Como organizar o aquecimento do ar de uma casa de campo: regras e esquemas de construção

Tradicionalmente, a água é usada como transportadora de calor em sistemas de aquecimento. Este método de aquecimento familiar tem vantagens e desvantagens. Ao construir sua própria casa, as possibilidades de experimentação com o proprietário são quase ilimitadas.

Faz sentido considerar alternativas. O mais interessante deles é o aquecimento do ar de uma casa de campo. Vamos nos aprofundar mais detalhadamente neste artigo.

Como aquecer a casa com ar?

O ar é um transportador de calor muito eficiente, muito mais conveniente que a água. A opção mais fácil para esse aquecimento é comum aquecedor de ventilador. Este dispositivo, composto por um ventilador e uma serpentina de aquecimento, pode aquecer uma pequena sala em literalmente minutos. Obviamente, para uma casa particular, você precisará de equipamentos mais sérios.

Como fonte de calor, você pode usar gás ou caldeira a combustível sólido. Um aquecedor elétrico também é adequado, mas essa opção é considerada não muito lucrativa, pois o custo da eletricidade aumenta significativamente.

Uma opção interessante e ecológica para aquecimento é o uso de painéis solares ou coletor solar. Tais sistemas são colocados no telhado. Eles transferem imediatamente a energia térmica do sol para o trocador de calor ou a convertem em energia elétrica barata. Neste último caso, o ventilador também pode ser alimentado pela bateria.

O ar é aquecido em um trocador de calor e entra em salas separadas através de dutos de ar. Estes são desenhos bastante volumosos feitos de metal durável. A seção transversal dos dutos é muito maior que o diâmetro do tubo de aquecimento de água.

Caldeiras a gás e outros tipos de equipamentos de aquecimento também são adequados para o aquecimento do ar. A eficiência de tais sistemas chega a 90%, eles são usados ​​não apenas em instalações residenciais, mas também em oficinas e armazéns

Mas radiadores para aquecimento de ar não são necessários. O ar quente simplesmente enche os quartos através de grades especiais. Como você sabe, o gás quente tende a subir. O ar frio será forçado a descer.

A partir daqui, o ar frio flui de volta para o trocador de calor, aquece, entra nas salas, etc.

Este diagrama ilustra um dispositivo de aquecimento de ar do tipo recirculação com uma entrada parcial de ar externo, bem como um condicionador de ar, ionizador e um limpador ultravioleta

Quase todos os sistemas de aquecimento de ar fornecem a instalação de um ventilador que bombeia ar quente e faz com que ele se mova pelo sistema de aquecimento. A presença desse dispositivo torna o sistema dependente de energia elétrica.

Você pode criar um sistema no qual o ar quente se mova naturalmente, sem nenhum ventilador. No entanto, a eficiência de tais sistemas geralmente deixa muito a desejar, uma vez que as salas, neste caso, aquecem muito lentamente.

Um argumento convincente a favor da organização de um sistema de aquecimento do ar é eliminar vazamentos acidentais e inundações com os danos resultantes à propriedade. Além disso, em caso de danos nos dutos, a automação interromperá o sistema

Características do aquecimento do ar

Comparado ao aquecimento tradicional da água, os sistemas de ar têm muitas vantagens. Por exemplo, existe uma alta eficiência desse sistema, que pode ser de 90%. A eficiência do aquecimento da água raramente chega a 65%.

Se o aquecimento do ar for organizado corretamente, o ar aquecerá as salas extremamente rapidamente, literalmente em questão de minutos. A temperatura nos quartos é regulada usando equipamento automático que liga e desliga o aquecedor, conforme necessário.

Como resultado, a casa está sempre quente e os custos de aquecimento são reduzidos. Usar um sistema de aquecimento do ar é mais fácil. Os dutos não entopem tão frequentemente quanto os tubos de aquecimento de água, respectivamente, é menos provável que precisem ser limpos.

Por razões óbvias, os proprietários de sistemas de aquecimento de ar não têm problemas com vazamentos, bem como com a ameaça de congelamento dos tubos, se a caldeira parar de funcionar por algum motivo na estação fria.

Tendo aprendido sobre as vantagens do aquecimento do ar, suas desvantagens devem ser avaliadas. Para começar, é muito difícil instalar esse sistema em uma casa já construída e nem sempre é possível. Você não pode simplesmente desmontar tubos e radiadores para aquecimento de água e instalar dutos e grades de ar, pois princípios completamente diferentes são usados ​​aqui.

Dutos de ar volumosos ocupam muito mais espaço e não parecerão esteticamente agradáveis ​​ao longo das paredes. Geralmente eles são colocados atrás de tetos falsos, painéis falsos, etc. De fato, essa reorganização do aquecimento exigirá uma grande reforma de toda a casa.

Os dutos são estruturas bastante volumosas que são melhor escondidas atrás de um teto suspenso e em um espaço sob o piso

Antes de começar a quebrar paredes, você terá que realizar sérios cálculos de engenharia. É por isso que é recomendável organizar o aquecimento do ar na casa na fase de sua construção. E todos os cálculos necessários são realizados durante o projeto do edifício. Nesse caso, você pode obter um sistema de aquecimento conveniente, confiável e altamente eficiente.

Outro problema é a dependência do aquecimento do ar de uma casa particular na disponibilidade de eletricidade. O ventilador não gira, o ar quente não se move, os quartos esfriam tão rápido quanto eles. Você terá que gastar dinheiro com alguma fonte alternativa de eletricidade, por exemplo, em um gerador.

Princípios de design do sistema

Ao projetar sistemas de aquecimento de ar, muitos fatores importantes são considerados. Primeiro de tudo, é a demanda de calor de cada sala separada, bem como a perda de calor para cada sala. Portas, janelas, aberturas de ventilação e outros objetos fazem quilojoules preciosos de energia térmica sair para fora.

Um forno bulery é uma versão econômica de um aquecedor que pode ser usado para organizar o aquecimento do ar. Uma excelente solução pode ser um fogão a lenha de queima longa

O ponto mais importante é a disponibilidade de isolamento de alta qualidade do edifício. Se a casa tiver janelas de plástico, boas portas e sua fachada for isolada de maneira confiável, a perda de calor será menor e os custos de aquecimento poderão ser significativamente reduzidos.Se se trata da reconstrução do edifício, você deve começar com projeto de isolamento.

Após a necessidade de energia térmica e seus custos serem correlacionados, a potência do equipamento de aquecimento é calculada e seu tipo é selecionado. Em seguida, os parâmetros do fluxo de ar quente são calculados. Realize cálculos aerodinâmicos especiais para calcular as dimensões necessárias dos dutos.

Na saída do duto, um difusor está instalado. Seu tamanho e configuração podem afetar a velocidade do ar

O pré-cálculo da potência do equipamento pode ser baseado nas seguintes figuras: para aquecimento a cada 10 metros quadrados. metros de espaço precisarão de 0,7-0,8 kW de calor. Desde que a casa seja adequadamente isolada, caso contrário, serão necessários equipamentos mais potentes. Mas é melhor deixar o projeto completo e os cálculos detalhados para um engenheiro experiente.

Cálculos incorretos podem afetar o estado do sistema final com muita tristeza. Os sistemas de aquecimento de ar projetados de maneira não profissional caracterizam-se por problemas como falhas frequentes do equipamento, superaquecimento do ar interno, superaquecimento do equipamento, correntes de ar e aumento dos níveis de ruído.

Simultaneamente ao design do sistema de aquecimento do ar, faz sentido pensar na colocação de móveis fixos na casa. As grades de suprimento e exaustão devem estar localizadas em locais afastados da presença constante de pessoas.

Eles também não devem ser escondidos sob armários, armários ou outros objetos que impeçam a livre circulação de massas de ar.

Em uma casa particular de vários andares, é recomendável instalar grades de exaustão de forma que, nos pisos superiores, o ar refrigerado seja aspirado para o sistema por cima e nos andares inferiores por baixo. Isso fornecerá uma distribuição mais uniforme do calor pelas instalações. Leia mais sobre como calcular o aquecimento do ar corretamente em essas coisas.

Variedades de sistemas de aquecimento de ar

Entre os sistemas de aquecimento conhecidos pela ciência, três variedades podem ser distinguidas:

• fluxo direto;
• recirculação (também é gravitacional);
• recirculação com entrada parcial de ar externo.

Os sistemas de fluxo direto são os mais antigos e mais simples em design. Eles foram usados ​​na Roma antiga e foram difundidos em Londres antes da revolução industrial e tecnológica.

Este diagrama mostra o sistema de aquecimento de ar de fluxo direto do dispositivo, caracterizado por baixa eficiência. Os sistemas modernos são mais complexos, mas têm uma eficiência significativamente maior

Com um sistema de fluxo direto, um dispositivo de aquecimento, isto é, um fogão a lenha ou lareira, estava localizado na parte inferior da casa, idealmente no porão. O calor do ar aquecido pelo forno aumentou, transferido para as paredes e tetos.

Para melhorar a circulação do ar quente e a eficiência do aquecimento, foram feitos orifícios especiais no piso.

O ar resfriado saiu da sala através das aberturas no teto, e o fogão (lareira) aqueceu as novas massas de ar que vinham de fora, uma vez que o isolamento térmico dos edifícios naquela época ainda não havia sido desenvolvido.

A baixa eficiência dos sistemas únicos é óbvia. Requer a combustão de uma grande quantidade de combustível, mas uma parte significativa do calor é absorvida pelo material das paredes, pisos e pisos.

Ao mesmo tempo, as salas aquecem de maneira desigual: está muito quente embaixo e as salas superiores não têm mais tempo para aquecer. Parte do calor geralmente saía da casa através do telhado, junto com o ar.

Um sistema de recirculação mais moderno apareceu devido ao desenvolvimento do aquecimento a gás. Equipamentos de aquecimento desse tipo permitem aquecer não toda a casa, mas apenas massas de ar específicas. A partir deles, formam-se fluxos de ar, que são enviados de baixo para salas específicas.

Neste caso, as massas de ar quente deslocam o ar frio, que sai pelas grades dispostas no chão da sala. O ar frio flui através dos dutos de ar para o aquecedor e retorna ao sistema como um fluxo quente. O ciclo de reciclagem é repetido várias vezes.

O custo da energia térmica com um sistema de aquecimento por recirculação é várias vezes menor do que quando se usa um circuito de fluxo direto. Mas há desvantagens nesta opção. Um sistema fechado evita a renovação do ar, o que afeta a qualidade de vida da casa.

Em um sistema de aquecimento de ar de recirculação fechado, os fluxos de ar circulam constantemente entre as salas e o aquecedor, emitindo e recebendo calor

Parte do problema pode ser resolvida usando ferramentas como filtros, ionizadores, umidificadores etc. Mas bons dispositivos desse tipo são muito caros e sua manutenção exigirá esforço adicional, além de automação.

Mais efetivamente, o problema de restaurar os fluxos de ar pode ser resolvido com a ajuda de um sistema de aquecimento por recirculação com entrada parcial de ar do lado de fora.

Ao organizar esse esquema, é fornecida uma retirada parcial de uma pequena quantidade de ar externo e a entrada de uma quantidade adequada de massa de ar da rua. Como resultado, a composição do ar no interior do edifício é atualizada regularmente.

Os sistemas de recirculação operam segundo um princípio gravitacional: fluxos quentes aumentam e fluxos frios diminuem. Infelizmente, não em todo edifício, essa circulação é bastante eficaz. Nesse caso, um ventilador é incluído no sistema para forçar o processo de recirculação.

Recursos de instalação do sistema

Se os cálculos forem realizados em um nível profissional alto e o projeto do sistema de aquecimento do ar da casa de campo for feito, você poderá executar a instalação sozinho.

Para fazer isso, você precisará de:

• dispositivo de aquecimento;
• dutos de ar;
• fã
• grades;
• prendedores;
• ferramenta de canalização, etc.

Como aquecedor, um gerador de gás é geralmente usado como a opção mais econômica. Os dutos podem ter uma seção retangular, quadrada, redonda ou oval.

Projetos geralmente adequados podem ser encomendados na fábrica que fabrica sistemas de ventilação.

O diagrama mostra os elementos de um sistema de aquecimento do ar que permitirá a instalação de dutos de ar em estrita conformidade com a documentação do projeto

Normalmente, os dutos de ar são feitos de aço galvanizado, são leves o suficiente para não sobrecarregar as estruturas de suporte da casa e também têm maior resistência ao desgaste e à corrosão. Para dutos rígidos, são necessários elementos especiais que fornecem uma inclinação de 45 ou 90 graus. E para produtos flexíveis, esses elementos não são necessários.

Os dutos também são feitos de aço, cobre, plástico e outros materiais comuns. Existem até desenhos têxteis desse tipo.Em locais com alta umidade, recomenda-se o uso de elementos de cobre, pois são mais estáveis ​​para tais condições.

Construções plásticas são relativamente baratas, podem ser usadas longe de fontes potenciais de ignição.

Os dutos são fixados sob o teto e o piso, bem como dentro das paredes. Se for necessário colocar o duto não dentro, mas ao longo da parede, ele será fechado com um painel falso. Montado no teto e no chão nas extremidades dos dutos grades de ventilação.

Os dutos de aço galvanizado rígido são muito confiáveis ​​e duráveis. Para uma instalação bem-sucedida, você precisa de joelhos com um ângulo de rotação de 45 e 90 graus

As massas de ar que se deslocam dentro da estrutura podem produzir um certo ruído. Para reduzir esse efeito negativo, é recomendável ocultar os dutos de ar sob uma camada de isolamento acústico.

Normalmente, este material também possui propriedades de isolamento térmico, o que aumenta apenas a eficiência do sistema.

Para que as estruturas de aquecimento do ar produzam o mínimo de ruído possível durante a operação, é recomendável cobri-las com uma camada de material isolante

Vale a pena considerar a opção de adquirir dutos que já possuem essa camada isolante. Isso simplificará e agilizará o trabalho de instalação.

Se houver a necessidade de instalar um ventilador ou vários desses dispositivos, ele geralmente será incluído no sistema próximo ao aquecedor. A energia é fornecida ao ventilador e também fornece uma fonte alternativa de eletricidade.

O sistema também inclui um ou mais filtros. Estes podem ser filtros mecânicos que impedem a propagação de partículas de poeira. Juntamente com esses dispositivos, é recomendável instalar um filtro de carvão que absorva vários odores. Obviamente, os filtros precisam de limpeza e / ou substituição periódica.

Parte do duto é levada para fora para fornecer ar fresco. Esse segmento é trazido para o sistema de filtro e, em seguida, o ar é fornecido ao trocador de calor do dispositivo de aquecimento. Se os trabalhos de instalação são realizados na fase de construção de uma casa, sua implementação geralmente não causa grandes dificuldades. O principal é um bom projeto.

Para melhorar o microclima da casa, elementos úteis como umidificador de ar, ionizador, esterilizador ultravioleta etc. são incorporados ao sistema de aquecimento do ar. Esses elementos não são obrigatórios, mas se os meios permitirem, não os recuse.

Outro dispositivo útil é um ar condicionado de canal. Também é integrado ao sistema de dutos. Isso permitirá que você use o sistema na estação quente para resfriar o ar da sala.

Os sistemas de controle automático melhoram significativamente a operação do sistema de aquecimento do ar e reduzem os custos de aquecimento, além de simplificar a operação do equipamento

O estágio final é a conexão de um sistema de controle automático. Você precisará de sensores de temperatura do ar nas salas e um painel de controle com um processador que processe os dados recebidos e regule a operação do equipamento de aquecimento.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Informações interessantes sobre cálculos e projetos de aquecimento de ar são mostradas aqui:

Neste vídeo, você pode ver duas opções para instalação relativamente barata de sistemas de aquecimento de ar usando dispositivos e materiais de fabricação russa:

O aquecimento do ar é uma opção digna e lucrativa para aquecer uma casa particular. É mais eficiente que os sistemas de água tradicionais e pode melhorar significativamente a qualidade de vida da casa. Mas, para garantir a implementação bem-sucedida dessa ideia, o sistema deve ser corretamente calculado e projetado profissionalmente.

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