aigua i instal·lar conductes i reixes d’aire, ja que aquí s’utilitzen principis completament diferents.

Els voluminosos conductes d'aire ocuparan molt més espai i no semblaran estèticament agradables a les parets. Solen col·locar-se darrere de sostres en suspensió, falsos panells, etc. De fet, aquesta reorganització de la calefacció requerirà una revisió important de tota la casa.

Els conductes són estructures més aviat voluminoses que s’amaguen millor darrere d’un sostre suspès i en un espai sota el terra

Abans de començar a trencar parets, haureu de realitzar seriosos càlculs d’enginyeria. És per això que es recomana disposar de calefacció d’aire a la casa en l’etapa de la seva construcció. I es realitzen tots els càlculs necessaris durant el disseny de l’edifici. En aquest cas, podeu obtenir un sistema de calefacció convenient, fiable i altament eficient.

Un altre problema és la dependència de la calefacció a l’aire d’una casa privada de la disponibilitat d’electricitat. El ventilador no gira, l’aire calent no es mou, les habitacions es refreden tan ràpidament com ho feien. Haureu de gastar diners en alguna font alternativa d’electricitat, per exemple, en un generador.

Principis de disseny del sistema

A l’hora de dissenyar sistemes de calefacció d’aire, es tenen en compte molts factors importants. En primer lloc, és la demanda de calor de cada habitació i la pèrdua de calor per a cada habitació. Les portes, finestres, obertures de ventilació i altres objectes fan que surtin quilojoules preciosos d’energia tèrmica.

Un forn buleryan és una versió econòmica d’un escalfador que es pot utilitzar per organitzar la calefacció d’aire. Una excel·lent solució pot ser una estufa de llenya de llar

El punt més important és la disponibilitat d’aïllament de qualitat de l’edifici. Si la casa té finestres de plàstic, bones portes i la seva façana està aïllada de manera fiable, la pèrdua de calor serà menor i els costos de calefacció es poden reduir significativament.Si parlem de la reconstrucció de l’edifici, hauríeu de començar disseny d’aïllament.

Després de la correlació de la necessitat d’energia tèrmica i els seus costos, es calcula la potència dels equips de calefacció i es selecciona el seu tipus. A continuació, es calculen els paràmetres del flux d’aire calent. Feu càlculs aerodinàmics especials per calcular les dimensions requerides dels conductes.

A la sortida del conducte s’instal·la un difusor. La seva mida i configuració pot afectar la velocitat de l’aire

Calcular prèviament la potència dels equips es pot basar en les figures següents: per escalfar cada 10 metres quadrats. Els metres d'espai necessitaran uns 0,7-0,8 kW de calor. Sempre que la casa estigui aïllada correctament, en cas contrari, es necessitaran equips més potents. Però el disseny complet i els càlculs detallats són millors per a un enginyer experimentat.

Els càlculs incorrectes poden afectar molt tristament l’estat del sistema acabat. Els sistemes de calefacció d’aire dissenyats de manera no professional es caracteritzen per problemes com freqüents avaries d’equips, sobreescalfament d’aire interior, sobreescalfament d’equips, corrents d'aire i augment del nivell de soroll.

Simultàniament amb el disseny del sistema de calefacció d’aire, té sentit pensar en la col·locació de mobles estacionaris a la casa. Les reixes d’abastament i d’escapament s’han de situar en llocs allunyats de la presència constant de persones.

Tampoc s’han d’amagar sota armaris, armaris o altres objectes que impedeixin la lliure circulació de masses d’aire.

En una casa privada de diversos pisos, es recomana instal·lar reixes d’escapament de manera que als pisos superiors l’aire refredat s’endinsi al sistema des de dalt i als pisos inferiors des de baix. D’aquesta manera es donarà una distribució més uniforme de la calor a tot el recinte. Obteniu més informació sobre com calcular correctament la calefacció per aire aquestes coses.

Varietats de sistemes de calefacció per aire

Entre els sistemes de calefacció coneguts per la ciència, es poden distingir tres varietats:

• flux directe;
• recirculació (també és gravitatòria);
• recirculació amb entrada parcial d'aire exterior.

Els sistemes de flux directe són els més antics i senzills en disseny. Es van utilitzar a l’antiga Roma i es van estendre a Londres abans de la revolució industrial i tecnològica.

Aquest diagrama mostra el sistema de calefacció d’aire de flux directe del dispositiu, que es caracteritza per una baixa eficiència. Els sistemes moderns són més complexos, però tenen una eficiència significativament més gran

Amb un sistema de flux directe, un dispositiu de calefacció, és a dir, una estufa de llenya o una llar de foc, estava situat a la part inferior de la casa, de manera òptima al soterrani. La calor de l’aire escalfat pel forn s’aixecava, transferida a les parets i sostres.

Per millorar la circulació de l’aire calent i l’eficiència de la calefacció, es van fer forats especials al sòl.

L’aire refredat va sortir de l’habitació a través de les obertures del terrat i la cuina (xemeneia) va escalfar les noves masses d’aire que sortien de fora, ja que encara no es desenvolupava un aïllament tèrmic important dels edificis en aquells dies.

És evident la poca eficàcia dels sistemes únics. Requereix la combustió d’una gran quantitat de combustible, però una part important de la calor és absorbida pel material de les parets, terres i terres.

Al mateix temps, les habitacions s’escalfen desigualment: fa massa calor a sota i les habitacions superiors ja no tenen temps per escalfar-se. Part de la calor generalment sortia de la casa a través del terrat, juntament amb l'aire.

Va aparèixer un sistema de recirculació més modern a causa del desenvolupament de la calefacció de gas. Els equips de calefacció d’aquest tipus permeten escalfar no tota la casa, sinó només masses d’aire específiques. A partir d’ells es formen fluxos d’aire, que s’envien de baix cap a habitacions específiques.

En aquest cas, les masses d'aire calent desplacen l'aire fred que surt per les reixes disposades al terra de l'habitació. L’aire fred flueix pels conductes d’aire cap a l’escalfador i torna al sistema com a corrent calent. El cicle de reciclatge es repeteix una i altra vegada.

El cost de l’energia tèrmica amb un sistema de calefacció de recirculació és diverses vegades menor que quan s’utilitza un circuit de flux directe. Però hi ha desavantatges en aquesta opció. Un sistema tancat impedeix la renovació de l’aire, que afecta la qualitat de vida de la casa.

En un sistema de calefacció tancat per aire recirculat, els fluxos d'aire circulen constantment entre les habitacions i el calefactor, desprenent i agafant calor

Una part del problema es pot solucionar mitjançant eines com filtres, ionitzadors, humidificadors etc. Però els bons dispositius d’aquest tipus són bastant cars i el seu manteniment requerirà d’un esforç addicional, a més d’automatització.

Més eficaçment, el problema de restaurar els fluxos d’aire es pot solucionar amb l’ajuda d’un sistema de calefacció de recirculació amb entrada parcial d’aire de l’exterior.

A l’hora d’organitzar aquest esquema, es preveu una retirada parcial d’una petita quantitat d’aire exterior i l’entrada d’una quantitat adequada de massa d’aire del carrer. Com a resultat, la composició de l’aire dins de l’edifici s’actualitza regularment.

Els sistemes de recirculació funcionen segons un principi gravitatori: els fluxos de calor creixen i els fluxos de fred disminueixen. Malauradament, no a tots els edificis, aquesta circulació és força efectiva. En aquest cas, s’inclou un ventilador al sistema per forçar el procés de recirculació.

Funcions d’instal·lació del sistema

Si els càlculs es realitzen a un nivell professional alt i es fa el disseny del sistema de calefacció d’aire de la cabana, podeu realitzar la instal·lació vosaltres mateixos.

Per fer-ho, necessitareu:

• aparell de calefacció;
• conductes d’aire;
• ventilador
• reixes;
• fixadors;
• eina de conductes, etc.

Com a escalfador, se sol utilitzar un generador de gas com a opció més rendible. Els conductes poden tenir una secció rectangular, quadrada, rodona o oval.

Normalment es poden demanar dissenys adequats a la fàbrica que fabrica sistemes de ventilació.

El diagrama mostra els elements d’un sistema d’escalfament d’aire que permetrà la instal·lació de conductes d’aire d’acord estrictament amb la documentació de disseny

Normalment, els conductes d'aire són d'acer galvanitzat, són prou lleugers per no sobrecarregar les estructures de suport de la casa i també tenen una major resistència al desgast i a la corrosió. Per a conductes rígids es necessiten elements especials que proporcionin un pendent de 45 o 90 graus. I per a productes flexibles no calen aquests elements.

Els conductes també són d’acer ordinari, coure, plàstic i altres materials. Fins i tot hi ha dissenys tèxtils d’aquest tipus.En llocs amb alta humitat, es recomana utilitzar elements de coure, ja que són més estables en aquestes condicions.

Les construccions de plàstic són relativament barates, es poden utilitzar fora de fonts d’ignició possibles.

Els conductes es fixen sota el sostre i el sòl, així com a l'interior de les parets. Si cal col·locar el conducte no dins, sinó al llarg de la paret, es tanca amb un plafó fals. Muntada al sostre i al sòl dels extrems dels conductes graelles de ventilació.

Els conductes rígids d'acer galvanitzat són molt fiables i duradors. Per a la seva correcta instal·lació, necessiteu els genolls amb un angle de gir de 45 i 90 graus

Les masses d'aire que es mouen dins de l'estructura poden fer cert soroll. Per reduir aquest efecte negatiu, es recomana amagar els conductes d'aire sota una capa d'aïllament acústic.

Normalment aquest material també té propietats d’aïllament tèrmic, cosa que només augmenta l’eficiència del sistema.

Per tal que les estructures d’escalfament d’aire produeixin el menor soroll possible durant l’operació, es recomana cobrir-les amb una capa de material aïllant

Val la pena considerar l’opció d’adquirir conductes que ja tenen una capa tan aïllant. Això simplificarà i accelerarà els treballs d’instal·lació.

Si cal instal·lar un ventilador o diversos dispositius, normalment es troba inclòs al sistema al costat de l'escalfador. L'alimentació es subministra al ventilador i també proporciona una font de seguretat d'electricitat.

El sistema també inclou un o més filtres. Es poden tractar de filtres mecànics que impedeixen la propagació de partícules de pols. Juntament amb aquests dispositius, es recomana instal·lar un filtre de carboni, que absorbeixi diverses olors. Per descomptat, els filtres necessiten neteja i / o substitució periòdica.

Una part del conducte es condueix a l'exterior per proporcionar aire fresc. Aquest segment és portat al sistema de filtre i, a continuació, se subministra aire a l'intercanviador de calor del dispositiu de calefacció. Si les obres d’instal·lació es duen a terme a l’etapa de construcció d’una casa, la seva implementació no sol causar grans dificultats. El principal és un bon projecte.

Per millorar el microclima de la casa, s’inclouen elements útils com un humidificador d’aire, ionitzador, esterilitzador ultraviolada, etc. Aquests elements no són obligatoris, però si els mitjans ho permeten, no els neguis.

Un altre dispositiu útil és l’aire condicionat de canal. També està integrat al sistema de conductes. Això us permetrà utilitzar el sistema en temporada càlida per refredar l’aire a l’habitació.

Els sistemes de control automàtic milloren significativament el funcionament del sistema de calefacció d’aire i redueixen els costos de calor, a més de simplificar el funcionament dels equips

L’última etapa és la connexió d’un sistema de control automàtic. Necessiteu sensors de temperatura de l’aire a les habitacions i un quadre de control amb un processador que processi les dades rebudes i reguli el funcionament dels equips de calefacció.

Conclusions i vídeo útil sobre el tema

Podeu trobar informació interessant sobre els càlculs i el disseny de la calefacció per aire:

En aquest vídeo podeu veure dues opcions per a la instal·lació relativament barata de sistemes de calefacció per aire mitjançant aparells i materials de fabricació russa:

La calefacció per aire és una opció digna i rendible per escalfar una casa particular. És més eficient que els sistemes tradicionals d'aigua i pot millorar significativament la qualitat de vida de la casa. Però per tal de garantir l’èxit de la implementació d’aquesta idea, el sistema s’ha de calcular correctament i dissenyar professionalment.

Tens alguna pregunta? O bé teniu experiència personal amb la calefacció per casa? Compartiu la vostra pròpia opinió sobre aquest tema.Deixa comentaris, fa preguntes, comparteix consells al bloc següent.