Come organizzare il riscaldamento dell'aria per una casa di campagna: regole e piani di costruzione
Tradizionalmente, l'acqua viene utilizzata come refrigerante negli impianti di riscaldamento. Questo metodo di riscaldamento convenzionale presenta sia vantaggi che svantaggi.Quando si costruisce la propria casa, le possibilità di sperimentazione del proprietario sono quasi illimitate.
Ha senso considerare opzioni alternative. Il più interessante è il riscaldamento ad aria di una casa di campagna. Ci soffermeremo su questo più in dettaglio in questo articolo.
Il contenuto dell'articolo:
Come riscaldare una casa con l'aria?
L'aria è un refrigerante molto efficace, molto più conveniente dell'acqua. L'opzione più semplice per tale riscaldamento è convenzionale Ventola di riscaldamento. Questo dispositivo, composto da un ventilatore e una serpentina di riscaldamento, può riscaldare una piccola stanza letteralmente in pochi minuti. Naturalmente, per una casa privata avrai bisogno di attrezzature più serie.
Gas o gas possono essere utilizzati come fonte di calore caldaia a combustibile solido. È adatto anche un riscaldatore elettrico, ma questa opzione non è considerata molto redditizia, poiché i costi dell'elettricità aumentano in modo significativo.
Un'opzione di riscaldamento interessante ed ecologica è l'uso di pannelli solari o collettore solare. Tali sistemi sono posizionati sul tetto. Trasferiscono direttamente l'energia termica dal sole a uno scambiatore di calore o la convertono in energia elettrica a basso costo. In quest'ultimo caso il ventilatore può essere alimentato anche dalla batteria.
L'aria viene riscaldata in uno scambiatore di calore e fornita ai singoli ambienti attraverso i condotti dell'aria. Si tratta di strutture piuttosto ingombranti realizzate in metallo resistente. La sezione trasversale dei condotti dell'aria è significativamente maggiore del diametro del tubo di riscaldamento dell'acqua.
Ma non sono necessari radiatori per il riscaldamento dell'aria. L'aria calda riempie semplicemente le stanze attraverso apposite griglie.Come sapete, il gas caldo tende a salire. L'aria fredda sarà spinta verso il basso.
Da qui i flussi di aria fredda ritornano allo scambiatore di calore, si riscaldano, entrano negli ambienti, ecc.
Quasi tutti i sistemi di riscaldamento dell'aria prevedono l'installazione di un ventilatore, che soffia aria calda e la costringe a muoversi attraverso il sistema di riscaldamento. La presenza di un tale dispositivo rende il sistema dipendente dall'energia elettrica.
Puoi anche realizzare un sistema in cui l'aria calda si muove in modo naturale, senza alcuna ventola. Tuttavia, l'efficienza di tali sistemi di solito lascia molto a desiderare, poiché in questo caso le stanze si riscaldano troppo lentamente.
Caratteristiche del riscaldamento dell'aria
Rispetto al tradizionale riscaldamento dell’acqua, i sistemi ad aria presentano numerosi vantaggi. Ad esempio, esiste un'elevata efficienza di tale sistema, che può essere del 90%. L'efficienza del riscaldamento dell'acqua raramente raggiunge il 65%.
Se il riscaldamento dell'aria è organizzato correttamente, l'aria riscalda gli ambienti in modo estremamente rapido, letteralmente in pochi minuti. La temperatura nelle stanze viene regolata tramite apparecchiature automatiche che accendono e spengono il dispositivo di riscaldamento secondo necessità.
Di conseguenza, la casa è sempre calda e i costi di riscaldamento sono ridotti.Usare un sistema di riscaldamento dell'aria è più semplice. I condotti dell'aria non si intasano così spesso come i tubi del riscaldamento dell'acqua calda e quindi richiedono una pulizia meno frequente.
Per ovvi motivi, i proprietari di sistemi di riscaldamento dell'aria non hanno problemi con le perdite, così come con la minaccia di congelamento dei tubi se la caldaia per qualche motivo smette di funzionare durante la stagione fredda.
Dopo aver appreso i vantaggi del riscaldamento dell'aria, dovresti valutarne anche gli svantaggi. Per cominciare, installare un sistema del genere in una casa già costruita è molto difficile e non sempre possibile. Non è possibile semplicemente smontare i tubi e i radiatori del riscaldamento dell'acqua e installare invece condotti dell'aria e griglie, poiché qui vengono utilizzati principi completamente diversi.
I condotti dell’aria ingombranti occuperanno molto più spazio e non sembreranno molto esteticamente gradevoli lungo le pareti. Solitamente vengono posizionati dietro controsoffitti, contropannelli, ecc. In effetti, una tale riorganizzazione del riscaldamento richiederà una seria revisione dell'intera casa.
Prima di iniziare ad abbattere i muri, dovrai eseguire seri calcoli ingegneristici. Ecco perché si consiglia di installare il riscaldamento ad aria nella casa nella fase di costruzione. E tutti i calcoli necessari vengono eseguiti durante la progettazione dell'edificio. In questo caso, puoi ottenere un sistema di riscaldamento conveniente, affidabile e altamente efficiente.
Un altro problema è la dipendenza del riscaldamento dell'aria di una casa privata dalla disponibilità di elettricità. Il ventilatore non gira, l'aria calda non si muove, le stanze si raffreddano con la stessa rapidità con cui si sono riscaldate. Dovrai spendere soldi per una fonte alternativa di elettricità, ad esempio un generatore.
Principi di progettazione del sistema
Quando si progettano sistemi di riscaldamento dell'aria, vengono presi in considerazione molti fattori importanti. Innanzitutto si tratta della richiesta di calore di ogni singola stanza, nonché della perdita di calore di ciascuna stanza. Porte, finestre, prese d'aria e altri oggetti lasciano fuoriuscire preziosi kilojoule di energia termica.
Il punto più importante è la presenza di un isolamento di alta qualità dell'edificio. Se la casa ha finestre in plastica, buone porte e la facciata è isolata in modo affidabile, ci sarà una minore perdita di calore e i costi di riscaldamento potranno essere significativamente ridotti. Se parliamo di ricostruzione di un edificio, dovremmo cominciare da progettazione dell'isolamento.
Dopo aver correlato la necessità di energia termica e i suoi costi, viene calcolata la potenza dell'apparecchiatura di riscaldamento e ne viene selezionata la tipologia. Quindi vengono calcolati i parametri del flusso di aria calda. Vengono eseguiti calcoli aerodinamici speciali per calcolare le dimensioni richieste dei condotti dell'aria.
È possibile calcolare preliminarmente la potenza dell'apparecchiatura in base ai seguenti dati: per il riscaldamento ogni 10 mq. metri di stanza avrete bisogno di circa 0,7-0,8 kW di calore. Ciò a condizione che la casa sia ben isolata, altrimenti saranno necessarie apparecchiature più potenti. Ma è meglio affidare la progettazione completa e i calcoli dettagliati a un ingegnere esperto.
Calcoli errati possono avere effetti molto negativi sullo stato del sistema finito.Un sistema di riscaldamento dell'aria progettato in modo non professionale è caratterizzato da problemi quali frequenti guasti alle apparecchiature, surriscaldamento dell'aria interna, surriscaldamento delle apparecchiature, correnti d'aria e aumento dei livelli di rumore.
Contemporaneamente alla progettazione di un sistema di riscaldamento dell'aria, è opportuno pensare al posizionamento dei mobili fissi nella casa. Le griglie di mandata e di scarico devono essere posizionate in luoghi lontani dalla presenza costante di persone.
Inoltre, non dovrebbero essere nascosti sotto armadi, armadietti o altri oggetti che impediscono la libera circolazione delle masse d'aria.
In una casa privata a più piani, si consiglia di posizionare le griglie di scarico in modo tale che ai piani superiori l'aria raffreddata venga aspirata nel sistema dall'alto e ai piani inferiori dal basso. Ciò garantirà una distribuzione più uniforme del calore in tutte le stanze. Maggiori informazioni su come calcolare correttamente il riscaldamento dell'aria in questo materiale.
Tipologie di sistemi di riscaldamento dell'aria
Tra i sistemi di riscaldamento conosciuti dalla scienza si possono distinguere tre tipologie:
- flusso diretto;
- ricircolo (noto anche come gravità);
- ricircolo con immissione parziale di aria esterna.
I sistemi a flusso diretto sono i più antichi e i più semplici nella progettazione. Erano utilizzati già nell'Antica Roma ed erano diffusi a Londra prima dell'inizio della rivoluzione industriale e tecnologica.
Con un sistema a flusso diretto, l'apparecchio di riscaldamento, cioè una stufa a legna o un caminetto, era situato nella parte inferiore della casa, preferibilmente nel seminterrato. Il calore dell'aria riscaldata dalla stufa saliva verso l'alto e si trasmetteva alle pareti e ai soffitti.
Per migliorare la circolazione dell'aria calda e l'efficienza del riscaldamento, sono stati realizzati appositi fori nel pavimento.
L'aria raffreddata usciva dalla stanza attraverso i fori nel tetto e la stufa (camino) riscaldava nuove masse d'aria provenienti dall'esterno, poiché a quei tempi non era ancora stato sviluppato un serio isolamento termico degli edifici.
La bassa efficienza dei sistemi a flusso diretto è evidente. Richiede la combustione di una grande quantità di combustibile, ma una parte significativa del calore viene assorbita dal materiale delle pareti, dei pavimenti e dei soffitti.
Allo stesso tempo, le stanze sono riscaldate in modo non uniforme: fa troppo caldo sotto e le stanze superiori non hanno più il tempo di riscaldarsi. Parte del calore generalmente usciva dalla casa attraverso il tetto insieme all'aria.
Un sistema di ricircolo più moderno è apparso grazie allo sviluppo del riscaldamento a gas. Apparecchi di riscaldamento di questo tipo consentono di riscaldare non l'intera casa, ma solo specifiche masse d'aria. Formano flussi d'aria che sono diretti dal basso verso l'alto verso stanze specifiche.
Allo stesso tempo, le masse d'aria calda spostano l'aria fredda, che fuoriesce attraverso le griglie poste sul pavimento della stanza. L'aria fredda fluisce attraverso i condotti fino al riscaldatore e ritorna al sistema sotto forma di flusso caldo. Il ciclo di riciclaggio si ripete ancora e ancora.
Il consumo di energia termica con un sistema di riscaldamento a ricircolo è molte volte inferiore rispetto a quando si utilizza uno schema a flusso diretto. Ma ci sono anche degli svantaggi in questa opzione. Un sistema chiuso impedisce il ricambio dell'aria, peggiorando la qualità della vita in casa.
Il problema può essere parzialmente risolto utilizzando mezzi come filtri, ionizzatori, umidificatori e così via. Ma i buoni dispositivi di questo tipo sono piuttosto costosi e la loro manutenzione richiederà uno sforzo aggiuntivo, oltre all'automazione.
Il problema del ripristino dei flussi d'aria può essere risolto in modo più efficace utilizzando un sistema di riscaldamento a ricircolo con parziale presa d'aria dall'esterno.
Quando si organizza un tale schema, si prevede la rimozione parziale di una piccola quantità di aria verso l'esterno e l'aspirazione del volume corrispondente di masse d'aria dalla strada. Di conseguenza, la composizione dell'aria all'interno dell'edificio viene regolarmente aggiornata.
I sistemi di ricircolo funzionano secondo il principio gravitazionale: i flussi caldi salgono verso l'alto e i flussi freddi scendono. Sfortunatamente, non tutti gli edifici hanno una tale circolazione in modo sufficientemente efficiente. In questo caso, nel sistema viene attivata una ventola per forzare il processo di ricircolo.
Funzionalità di installazione del sistema
Se i calcoli vengono eseguiti ad alto livello professionale e viene redatto il progetto del sistema di riscaldamento dell'aria del cottage, è possibile eseguire l'installazione da soli.
Per questo avrai bisogno di:
- dispositivo di riscaldamento;
- condotto d'aria;
- fan;
- grigliati;
- elementi di fissaggio;
- strumento per lavorare con condotti d'aria, ecc.
Un generatore di gas viene solitamente utilizzato come riscaldatore come opzione più economica. I condotti dell'aria possono avere una sezione trasversale rettangolare, quadrata, rotonda o ovale.
In genere, è possibile ordinare progetti idonei presso un'azienda che produce sistemi di ventilazione.
Tipicamente, i condotti dell'aria sono realizzati in acciaio zincato; sono sufficientemente leggeri da non sovraccaricare le strutture portanti della casa e hanno inoltre una maggiore resistenza all'usura e alla corrosione. Per i condotti dell'aria rigidi avrete bisogno di elementi speciali che forniscano una pendenza di 45 o 90 gradi. Ma per i prodotti flessibili tali elementi non sono necessari.
Anche i condotti dell'aria sono realizzati in acciaio comune, rame, plastica e altri materiali. Esistono anche disegni tessili di questo tipo. In luoghi con elevata umidità si consiglia di utilizzare elementi in rame poiché sono più resistenti a tali condizioni.
Le strutture in plastica sono relativamente economiche e possono essere utilizzate lontano da potenziali fonti di incendio.
I condotti dell'aria sono fissati sotto il soffitto e il pavimento, nonché all'interno delle pareti. Se è necessario posare il condotto dell'aria non all'interno, ma lungo il muro, è coperto da un falso pannello. Montato nel soffitto e nel pavimento alle estremità dei condotti dell'aria griglie di ventilazione.
Le masse d'aria che si muovono all'interno di una struttura possono produrre rumore. Per ridurre questo impatto negativo, si consiglia di nascondere i condotti dell'aria sotto uno strato di isolamento acustico.
In genere, questo materiale ha anche proprietà di isolamento termico, che aumentano solo l'efficienza del sistema.
Vale la pena considerare la possibilità di acquistare condotti dell'aria su cui è già applicato tale strato isolante. Ciò semplificherà e accelererà il lavoro di installazione.
Se è necessario installare un ventilatore o più dispositivi simili, di solito è incluso nel sistema accanto al riscaldatore. Il ventilatore viene alimentato e fornisce anche una fonte di energia elettrica di riserva.
Il sistema comprende anche uno o più filtri. Questi possono essere filtri di pulizia meccanica che impediscono la diffusione di particelle di polvere. Insieme a questi dispositivi, si consiglia di installare un filtro al carbone che assorba vari odori. Naturalmente, i filtri devono essere puliti e/o sostituiti periodicamente.
Una parte del condotto dell'aria viene condotta all'esterno per fornire aria fresca. Questa sezione viene fornita al sistema di filtraggio, quindi l'aria viene fornita allo scambiatore di calore del dispositivo di riscaldamento. Se i lavori di installazione vengono eseguiti durante la costruzione di una casa, la sua implementazione di solito non causa grandi difficoltà. La cosa principale è un buon progetto.
Per migliorare il microclima della casa, nel sistema di riscaldamento dell'aria sono integrati elementi utili come un umidificatore d'aria, uno ionizzatore, uno sterilizzatore a raggi ultravioletti, ecc.Questi elementi non sono obbligatori, ma se i fondi lo consentono, non dovresti rifiutarli.
Un altro dispositivo utile è un condizionatore canalizzato. Inoltre è integrato nel sistema di condotti dell'aria. Ciò ti consentirà di utilizzare il sistema nella stagione calda per raffreddare l'aria nella stanza.
La fase finale è il collegamento del sistema di controllo automatico. Avrai bisogno di sensori della temperatura dell'aria nelle stanze e di un pannello di controllo con un processore che elaborerà i dati ricevuti e regolerà il funzionamento delle apparecchiature di riscaldamento.
Conclusioni e video utile sull'argomento
Informazioni interessanti sui calcoli e sulla progettazione del riscaldamento dell'aria sono mostrate qui:
In questo video puoi vedere due opzioni per l'installazione relativamente economica di sistemi di riscaldamento dell'aria utilizzando dispositivi e materiali di fabbricazione russa:
Il riscaldamento ad aria è un'opzione degna e redditizia per il riscaldamento di una casa privata. È più efficiente dei sistemi idrici tradizionali e può migliorare significativamente la qualità della vita in casa. Ma per garantire la corretta attuazione di questa idea, il sistema deve essere calcolato correttamente e progettato in modo professionale.
Avete domande? Oppure hai esperienza personale nell'uso del riscaldamento ad aria per la tua casa? Per favore condividi la tua opinione su questo problema. Lascia commenti, fai domande, condividi suggerimenti nel blocco sottostante.
