Como providenciar o aquecimento do ar para uma casa de campo: regras e planos de construção
Tradicionalmente, a água é usada como refrigerante em sistemas de aquecimento. Este método de aquecimento convencional tem vantagens e desvantagens.Ao construir a sua própria casa, as possibilidades de experimentação do proprietário são quase ilimitadas.
Faz sentido considerar opções alternativas. O mais interessante deles é o aquecimento do ar de uma casa de campo. Iremos abordar isso com mais detalhes neste artigo.
O conteúdo do artigo:
Como aquecer uma casa com ar?
O ar é um refrigerante muito eficaz, muito mais conveniente que a água. A opção mais simples para esse aquecimento é convencional aquecedor com ventilador. Este dispositivo, composto por um ventilador e uma serpentina de aquecimento, pode aquecer uma pequena sala em questão de minutos. Claro, para uma casa particular você precisará de equipamentos mais sérios.
Gás ou gás pode ser usado como fonte de calor caldeira de combustível sólido. Um aquecedor elétrico também é adequado, mas esta opção não é considerada muito lucrativa, pois os custos de eletricidade aumentam significativamente.
Uma opção de aquecimento interessante e amiga do ambiente é a utilização de painéis solares ou coletor solar. Esses sistemas são colocados no telhado. Eles transferem diretamente a energia térmica do sol para um trocador de calor ou a convertem em energia elétrica barata. Neste último caso, o ventilador também pode ser alimentado pela bateria.
O ar é aquecido em um trocador de calor e fornecido às salas individuais por meio de dutos de ar. Estas são estruturas bastante volumosas feitas de metal durável. A seção transversal dos dutos de ar é significativamente maior que o diâmetro do tubo de aquecimento de água.
Mas não são necessários radiadores para aquecimento do ar. O ar quente simplesmente enche os quartos através de grades especiais.Como você sabe, o gás quente tende a subir. O ar frio será forçado para baixo.
A partir daqui, os fluxos de ar frio voltam para o trocador de calor, aquecem, entram nas salas, etc.
Quase todos os sistemas de aquecimento de ar incluem a instalação de um ventilador, que sopra o ar quente e o força a circular pelo sistema de aquecimento. A presença de tal dispositivo torna o sistema dependente de energia elétrica.
Você também pode fazer um sistema em que o ar quente se mova naturalmente, sem ventilador. No entanto, a eficiência de tais sistemas costuma deixar muito a desejar, uma vez que as divisões, neste caso, aquecem muito lentamente.
Características de aquecimento de ar
Em comparação com o aquecimento de água tradicional, os sistemas de ar têm muitas vantagens. Por exemplo, existe uma alta eficiência desse sistema, que pode ser de 90%. A eficiência do aquecimento de água raramente chega a 65%.
Se o aquecimento do ar for organizado corretamente, o ar aquece os ambientes com extrema rapidez, literalmente em questão de minutos. A temperatura nos ambientes é regulada por meio de equipamento automático que liga e desliga o aquecedor conforme a necessidade.
Como resultado, a casa está sempre quente e os custos de aquecimento são reduzidos.Usar um sistema de aquecimento de ar é mais fácil. Os dutos de ar não ficam entupidos com tanta frequência quanto os tubos de aquecimento de água quente e, portanto, exigem limpeza com menos frequência.
Por razões óbvias, os proprietários de sistemas de aquecimento de ar não têm problemas com fugas, bem como com o risco de congelamento dos tubos se a caldeira por algum motivo deixar de funcionar durante a estação fria.
Tendo aprendido sobre as vantagens do aquecimento do ar, você também deve avaliar suas desvantagens. Para começar, instalar tal sistema em uma casa já construída é muito difícil e nem sempre possível. Não se pode simplesmente desmontar os tubos e radiadores de aquecimento de água e instalar dutos de ar e grades, pois aqui são usados princípios completamente diferentes.
Dutos de ar volumosos ocuparão muito mais espaço e não terão uma aparência esteticamente agradável ao longo das paredes. Geralmente são colocados atrás de tetos falsos, painéis falsos, etc. Na verdade, tal reorganização do aquecimento exigirá uma revisão séria de toda a casa.
Antes de começar a derrubar paredes, você terá que realizar sérios cálculos de engenharia. É por isso que se recomenda a instalação de aquecimento de ar na casa ainda na fase da sua construção. E todos os cálculos necessários são realizados durante o projeto do edifício. Neste caso, você pode obter um sistema de aquecimento conveniente, confiável e altamente eficiente.
Outro problema é a dependência do aquecimento do ar de uma casa particular da disponibilidade de energia elétrica. O ventilador não gira, o ar quente não se move, os quartos esfriam tão rapidamente quanto aqueceram. Você terá que gastar dinheiro em alguma fonte alternativa de eletricidade, por exemplo, um gerador.
Princípios de Design de Sistema
Ao projetar sistemas de aquecimento de ar, muitos fatores importantes são levados em consideração. Em primeiro lugar, esta é a necessidade de calor de cada divisão individual, bem como a perda de calor de cada divisão. Portas, janelas, aberturas de ventilação e outros objetos permitem que preciosos quilojoules de energia térmica escapem.
O ponto mais importante é a presença de um isolamento de alta qualidade do edifício. Se a casa tiver janelas de plástico, boas portas e sua fachada for isolada de forma confiável, haverá menos perda de calor e os custos de aquecimento poderão ser reduzidos significativamente. Se falamos da reconstrução de um edifício, deveríamos começar por projeto de isolamento.
Depois de correlacionada a necessidade de energia térmica e seus custos, calcula-se a potência do equipamento de aquecimento e seleciona-se o seu tipo. Em seguida, os parâmetros do fluxo de ar quente são calculados. Cálculos aerodinâmicos especiais são realizados para calcular as dimensões necessárias dos dutos de ar.
Você pode calcular preliminarmente a potência do equipamento com base nos seguintes números: para aquecimento a cada 10 m². metros de sala, você precisará de cerca de 0,7-0,8 kW de calor. Isto desde que a casa esteja bem isolada, caso contrário serão necessários equipamentos mais potentes. Mas é melhor confiar o projeto completo e os cálculos detalhados a um engenheiro experiente.
Cálculos incorretos podem ter um efeito muito negativo no estado do sistema finalizado.Um sistema de aquecimento de ar projetado de forma não profissional é caracterizado por problemas como quebras frequentes de equipamentos, superaquecimento do ar interno, superaquecimento de equipamentos, correntes de ar e aumento dos níveis de ruído.
Simultaneamente ao projeto de um sistema de aquecimento de ar, faz sentido pensar na colocação de móveis fixos na casa. As grades de alimentação e exaustão devem estar localizadas em locais afastados da presença constante de pessoas.
Também não devem ser escondidos sob armários, armários ou outros objetos que impeçam a livre circulação das massas de ar.
Numa casa privada de vários pisos, recomenda-se a colocação de grelhas de exaustão de forma que nos pisos superiores o ar refrigerado entre no sistema por cima e nos pisos inferiores por baixo. Isso garantirá uma distribuição mais uniforme do calor em todos os ambientes. Leia mais sobre como calcular corretamente o aquecimento do ar em este material.
Tipos de sistemas de aquecimento de ar
Entre os sistemas de aquecimento conhecidos pela ciência, podem ser distinguidos três tipos:
- fluxo direto;
- recirculação (também conhecida como gravidade);
- recirculação com entrada parcial de ar externo.
Os sistemas de fluxo direto são os mais antigos e de design mais simples. Eles foram usados na Roma Antiga e eram difundidos em Londres antes do início da revolução industrial e tecnológica.
Com sistema de fluxo direto, o dispositivo de aquecimento, ou seja, recuperador de calor ou lareira, situava-se na parte inferior da casa, idealmente na cave. O calor do ar aquecido pelo fogão subia e era transferido para as paredes e tetos.
Para melhorar a circulação do ar quente e a eficiência do aquecimento, foram feitos furos especiais no piso.
O ar resfriado saía da sala por buracos no telhado, e o fogão (lareira) aquecia novas massas de ar vindas de fora, já que naquela época ainda não estava desenvolvido um isolamento térmico sério dos edifícios.
A baixa eficiência dos sistemas de fluxo direto é óbvia. Requer a combustão de grande quantidade de combustível, mas parte significativa do calor é absorvida pelo material das paredes, pisos e tetos.
Ao mesmo tempo, os quartos são aquecidos de forma desigual: está muito quente abaixo e os quartos superiores não têm mais tempo para aquecer. Parte do calor geralmente saía da casa pelo telhado junto com o ar.
Um sistema de recirculação mais moderno surgiu graças ao desenvolvimento do aquecimento a gás. Equipamentos de aquecimento deste tipo permitem aquecer não toda a casa, mas apenas massas de ar específicas. Eles formam fluxos de ar direcionados de baixo para cima para salas específicas.
Ao mesmo tempo, as massas de ar quente deslocam o ar frio, que escapa pelas grades localizadas no chão da sala. O ar frio flui pelos dutos até o aquecedor e retorna ao sistema na forma de um jato quente. O ciclo de reciclagem se repete continuamente.
O consumo de energia térmica com um sistema de aquecimento por recirculação é várias vezes menor do que quando se utiliza um esquema de fluxo direto. Mas também existem desvantagens nesta opção. Um sistema fechado impede a renovação do ar, o que prejudica a qualidade de vida na casa.
O problema pode ser parcialmente resolvido utilizando meios como filtros, ionizadores, umidificadores e assim por diante. Mas bons dispositivos desse tipo são bastante caros e sua manutenção exigirá esforço adicional, além de automação.
O problema de restauração dos fluxos de ar pode ser resolvido de forma mais eficaz usando um sistema de aquecimento por recirculação com entrada parcial de ar externo.
Ao organizar tal esquema, prevêem a retirada parcial de uma pequena quantidade de ar para o exterior e a retirada do volume correspondente de massas de ar da rua. Como resultado, a composição do ar no interior do edifício é atualizada regularmente.
Os sistemas de recirculação operam segundo o princípio gravitacional: os fluxos quentes sobem e os fluxos frios descem. Infelizmente, nem todos os edifícios têm essa circulação com eficiência suficiente. Neste caso, um ventilador é acionado no sistema para forçar o processo de recirculação.
Recursos de instalação do sistema
Se os cálculos forem realizados com alto nível profissional e o projeto do sistema de aquecimento do ar da casa for elaborado, você mesmo poderá realizar a instalação.
Para isso você precisará de:
- dispositivo de aquecimento;
- dutos de ar;
- fã;
- grades;
- fechos;
- ferramenta para trabalhar com dutos de ar, etc.
Um gerador de gás geralmente é usado como aquecedor como a opção mais econômica. Os dutos de ar podem ter seção transversal retangular, quadrada, redonda ou oval.
Normalmente, projetos adequados podem ser encomendados de uma empresa que fabrica sistemas de ventilação.
Normalmente os dutos de ar são feitos de aço galvanizado, são leves o suficiente para não sobrecarregar as estruturas de suporte da casa e também possuem maior resistência ao desgaste e à corrosão. Para dutos de ar rígidos, serão necessários elementos especiais que proporcionem uma inclinação de 45 ou 90 graus. Mas para produtos flexíveis tais elementos não são necessários.
Os dutos de ar também são feitos de aço comum, cobre, plástico e outros materiais. Existem até designs têxteis deste tipo. Em locais com alta umidade, recomenda-se a utilização de elementos de cobre por serem mais resistentes a tais condições.
As estruturas plásticas são relativamente baratas e podem ser usadas longe de fontes potenciais de incêndio.
Os dutos de ar são fixados sob o teto e o piso, bem como no interior das paredes. Se houver necessidade de colocar a conduta de ar não no interior, mas sim ao longo da parede, esta é tapada com um painel falso. Montado no teto e no chão nas extremidades dos dutos de ar grelhas de ventilação.
Massas de ar movendo-se dentro de uma estrutura podem produzir algum ruído. Para reduzir este impacto negativo, recomenda-se ocultar as condutas de ar sob uma camada de isolamento acústico.
Normalmente, esse material também possui propriedades de isolamento térmico, o que só aumenta a eficiência do sistema.
Vale a pena considerar a opção de adquirir dutos de ar que já possuam essa camada isolante aplicada. Isso simplificará e acelerará o trabalho de instalação.
Se houver necessidade de instalar um ventilador, ou vários desses dispositivos, ele geralmente é incluído no sistema próximo ao aquecedor. O ventilador é alimentado com energia e também fornece uma fonte reserva de eletricidade.
O sistema também inclui um ou mais filtros. Podem ser filtros de limpeza mecânica que evitam a propagação de partículas de poeira. Junto com esses dispositivos, recomenda-se a instalação de um filtro de carbono que absorva diversos odores. É claro que os filtros precisam ser limpos e/ou substituídos periodicamente.
Parte do duto de ar é conduzida para fora para fornecer ar fresco. Esta seção é fornecida ao sistema de filtro e, em seguida, o ar é fornecido ao trocador de calor do dispositivo de aquecimento. Se os trabalhos de instalação forem realizados durante a construção de uma casa, a sua execução normalmente não causa grandes dificuldades. O principal é um bom projeto.
Para melhorar o microclima da casa, elementos úteis como umidificador de ar, ionizador, esterilizador ultravioleta, etc.Esses elementos não são obrigatórios, mas se os fundos permitirem, você não deve recusá-los.
Outro dispositivo útil é um ar condicionado canalizado. Também está integrado no sistema de dutos de ar. Isso permitirá que você use o sistema na estação quente para resfriar o ar do ambiente.
A etapa final é conectar o sistema de controle automático. Serão necessários sensores de temperatura do ar nas salas e um painel de controle com processador que irá processar os dados recebidos e regular o funcionamento do equipamento de aquecimento.
Conclusões e vídeo útil sobre o tema
Informações interessantes sobre cálculos e projetos de aquecimento de ar são mostradas aqui:
Neste vídeo você pode ver duas opções para instalação relativamente barata de sistemas de aquecimento de ar usando dispositivos e materiais fabricados na Rússia:
O aquecimento do ar é uma opção válida e lucrativa para aquecer uma casa particular. É mais eficiente do que os sistemas de água tradicionais e pode melhorar significativamente a qualidade de vida da sua casa. Mas para garantir a implementação bem-sucedida desta ideia, o sistema deve ser calculado corretamente e projetado profissionalmente.
Você tem alguma pergunta? Ou você tem experiência pessoal no uso de aquecimento de ar em sua casa? Por favor, compartilhe sua própria opinião sobre este assunto. Deixe comentários, tire dúvidas, compartilhe dicas no bloco abaixo.
