Aquecimento de ar faça você mesmo: tudo sobre sistemas de aquecimento de ar

A prática mostra que a grande maioria dos proprietários que vivem na Rússia escolhe sistemas de refrigeração líquida para aquecimento.Talvez em algum momento esta tenha sido de fato a opção mais prática.

Mas a tecnologia está se desenvolvendo e designs cada vez mais eficientes estão surgindo. Como vários sistemas de aquecimento de ar que permitem aquecer qualquer ambiente de forma rápida e econômica.

Princípio de funcionamento e tipos de aquecimento de ar

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

O primeiro é implementado em sistemas com aquecedor. É essencialmente semelhante ao aquecimento com um refrigerante líquido, com a diferença de que é utilizado ar aquecido em vez de líquido. Um aquecedor de duto aquece o ar, que se move através de tubos especiais até as salas aquecidas.

Cheio de ar quente dutos de ar aquecer a sala. Tais sistemas raramente são usados ​​​​hoje em dia, uma vez que os canais são inevitavelmente danificados durante a operação. Como resultado da alternância de aquecimento e resfriamento, os dutos de ar se expandem ou se contraem, fazendo com que as juntas enfraqueçam e apareçam rachaduras nas paredes.

Isto leva à perturbação do processo de distribuição do ar e, consequentemente, ao aquecimento desigual das instalações, o que é indesejável. Um sistema de aquecimento ao ar livre é considerado mais prático.

O dispositivo de aquecimento de ar tem muito em comum com o tipo tradicional de água e o tipo de vapor menos comumente usado. A principal diferença é a ausência de dispositivos de aquecimento padrão - radiadores

O princípio de seu funcionamento é o seguinte. O gerador de calor aquece o ar, que é fornecido através de um sistema de tubulações às salas aquecidas. Aqui ele sai e se mistura com o ar presente no ambiente, aumentando assim a temperatura do mesmo.

O ar resfriado é direcionado para baixo, onde entra em tubos especiais e através deles entra novamente no gerador de calor para aquecimento.

O refrigerante dos sistemas de aquecimento de ar pertence à categoria de secundário, pois antes disso é aquecido pelo refrigerante primário - vapor ou água (+)

Com base no raio de ação, os sistemas de aquecimento de ar aquecido são divididos em locais e centrais. O primeiro inclui circuitos concebidos para servir um objeto (casa de campo, quarto, duas ou mais instalações adjacentes), o segundo inclui edifícios de apartamentos, instalações públicas e industriais

Todos os sistemas estão divididos em esquemas com recirculação completa do refrigerante, com recirculação parcial e fluxo direto.

Os sistemas locais com recirculação completa do ar são canalizados (a) e sem dutos (b). São esquemas com movimento natural do ar aquecido. Se o aquecimento for combinado com a ventilação, são utilizados outros esquemas (c, d) com recirculação parcial. De acordo com qual parte do ar se mistura com a massa de ar disponível na sala sem passar pelos canais

Todos os sistemas centrais pertencem à categoria de fluxo direto.Para eles, o refrigerante de ar é aquecido na central de aquecimento do edifício e depois fornecido às instalações através de distribuidores de ar. Os circuitos centrais são apenas canais.

Os sistemas de passagem única de ar são demasiado caros para o sector privado. Eles são instalados onde a ventilação é construída, processando uma massa de ar igual em volume à massa de ar necessária para o aquecimento

O aquecimento central de ar é instalado em indústrias que produzem ou utilizam produtos inflamáveis, tóxicos, explosivos, etc. substâncias. Na disposição de casas de campo, este tipo é utilizado caso seja necessário transportar ar aquecido por longas distâncias.

Organizar um esquema para proprietários privados é impraticável devido à necessidade de usar equipamentos de ventilação potentes.

Tipos atuais de sistema

Hoje existem vários tipos de aquecimento de ar, cada um dos quais deve ser familiarizado por quem vai instalar uma estrutura semelhante em sua casa. Os sistemas podem ser classificados de acordo com diferentes critérios. Vamos começar com o método de circulação do ar. Com base nisso, dois tipos principais podem ser distinguidos.

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

Sistema de circulação de ar natural

Para operar este projeto, é usada a propriedade do ar quente de subir. O gás aquecido sobe para as salas através de dutos de ar colocados nas paredes e sai para o exterior através de orifícios localizados no teto da sala.

A principal vantagem desses sistemas é o baixo custo, já que não há necessidade de gastar dinheiro com equipamentos adicionais.

No entanto, existem algumas deficiências significativas. Em primeiro lugar, a velocidade com que o ar sobe pelos tubos é baixa. Desta forma, a sala ficará aquecida por muito tempo.

Além disso, ao utilizar aquecimento com circulação natural, na maioria das vezes é necessário colocar as saídas das condutas de ar na parte superior da divisão, o que nem sempre é conveniente.

Uma desvantagem significativa do aquecimento gravitacional do ar (ou seja, esquemas com movimento natural do refrigerante) é o seu raio de ação limitado. Varia na faixa de 8 a 10 m

Projeto de ar forçado

Tais sistemas devem ser equipados com uma unidade de ventilação, cuja potência depende do comprimento e do número de dutos de ar. Grandes áreas exigirão a instalação de vários dispositivos. A principal tarefa do equipamento é movimentar o ar aquecido através dos dutos de ar para ambientes aquecidos. Como resultado, sua velocidade aumenta e os ambientes são aquecidos no menor tempo possível.

Apesar da necessidade de instalação de ventiladores, tais sistemas são, em última análise, mais econômicos. Devido ao aumento da taxa de troca de ar, o sistema suga o ar resfriado com temperatura suficientemente alta da sala.

Simplesmente não tem tempo para esfriar até os valores mínimos. O reaquecimento requer muito menos energia, resultando em economias de custos globais significativas.

Para estimular a circulação do ar até o consumidor, os sistemas de aquecimento são equipados com ventiladores, o que os torna dependentes de energia, mas aumenta significativamente a eficiência

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

Aquecimento de ar radiante

Uma característica distintiva do sistema são as saídas dos dutos de ar embutidas no piso ou embutidas nos rodapés. O resultado é a distribuição mais eficiente do ar aquecido que entra na parte inferior da sala.

O ar quente tende para cima, o que faz com que as massas de ar se misturem rapidamente e o ambiente aqueça mais rápido.

O aquecimento do ar por piso radiante pressupõe que as saídas das condutas de ar estejam localizadas nos rodapés ou embutidas diretamente no revestimento do piso

Sistemas de ar suspensos

O esquema pressupõe a presença de dutos de ar embutidos nos tetos ou paredes, cujas saídas estão localizadas estritamente na parte superior da sala. Na maioria das vezes sob o teto. Opcionalmente, existem dutos de ar suspensos com os mesmos terminais.

Deve-se admitir que tais sistemas são geralmente menos agradáveis ​​esteticamente do que os seus homólogos de piso. Embora existam maneiras de decorar e disfarçar os dutos de ar.

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

Os médicos consideram esta distribuição de temperatura a melhor para os humanos. Além disso, as saídas dos dutos de ar embutidas no piso ou rodapé são quase invisíveis, o que melhora significativamente a aparência do ambiente.

A principal desvantagem dos sistemas suspensos, especialmente indesejável para residências particulares, é considerada a temperatura do ar mais baixa perto do chão do que na parte superior. O ar aquecido aquece a parte superior da sala de forma mais rápida e intensa, enquanto o piso permanece frio. É por isso que tais sistemas raramente são utilizados em edifícios residenciais ou são combinados com algum outro sistema 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 de ar suspensos são melhor instalados durante a fase de construção do edifício. Neste caso, podem ser disfarçados durante o acabamento.

Circuito de aquecimento de fluxo direto

A opção de fluxo direto é conhecida há vários séculos. Os antigos romanos e os russos medievais usavam sistemas semelhantes para aquecimento. O princípio de funcionamento do aquecimento de fluxo direto é muito simples. Na parte inferior do edifício, geralmente no porão, é instalado um dispositivo de aquecimento que aquece o ar que entra nele. Além disso, as massas de ar aquecidas entram nas salas aquecidas através de dutos de ar.

A figura mostra um diagrama do arranjo do aquecimento de ar de fluxo direto. Esses designs foram usados ​​​​na Roma antiga

Depois disso, depois de passar por eles, são levados para a rua. Assim, a energia térmica é gasta não só no aquecimento da sala, mas também literalmente no “aquecimento da rua”. É por isso que o sistema de fluxo direto é considerado o menos eficiente de todos e tem os custos iniciais e operacionais mais elevados.

A principal vantagem deste projeto é a ventilação completa dos ambientes aquecidos. É utilizado apenas quando é necessário um volume de ventilação igual ao volume de massas de ar necessárias para o aquecimento. Tal condição pode ser obrigatória na operação de instalações onde trabalhem com substâncias explosivas, perigosas para a saúde ou com cheiro desagradável.

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

Este poderia ser um trocador de ar, que permitirá aproveitar parte do calor do ar que sai para aquecer as massas de ar insufladas. Desta forma, será possível reduzir ligeiramente os custos operacionais.

Sistema de aquecimento por recirculação

A sala é aquecida em ciclo fechado. Primeiro, o ar é aquecido por um gerador de calor e entra na sala através de tubos.

Aqui ele esfria gradativamente e começa a cair em direção ao chão, onde ficam as entradas dos dutos de exaustão. Uma vez no interior, o ar resfriado segue para o gerador de calor, onde é novamente aquecido e o ciclo se repete.

Sistemas com recirculação completa da massa de ar são utilizados caso não haja necessidade de organizar ventilação artificial do ambiente

Este esquema é o mais eficiente, pois a perda de calor é praticamente eliminada. Sua principal desvantagem é a baixa qualidade do ar que circula nos ambientes aquecidos.

Portanto, é mais frequentemente usado para aquecimento de ambientes não residenciais ou armazéns. Se tal esquema for utilizado em edifícios residenciais, é obrigatória a instalação de equipamentos adicionais para ionização e umidificação do ar.

Esquema com recirculação parcial

Este sistema permite eliminar a principal desvantagem do esquema de recirculação - a baixa qualidade do ar. Para fazer isso, inclui adicionais equipamento de ventilação, que aspira o ar exterior e o mistura nas proporções certas com as massas de ar que circulam no interior. Todo o resto é semelhante ao esquema de recirculação total.

Os sistemas com recirculação parcial captam parte do ar externo e misturam-no com parte da massa de ar do ambiente.A mistura é aquecida por um aquecedor até a temperatura desejada e depois enviada para a sala por um ventilador

O sistema caracteriza-se pela máxima flexibilidade e é capaz de funcionar em vários modos: como ventilação, como aquecimento ou como sistema combinado de aquecimento e ventilação.

Ao mesmo tempo, pode absorver qualquer quantidade de ar necessária, aquecê-lo ou até mesmo resfriá-lo até a temperatura desejada. Um esquema com recirculação parcial é considerado ideal para organizar o aquecimento do ar em uma casa particular.

Argumentos para escolher um sistema de ar

Em comparação com sistemas convencionais que operam com refrigerante líquido, diagramas aéreos têm vantagens significativas. Vamos dar uma olhada neles.

1. Alta eficiência dos sistemas de ar. A produtividade dos circuitos de aquecimento de ar atinge cerca de 90%.
2. Possibilidade de desligar/ligar equipamentos em qualquer altura do ano. A interrupção do trabalho é possível mesmo no frio mais intenso do inverno. Isto significa que um sistema de aquecimento desligado não ficará inutilizável a baixas temperaturas, o que, por exemplo, é inevitável para o aquecimento de água. Você pode colocá-lo em operação a qualquer momento.
3. Baixo custo operacional de aquecimento de ar. Não há necessidade de adquirir e instalar equipamentos bastante caros: válvulas de corte, adaptadores, radiadores, tubos, etc.
4. Possibilidade de combinar sistemas de aquecimento e ar condicionado. O resultado da combinação permite manter uma temperatura confortável no edifício em qualquer época do ano.
5. Baixa inércia do sistema. Isto garante um aquecimento extremamente rápido das instalações.
6. Possibilidade de instalação adicional 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. Aquecimento máximo uniforme de ambientes sem zonas de aquecimento local. Essas áreas problemáticas geralmente estão localizadas perto de radiadores e fornos. Com isso, é possível evitar mudanças de temperatura e suas consequências - condensação indesejada de vapor d'água.
8. Versatilidade. O aquecimento do ar pode ser utilizado para aquecer ambientes de qualquer tamanho, localizados em qualquer andar.

O sistema também tem algumas desvantagens. Entre as mais significativas, vale destacar a dependência energética da estrutura. Assim, em caso de corte de energia, o aquecimento deixa de funcionar, o que é especialmente perceptível em zonas com alimentação intermitente. Além disso, o sistema requer manutenção e monitoramento frequentes.

O aquecimento do ar é muito econômico. Os custos iniciais para o seu arranjo são baixos, 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 construtivo. O sistema instalado não é passível de modernização e praticamente não altera suas características operacionais.

Se necessário, é possível instalar aquecimento de ar num edifício construído, mas neste caso apenas são utilizadas condutas de ar suspensas, o que não é esteticamente agradável e nem sempre eficaz.

Elementos básicos do sistema de aquecimento

Antes de configurar o aquecimento do ar com as próprias mãos, você precisa se familiarizar com os elementos que o compõem.

Dispositivos de aquecimento de ar

A principal tarefa do equipamento é aquecer o ar que entra até a temperatura desejada. Quase todas as fontes de calor conhecidas podem ser usadas para isso.

Dependendo do tipo de dispositivo de aquecimento, as massas de ar passam por um trocador de calor com vapor quente, água, etc., ou são aquecidas diretamente no interior do aquecedor.

Os geradores de calor utilizados para aquecer o ar num sistema de aquecimento de ar não devem aquecer o ar a uma temperatura superior a 70º para que após se misturar com o ar da divisão não perca as suas propriedades de meio inalável (+)

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

• Sistemas de combustível de aquecimento direto. Neles, o ar é aquecido a partir do calor obtido na combustão de qualquer combustível. Este tipo inclui aquecedores a carvão, gás, diesel, pellets e outros.
• Equipamento elétrico de aquecimento direto. É um potente aquecedor com ventilador conectado aos dutos de ar.
• Dispositivos de aquecimento indireto. Supõe-se que exista um trocador de calor no qual circula líquido quente. Este último pode ser aquecido de qualquer forma: em fogão a lenha ou qualquer outro dispositivo de aquecimento. Como opção, você pode considerar conectar o refrigerante de um sistema de aquecimento centralizado.
• Projeto combinado. Consiste em 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, pois tal equipamento será capaz de fornecer calor à casa mesmo em caso de falta de energia ou problemas de combustível. No entanto, por razões óbvias, tais dispositivos são mais caros. Gastar dinheiro com eles nem sempre é justificado, especialmente se as quedas de energia forem extremamente raras.

As tubulações principais são feitas de metal galvanizado. Estas são estruturas rígidas às quais estão conectadas curvas flexíveis

Canais para movimento de massas de ar

Um sistema de aquecimento tipo duto não poderá funcionar sem uma rede de dutos de ar. Ao longo deles, as massas de ar entram nas instalações e retornam ao gerador de calor. O transporte circular é o mais utilizado, uma vez que as estruturas de tubo único, que também podem ser utilizadas, apresentam funcionalidade limitada e um grande número de desvantagens. No desenho, esse desenho lembra duas árvores.

O papel dos troncos é desempenhado por dois dutos principais rígidos feitos de metal galvanizado. Um deles é o alimentador, o segundo é o retorno. “Ramos” são conectados a eles por meio de adaptadores.

São dutos de ar flexíveis de seção menor que se estendem até os ambientes. Devem ser selados com fita de alumínio e isolados. O isolamento, neste caso, não apenas retém o calor, mas também absorve sons.

Para o isolamento, via de regra, utiliza-se isolamento laminado de diferentes marcas. Para rodovias, é selecionado um revestimento com espessura de 3 a 10 mm. Para canais de distribuição, é adequado material com espessura de 25 a 30 mm.

Dentro de edifícios térreos, o ar aquecido é direcionado de baixo para cima, para que dutos de ar possam ser embutidos no piso. Em edifícios de dois andares, uma rede de dutos de ar pode ser instalada ao longo do teto do primeiro andar ou na espessura do teto entre andares.

Os dutos de ar devem ser isolados. O material isolante não apenas protege o calor, mas também absorve o som

Neste caso, o ar quente é fornecido ao primeiro andar a partir do teto. As saídas dos dutos de ar do segundo andar estão localizadas na parte inferior das paredes internas e no piso. A linha de retorno também é colocada de forma diferente.

No térreo, as aberturas para coleta de ar resfriado estão localizadas ao nível do chão. Na segunda, ao contrário, próximo ao teto. Massas de ar superaquecidas se acumulam aqui e 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 pessoal especial ventiladores tipo duto. O equipamento é instalado nos dutos de retorno e de insuflação. Além disso, na maioria das vezes também são elementos estruturais do aquecedor de ar.

Na hora de escolher um ventilador, além das características técnicas, é aconselhável levar em consideração os seguintes parâmetros:

• capacidade de trabalhar em velocidades diferentes;
• nível mínimo de ruído;
• falta de sensibilidade às mudanças de tensão;
• equipado com sistema de partida suave;
• possibilidade de ajuste suave da velocidade do equipamento.

É preciso entender que os ventiladores são responsáveis ​​pelo desempenho da pressão do equipamento, na verdade, eles determinam isso. Portanto, os parâmetros técnicos do equipamento devem corresponder exatamente às especificidades de um determinado sistema.

Esquema de instalação de ventilador de entrada no interior do duto de ar: 1 - ventilador tipo axial; 2 - aquecedor de ar, construído em tubos de cobre com placas de alumínio; 3 - distribuidor de ar com abas que mudam de direção

Distribuição de fluxo: grades e difusores

Todos os dutos de ar adequados para a sala estão conectados a grelhas de ventilação ou difusores.Estes elementos destinam-se a separar os fluxos de ar destinados ao aquecimento, ventilação e ar condicionado, bem como a distribuir uniformemente os fluxos de ar no interior.

São produzidos dispositivos de piso, parede e teto, entre os quais você encontra modelos com persianas móveis reguláveis.

Amortecedores e válvulas no canal

Os elementos são projetados para ajustar o rendimento do sistema de aquecimento. Válvulas borboleta devem ser instaladas nos dutos de ar de alimentação. Os dispositivos regulam a pressão das massas de ar que entram nas diferentes salas e permitem corrigi-la se necessário.

Várias seções dos dutos de ar estão equipadas com válvulas. É obrigatória a instalação de válvulas de alimentação que regulam o fluxo de ar da rua.

Além das válvulas que controlam a entrada e saída do fluxo de ar, os sistemas de ventilação são equipados com válvulas de exaustão de fumaça e análogos de combate a incêndio. Em caso de incêndio, evitam a propagação do fogo e dos gases estimuladores da combustão, removem os fumos e fumos das instalações

Equipamento de preparação de ar

Considerando que o aquecimento do ar é frequentemente combinado com sistemas de ar condicionado, a preparação do ar está a tornar-se uma opção popular. Neste caso, o projeto está equipado com diversos 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 similares.

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

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 o seu funcionamento são utilizadas unidades de controle automático, que permitem alterar com rapidez e precisão os parâmetros de funcionamento do sistema.

Se necessário, o proprietário pode definir as características que necessita, obtendo o microclima mais confortável para ele na casa.

As unidades de controle diferem em funcionalidade e são selecionadas individualmente para cada sistema de aquecimento específico. A automação devidamente selecionada permite não só controlar totalmente o aquecimento do ar, mas também alterar à distância as configurações incluídas no programa, distribuir os fluxos de ar de forma zonada e ligar o aquecimento no sistema de casa inteligente.

Características de realização de cálculos competentes

Apesar das garantias de possíveis especialistas, é muito difícil calcular de forma independente o aquecimento do ar. Somente especialistas podem realizar esta tarefa.

O cliente só poderá verificar a disponibilidade de todos os itens do projeto, que incluem:

• Determinação das perdas de calor para cada ambiente aquecido.
• Tipo de equipamento de aquecimento com indicação da potência necessária, que deve ser calculada com base nas perdas reais de calor.
• A quantidade necessária de ar aquecido, levando em consideração a potência do dispositivo de aquecimento selecionado.
• Seção transversal necessária de dutos de ar, seu comprimento, etc.

Estes são os pontos principais para o cálculo do sistema de aquecimento. Seria correto encomendar um projeto a especialistas. Com isso, o cliente receberá diversas opções de cálculo entre as quais poderá escolher e implementar a solução que mais lhe agrada.

Um sistema de aquecimento de ar é uma estrutura complexa que consiste em muitos elementos.Para calculá-lo é melhor envolver profissionais, para se familiarizar com os componentes vale a pena estudar detalhadamente o diagrama (+)

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Por que escolher o aquecimento de ar:

Como calcular você mesmo o sistema de aquecimento de ar:

Noções básicas de organização de aquecimento de 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 procurado. É muito fácil configurar o sistema sozinho, mas é improvável que seja possível realizar cálculos competentes.

Possíveis erros levarão a uma diminuição na eficiência do sistema, correntes de ar constantes e outras consequências desagradáveis. O ideal é receber um projeto elaborado profissionalmente e, se desejar, dar vida a ele com as próprias mãos.

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