Вентиляция в частном доме с печным отоплением
Santeh-nik.ru

Инженерные системы

Вентиляция в частном доме с печным отоплением

Как техническими способами уменьшить потенциальный вред для здоровья от печного отопления на дровах?

Способы снижения потенциального вреда от воздействия продуктов горения печного отопления на организм человека

1. Замена вида топлива

Оптимальным направлением является полный отказ от сжигания угля и дров и переход на магистральное газовое отопление или отопление с помощью электроэнергии. Отопление на основе электроэнергии в виде прямого нагрева воздуха или опосредованного нагрева воздуха через теплоносители или термальные массы является наиболее экологически чистым видом отопления для конченого пользователя. Использование электроэнергии в системах отопления с тепловыми насосами позволяет значительно сократить расходы электроэнергии.

Использование магистрального газа для отопительных приборов приводит к уменьшению выброса в атмосферу твердых взвешенных частиц в 3000 раз по сравнению с традиционным кирпичным камином и в 550 раз по сравнению с обычной печью традиционной конструкции.

Переход от традиционных дровяных печей и каминов на системы отопления на пеллетах позволяют уменьшить выброс твердых взвешенных частиц почти в 10 раз по сравнению с традиционными печами и значительно сократить выброс канцерогенных полициклических ароматических углеводородов. Переход на пеллетные системы отопления целесообразен в регионах с недостатком электрических мощностей и отсутствием магистрального газоснабжения. Кроме того пеллеты относятся к топливу из возобновляемых ресурсов. В настоящее время многие европейские страны субсидируют замену старых дровяных печей и котлов на пеллетные отопительные системы. Например, в Германии государство субсидирует 2000 евро на покупку современного пеллетного котла, а в Норвегии государство оплачивает до 20% стоимости новой пеллетной системы отопления.

При невозможности замены отопительного оборудования на пеллетное, снижения концентрации вредных продуктов горения можно добиться, если использовать вместо дров сухие прессованные топливные брикеты.

Замена видов топлива дает ощутимые эффекты по улучшению здоровья местных жителей. Так, например, в Ирландии после запрета в 1990 году на продажу и использование битуминозного каменного угля для отопления домов концентрация взвешенных твердых частиц в атмосфере уменьшилась на 70%, смертность от респираторных заболеваний снизилась на 15%, от сердечнососудистых заболеваний – на 10%. В Тасмании после сокращения доли печного отопления на дровах с 66% (сопоставимо с Российскими показателями) до 30%, удалось добиться снижения смертности в зимние месяцы: от сердечнососудистых заболеваний на 17%, от болезней органов дыхания на 22%.

2. Замена печей

При невозможности перехода на отопление дома от магистрального газа, электричества или с помощью пеллетных отопительных систем, значительного уменьшения эмиссии вредных продуктов неполного сгорания топлива можно достичь, если заменить старую печь традиционной конструкции на современную высокотехнологичную печь с системой дожига дымовых газов – с дополнительной камерой сгорания или со сменным каталитическим элементом, который обеспечивает наиболее полный дожиг газов и минимальный уровень эмиссии.

Выбор современных печей:

Конструкции дровяных печей почти полностью изменились на рубеже 1990-х годов. Существует два основных вида современных дровяных печей, обеспечивающих дожиг дымовых газов и низкую эмиссию вредоносных продуктов неполного сгорания топлива:

Некаталитические печи

Некаталитический печи не используют катализаторы, но оснащены как минимум тремя элементами конструкции, которые обеспечивают хорошие условия для наиболее полного сгорания топлива и дожига дымовых газов. Это хорошая теплоизоляция топки, большой дефлектор для удлинения пути дымовых газов внутри печи, и подача подогретого воздуха через инжекторы над зоной горения в топке. Перегородки и другие внутренние элементы не каталитической печи требует периодической замены из-за высоких температур при хорошей эффективности горения топлива.

Каталитические печи

Каталитические печи содержат керамические сотовые каталитические элементы, которые обеспечиваю повторное возгорание недоокисленных составляющих дымовых газов. Каталитический элемент деградирует с течением времени и должен периодически заменяться.

Современные сертифицированные по экологическим стандартам печи имеют следующие преимущества по сравнению с устаревшими несертифицированными отопительными приборами:

  • Количество токсичных выбросов снижается на 55%
  • Среднесуточная эмиссия РМ2.5 снижается на 70%
  • Энергетическая эффективность возрастает на 50- 70%
  • Используется на 30-50% меньше дров

Лучшие современные печи имеют экологическую маркировку, указывающую уровень эмиссии твердых возвещенных частиц. По закону США «О чистом воздухе» от 1990 года эмиссия твердых частиц не должна превышать 7,5 г/ч для печей без каталитического элемента и 4,1 г/ч для каталитический печей. По стандарту Американского агентства по охране окружающей среды (EPA) эмиссия не должна превышать 4,5 г/ч. По канадским стандартам 2010 года нормы составляют 4,5 г/ч для печей без каталитического элемента и 2,5 г/ч для каталитический печей. К 2020 году все сертифицированные по экологическому стандарту печи в США и Канаде должны будут иметь эмиссию твердых частиц не более 2,5 г/ч.

Читать еще:  Отопление дома с панорамными окнами

Современный эконстандарт Скандинавии для дровяных печей – это Nordic EcoLabel. Он включает в себя стандарты EN 13240, NS 3058-1, NS 3058-2 and NS 3059. Его требования:

  • Среднестуоочная эмиссия твердых частиц PM – 2 г/час.
  • Эмиссия СО не более 1250 мг/м3.
  • Эмиссия органических газов не более 100 мг/м3.
  • Энергоэффективность более 76%.

Среди производителей печей, отвечающих современным и перспективным экологическим стандартам можно упомянуть Jotul, Tulikivi Oy, Bosca Chile S.A., Gruppo Piazzetta S.P.A., Ravelli /EcoTeck, Morso Jernstoberi A/S, England’s Stove Works,Inc. Fireplace Products International Limited, Qingdao Hichanse Group и другие.

Замена отопительных приборов на современные также дает немедленный эффект по улучшению состояния здоровья населения. Так в городке Либби штата Монтана в период 2005-2008 гг. по Великой Американской программе замены устаревших печей (бесплатно для жителей) была произведена замена 1100 отопительных приборов на современные, сертифицированные Агентством по охране окружающей среды, что позволило уменьшить в зимнее время концентрацию твердых взвешенных частиц PM2,5 в атмосфере на 28%. Суточная концентрация PM2,5 внутри помещений снизилась на величину от 50% до 71%. Одновременно частота респираторных заболеваний у школьников снизилась на 26% на каждые 5 мкг/м 3 снижения концентрации PM2,5 в атмосферном воздухе.

Что касается экологической безопасности кирпичных дровяных печей: исследование 2008 года, проведенное в США по заказу Агентства по охране окружающей среды [6] показало, что кирпичные печи традиционной конструкции (то есть – печи, не обеспечивающие передовых технологий сгорания, имеющие относительно высокие показатели выбросов и теплопотерь через дымоход) имеют очень высокие среднесуточные показатели эмиссии канцерогенных твердых взвешенных частиц (более 20 г/ч).

Из всех обследованных кирпичных дровнях печей самые низкие показатели эмиссии оказались у финских печей с противотоком дымовых газов (слева на картинке ниже) и немецких печей конструкции грундофен (справа):

3. Приточная вентиляция для домов с печным отоплением.

Любой дом, в котором установлены печь, камин или котел требует устройства приточной вентиляции. Задачи приточной вентиляции следующие:

  • обеспечить приток кислорода к зоне горения для обеспечения наиболее полного сгорания без значительного снижения концентрации кислорода во внутренней атмосфере дома;
  • обеспечить инфильтрацию чистого воздуха в дом для снижения концентрации вредных побочных продуктов горения во внутренней атмосфере;
  • снизить депрессию внутри дома, вызывающую усиленную инфильтрацию радиоактивных почвенных газов в дом.

Лучшим вариантом устройства приточной вентиляции является комбинация общей приточной вентиляции для дома и отдельного воздуховода для подачи воздуха в зону горения.

Без приточной вентиляции в доме при снижении концентрации кислорода ухудшаются условия сгорания топлива, и увеличивается эмиссия вредных продуктов неполного сгорания древесины. Так называемые печи «длительного горения» с режимом «тления», где реакция окисления углерода происходит в условиях недостатка кислорода, являются, по сути, генераторами вредных продуктов неполного сгорания топлива.

4. Фильтрация воздуха в доме.

Использование фильтрации внутреннего воздуха в доме с помощью с HEPA-фильтров позволяет снизить концентрацию PM2,5 на 50-60%. Использование HEPA-фильтрации в эксперименте на добровольцах всего в течение одной недели позволил снизить показатели системного воспаления в организме и улучшить состояние стенок сосудов.

5. Вынос дровяного отопительного прибора из дома.

Более безопасной с точки зрения экологии является схема отопления дома, при которой отопительный прибор выносится за пределы обитаемого пространства. В простейшем случае это может быть отдельная котельная с входом снаружи без воздушного сообщения с жилой средой. Еще лучше устроить отдельную от дома котельную с подачей теплоносителя по утепленным подземным трубопроводам. В США существует схема с внешним жидкостным нагревателем (gydronic heater), который представляет собой крупноформатную утепленную уличную печь, топка в которой окружена кожухом с нагреваемым теплоносителем, поступающим в дом, где тепло через теплообменник распределяется по внутренней жидкостной или воздушной системе отопления.

6. Правильная подготовка дров и технология топки печи

При невозможности замены вида топлива и отопительного оборудования некоторое снижение эмиссии вредных продуктов горения даст правильная подготовка дров и оптимизация самого процесса топки печи.

Как получить наилучшую эффективность от дровяной печи или камина:

  • Сушить дрова необходимо не менее 6 месяцев. Их влажность должна быть не более 20%.
  • Хранить дрова нужно на открытом воздухе, под укрытием от осадков и изолированными от грунта.
  • Не использовать влажные дрова, окрашенную, старую древесину, остатки мебели, мусор.
  • Не заполнять топку дровами полностью.
Читать еще:  Кухонный гарнитур с котлом для отопления

Основные выводы:

  1. Печное отопление вовсе не так безопасно, как кажется на первый взгляд. Продукты неполного сгорания топлива, неминуемо поступающие в атмосферу дома при использовании печей, являются опасными для здоровья человека. Постоянное использование печного отопления в доме для постоянного проживания в течение многих лет является фактором риска развития тяжелых заболеваний и преждевременной смерти.
  2. Печное отопление является одним из ведущих факторов загрязнения атмосферы населенных пунктов.
  3. Лучшим решением для улучшения экологической обстановки и снижения заболеваемости является полный отказ от использования отопления на дровах и угле и переход на системы отопления использующие электроэнергию или магистральный газ.
  4. При невозможности использования газового или электрического отопления для дома лучшим выбором становится пеллетные системы отопления.
  5. При необходимости сохранить печное отопление следует заменить малоэффективные и неэкологичные печи на современные низкоэмиссоные печи с системой дожига дымовых газов.
  6. Улучшить эмиссию вредоносных продуктов неполного сгорания топлива в традиционных печах при невозможности их замены можно с помощью использования в качестве топлива сухих спрессованных топливных брикетов либо сухих дров. Дополнительно печь стоит оснастить отдельным приточным воздуховодом для подачи достаточного количества воздуха, а дом необходимо оборудовать системой активной или пассивной приточной вентиляции.

Литературные источники:

1.Residential heating with wood and coal: health impacts and policy options in Europe and North America. World Health Organization, 2015

2. Code of practice for residential wood burning appliances.Canadian Council of Ministers of the Environment, 2012

3. U.S. Environmental Protection Agency (EPA) https://www.epa.gov/burnwise

4. Strategies for reducing residential wood smoke. U.S. Environmental Protection Agency,2013

5. Air pollution and cancer. IARC scientific publication №161, 2013.

6. R. Ferguson A report on the particulate emissions perfomance of masonry heaters – definition, data,analysis and recommendations. – EPA, 2008

Воздушное отопление от печи на дровах

Воздушное отопление позволяет обогревать несколько комнат от одной печи. Это особенно удобно, если в доме 2-3 этажа. В числе плюсов такой системы отопления — скрытая установка: не требуется монтировать радиаторы, а воздуховоды прячутся в перекрытия.

Однако, если вы планируете отапливать дом за счет циркуляции горячего воздуха, необходимо учесть ряд нюансов, разобраться в которых вам поможет наша статья.

Воздушное отопление позволяет обогревать несколько комнат от одной печи.

Виды воздушного отопления

Отопление можно организовать различными способами. Основное отличие заключается в принципах распространения воздуха, которых существует три:

  1. Прямой нагрев от печи.
  2. Естественный. В отапливаемые комнаты протянуты воздуховоды, через которые поступает воздух от отопительного оборудования. Такую систему еще называют гравитационной.
  3. Принудительный. Система воздуховодов может быть дополнительно оснащена вентиляторами, что ускоряет процесс обогрева.

Во втором и в третьем случаях воздуховоды должны проходить во все комнаты, а теплый воздух в систему поступает напрямую через кожух отопительного устройства.

Основной плюс гравитационной системы — ее энергонезависимость. Но есть и минус — любой сквозняк из открытых двери или окна нарушает естественную циркуляцию воздуха.

При установке вентиляторов в системе воздуховодов удается сделать отопление более контролируемым и эффективным.При этом забор воздуха может выполняться как с улицы, так и из комнаты.

По расположению такая система отопления может быть двух типов:

  1. Напольный. Этот тип подходит для устройства в частных домах и коттеджах. Воздуховоды прячутся под пол или в плинтусы. В этом случае теплый воздух подается на уровне ног, что обеспечивает комфорт для жильцов.
  2. Подвесной.Такая система устанавливается в помещениях коммерческого и производственного назначения. Трубы для подачи теплого воздуха закрепляются на потолке или в перекрытиях и маскируются отделочными панелями. В этом случае воздух может остывать, не доходя до пола.

Затраты на устройство воздушного отопления включают в себя стоимость печи и элементов системы, а также проектирования и монтажных работ по установке вентиляционных каналов.

Важнейшей частью системы воздушного отопления является печь.

Принцип действия

Важнейшей частью системы воздушного отопления является печь. Поэтому важно выбрать качественное оборудование подходящей мощности.

К отопительному прибору подсоединяют каналы воздуховодов. При сжигании топлива выделяется тепло, которое через теплообменник нагревает воздух, подача которого может осуществляться с помощью вентилятора. Затем воздушный поток проходит через систему фильтров и по воздуховоду попадает в комнату.

Забор холодного воздуха из помещений выполняется через систему обратных воздуховодов.

Таким образом всего за 30-40 минут можно прогреть весь дом. Время прогрева зависит от мощности печи и размера помещения.

Читать еще:  Котел воздушного отопления на твердом топливе

Преимущества и недостатки воздушного отопления частного дома

Специалисты называют следующие аргументы в пользу устройства воздушного отопления:

  1. Можно спокойно оставить дом без присмотра в холодное время года — воздух не замерзнет в трубах, как вода. По возвращении вам нужно будет только растопить печь, дополнительных усилий не потребуется.
  2. Постоянная циркуляция воздуха ускоряет нагрев помещений и делает его более равномерным. У правильно спроектированной системы КПД может достигать 90 %.
  3. Красивый интерьер и максимальное количество свободного места без радиаторов и труб. Воздуховоды установлены скрытым способом.
  4. Можно настраивать температурный режим в каждом помещении, если установить термостаты.
  5. В теплое время года можно установить кондиционер и подавать по системе воздуховодов холодный воздух.

Однако есть и нюансы, которые обязательно нужно учесть, если вы решите сделать выбор в пользу воздушного отопления:

  1. Устанавливать систему нужно на этапе строительства, для прокладки воздуховодов оставляют технические ниши.
  2. Если в системе есть вентиляторы, то в доме должен быть стабильный источник электроэнергии. У вас периодически отключают электричество?Тогда стоит приобрести резервный генератор.
  3. Фильтры в трубах необходимо периодически менять, также нужно проводить своевременный осмотр и проверку системы.

Такой вид отопления сушит воздух. Проблему решит приобретение одного или нескольких увлажнителей воздуха.

Есть нюансы, которые обязательно нужно учесть, если вы решите сделать выбор в пользу воздушного отопления.

Проектирование и размещение системы

Лучше всего доверить проектирование системы отопления профессионалам. Их работа заключается в том, чтобы рассчитать мощность оборудования и спланировать его установку с учетом всех параметров помещения.

На качество эксплуатации системы влияют:

  • насколько хорошо защищены дверные проемы и стены — от этого зависит размер теплопотерь;
  • объем отапливаемых помещений, их расположение;
  • скорость движения воздуха — нужны ли вентиляторы и какой мощности;
  • мощность печи — прибор должен достаточно быстро нагревать поступающий воздух с учетом тепловых потерь;
  • диаметр воздуховодов — сколько воздуха и как быстро должно проходить через них.

После произведения основных расчетов определяют место установки печи.

Систему воздуховодов в большинстве случаев собирают из стальных труб с использованием специальных элементов, в числе которых:

  • раздаточная коробка,
  • тройник,
  • регулируемое колено и т. п.

Трубы звукоизолируют, чтобы свести к минимуму шумы от движения воздушных потоков.

Вентилятор устанавливается в систему рядом с источником тепла. На выходы воздуховодов ставят механические и угольные антибактериальные фильтры для защиты от пыли и запаха соответственно.Отверстия закрывают решетками.

Встроенная автоматика и выносные термостаты позволяют легко установить нужные настройки, чтобы поддерживать комфортный температурный режим.

Ошибки в расчетах могут привести к перегреву печи в ходе эксплуатации системы, кроме того, в процессе работы последняя может вибрировать и шуметь.

Рекомендации по выбору

Выбор печей отопления «Теплодар».

При выборе печи для воздушного отопления важно принимать во внимание тип системы циркуляции воздуха и возможность подключения вентиляционного канала.

Важным условием является также наличие оборудования, функционирующего в режиме длительного горения. Это обеспечит стабильную подачу теплого воздуха в отапливаемые комнаты.

Если проект системы уже готов, то вы можете обратиться к специалисту интернет-магазина для подбора подходящей модели. Мощность печи, которая вам нужна, будет зависеть от количества комнат и их размеров.

Популярные модели печей на примере продукции «Теплодар»

Среди печей «Теплодар» вы наверняка сможете подобрать оборудование нужной мощности — в каждой линейке представлены несколько вариантов для помещений разных размеров, а серия специальных аксессуаров поможет подключить печь к системе воздуховодов.

Печь «ТОП-модель» отлично подходит для организации воздушного отопления.С помощью теплосъемника, который устанавливается на конвекционные трубы, и гибкого гофрорукава часть тепла можно отводить в смежные помещения. Диаметр воздуховода при этом должен составлять 120 мм, дополнительный крепеж не нужен.

Холодный воздух поступает снизу, проходит по конвекционным трубам, нагревается и выходит через отверстия в верхней части печи. Устройство может работать в режиме длительного горения до 8 часов.

Для усиления мощности печи можно приобрести турбо-приставку, которая с помощью вентилятора позволяет ускорить циркуляцию воздуха.

В продаже есть модификации, рассчитанные на помещения объемом от 140 до 300 м 3 .

Мы рекомендуем доверить разработку проекта и монтаж системы отопления профессионалам, а специалисты «Теплодар» помогут вам выбрать подходящую для подключения печь.

Еще раз напомним, решение об установке воздуховодов нужно принимать на этапе строительства дома, для готового жилья лучше рассмотреть вариант устройства водяного отопления.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector