Cómo organizar el calentamiento del aire de una casa de campo: reglas y esquemas de construcción

Tradicionalmente, el agua se utiliza como portador de calor en los sistemas de calefacción. Este método de calentamiento familiar tiene ventajas y desventajas. Al construir su propia casa, las posibilidades de experimentar con el propietario son casi ilimitadas.

Tiene sentido considerar alternativas. El más interesante de ellos es el calentamiento de aire de una casa de campo. Nos detendremos en ello con más detalle en este artículo.

¿Cómo calentar la casa con aire?

El aire es un portador de calor muy eficiente, mucho más conveniente que el agua. La opción más fácil para tal calentamiento es la ordinaria. calentador de ventilador. Este dispositivo, que consiste en un ventilador y una bobina de calentamiento, puede calentar una habitación pequeña en literalmente minutos. Por supuesto, para una casa privada necesitará equipos más serios.

Como fuente de calor, puede usar gas o caldera de combustible sólido. Un calentador eléctrico también es adecuado, pero esta opción se considera no muy rentable, ya que el costo de la electricidad aumenta significativamente.

Una opción interesante y ecológica para la calefacción es el uso de paneles solares o colector solar. Dichos sistemas se colocan en el techo. Transfieren inmediatamente la energía térmica del sol al intercambiador de calor o la convierten en energía eléctrica de bajo costo. En este último caso, el ventilador también puede alimentarse desde la batería.

El aire se calienta en un intercambiador de calor y entra en habitaciones separadas a través de conductos de aire. Estos son diseños bastante voluminosos hechos de metal duradero. La sección transversal de los conductos es mucho mayor que el diámetro de la tubería de calentamiento de agua.

Las calderas de gas y otros tipos de equipos de calefacción también son adecuados para calentar el aire. La eficiencia de tales sistemas alcanza el 90%, se utilizan no solo en locales residenciales, sino también en talleres y almacenes.

Pero no se necesitan radiadores para calentar el aire. El aire cálido simplemente llena las habitaciones a través de rejillas especiales. Como saben, el gas caliente tiende a aumentar. El aire frío será forzado a bajar.

Desde aquí, el aire frío fluye de regreso al intercambiador de calor, se calienta, ingresa a las habitaciones, etc.

Este diagrama ilustra un dispositivo de calentamiento de aire de recirculación con una entrada parcial de aire exterior, así como un acondicionador de aire, ionizador y un limpiador ultravioleta.

Casi todos los sistemas de calefacción de aire proporcionan la instalación de un ventilador que bombea aire caliente y lo hace moverse a través del sistema de calefacción. La presencia de dicho dispositivo hace que el sistema dependa de la energía eléctrica.

Puede hacer un sistema en el que el aire caliente se mueva naturalmente, sin ningún ventilador. Sin embargo, la eficiencia de tales sistemas generalmente deja mucho que desear, ya que las habitaciones en este caso se calientan demasiado lentamente.

Un argumento convincente a favor de organizar un sistema de calefacción de aire es eliminar las fugas accidentales y las inundaciones con el consiguiente daño a la propiedad. Además, en caso de daños a los conductos, la automatización detendrá el sistema.

Características de la calefacción de aire.

En comparación con el calentamiento de agua tradicional, los sistemas de aire tienen muchas ventajas. Por ejemplo, existe una alta eficiencia de dicho sistema, que puede ser del 90%. La eficiencia del calentamiento de agua rara vez alcanza el 65%.

Si el calentamiento del aire se organiza correctamente, el aire calienta las habitaciones extremadamente rápido, literalmente en cuestión de minutos. La temperatura en las habitaciones se regula mediante un equipo automático que enciende y apaga el calentador según sea necesario.

Como resultado, la casa siempre está caliente y se reducen los costos de calefacción. Usar un sistema de calentamiento de aire es más fácil. Los conductos no se obstruyen con tanta frecuencia como las tuberías de calentamiento de agua, respectivamente, es menos probable que necesiten ser limpiados.

Por razones obvias, los propietarios de sistemas de calefacción de aire no tienen problemas con fugas ni con la amenaza de congelación de tuberías, si la caldera deja de funcionar por alguna razón en la temporada de frío.

Tras conocer las ventajas del calentamiento del aire, se deben evaluar sus desventajas. Para empezar, es muy difícil instalar un sistema de este tipo en una casa ya construida, y no siempre es posible. No puede simplemente desmontar tuberías y radiadores para calentar el agua e instalar conductos de aire y rejillas, ya que aquí se utilizan principios completamente diferentes.

Los conductos de aire voluminosos ocuparán mucho más espacio y no se verán estéticamente agradables a lo largo de las paredes. Por lo general, se colocan detrás de techos suspendidos, paneles falsos, etc. De hecho, tal reorganización de la calefacción requerirá una revisión importante de toda la casa.

Los ductos son estructuras bastante voluminosas que se ocultan mejor detrás de un techo suspendido y en un espacio debajo del piso

Antes de comenzar a romper muros, deberá realizar cálculos de ingeniería serios. Es por eso que se recomienda organizar el calentamiento del aire en la casa en la etapa de su construcción. Y todos los cálculos necesarios se llevan a cabo durante el diseño del edificio. En este caso, puede obtener un sistema de calefacción conveniente, confiable y altamente eficiente.

Otro problema es la dependencia del calentamiento del aire de una casa privada de la disponibilidad de electricidad. El ventilador no gira, el aire caliente no se mueve, las habitaciones se enfrían tan rápido como lo hicieron. Tendrá que gastar dinero en alguna fuente alternativa de electricidad, por ejemplo, en un generador.

Principios de diseño del sistema

Al diseñar sistemas de calefacción de aire, se consideran muchos factores importantes. En primer lugar, es la demanda de calor de cada habitación separada, así como la pérdida de calor de cada habitación. Puertas, ventanas, aberturas de ventilación y otros objetos hacen que valiosos kilojulios de energía térmica salgan al exterior.

Un horno buleryan es una versión económica de un calentador que se puede utilizar para organizar el calentamiento del aire. Una excelente solución puede ser una estufa de leña de larga duración

El punto más importante es la disponibilidad de aislamiento de alta calidad del edificio. Si la casa tiene ventanas de plástico, buenas puertas y su fachada está aislada de manera confiable, la pérdida de calor será menor y los costos de calefacción se pueden reducir significativamente.Si estamos hablando de la reconstrucción del edificio, debe comenzar con diseño de aislamiento.

Después de que la necesidad de energía térmica y sus costos están correlacionados, se calcula la potencia del equipo de calefacción y se selecciona su tipo. Luego se calculan los parámetros del flujo de aire caliente. Realice cálculos aerodinámicos especiales para calcular las dimensiones requeridas de los conductos.

En la salida del conducto, se instala un difusor. Su tamaño y configuración pueden afectar la velocidad del aire.

El cálculo previo de la potencia del equipo se puede basar en las siguientes cifras: para calentar cada 10 metros cuadrados. metros de espacio necesitarán alrededor de 0.7-0.8 kW de calor. Esto se debe a que la casa está aislada adecuadamente, de lo contrario se necesitarán equipos más potentes. Pero el diseño completo y los cálculos detallados se dejan mejor a un ingeniero experimentado.

Los cálculos incorrectos pueden afectar el estado del sistema terminado muy tristemente. Los sistemas de calentamiento de aire diseñados de manera no profesional se caracterizan por problemas tales como averías frecuentes del equipo, sobrecalentamiento del aire interior, sobrecalentamiento del equipo, corrientes de aire y aumento de los niveles de ruido.

Simultáneamente con el diseño del sistema de calefacción de aire, tiene sentido pensar en la colocación de muebles estacionarios en la casa. Las rejillas de suministro y escape deben ubicarse en lugares alejados de la presencia constante de personas.

Tampoco deben ocultarse debajo de gabinetes, gabinetes u otros objetos que impidan el libre movimiento de las masas de aire.

En una casa privada de varios pisos, se recomienda instalar rejillas de escape de tal manera que en los pisos superiores el aire enfriado ingrese al sistema desde arriba, y en los pisos inferiores desde abajo. Esto proporcionará una distribución más uniforme del calor en todas las instalaciones. Lea más sobre cómo calcular el calentamiento del aire correctamente en estas cosas.

Variedades de sistemas de calentamiento de aire.

Entre los sistemas de calefacción conocidos por la ciencia, se pueden distinguir tres variedades:

• flujo directo;
• recirculación (también es gravitacional);
• recirculación con entrada parcial de aire exterior.

Los sistemas de flujo directo son los más antiguos y de diseño más simple. Se usaron en la antigua Roma y se extendieron en Londres antes de la revolución industrial y tecnológica.

Este diagrama muestra el sistema de calentamiento de aire de flujo directo del dispositivo, que se caracteriza por su baja eficiencia. Los sistemas modernos son más complejos, pero tienen una eficiencia significativamente mayor

Con un sistema de flujo directo, un dispositivo de calefacción, es decir, una estufa de leña o una chimenea, estaba ubicado en la parte inferior de la casa, de manera óptima en el sótano. El calor del aire calentado por el horno se elevó, transferido a las paredes y techos.

Para mejorar la circulación del aire caliente y la eficiencia del calentamiento, se hicieron agujeros especiales en el piso.

El aire enfriado salió de la habitación a través de las aberturas en el techo, y la estufa (chimenea) calentó nuevas masas de aire que provenían del exterior, ya que todavía no se había desarrollado un aislamiento térmico serio de los edificios en esos días.

La baja eficiencia de los sistemas de un solo paso es obvia. Requiere la combustión de una gran cantidad de combustible, pero una parte significativa del calor es absorbida por el material de las paredes, pisos y pisos.

Al mismo tiempo, las habitaciones se calientan de manera desigual: hace demasiado calor debajo y las habitaciones superiores ya no tienen tiempo para calentarse. Parte del calor generalmente salió de la casa a través del techo, junto con el aire.

Un sistema de recirculación más moderno apareció debido al desarrollo del calentamiento de gas. Los equipos de calefacción de este tipo le permiten calentar no toda la casa, sino solo masas de aire específicas. A partir de ellos, se forman flujos de aire, que se envían de abajo hacia arriba a habitaciones específicas.

Las masas de aire caliente en este caso desplazan el aire frío, que sale a través de las rejillas dispuestas en el piso de la habitación. El aire frío fluye a través de los conductos de aire hacia el calentador y regresa al sistema como una corriente caliente. El ciclo de reciclaje se repite una y otra vez.

El costo de la energía térmica con un sistema de calentamiento por recirculación es varias veces menor que cuando se usa un circuito de flujo directo. Pero hay desventajas en esta opción. Un sistema cerrado impide la renovación del aire, lo que afecta la calidad de vida en la casa.

En un sistema cerrado de calefacción de aire de recirculación, los flujos de aire circulan constantemente entre las habitaciones y el calentador, emitiendo y tomando calor.

Parte del problema se puede resolver utilizando herramientas como filtros, ionizadores, humidificadores etc. Pero los buenos dispositivos de este tipo son bastante caros, y su mantenimiento requerirá un esfuerzo adicional, así como también la automatización.

Más eficazmente, el problema de restaurar los flujos de aire se puede resolver con la ayuda de un sistema de calefacción de recirculación con una entrada parcial de aire desde el exterior.

Cuando se organiza un esquema de este tipo, se proporciona una extracción parcial de una pequeña cantidad de aire exterior y la entrada de una cantidad adecuada de masa de aire desde la calle. Como resultado, la composición del aire dentro del edificio se actualiza regularmente.

Los sistemas de recirculación funcionan según un principio gravitacional: los flujos calientes aumentan y los flujos fríos disminuyen. Desafortunadamente, no en todos los edificios, dicha circulación es bastante efectiva. En este caso, se incluye un ventilador en el sistema para forzar el proceso de recirculación.

Características de instalación del sistema

Si los cálculos se realizan a un alto nivel profesional y se realiza el diseño del sistema de calefacción de aire de la cabaña, puede realizar la instalación usted mismo.

Para hacer esto, necesitará:

• dispositivo de calentamiento;
• conductos de aire;
• fan
• rejillas
• sujetadores;
• herramienta de conductos, etc.

Como calentador, un generador de gas generalmente se usa como la opción más rentable. Los conductos pueden tener una sección transversal rectangular, cuadrada, redonda u ovalada.

Por lo general, los diseños adecuados pueden solicitarse en la fábrica que fabrica los sistemas de ventilación.

El diagrama muestra los elementos de un sistema de calentamiento de aire que permitirá la instalación de conductos de aire en estricta conformidad con la documentación de diseño.

Por lo general, los conductos de aire están hechos de acero galvanizado, son lo suficientemente livianos como para no sobrecargar las estructuras de soporte de la casa y también tienen una mayor resistencia al desgaste y la corrosión. Para conductos rígidos, se necesitan elementos especiales que proporcionen una pendiente de 45 o 90 grados. Y para productos flexibles, tales elementos no son necesarios.

Los conductos también están hechos de acero ordinario, cobre, plástico y otros materiales. Incluso hay diseños textiles de este tipo.En lugares con alta humedad se recomienda utilizar elementos de cobre, ya que son más estables para tales condiciones.

Las construcciones de plástico son relativamente económicas, se pueden usar lejos de posibles fuentes de ignición.

Los ductos se fijan debajo del techo y el piso, así como dentro de las paredes. Si es necesario colocar el conducto no dentro, sino a lo largo de la pared, se cierra con un panel falso. Montado en el techo y el piso en los extremos de los ductos. rejillas de ventilación.

Los conductos rígidos de acero galvanizado son muy confiables y duraderos. Para su instalación exitosa, necesita rodillas con un ángulo de rotación de 45 y 90 grados

Las masas de aire que se mueven dentro de la estructura pueden hacer cierto ruido. Para reducir este efecto negativo, se recomienda ocultar los conductos de aire debajo de una capa de aislamiento acústico.

Por lo general, este material también tiene propiedades de aislamiento térmico, lo que solo aumenta la eficiencia del sistema.

Para que las estructuras de calentamiento de aire produzcan el menor ruido posible durante la operación, se recomienda cubrirlas con una capa de material aislante

Vale la pena considerar la opción de adquirir conductos que ya tengan una capa aislante de este tipo. Esto simplificará y acelerará el trabajo de instalación.

Si es necesario instalar un ventilador o varios de estos dispositivos, generalmente se incluye en el sistema junto al calentador. Se suministra energía al ventilador y también proporciona una fuente de electricidad de respaldo.

El sistema también incluye uno o más filtros. Estos pueden ser filtros mecánicos que evitan la propagación de partículas de polvo. Junto con estos dispositivos, se recomienda instalar un filtro de carbón, que absorbe varios olores. Por supuesto, los filtros necesitan limpieza periódica y / o reemplazo.

Parte del conducto se conduce al exterior para proporcionar aire fresco. Este segmento se lleva al sistema de filtro y luego se suministra aire al intercambiador de calor del dispositivo de calentamiento. Si los trabajos de instalación se llevan a cabo en la etapa de construcción de una casa, su implementación generalmente no causa grandes dificultades. Lo principal es un buen proyecto.

Para mejorar el microclima en la casa, se incorporan elementos útiles como un humidificador de aire, ionizador, esterilizador ultravioleta, etc. en el sistema de calentamiento de aire. Estos elementos no son obligatorios, pero si los medios lo permiten, no los rechace.

Otro dispositivo útil es un aire acondicionado de canal. También está integrado en el sistema de conductos. Esto le permitirá usar el sistema en la estación cálida para enfriar el aire de la habitación.

Los sistemas de control automático mejoran significativamente el funcionamiento del sistema de calefacción de aire y reducen los costos de calor, además de simplificar el funcionamiento del equipo.

La etapa final es la conexión de un sistema de control automático. Necesitará sensores de temperatura del aire en las habitaciones y un panel de control con un procesador que procesará los datos recibidos y regulará el funcionamiento del equipo de calefacción.

Conclusiones y video útil sobre el tema.

Aquí se muestra información interesante sobre cálculos y diseño de calefacción de aire:

En este video puede ver dos opciones para la instalación relativamente económica de sistemas de calefacción de aire utilizando dispositivos y materiales de fabricación rusa:

La calefacción de aire es una opción valiosa y rentable para calentar una casa privada. Es más eficiente que los sistemas de agua tradicionales y puede mejorar significativamente la calidad de vida en la casa. Pero para garantizar la implementación exitosa de esta idea, el sistema debe ser calculado correctamente y diseñado profesionalmente.

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