Aquecimento de ar DIY: tudo sobre sistemas de aquecimento de ar

A prática mostra que a grande maioria dos proprietários residentes na Rússia escolhe sistemas de aquecimento com líquido refrigerante para aquecimento. Talvez uma vez essa tenha sido a opção mais prática.

Mas a tecnologia está evoluindo e projetos cada vez mais eficientes estão surgindo. Como vários sistemas de aquecimento de ar que permitem aquecer rápida e economicamente qualquer ambiente.

O princípio de operação e tipos de aquecimento do ar

Você precisa saber que existem dois tipos diferentes aquecimento de ar, cada um dos quais pode ser usado na prática.

O primeiro é implementado em sistemas com aquecedor. Em essência, é semelhante ao aquecimento com um líquido de refrigeração, com a diferença de que o ar quente é usado em vez do líquido. O aquecedor de canal aquece o ar, que se move através de tubos especiais para salas aquecidas.

Cheio de ar quente dutos de ar aqueça a sala. Hoje, esses sistemas não são amplamente utilizados, pois durante a operação, os canais são inevitavelmente danificados. Pela alternância de aquecimento e resfriamento, os dutos de ar se expandem ou contraem, o que enfraquece as articulações e as rachaduras que aparecem nas paredes.

Isso leva à interrupção do processo de distribuição de ar e, como conseqüência, ao aquecimento desigual das instalações, o que é indesejável. Mais prático é considerado um sistema de aquecimento ao ar livre.

Um dispositivo de aquecimento do ar tem muito em comum com a vista tradicional da água e o vapor menos comum. A principal diferença é a falta de aparelhos de aquecimento padrão - radiadores

O princípio de sua ação é o seguinte. O gerador de calor aquece o ar, que é alimentado através de um sistema de tubulação às salas aquecidas. Aqui ele sai e se mistura com o ar presente na sala, aumentando a temperatura nela.

O ar resfriado desce, onde entra nos tubos especiais e através deles entra novamente no gerador de calor para aquecimento.

O líquido de arrefecimento dos sistemas de aquecimento do ar pertence à categoria de secundário, porque antes disso, é aquecido pelo transportador de calor primário - vapor ou água (+)

De acordo com o raio de ação do sistema de aquecimento, o ar aquecido é dividido em local e central. O primeiro inclui os circuitos destinados a atender um objeto (uma casa de campo, um quarto, dois ou mais quartos adjacentes), o segundo são prédios de apartamentos, instalações públicas e industriais

Todos os sistemas são divididos em circuitos com recirculação completa do líquido de refrigeração, com recirculação parcial e fluxo direto.

Os sistemas locais com recirculação total do ar são o canal (a) e o canal (b). Estes são esquemas com o movimento natural do ar aquecido. Se o aquecimento for combinado com a ventilação, serão utilizados outros esquemas (c, d) com recirculação parcial. De acordo com qual parte do ar é misturada com a massa de ar na sala sem se mover pelos canais

Todos os sistemas centrais pertencem à categoria de fluxo direto. Para eles, o refrigerador de ar é aquecido no centro de aquecimento do edifício e depois entregue às instalações através de distribuidores de ar. Os circuitos centrais são apenas canal.

Os sistemas de ar de fluxo direto são muito caros para o setor privado. Eles são organizados onde a ventilação é construída, processando a massa de ar, igual em volume à massa de ar necessária para o aquecimento

O aquecimento central do ar é organizado em instalações que produzem ou utilizam materiais inflamáveis, tóxicos, explosivos, etc. substâncias.No arranjo de casas de campo, esse tipo é usado se for necessário o transporte de ar aquecido a longa distância.

A organização do esquema para comerciantes privados é impraticável devido à necessidade de usar equipamentos de ventilação potentes.

Variações ativas do sistema

Hoje, existem várias variedades de aquecimento de ar, sendo que cada uma delas é necessária para se familiarizar com todos que instalarão um projeto semelhante em sua casa. Os sistemas podem ser classificados de acordo com vários critérios. Vamos começar com o método de circulação de ar. Com base nisso, dois tipos principais podem ser distinguidos.

A circulação natural assume que o ar aquecido sobe e se move de forma independente através de tubulações. Portanto, as saídas dos dutos estão localizadas apenas na parte superior das instalações

Sistema de circulação de ar natural

Para a operação deste projeto, é usada a propriedade do ar quente para subir. O gás aquecido sobe para as salas através dos dutos dispostos nas paredes e sai pelas aberturas localizadas no teto da sala.

A principal vantagem de tais sistemas é o baixo custo, pois não há necessidade de gastar dinheiro em equipamentos adicionais.

No entanto, existem algumas deficiências significativas. Primeiro de tudo, a velocidade com que o ar sobe através dos canos é pequena. Assim, a sala será aquecida por um longo tempo.

Além disso, ao usar aquecimento com circulação natural, muitas vezes é necessário organizar as saídas do duto na parte superior da sala, o que nem sempre é conveniente.

O peso pesado menos do aquecimento gravitacional do ar (isto é, circuitos com o movimento natural do líquido de refrigeração) está no raio de ação limitado. Varia na faixa de 8 a 10 m

Projeto da Força Aérea

Tais sistemas estão necessariamente equipados com uma unidade de ventilação, cuja potência depende do comprimento e do número de dutos. Para grandes áreas, será necessária a instalação de vários dispositivos. O principal objetivo do equipamento é avançar o ar aquecido através dos dutos para as salas aquecidas. Como resultado, sua velocidade aumenta e os quartos são aquecidos no menor tempo possível.

Apesar da necessidade de instalar ventiladores, esses sistemas são, em última análise, mais econômicos. Devido ao aumento da taxa de troca de ar, o sistema aspira o ar resfriado a uma temperatura suficientemente alta da sala.

Ele simplesmente não tem tempo para esfriar para os valores mínimos. Muito menos energia é gasta em seu reaquecimento, o que geralmente proporciona uma economia significativa de custos.

Para estimular o movimento do ar para o consumidor, os sistemas de aquecimento são equipados com ventiladores, que os transferem para a categoria de voláteis, mas aumentam significativamente a eficiência

Na localização dos dutos, os sistemas de aquecimento também podem ser divididos em dois grupos.

Aquecimento por piso radiante

Uma característica distintiva do sistema são cabos de dutos embutidos no piso ou integrados no rodapé. O resultado é a distribuição mais eficaz de ar aquecido que entra na parte inferior da sala.

O ar quente tende a subir, como resultado da mistura rápida de massas de ar e a sala aquece mais rapidamente.

O aquecimento por piso radiante sugere que os condutores dos dutos de ar estão localizados em rodapés ou embutidos diretamente no revestimento do piso

Sistemas de ar suspenso

O esquema pressupõe a presença de dutos de ar embutidos no teto ou nas paredes, cujas descobertas estão localizadas estritamente na parte superior da sala. Na maioria das vezes sob o teto. Como opção, são encontrados dutos suspensos com as mesmas conclusões.

É certo que esses sistemas são geralmente menos estéticos do que as contrapartes montadas no chão. Embora existam maneiras de decorar e mascarar os dutos.

Além disso, o uso do sistema de piso sugere que a temperatura do ar abaixo será a mais alta. A metade superior da sala ficará um pouco mais fria.

Os médicos consideram essa distribuição de temperatura a melhor para os seres humanos. Além disso, as saídas do duto embutidas no piso ou no rodapé são quase invisíveis, o que melhora muito a aparência da sala.

A principal desvantagem dos sistemas suspensos, que é especialmente indesejável para residências particulares, é considerada mais baixa do que acima, a temperatura do ar perto do chão. O ar aquecido aquece a parte superior da sala de maneira mais rápida e intensa, enquanto o piso permanece fresco. É por isso que esses sistemas raramente são usados ​​em edifícios residenciais ou são combinados com algum tipo de aquecimento.

De acordo com o método de troca de calor, todos os sistemas de aquecimento de ar são divididos em três tipos.

Os dutos suspensos são melhor instalados na fase de construção do edifício. Nesse caso, eles podem ser mascarados durante o trabalho de acabamento.

Circuito de aquecimento de fluxo direto

A versão de fluxo direto é conhecida há vários séculos. Tais sistemas foram aquecidos pelos antigos romanos e russos medievais. O princípio do aquecimento por fluxo direto é muito simples. Na parte inferior do edifício, na maioria das vezes no porão, é instalado um dispositivo de aquecimento que aquece o ar que entra nele. Em seguida, as massas de ar aquecido através dos dutos entram nas salas aquecidas.

A figura mostra um diagrama da disposição do tipo de fluxo direto do aquecimento do ar. Tais projetos foram usados ​​na Roma antiga.

Depois disso, depois de passar por eles, eles são exibidos na rua. Assim, a energia térmica é gasta não apenas no aquecimento das instalações, mas também no sentido literal do “aquecimento das ruas”. É por isso que o sistema de fluxo direto é considerado o menos eficiente de todos e possui os mais altos custos iniciais e operacionais.

A principal vantagem deste projeto é a ventilação completa das salas aquecidas. É utilizado apenas quando é necessário um volume de ventilação igual ao volume de massas de ar necessárias para o aquecimento. Essa condição pode ser obrigatória nas salas de operações em que trabalham com explosivos, perigosos para a saúde ou com substâncias desagradáveis.

Para aquecimento doméstico, um sistema único é usado raramente. Se, por algum motivo, for necessário instalá-lo, vale a pena instalar equipamentos para recuperação adicional.

Pode ser um trocador de ar, que permitirá que você use parte do calor do ar de saída para aquecer as massas de ar de suprimento. Assim, será possível reduzir um pouco os custos operacionais.

Sistema de aquecimento por recirculação

As instalações são aquecidas usando um circuito fechado. Primeiro, o ar é aquecido por um gerador de calor e se move pelos canos dentro da sala.

Aqui, gradualmente, esfria e começa a afundar no chão, onde estão localizadas as entradas dos dutos de exaustão. Uma vez neles, o ar resfriado se move para o gerador de calor, onde é novamente aquecido e o ciclo se repete.

Sistemas com recirculação completa da massa de ar são utilizados se não houver necessidade de organização da ventilação artificial da sala

Esse esquema é o mais eficiente possível, pois a perda de calor é praticamente eliminada. Sua principal desvantagem é a baixa qualidade do ar que circula dentro de salas aquecidas.

Portanto, é frequentemente usado para aquecer salas ou armazéns não residenciais. Se esse esquema for usado em edifícios residenciais, é necessária a instalação de equipamento adicional para ionização e umidificação do ar.

Esquema de Recirculação Parcial

Esse sistema permite nivelar a principal desvantagem do esquema de recirculação - baixa qualidade do ar. Para isso, um adicional equipamento de ventilaçãoque pega o ar externo e o mistura nas proporções necessárias às massas de ar que circulam dentro de casa. Tudo o resto é semelhante a um esquema de recirculação completo.

Sistemas de recirculação parcial tomam parte do ar do lado de fora e misturam-no com parte da massa de ar na sala. A mistura é aquecida com um aquecedor até a temperatura necessária e depois é enviada para a sala com um ventilador

O sistema é caracterizado pela flexibilidade máxima e é capaz de trabalhar em vários modos: como ventilação, como aquecimento ou como aquecimento e ventilação combinados.

Nesse caso, ele pode levar qualquer quantidade desejada de ar, aquecer ou até esfriar até a temperatura desejada. O esquema de recirculação parcial é considerado ideal para a disposição do aquecimento do ar em uma casa particular.

Argumentos para a escolha de um sistema de ar

Comparado aos sistemas de fluidos convencionais, circuitos de ar tem benefícios significativos. Vamos considerá-los com mais detalhes.

1. Alta eficiência de sistemas de ar.O desempenho dos circuitos de aquecimento do ar atinge cerca de 90%.
2. Capacidade de desativar / ativar o equipamento a qualquer momento do ano. A interrupção do trabalho é possível mesmo nos resfriados de inverno mais severos. Isso significa que um sistema de aquecimento desconectado não se deteriora a baixas temperaturas, o que, por exemplo, é inevitável para o aquecimento da água. Você pode ativá-lo a qualquer momento.
3. Baixo custo operacional do aquecimento do ar. Não é necessário comprar e instalar equipamentos caros: válvulas de corte, adaptadores, radiadores, tubos, etc.
4. A possibilidade de combinar aquecimento e ar condicionado. O resultado da união permite manter uma temperatura confortável no edifício em qualquer estação do ano.
5. Baixa inércia do sistema. Isso fornece um aquecimento extremamente rápido das instalações.
6. A capacidade de instalar adicionais equipamento, que é usado para manter um microclima ideal. Podem ser ionizadores, umidificadores, esterilizadores e similares. Graças a isso, você pode escolher uma combinação de dispositivos e filtros que atenda exatamente às necessidades dos moradores da casa.
7. O aquecimento mais uniforme dos quartos sem zonas de aquecimento local. Essas áreas problemáticas geralmente estão localizadas perto de radiadores e fogões. Devido a isso, é possível evitar diferenças de temperatura e suas conseqüências - condensação indesejável do vapor de água.
8. Universalidade. O aquecimento do ar pode ser usado para aquecer salas de qualquer tamanho, localizadas em qualquer piso.

O sistema também tem algumas desvantagens. Entre os mais significativos, vale destacar a dependência energética do projeto. Assim, quando ocorre uma queda de energia, o aquecimento deixa de funcionar, o que é especialmente visível em áreas com queda de energia. Além disso, o sistema requer manutenção e monitoramento freqüentes.

O aquecimento do ar é muito econômico. Os custos iniciais de seu arranjo são pequenos, os custos operacionais também são baixos

Outra característica negativa do aquecimento do ar é que a instalação da estrutura deve ser realizada durante o processo de construção. O sistema instalado não está sujeito a modernização e praticamente não altera suas características operacionais.

Se necessário, é possível instalar o aquecimento do ar no edifício construído, mas, neste caso, apenas os dutos de ar suspensos são usados, o que não é esteticamente e nem sempre é eficaz.

Os principais elementos do sistema de aquecimento

Antes de instalar o aquecimento do ar com suas próprias mãos, você precisa se familiarizar com os elementos dos quais ele consiste.

Aparelhos de aquecimento do ar

O principal objetivo do equipamento é aquecer o ar que entra na temperatura desejada. Para isso, quase todas as fontes de calor conhecidas podem ser usadas.

Dependendo do tipo de dispositivo de aquecimento, as massas de ar são passadas por um trocador de calor com vapor quente, água etc. ou aquecidas diretamente dentro do aquecedor.

Os geradores de calor utilizados para aquecer o ar no sistema de aquecimento de ar não devem aquecê-lo a temperaturas acima de 70º, para que, após a mistura com o ar na sala, ele não perca suas propriedades como meio de inalação (+)

Na prática, quatro tipos de estruturas são usados ​​como geradores de calor para sistemas de aquecimento de ar:

• Sistemas de combustível de aquecimento direto. Neles, o ar é aquecido pelo calor obtido pela combustão de qualquer combustível. Este tipo inclui carvão, gás, diesel, pelotas e outros aquecedores.
• Aquecimento direto de equipamentos elétricos. É um potente aquecedor de ventoinha que se conecta aos dutos.
• Dispositivos de aquecimento indireto. Supõe-se que exista um trocador de calor no qual circule líquido quente. O último pode ser aquecido de qualquer maneira: usando um fogão a lenha ou qualquer outro dispositivo de aquecimento. Como alternativa, considere conectar um líquido de refrigeração de um sistema de aquecimento centralizado.
• O design combinado. Representa dois, às vezes três sistemas de tipos diferentes, combinados em um design comum. A opção mais eficaz e prática é obtida combinando um sistema elétrico e líquido.

A última opção é considerada a mais bem-sucedida, porque esse equipamento pode fornecer calor à casa, mesmo em caso de falta de energia ou problemas de combustível. No entanto, por razões óbvias, esses dispositivos são de grande custo. Gastar dinheiro com eles nem sempre é justificado, especialmente se as falhas de energia forem extremamente raras.

Os principais dutos são feitos de metal galvanizado. Estas são estruturas rígidas às quais as dobras flexíveis estão conectadas.

Canais para circulação de massas de ar

O sistema de aquecimento do tipo canal não pode funcionar sem uma rede de dutos. Nelas, as massas de ar se deslocam para as instalações e retornam ao gerador de calor. Na maioria das vezes, o transporte circular é usado, uma vez que estruturas de tubo único, que também podem ser usadas, possuem funcionalidade limitada e um grande número de desvantagens. No desenho, esse design se assemelha a duas árvores.

O papel dos troncos é desempenhado por duas tubulações rígidas de tronco feitas de metal galvanizado. Um deles está dando, o segundo é retorno. "Ramos" são conectados a eles através de adaptadores.

Estes são dutos flexíveis de uma seção menor que se estende até as salas. São necessariamente selados com fita de alumínio e isolados. O isolamento, nesse caso, não apenas retém o calor, mas também absorve os sons.

Para o isolamento, como regra, é usado o isolamento de diferentes marcas. Para rodovias, uma espessura de revestimento de 3 a 10 mm é selecionada. Para a distribuição de canais, é adequado um material com uma espessura de 25 a 30 mm.

Dentro de edifícios de um andar, o ar aquecido é direcionado de baixo para cima, para que os dutos de ar possam ser montados no chão. Em edifícios de dois andares, uma rede de dutos pode ser instalada no teto do primeiro andar ou na espessura do piso.

Os dutos devem ser isolados. O material isolante não apenas economiza calor, mas também absorve sons

Nesse caso, o ar quente é fornecido ao térreo pelo teto.As saídas do duto de ar no segundo andar estão localizadas na parte inferior das paredes internas e no piso. O retorno também é colocado de maneiras diferentes.

No térreo, as aberturas para a coleta de ar resfriado estão no nível do piso. No segundo, pelo contrário, perto do teto. As massas de ar superaquecido são coletadas aqui, que entram na linha de retorno.

Ventiladores para circulação de ar

As massas de ar dentro dos dutos são transportadas à força. Esta operação é realizada por especial fãs do tipo duto. O equipamento é instalado nos dutos de retorno e de suprimento. Além disso, na maioria das vezes também são elementos estruturais de um aquecedor de ar.

Ao escolher um ventilador, além das características técnicas, é recomendável levar em consideração os seguintes parâmetros:

• a capacidade de trabalhar em velocidades diferentes;
• nível mínimo de ruído;
• falta de sensibilidade a quedas de tensão;
• equipado com um sistema de partida suave;
• a capacidade de ajustar suavemente a velocidade do equipamento.

Você precisa entender que os ventiladores são responsáveis ​​pelo desempenho do cabeçote de pressão do equipamento, de fato, determiná-lo. Portanto, os parâmetros técnicos do equipamento devem corresponder exatamente às especificidades de um sistema específico.

Diagrama de instalação da ventoinha no canal dentro do duto: 1 - ventoinha do tipo axial; 2 - um aerotermo construído de tubos de cobre com placas de alumínio; 3 - difusor de ar com abas que mudam de direção

Distribuição de vazão: grades e difusores

Todos os dutos de ar adequados são conectados a grades de ventilação ou difusores. Esses elementos são projetados para separar os fluxos de ar destinados ao aquecimento, ventilação e ar condicionado, bem como para a distribuição uniforme dos fluxos de ar dentro da sala.

Estão disponíveis dispositivos para piso, parede e teto, entre os quais você encontra modelos com persianas móveis ajustáveis.

Abas e válvulas na aba

Os elementos são projetados para ajustar o rendimento do sistema de aquecimento. As válvulas de borboleta devem ser montadas nos dutos de alimentação. Os dispositivos regulam a pressão das massas de ar que entram em salas diferentes e possibilitam corrigi-lo, se necessário.

As válvulas são equipadas com várias seções de dutos. É obrigatório instalar válvulas de suprimento que regulem o fluxo de ar da rua.

Além das válvulas que controlam o fluxo e a saída do fluxo de ar, os sistemas de ventilação estão equipados com válvulas de exaustão de fumaça e análogos de combate a incêndio. Em caso de incêndio, evitam a propagação de fogo e gases que estimulam a queima de fumos, removem fumos e fumos das instalações

Equipamento de preparação de ar

Dado que o aquecimento do ar é frequentemente combinado com sistemas de ar condicionado, o ar condicionado está se tornando uma opção popular. Nesse caso, o design é equipado com vários filtros: carbono, mecânico, eletrostático.

Eles purificam o ar de todos os tipos de impurezas. Além disso, umidificadores, ionizadores, anemostatos de ventilação, esterilizadores, desumidificadores e equipamentos semelhantes.

É assim que um difusor se parece, distribuindo uniformemente os fluxos na saída do duto

Sistemas de controle automático

O aquecimento do ar por si só, e especialmente combinado com ventilação e ar condicionado, é considerado um sistema bastante complexo. Para coordenar seu funcionamento, são utilizadas unidades de controle automático, que permitem alterar com rapidez e precisão os parâmetros do sistema.

Se necessário, o proprietário pode definir as características de que precisa, obtendo o microclima mais confortável da casa para ele.

As unidades de controle variam em funcionalidade e são selecionadas individualmente para cada sistema de aquecimento específico.A automação adequadamente selecionada permite não apenas controlar totalmente o aquecimento do ar, mas também alterar as configurações incluídas no programa à distância, distribuir os fluxos de ar de maneira dividida em zonas e ativar o aquecimento no sistema doméstico inteligente.

Características do cálculo competente

Apesar das garantias dos infelizes mestres, é muito difícil calcular independentemente o aquecimento do ar. Tal tarefa só pode ser realizada por especialistas.

O cliente pode apenas verificar a disponibilidade de todos os pontos do projeto, incluindo:

• Determinação da perda de calor de cada uma das salas aquecidas.
• Tipo de equipamento de aquecimento indicando a energia necessária, que deve ser calculada com base na perda real de calor.
• A quantidade necessária de ar aquecido, levando em consideração a potência do aquecedor selecionado.
• A seção necessária dos dutos, seu comprimento, etc.

Estes são os principais pontos de cálculo do sistema de aquecimento. Será correto solicitar um projeto a especialistas. Como resultado, o cliente receberá várias opções de cálculo, das quais será possível escolher e traduzir em realidade a solução mais apreciada.

O sistema de aquecimento do ar é uma estrutura complexa composta por muitos elementos. Para o seu cálculo, é melhor atrair profissionais, familiarizar-se com os componentes, vale a pena estudar o esquema em detalhes (+)

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Por que escolher o aquecimento do ar:

Como calcular você mesmo o sistema de aquecimento do ar:

Noções básicas de como organizar o aquecimento do ar em uma casa particular:

O aquecimento do ar é um dos sistemas seguros, econômicos, extremamente duráveis ​​e confiáveis. É por isso que está se tornando cada vez mais popular. É muito simples equipar o sistema de forma independente, mas é improvável que cálculos competentes possam ser feitos.

Possíveis erros levarão a uma diminuição da eficiência do sistema, rascunhos constantes e outras conseqüências desagradáveis. É ideal obter um projeto preparado profissionalmente e, se desejar, dar vida a ele com suas próprias mãos.

Deseja contar fatos interessantes sobre a construção do aquecimento do ar ou sobre o uso do sistema? Tem dúvidas ou reclamações sobre as informações propostas? Por favor, escreva comentários no bloco abaixo.