Luftvärme med egna händer: allt om luftvärmesystem

Praktiken visar att de allra flesta husägare i Ryssland väljer system med flytande värmebärare för uppvärmning. Kanske var det en gång i tiden det mest praktiska alternativet.

Men tekniken utvecklas och allt effektivare konstruktioner dyker upp. Som olika luftvärmesystem som snabbt och ekonomiskt värmer upp alla rum.

Arbetsprincip och typer av luftvärme

Du bör veta att det finns två olika typer av luftvärme, och var och en kan användas i praktiken.

Den första realiseras i system med luftvärmare. Den är i princip analog med uppvärmning med flytande värmebärare med den skillnaden att man använder uppvärmd luft istället för vätska. Kanalvärmaren värmer upp luft som rör sig genom särskilda rör till de uppvärmda rummen.

Fyllda med varm luft luftkanaler värmar rummet. Sådana system används sällan idag, eftersom kanalerna oundvikeligen skadas under drift. Av växlingen mellan uppvärmning och avkylning expanderar och drar ihop sig kanalerna, vilket försvagar fogarna och skapar sprickor i väggarna.

Detta leder till störning av luftfördelningen och, följaktligen, till ojämn uppvärmning av rum, vilket är oönskat. Ett mer praktiskt system anses vara luftvämre av öppen ty.

I uppbyggnaden av luftvämre finns många likheter med traditionellt vattenburna och mindre vanliga ångsystem. Huvdskillnaden är avsaknaden av standardvärmeapparater – radiatorer.

Princien för dess funktion är följande. Värmeeneratoren värmar upp luften, som genom ett rörsystem leds in i de rum som ska värmas. Här kommer den ut och blandas med luften i rummet, vilket höjer temperaturn.

Den avkylda luften leds nedåt, där den kommer in i sreciella rör och återvärder till värmeeneratoren för uppvärmning.

Värmebärren i luftvärmeystem tillhör kategrin sekundär, eftersom den först värms up av en primär värmebärare – ånga och vatten (+)

Beroende på verkningsradien delas luftvärmeystem in i lokala och centrla. Tll de först hör kretsar avsedda att betjäna ett enda objekt (vila, rum, två eller flera intiligande rum), til de senare flerbostadshus, offentliga anlägningar och industiobekt.

Alla system indelas i schema med fullstän dig recirculation av värmebärare, delvis recirculation och enångsflöde.

Lokala system med full återcirkulation av luft kan vara kanal- (a) eller kanallösa (b). Detta är scheman med naturlig rörelse av uppvärmd luft. Om uppvärmning kombineras med ventilation används andra scheman (c, d) med partiell återcirkulation. Därigenom blandas en del luft in i den befintliga luftmassan i rummet utan att röra sig genom kanaler.

Alla centrala system tillhör kategorin direktflödessystem. För dem värms luftbärarvärmen i byggnadens värmecentral och levereras sedan till rummen via luftfördelare. Centrala scheman är endast kanalbaserade.

Luftburna direktflödessystem är alltför kostsamma för privata sektorn. De installeras där ventilation byggs som behandlar en luftmassa som är lika stor som den luftmassa som krävs för uppvärmning.

Central luftvärme installeras i industrier som tillverkar eller använder brännbara, giftiga, explosiva etc. ämnen i tillverkningen. Vid inredning av hus på landet används denna typ om det krävs transport av uppvärmd luft över långa avstånd.

Att organisera schemat för privatpersoner är olämpligt på grund av behovet av att använda kraftfull ventilationsutrustning.

Befintliga systemtyper

Idag finns det flera varianter av luftvärme, som alla som planerar att installera en sådan konstruktion i sitt hem måste känna till. Systemen kan klassificeras efter olika kriterier. Låt oss börja med luftcirkulationsmetoden. Utifrån detta kan vi urskilja två huvudtyper.

Naturlig cirkulation innebär att uppvärmd luft stiger uppåt och rör sig självständigt genom rörledningar. Därför placeras luftkanalernas utlopp endast i den övre delen av rummen.

System med naturlig luftcirkulation

För att arbeta med en sådan konstruktion används egenskapen att varm luft stiger uppåt. Den uppvärmda gasen stiger genom luftkanaler som lagts i väggarna in i rummen och går ut genom öppningar i taket.

Den största fördelen med sådana system är låg kostnad, eftersom det inte finns något behov att spendera på extra utrustning.

Men det finns ganska många betydande nackdelar. Först och främst är hastigheten med vilken luften stiger i rören låg. Således kommer rummet att värmas upp ganska länge.

Dessutom, vid användning av uppvärmning med naturlig cirkulation, måste luftkanalernas utlopp oftast placeras i den övre delen av rummet, vilket inte alltid är bekvämt.

En betydande nackdel med gravitationsbaserad luftvärme (dvs. system med naturlig värmebärare) är den begränsade räckvidden. Den varierar inom intervallet 8 – 10 m

Konstruktion med forcerad luftrörelse

Sådana system utrustas obligatoriskt med en ventilation, vars kapacitet beror på längd och antal luftkanaler. För stora ytor krävs installation av flera enheter. Utrustningens huvuduppgift är att driva den uppvärmda luften genom luftkanalerna till de uppvärmda rummen. Därmed ökar hastigheten och rummen värms upp på kortast möjliga tid.

Trots behovet av att installera fläktar visar sig sådana system i slutändan vara mer ekonomiska. Tack vare den ökade luftväxlingshastigheten suger systemet in nedkyld luft från rummet som fortfarande har en relativt hög temperatur.

Den hinner helt enkelt inte kylas ner till minimivärden. För att värma upp den igen går det åt mycket mindre energi, vilket sammantaget ger betydande kostnadsbesparingar.

För att stimulera luftrörelsen till konsumenten förses värmesystemen med fläktar, vilket gör dem energiberoende men avsevärt ökar effektiviteten.

Utifrån placeringen av luftkanalerna kan värmesystemen också delas in i två grupper.

Golvluftvärme

Systemets utmärkande egenskap är luftkanalernas uttag som är inmurade i golvet eller inbyggda i golvlisterna. Resultatet blir en maximalt effektiv fördelning av den uppvärmda luften som kommer in i rummets nedre del.

Den varma luften stiger uppåt, vilket leder till en relativt snabb omblandning av luftmassorna och rummet värms upp snabbare.

Golvbaserad luftvärme innebär att luftkanalernas uttag placeras i golvlisterna eller är inbyggda direkt i golvbeläggningen.

Hängande luftsystem

Systemet förutsätter luftkanaler inbyggda i takbjälklaget eller väggarna, vars uttag är placerade strikt i rummets övre del. Oftast under taket. Som alternativ förekommer upphängda luftkanaler med liknande uttag.

Man måste erkänna att sådana system generellt sett är mindre estetiska än golvbaserade alternativ. Det finns dock sätt att dekorera och dölja luftkanalerna.

Dessutom innebär användning av ett golvsystem att den luft som finns längst ner har högst temperatur. I rummets övre halva blir det något svalare.

En sådan temperaturfördelning anser läkare vara bäst för människan. Dessutom är luftkanalernas uttag inbyggda i golvet eller golvlisterna nästan osynliga, vilket förbättrar rummets utseende avsevärt.

Den största nackdelen med hängande system, som är särskilt oönskad för privata hus, anses vara den lägre lufttemperaturen vid golvet jämfört med uppe. Den uppvärmda luften värmer snabbare och mer intensivt den övre delen av rummet medan golvet förblir svalt. Därför används sådana system antingen sällan i bostadshus eller kombineras med någon annan uppvärmning.

Efter värmeväxlingsmetod delas alla luftvärmesystem in i tre typer.

Luftkanaler av hängande typ monteras bäst under byggnadens konstruktionsfas. I så fall kan de döljas vid efterarbeten.

Genomströmningsvärmesystem

Genomströmningsvarianten har varit känd i flera århundraden. Liknande system användes för att värma upp romarna och medeltida ryssar. Principen för genomströmningsvärme är mycket enkel. I den nedre delen av byggnaden, oftast i källaren, installeras en värmare som värmer upp luften som kommer in i den. Därefter går de uppvärmda luftmassorna via luftkanaler till de uppvärmda rummen.

Figuren visar ett schema för installation av luftvärme av genomströmningstyp. Sådana konstruktioner användes redan i antikens Rom.

Därefter, efter att ha passerat genom dem, leds de ut. På så sätt används termisk energi inte bara för att värma rummet, utan bokstavligen för att 'värma gatan'. Därför anses genomströmningssystemet vara det minst effektiva av alla och har de högsta initiala och driftskostnaderna.

Den största fördelen med en sådan konstruktion är fullständig ventilation av de uppvärmda rummen. Den används endast när ventilationsvolymen är lika med volymen av luftmassor som krävs för uppvärmning. Ett sådant villkor kan vara obligatoriskt vid användning av rum där man arbetar med explosiva, hälsofarliga eller illaluktande ämnen.

För hemuppvärmning används genomströmningssystemet ytterst sällan. Om det av någon anledning är nödvändigt att installera just det, bör man montera utrustning för extra återvinning.

Det kan vara en luftväxlare som gör det möjligt att använda en del av värmen från den utgående luften för att värma den inkommande luftmassan. På så sätt kan man något minska driftskostnaderna.

Recirkulationsvärmesystem

Uppvärmning av rummet sker med en sluten cykel. Först värms luften upp av en värmegenerator och rör sig genom rör in i rummet.

Här svalnar den gradvis och börjar sjunka till golvet, där inloppen till frånluftskanalerna finns. Väl inne i dem rör sig den avsvalnade luften till värmegeneratorn, där den värms upp på nytt och cykeln upprepas.

System med fullständig recirkulation av luftmassan används om det inte finns behov av mekanisk ventilation i rummet.

En sådan lösning är maximalt effektiv eftersom värmeförluster praktiskt taget elimineras. Dess största nackdel är den låga luftkvaliteten som cirkulerar i de uppvärmda rummen.

Därför används den oftare för uppvärmning av icke-bostadsrum eller lager. Om en sådan lösning används i bostadshus krävs installation av extra utrustning för luftjonisering och befuktning.

System med partiell recirkulation

Ett sådant system gör det möjligt att eliminera den största nackdelen med recirkulationsschemat – låg luftkvalitet. För detta inkluderas extra ventilationsutrustning som tar in utomhusluft och blandar den i rätt proportioner med de luftmassor som cirkulerar inomhus. Allt annat är analogt med schemat för fullständig recirkulation.

System med partiell recirkulation tar in en del luft utifrån och blandar den med en del av luftmassan som finns i rummet. Blandningen värms upp av en luftvärmare till önskad temperatur och leds sedan av en fläkt tillbaka in i rummet.

Systemet utmärker sig genom maximal flexibilitet och kan arbeta i flera lägen: som ventilation, som uppvärmning eller som en kombinerad uppvärmnings- och ventilationsenhet.

Dessutom kan den ta in valfri mängd luft, värma eller till och med kyla den till önskad temperatur. Schemat med partiell recirkulation anses optimalt för att anordna luftvärme i ett privat hus.

Argument för att välja luftsystem

Jämfört med vanliga system som arbetar med flytande värmebärare har luftscheman betydande fördelar. Låt oss titta närmare på dem.

1. Hög verkningsgrad hos luftsystem. Luftvärmekretsarnas prestanda når upp till cirka 90%.
2. Möjlighet att stänga av/sätta på utrustningen när som helst på året. Avbrott i driften är möjlig även under de strängaste vinterkylan. Det innebär att ett avstängt värmesystem inte förstörs vid minusgrader, vilket till exempel är oundvikligt för vattenburen värme. Man kan starta det när som helst.
3. Låg driftskostnad för luftvärme. Inget behov av att köpa och installera ganska dyr utrustning: ventiler, övergångar, radiatorer, rör m.m.
4. Möjlighet att kombinera värme- och kylsystem. Resultatet av kombinationen gör det möjligt att hålla en bekväm temperatur i byggnaden under alla säsonger.
5. Låg tröghet i systemet. Detta ger extremt snabb uppvärmning av rummen.
6. Möjlighet att installera extra utrustning som används för att upprätthålla ett optimalt inomhusklimat. Det kan vara joniserare, luftfuktare, steriliserare och liknande. Tack vare detta kan man välja en kombination av apparater och filter som exakt motsvarar husets invånares behov.
7. Maximalt jämn uppvärmning av rum utan lokala värmefläckar. Dessa problemområden finns vanligtvis nära radiatorer och ugnar. Tack vare detta kan man förhindra temperaturvariationer och deras konsekvens – oönskad kondensation av vattenånga.
8. Mångsidighet. Luftvärme kan användas för att värma rum av vilken storlek som helst, oavsett vilken våning de ligger på.

Systemet har även vissa nackdelar. Bland de mest betydande kan nämnas konstruktionens energiberoende. Således, vid strömavbrott slutar värmen att fungera, vilket märks särskilt i områden med elavbrott. Dessutom kräver systemet ofta tekniskt underhåll och övervakning.

Luftvärme är mycket ekonomiskt. De initiala kostnaderna för dess installation är låga, och driftskostnaderna är också låga.

En annan negativ egenskap hos luftvärme är att installationen måste göras under byggprocessen. Det installerade systemet kan inte uppgraderas och ändrar praktiskt taget inte sina driftsegenskaper.

Vid behov är det möjligt att installera luftvärme i en befintlig byggnad, men i så fall används endast hängande luftkanaler, vilket inte är estetiskt och inte alltid effektivt.

Huvudkomponenter i värmesystemet

Innan du själv installerar luftvärme måste du bekanta dig med de delar som det består av.

Luftvärmare

Utrustningens huvudsakliga uppgift är att värma upp den inkommande luften till rätt temperatur. För detta kan nästan alla kända värmekällor användas.

Beroende på typ av värmare passerar luftmassorna antingen genom en värmeväxlare med het ånga, vatten o.d., eller värms upp direkt inuti värmaren.

Värmegeneratorer som används för att värma luft i ett luftvärmesystem får inte värma luften till över 70º, så att efter blandning med rumsluften den inte förlorar sina egenskaper som en andningsbar miljö (+)

I praktiken används fyra typer av konstruktioner som värmegeneratorer för luftvärmesystem:

• Bränslesystem med direkt uppvärmning. I dessa värms luften av värme från förbränning av något bränsle. Till denna typ hör kol-, gas-, diesel-, pellet- och andra värmare.
• Elektrisk utrustning för direkt uppvärmning. Det är en kraftfull värmefläkt som ansluts till luftkanalerna.
• Indirekta uppvärmningsapparater. Det förutsätter en värmeväxlare där en varm vätska cirkulerar. Denna kan värmas på valfritt sätt: med hjälp av en vedspis eller någon annan värmare. Som alternativ kan man överväga att ansluta värmemediet från ett centraliserat värmesystem.
• Kombinerad konstruktion. Den består av två, ibland tre system av olika typer som förenas i en gemensam konstruktion. Det mest effektiva och praktiska alternativet uppnås genom att kombinera ett elektriskt och ett flytande system.

Det sista alternativet anses vara det bästa eftersom sådan utrustning kan förse huset med värme även vid strömavbrott eller problem med bränsle. Men av förståeliga skäl har sådana apparater en hög kostnad. Det är inte alltid motiverat att spendera pengar på dem, särskilt om strömavbrotten är mycket sällsynta.

Huvudledningar tillverkas av förzinkad metall. Det är styva konstruktioner som flexibla grenrör ansluts till.

Kanaler för luftflöde

Ett kanalbaserat värmesystem kan inte fungera utan ett nätverk av luftkanaler. Genom dem rör sig luftmassorna till rummen och återvänder till värmegeneratorn. Oftast används cirkulär transport, eftersom enrörskonstruktioner, som också kan användas, har begränsad funktionalitet och många nackdelar. På ritningen liknar en sådan konstruktion två träd.

Två styva huvudledningar av förzinkad metall fungerar som stammar. Den ena är tillförsel, den andra är retur. Till dem ansluts 'grenar' via övergångsstycken.

Det är flexibla luftkanaler med mindre tvärsnitt som går till rummen. De måste tätas med aluminiumtejp och isoleras. Isoleringen i detta fall bevarar inte bara värmen utan absorberar också ljud.

För isolering används vanligtvis folieklädda isoleringsmaterial av olika märken. För huvudledningar väljs en beläggning med en tjocklek på 3 till 10 mm. För förgreningskanaler passar material med en tjocklek på 25-30 mm.

I enplanshus leds den uppvärmda luften nerifrån och upp, så luftkanalerna kan monteras i golvet. I tvåvåningshus kan luftkanalsnätet dras längs taket på första våningen eller i mellanvåningens bjälklag.

Luftkanalerna måste absolut isoleras. Isoleringsmaterialet bevarar inte bara värmen utan absorberar även ljud.

I detta fall tillförs varmluft till bottenvåningen från taket. Luftkanalernas utlopp på andra våningen placeras i nedre delen av innerväggarna och på golvet. Returen placeras också olika.

På bottenvåningen finns hålen för insamling av kyld luft på golvnivå. På andra våningen, tvärtom, vid taket. Här samlas överhettade luftmassor som sedan går in i returen.

Fläktar för luftcirkulation

Luftmassorna inne i rörledningarna transporteras med tvång. Denna operation utförs av speciella kanalfläktar. Utrustningen installeras både på retur- och tilluftskanalerna. Dessutom är de oftast också konstruktionselement i luftvärmaren.

Vid val av fläkt är det förutom tekniska specifikationer önskvärt att ta hänsyn till följande parametrar:

• möjlighet att arbeta på olika varvtal;
• minimal ljudnivå;
• okänslighet för spänningsvariationer;
• utrustning med mjukstartssystem;
• möjlighet till mjuk hastighetsreglering av utrustningen.

Man måste förstå att fläktarna ansvarar för utrustningens tryckprestanda, i princip bestämmer den. Därför måste utrustningens tekniska parametrar exakt motsvara det specifika systemets egenskaper.

Installationsschema för inbyggd kanalfläkt inuti luftkanalen: 1 – axialfläkt; 2 – luftvärmare konstruerad av kopparrör med aluminiumplattor; 3 – luftfördelare med spjäll som ändrar riktning

Flödesfördelning: galler och diffusorer

Alla luftkanaler som kommer till rummet ansluts till ventilationsgaller eller diffusorer. Dessa element är avsedda för att dela upp luftflöden avsedda för uppvärmning, ventilation och luftkonditionering, samt för jämn fördelning av luftflödena inne i rummet.

Det finns golv-, vägg- och takmonterade enheter, bland vilka man kan hitta modeller med rörliga justerbara lameller.

Innergående spjäll och ventiler

Elementen är avsedda för att justera kapaciteten i värmesystemet. I tilluftskanalerna monteras obligatoriskt spjäll. Anordningarna reglerar trycket på luftmassorna som kommer in i olika rum och gör det möjligt att vid behov låsa det.

Olika delar av luftkanalerna förses med ventiler. Tilluftsventiler som reglerar luftintaget utifrån installeras obligatoriskt.

Förutom ventiler som styr luftflödets in- och utlopp utrustas ventilationssystem med rökgasventiler och brandmotståndiga motsvarigheter. Vid bränder förhindrar de spridning av eld och brandstimulerande gaser, leder bort sot och kolmonoxid från utrymmen.

Utrustning för luftbehandling

Med tanke på att luftvärme ofta kombineras med luftkonditioneringssystem blir luftbehandling ett efterfrågat alternativ. I detta fall utrustas konstruktionen med olika filter: kol-, mekaniska och elektrostatiska.

De renar luften från alla slags föroreningar. Dessutom kan luftfuktare, joniserare, ventilationsanemostater, steriliseringsapparater, avfuktare och liknande utrustning installeras.

Så här ser en diffusor ut som jämnt fördelar flödena vid utloppet av luftkanalen

Automatiska styrsystem

Luftvärme i sig, och särskilt när den kombineras med ventilation och luftkonditionering, anses vara ett ganska komplext system. För att samordna dess funktion används automatiska styrenheter som gör det möjligt att snabbt och exakt ändra systemets driftsparametrar.

Vid behov kan ägaren ställa in önskade egenskaper och få ett så bekvämt inomhusklimat som möjligt i huset.

Styrenheter skiljer sig åt i funktionalitet och väljs individuellt för varje specifikt värmesystem. Väl vald automatik gör det inte bara möjligt att fullt ut kontrollera luftvärmen, utan också att på distans ändra de programinställningar som lagts in, zonstyra luftflöden och integrera värmen i smarta hem-system.

Viktiga aspekter vid korrekt beräkning

Trots försäkringar från klåpare är det mycket svårt att själv beräkna luftvärme. En sådan uppgift är endast möjlig för specialister.

Beställaren kan bara kontrollera att alla projektpunkter finns med, vilka inkluderar:

• Bestämning av värmeförluster för varje uppvärmt rum.
• Typ av värmesystem med angivelse av nödvändig effekt, som ska beräknas utifrån de faktiska värmeförlusterna.
• Erforderlig mängd uppvärmd luft med hänsyn till den valda värmarens effekt.
• Nödvändigt tvärsnitt av luftkanaler, deras längd etc.

Det här är grundpunkterna i beräkningen av värmesystemet. Det är klokt att beställa en projektering från specialister. Som beställare får du då flera beräkningsalternativ, från vilka du kan välja och genomföra den lösning som du gillar mest.

Luftvärmesystemet – en komplex konstruktion bestående av många delar. För beräkningen är det bäst att anlita professionella. För att lära känna komponenterna bör du studera schemat noggrant (+)

Slutsatser och användbar video om ämnet

Varför välja luftvärme:

Hur du själv beräknar luftvärmesystemet:

Grunderna för installation av luftvärme i ett privat hus:

Luftvärme är ett av de säkra, ekonomiska, extremt hållbara och pålitliga systemen. Därför blir det allt mer populärt. Att installera systemet själv är ganska enkelt, men att genomföra korrekta beräkningar är nog inte möjligt.

Om du gör fel kan det leda till minskad effektivitet, konstant drag och andra obehagliga konsekvenser. Det bästa är att få ett professionellt utarbetat projekt och om du vill genomföra det själv.

Vill du dela med dig av intressanta fakta om konstruktion av luftvärme eller berätta om användningen av systemet? Har du frågor eller synpunkter på den föreslagna informationen? Skriv gärna en kommentar i blocket nedan.