Cách bố trí hệ thống sưởi không khí cho một ngôi nhà nông thôn: quy tắc và kế hoạch xây dựng
Theo truyền thống, nước được sử dụng làm chất làm mát trong hệ thống sưởi ấm. Phương pháp sưởi ấm thông thường này có cả ưu điểm và nhược điểm.Khi xây dựng ngôi nhà của riêng mình, khả năng thử nghiệm của chủ sở hữu gần như không giới hạn.
Thật hợp lý khi xem xét các lựa chọn thay thế. Điều thú vị nhất trong số đó là hệ thống sưởi không khí của một ngôi nhà nông thôn. Chúng tôi sẽ tập trung vào nó chi tiết hơn trong bài viết này.
Nội dung của bài viết:
Làm thế nào để sưởi ấm một ngôi nhà bằng không khí?
Không khí là chất làm mát rất hiệu quả, tiện lợi hơn nhiều so với nước. Lựa chọn đơn giản nhất để sưởi ấm như vậy là thông thường quạt sưởi. Thiết bị này bao gồm một chiếc quạt và một cuộn dây sưởi ấm, có thể làm ấm một căn phòng nhỏ chỉ trong vài phút. Tất nhiên, đối với một ngôi nhà riêng, bạn sẽ cần những thiết bị nghiêm túc hơn.
Gas hoặc gas có thể được sử dụng làm nguồn nhiệt nồi hơi nhiên liệu rắn. Máy sưởi điện cũng phù hợp, nhưng phương án này không được coi là mang lại nhiều lợi nhuận vì chi phí điện tăng đáng kể.
Một lựa chọn sưởi ấm thú vị và thân thiện với môi trường là sử dụng các tấm pin mặt trời hoặc đâu thu mặt trơi. Hệ thống như vậy được đặt trên mái nhà. Chúng truyền trực tiếp năng lượng nhiệt từ mặt trời sang bộ trao đổi nhiệt hoặc chuyển nó thành năng lượng điện rẻ tiền. Trong trường hợp sau, quạt cũng có thể được cấp nguồn từ pin.
Không khí được làm nóng trong bộ trao đổi nhiệt và cung cấp cho từng phòng thông qua các ống dẫn khí. Đây là những cấu trúc khá cồng kềnh được làm bằng kim loại bền. Mặt cắt ngang của ống dẫn khí lớn hơn đáng kể so với đường kính của ống đun nước nóng.
Nhưng bộ tản nhiệt để sưởi ấm không khí là không cần thiết. Không khí ấm áp chỉ đơn giản tràn ngập các phòng thông qua các tấm lưới đặc biệt.Như bạn đã biết, khí nóng có xu hướng tăng lên. Không khí lạnh sẽ bị ép xuống dưới.
Từ đây, các luồng khí lạnh di chuyển ngược trở lại bộ trao đổi nhiệt, làm nóng, đi vào các phòng, v.v.
Hầu hết tất cả các hệ thống sưởi ấm không khí đều bao gồm việc lắp đặt quạt để thổi không khí nóng và buộc nó di chuyển qua hệ thống sưởi. Sự hiện diện của một thiết bị như vậy làm cho hệ thống phụ thuộc vào năng lượng điện.
Bạn cũng có thể tạo ra một hệ thống trong đó không khí nóng di chuyển tự nhiên mà không cần quạt. Tuy nhiên, hiệu quả của các hệ thống như vậy thường không được như mong muốn, vì các phòng trong trường hợp này nóng lên quá chậm.
Tính năng sưởi ấm không khí
So với hệ thống sưởi ấm nước truyền thống, hệ thống không khí có nhiều ưu điểm. Ví dụ, hệ thống như vậy có hiệu suất cao, có thể lên tới 90%. Hiệu suất làm nóng nước hiếm khi đạt tới 65%.
Nếu hệ thống sưởi không khí được bố trí chính xác, không khí sẽ làm ấm các phòng cực kỳ nhanh chóng, theo đúng nghĩa đen chỉ trong vài phút. Nhiệt độ trong phòng được điều chỉnh bằng thiết bị tự động bật và tắt thiết bị sưởi khi cần thiết.
Nhờ đó, ngôi nhà luôn ấm áp và giảm chi phí sưởi ấm.Sử dụng hệ thống sưởi ấm không khí dễ dàng hơn. Các ống dẫn khí không bị tắc thường xuyên như các ống dẫn nước nóng và do đó cần phải vệ sinh ít thường xuyên hơn.
Vì những lý do rõ ràng, chủ sở hữu hệ thống sưởi ấm không khí không gặp vấn đề rò rỉ, cũng như nguy cơ đóng băng đường ống nếu nồi hơi vì lý do nào đó ngừng hoạt động trong mùa lạnh.
Sau khi tìm hiểu về ưu điểm của hệ thống sưởi không khí, bạn cũng nên đánh giá những nhược điểm của nó. Để bắt đầu, việc lắp đặt một hệ thống như vậy trong một ngôi nhà đã xây sẵn là rất khó và không phải lúc nào cũng có thể thực hiện được. Bạn không thể đơn giản tháo dỡ các đường ống và bộ tản nhiệt của hệ thống sưởi nước và thay vào đó lắp đặt các ống dẫn khí và lưới tản nhiệt, vì ở đây các nguyên tắc hoàn toàn khác nhau được sử dụng.
Các ống dẫn khí cồng kềnh sẽ chiếm nhiều không gian hơn và trông chúng sẽ không đẹp mắt về mặt thẩm mỹ dọc theo các bức tường. Chúng thường được đặt phía sau trần treo, tấm giả, v.v. Trên thực tế, việc tổ chức lại hệ thống sưởi như vậy sẽ đòi hỏi phải đại tu nghiêm túc toàn bộ ngôi nhà.
Trước khi bắt đầu phá bỏ các bức tường, bạn sẽ phải thực hiện các tính toán kỹ thuật nghiêm túc. Đó là lý do tại sao nên lắp đặt hệ thống sưởi không khí trong nhà ở giai đoạn xây dựng. Và tất cả các tính toán cần thiết được thực hiện trong quá trình thiết kế tòa nhà. Trong trường hợp này, bạn có thể có được một hệ thống sưởi ấm tiện lợi, đáng tin cậy và hiệu quả cao.
Một vấn đề khác là sự phụ thuộc của hệ thống sưởi không khí của một ngôi nhà riêng vào nguồn điện sẵn có. Quạt không quay, không khí nóng không di chuyển, các phòng nguội đi nhanh chóng như khi chúng ấm lên. Bạn sẽ phải chi tiền cho một số nguồn điện thay thế, chẳng hạn như máy phát điện.
Nguyên tắc thiết kế hệ thống
Khi thiết kế hệ thống sưởi ấm không khí, nhiều yếu tố quan trọng được tính đến. Trước hết, đây là nhu cầu nhiệt của từng phòng cũng như lượng nhiệt thất thoát của từng phòng. Cửa ra vào, cửa sổ, lỗ thông hơi và các đồ vật khác cho phép lượng nhiệt năng quý giá thoát ra ngoài.
Điểm quan trọng nhất là sự hiện diện của vật liệu cách nhiệt chất lượng cao của tòa nhà. Nếu ngôi nhà có cửa sổ nhựa, cửa ra vào tốt và mặt tiền được cách nhiệt chắc chắn thì sẽ ít thất thoát nhiệt hơn và chi phí sưởi ấm có thể giảm đáng kể. Nếu chúng ta đang nói về việc xây dựng lại một tòa nhà, chúng ta nên bắt đầu với thiết kế cách nhiệt.
Sau khi nhu cầu năng lượng nhiệt và chi phí của nó tương quan với nhau, công suất của thiết bị sưởi ấm được tính toán và loại của nó được chọn. Sau đó các thông số dòng khí nóng được tính toán. Các tính toán khí động học đặc biệt được thực hiện để tính toán kích thước cần thiết của ống dẫn khí.
Bạn có thể tính toán sơ bộ công suất của thiết bị dựa trên các số liệu sau: để sưởi ấm cứ sau 10 mét vuông. mét phòng bạn sẽ cần khoảng 0,7-0,8 kW nhiệt. Điều này được đảm bảo rằng ngôi nhà được cách nhiệt tốt, nếu không sẽ cần thiết bị mạnh hơn. Nhưng tốt hơn hết bạn nên giao thiết kế hoàn chỉnh và tính toán chi tiết cho một kỹ sư giàu kinh nghiệm.
Tính toán không chính xác có thể có ảnh hưởng rất xấu đến trạng thái của hệ thống đã hoàn thiện.Một hệ thống sưởi ấm không khí được thiết kế không chuyên nghiệp có đặc điểm là các vấn đề như hỏng hóc thiết bị thường xuyên, không khí trong nhà quá nóng, thiết bị quá nóng, gió lùa và mức độ tiếng ồn tăng lên.
Đồng thời với việc thiết kế một hệ thống sưởi ấm không khí, việc nghĩ đến việc bố trí các món đồ nội thất cố định trong nhà là điều hợp lý. Lưới cấp và thoát khí phải được đặt ở những nơi tránh xa sự có mặt thường xuyên của con người.
Chúng cũng không được giấu dưới tủ, tủ hoặc các đồ vật khác cản trở sự chuyển động tự do của khối không khí.
Trong nhà riêng nhiều tầng, nên đặt lưới thoát khí sao cho ở các tầng trên không khí mát được đưa vào hệ thống từ trên cao và ở các tầng dưới - từ bên dưới. Điều này sẽ đảm bảo phân phối nhiệt đều hơn trong tất cả các phòng. Đọc thêm về cách tính toán chính xác hệ thống sưởi không khí trong vật liệu này.
Các loại hệ thống sưởi ấm không khí
Trong số các hệ thống sưởi ấm được khoa học biết đến, có thể phân biệt ba loại:
- dòng chảy trực tiếp;
- tuần hoàn (hay còn gọi là trọng lực);
- tuần hoàn với một phần không khí bên ngoài.
Hệ thống dòng chảy trực tiếp là hệ thống cổ xưa nhất và có thiết kế đơn giản nhất. Chúng đã được sử dụng từ thời La Mã cổ đại và phổ biến rộng rãi ở London trước khi bắt đầu cuộc cách mạng công nghiệp và công nghệ.
Với hệ thống dòng chảy trực tiếp, thiết bị sưởi ấm, tức là bếp đốt củi hoặc lò sưởi, được đặt ở phần dưới của ngôi nhà, tối ưu ở tầng hầm. Nhiệt từ không khí được đốt nóng bởi bếp lò bốc lên và truyền lên tường và trần nhà.
Để cải thiện sự lưu thông của không khí nóng và hiệu quả sưởi ấm, các lỗ đặc biệt đã được tạo ra trên sàn.
Không khí mát mẻ rời khỏi căn phòng qua các lỗ trên mái nhà, và bếp lò (lò sưởi) làm nóng các khối không khí mới đến từ bên ngoài, vì khả năng cách nhiệt nghiêm trọng của các tòa nhà thời đó chưa được phát triển.
Hiệu quả thấp của hệ thống dòng chảy trực tiếp là rõ ràng. Nó đòi hỏi đốt cháy một lượng lớn nhiên liệu, nhưng một phần nhiệt đáng kể được hấp thụ bởi vật liệu của tường, sàn và trần nhà.
Đồng thời, các phòng được sưởi ấm không đều: bên dưới quá nóng, các phòng phía trên không còn thời gian để sưởi ấm. Một phần nhiệt lượng thường thoát khỏi ngôi nhà qua mái nhà cùng với không khí.
Một hệ thống tuần hoàn hiện đại hơn xuất hiện nhờ sự phát triển của hệ thống sưởi bằng gas. Thiết bị sưởi ấm loại này cho phép bạn sưởi ấm không phải toàn bộ ngôi nhà mà chỉ những khối không khí cụ thể. Chúng tạo thành các luồng không khí hướng từ dưới lên trên đến các phòng cụ thể.
Đồng thời, các khối không khí nóng đẩy không khí lạnh thoát ra ngoài qua các tấm lưới đặt trên sàn phòng. Không khí lạnh đi qua các ống dẫn đến lò sưởi và quay trở lại hệ thống dưới dạng dòng nóng. Chu kỳ tái chế lặp đi lặp lại nhiều lần.
Tiêu thụ năng lượng nhiệt với hệ thống sưởi tuần hoàn ít hơn nhiều lần so với khi sử dụng mạch dòng trực tiếp. Nhưng cũng có những nhược điểm đối với lựa chọn này. Một hệ thống khép kín ngăn cản quá trình đổi mới không khí, làm suy giảm chất lượng cuộc sống trong nhà.
Vấn đề có thể được giải quyết một phần bằng cách sử dụng các phương tiện như bộ lọc, chất ion hóa, máy tạo độ ẩm và như thế. Nhưng các thiết bị tốt thuộc loại này khá đắt và việc bảo trì chúng sẽ đòi hỏi nhiều nỗ lực hơn cũng như tự động hóa.
Vấn đề khôi phục luồng không khí có thể được giải quyết hiệu quả hơn bằng cách sử dụng hệ thống sưởi tuần hoàn với lượng không khí một phần từ bên ngoài.
Khi sắp xếp một sơ đồ như vậy, họ cung cấp khả năng loại bỏ một phần không khí nhỏ ra bên ngoài và hấp thụ khối lượng không khí tương ứng từ đường phố. Do đó, thành phần không khí bên trong tòa nhà được cập nhật thường xuyên.
Hệ thống tuần hoàn hoạt động theo nguyên lý hấp dẫn: dòng nóng đi lên và dòng lạnh đi xuống. Thật không may, không phải mọi tòa nhà đều có sự lưu thông như vậy đủ hiệu quả. Trong trường hợp này, quạt được bật trong hệ thống để buộc quá trình tuần hoàn diễn ra.
Tính năng cài đặt hệ thống
Nếu việc tính toán được thực hiện ở mức độ chuyên nghiệp cao và thiết kế của hệ thống sưởi ấm không khí trong nhà được phác thảo, bạn có thể tự mình thực hiện việc lắp đặt.
Đối với điều này, bạn sẽ cần:
- thiết bị sưởi ấm;
- ống dẫn khí;
- cái quạt;
- lưới sắt;
- ốc vít;
- công cụ để làm việc với ống dẫn khí, v.v.
Máy tạo khí thường được sử dụng làm lò sưởi là lựa chọn tiết kiệm chi phí nhất. Ống dẫn khí có thể có mặt cắt ngang hình chữ nhật, hình vuông, hình tròn hoặc hình bầu dục.
Thông thường, các thiết kế phù hợp có thể được đặt hàng từ công ty sản xuất hệ thống thông gió.
Thông thường, các ống dẫn khí được làm bằng thép mạ kẽm, chúng đủ nhẹ để không làm quá tải các kết cấu đỡ của ngôi nhà, đồng thời tăng khả năng chống mài mòn và ăn mòn. Đối với các ống dẫn khí cứng, bạn sẽ cần các bộ phận đặc biệt có độ dốc 45 hoặc 90 độ. Nhưng đối với các sản phẩm linh hoạt, những yếu tố như vậy là không cần thiết.
Ống dẫn khí cũng được làm từ thép thông thường, đồng, nhựa và các vật liệu khác. Thậm chí còn có những thiết kế dệt may kiểu này. Ở những nơi có độ ẩm cao, nên sử dụng các nguyên tố đồng vì chúng có khả năng chống chịu tốt hơn với các điều kiện như vậy.
Cấu trúc bằng nhựa tương đối rẻ tiền và có thể được sử dụng cách xa các nguồn lửa tiềm ẩn.
Các ống dẫn khí được cố định dưới trần và sàn cũng như bên trong các bức tường. Nếu cần đặt ống dẫn khí không phải bên trong mà dọc theo tường thì hãy che nó bằng một tấm giả. Gắn trên trần và sàn ở cuối ống dẫn khí lưới thông gió.
Khối không khí di chuyển bên trong một cấu trúc có thể gây ra một số tiếng ồn. Để giảm tác động tiêu cực này, nên giấu các ống dẫn khí dưới một lớp cách âm.
Thông thường, vật liệu này còn có đặc tính cách nhiệt, chỉ làm tăng hiệu suất của hệ thống.
Cần xem xét lựa chọn mua các ống dẫn khí đã được áp dụng lớp cách nhiệt như vậy. Điều này sẽ đơn giản hóa và tăng tốc công việc cài đặt.
Nếu có nhu cầu lắp đặt quạt hoặc một số thiết bị như vậy thì nó thường được đưa vào hệ thống bên cạnh lò sưởi. Quạt vừa được cung cấp điện vừa là nguồn điện dự phòng.
Hệ thống cũng bao gồm một hoặc nhiều bộ lọc. Đây có thể là các bộ lọc làm sạch cơ học có tác dụng ngăn chặn sự phát tán của các hạt bụi. Cùng với các thiết bị này, nên lắp đặt bộ lọc carbon có tác dụng hấp thụ các mùi khác nhau. Tất nhiên, bộ lọc cần được làm sạch và/hoặc thay thế định kỳ.
Một phần ống dẫn khí được dẫn ra ngoài để cung cấp không khí trong lành. Phần này được cung cấp cho hệ thống lọc, sau đó không khí được cung cấp cho bộ trao đổi nhiệt của thiết bị sưởi ấm. Nếu công việc lắp đặt được thực hiện trong quá trình xây dựng một ngôi nhà thì việc thực hiện nó thường không gây ra bất kỳ khó khăn lớn nào. Điều chính là một dự án tốt.
Để cải thiện vi khí hậu trong nhà, các yếu tố hữu ích như máy làm ẩm không khí, máy ion hóa, máy khử trùng bằng tia cực tím, v.v. được tích hợp trong hệ thống sưởi ấm không khí.Những yếu tố này không bắt buộc, nhưng nếu kinh phí cho phép thì bạn không nên từ chối chúng.
Một thiết bị hữu ích khác là máy điều hòa không khí có ống dẫn. Nó cũng được tích hợp vào hệ thống ống dẫn khí. Điều này sẽ cho phép bạn sử dụng hệ thống vào mùa ấm áp để làm mát không khí trong phòng.
Giai đoạn cuối cùng là kết nối hệ thống điều khiển tự động. Bạn sẽ cần cảm biến nhiệt độ không khí trong phòng và bảng điều khiển với bộ xử lý sẽ xử lý dữ liệu nhận được và điều chỉnh hoạt động của thiết bị sưởi ấm.
Kết luận và video hữu ích về chủ đề này
Thông tin thú vị về tính toán và thiết kế hệ thống sưởi không khí được trình bày ở đây:
Trong video này, bạn có thể thấy hai tùy chọn để lắp đặt hệ thống sưởi ấm không khí tương đối rẻ tiền bằng cách sử dụng các thiết bị và vật liệu do Nga sản xuất:
Sưởi ấm không khí là một lựa chọn xứng đáng và có lợi nhuận để sưởi ấm một ngôi nhà riêng. Nó hiệu quả hơn các hệ thống nước truyền thống và có thể cải thiện đáng kể chất lượng cuộc sống trong nhà bạn. Nhưng để đảm bảo thực hiện thành công ý tưởng này, hệ thống phải được tính toán chính xác và thiết kế chuyên nghiệp.
Bạn có câu hỏi nào không? Hay bạn có kinh nghiệm cá nhân khi sử dụng hệ thống sưởi không khí cho ngôi nhà của mình? Hãy chia sẻ ý kiến riêng của bạn về vấn đề này. Để lại bình luận, đặt câu hỏi, chia sẻ mẹo trong khối bên dưới.
