Hoe luchtverwarming van een buitenhuis te realiseren: regels en schema's voor de aanleg

Traditioneel wordt water gebruikt als warmtedrager in verwarmingssystemen. Deze gebruikelijke manier van verwarmen heeft zowel voordelen als nadelen. Bij de bouw van een eigen woning zijn de mogelijkheden voor experimenten voor de eigenaar bijna onbeperkt.

Het is zinvol om alternatieven te overwegen. De meest interessante daarvan is luchtverwarming van een buitenhuis. Daar gaan we in dit artikel uitgebreider op in.

Hoe verwarmt u een huis met lucht?

Lucht – is een redelijk effectieve warmtedrager, veel handiger dan water. De eenvoudigste variant van dergelijke verwarming – een gewone luchtverhitter. Een kleine kamer kan dit apparaat, bestaande uit een ventilator en een verwarmingsspiraal, in slechts enkele minuten verwarmen. Uiteraard heeft een particulier huis meer serieuze apparatuur nodig.

Als warmtebron kan een gas- of vastebrandstofketel worden gebruikt. Ook een elektrische verwarming is geschikt, maar deze optie wordt als niet erg voordelig beschouwd, omdat de elektriciteitskosten aanzienlijk stijgen.

Een interessante en milieuvriendelijke verwarmingsoptie is het gebruik van zonnepanelen of een zonnecollector. Dergelijke systemen worden op het dak geplaatst. Ze geven de thermische energie van de zon direct door aan de warmtewisselaar, of zetten deze om in goedkope elektrische energie. In het laatste geval kan de ventilator ook van de batterij worden voorzien.

Lucht wordt verwarmd in de warmtewisselaar en stroomt via luchtkanalen naar de afzonderlijke ruimtes. Dit zijn vrij omvangrijke constructies, gemaakt van stevig metaal. De doorsnede van de luchtkanalen is aanzienlijk groter dan de diameter van een waterverwarmingsbuis.

Voor luchtverwarming zijn zowel gasketels als andere soorten verwarmingstechnieken geschikt. Het rendement van dergelijke systemen bedraagt 90%; ze worden niet alleen in woningen gebruikt, maar ook in werkplaatsen en magazijnen.

Maar radiatoren zijn niet nodig voor luchtverwarming. Warme lucht vult eenvoudigweg de kamers via speciale roosters. Zoals bekend stijgt heet gas op. Koude lucht wordt daarbij naar beneden geduwd.

Vanaf hier stromen de koude luchtstromen terug naar de warmtewisselaar, worden verwarmd, komen de kamers binnen, enzovoort.

Dit schema toont duidelijk de opbouw van een luchtverwarmingssysteem van het recirculatietype met gedeeltelijke aanzuiging van buitenlucht, evenals met een airconditioner, ionisator en ultraviolette reiniger.

Bijna alle luchtverwarmingssystemen voorzien in de installatie van een ventilator die hete lucht aandrijft en door het verwarmingssysteem laat circuleren. De aanwezigheid van een dergelijk apparaat maakt het systeem afhankelijk van elektrische energie.

Men kan ook een systeem maken waarin hete lucht op natuurlijke wijze beweegt, zonder ventilator. De efficiëntie van dergelijke systemen laat echter meestal te wensen over, omdat de ruimtes in dat geval te langzaam opwarmen.

Een overtuigend argument voor het installeren van een luchtverwarmingssysteem is dat het lekkages en overstromingen met uiteindelijke schade aan eigendommen uitsluit. Bovendien zal de automatische regeling het systeem stoppen bij schade aan de luchtkanalen.

Kenmerken van luchtverwarming

Vergeleken met traditionele waterverwarming hebben luchtsystemen vele voordelen. Zo wordt een hoog rendement van dergelijke systemen opgemerkt, dat 90% kan bedragen. Het rendement van waterverwarming bereikt zelden 65%.

Indien de luchtverwarming correct is aangelegd, verwarmt de lucht de kamers buitengewoon snel, letterlijk binnen enkele minuten. De temperatuur in de vertrekken wordt geregeld door middel van automatische apparatuur die het verwarmingsapparaat naar behoefte in- en uitschakelt.

Als gevolg hiervan is het in huis altijd warm en worden de verwarmingskosten verlaagd. Het gebruik van een luchtverwarmingssysteem is eenvoudiger. Luchtkanalen raken niet zo vaak verstopt als waterverwarmingsbuizen; ze hoeven dan ook minder vaak gereinigd te worden.

Om begrijpelijke redenen hebben eigenaren van luchtverwarmingssystemen geen problemen met lekkages, noch met het risico van bevriezing van leidingen, mocht de ketel in de koude periode om een of andere reden stoppen met werken.

Na kennis te hebben genomen van de voordelen van luchtverwarming, moet men ook de nadelen ervan beoordelen. Om te beginnen is het zeer moeilijk, en niet altijd mogelijk, om een dergelijk systeem in een reeds gebouwd huis te installeren. Men kan niet eenvoudig de leidingen en radiatoren van waterverwarming verwijderen en in plaats daarvan luchtkanalen en roosters installeren, omdat hier heel andere principes worden toegepast.

Omvangrijke luchtkanalen nemen aanzienlijk meer ruimte in beslag en zien er langs de muren ook niet erg esthetisch uit. Meestal worden ze achter verlaagde plafonds, valse panelen en dergelijke geplaatst. In feite vereist een dergelijke reorganisatie van de verwarming een ingrijpende verbouwing van het hele huis.

Luchtkanalen – dit zijn vrij omvangrijke constructies die u het beste kunt verbergen achter een verlaagd plafond en in de ruimte onder de vloer.

Voordat u begint met het slopen van muren, zult u serieuze technische berekeningen moeten uitvoeren. Daarom wordt aanbevolen om luchtverwarming in het huis aan te leggen tijdens de bouwfase. En alle benodigde berekeningen worden al tijdens het ontwerp van het gebouw uitgevoerd. In dat geval krijgt u een comfortabel, betrouwbaar en zeer efficiënt verwarmingssysteem.

Nog een probleem – de afhankelijkheid van de werking van luchtverwarming van een privéwoning van de aanwezigheid van elektriciteit. De ventilator draait niet, de hete lucht beweegt niet, de kamers koelen net zo snel af als ze zijn opgewarmd. U zult moeten uitgeven aan een alternatieve bron van elektriciteit, bijvoorbeeld een generator.

Principes van systeemontwerp

Bij het ontwerpen van luchtverwarmingssystemen wordt rekening gehouden met vele belangrijke factoren. In de eerste plaats is dit de warmtebehoefte van elke afzonderlijke ruimte, evenals het warmteverlies voor elke kamer. Deuren, ramen, ventilatieopeningen en andere objecten dragen ertoe bij dat kostbare kilojoules aan thermische energie naar buiten ontsnappen.

Bullerjan kachel – een economische variant van een verwarmer die u kunt gebruiken voor het organiseren van luchtverwarming. Ook een houtkachel met lange verbrandingstijd kan een uitstekende oplossing zijn.

Een zeer belangrijk punt – de aanwezigheid van hoogwaardige isolatie van het gebouw. Als het huis kunststof ramen, goede deuren heeft en de gevel goed geïsoleerd is, zullen de warmteverliezen kleiner zijn en zullen de verwarmingskosten aanzienlijk worden verminderd. Als het gaat om renovatie van een gebouw, moet u beginnen met het ontwerp van isolatie.

Nadat de behoefte aan thermische energie en de kosten ervan zijn afgestemd, wordt het vermogen van de verwarmingsapparatuur berekend en wordt het type ervan gekozen. Vervolgens worden de parameters van de hete luchtstroom berekend. Er worden speciale aerodynamische berekeningen uitgevoerd om de benodigde afmetingen van de luchtkanalen te bepalen.

Aan de uitgang van het luchtkanaal wordt een diffusorrooster geïnstalleerd. De afmetingen en configuratie ervan kunnen de snelheid van de luchtstroom beïnvloeden.

U kunt het vermogen van de apparatuur vooraf berekenen aan de hand van de volgende cijfers: voor het verwarmen van elke 10 vierkante meter ruimte is ongeveer 0,7-0,8 kW warmte nodig. Dit onder de voorwaarde dat het huis goed geïsoleerd is, anders is krachtigere apparatuur nodig. Maar het volledige ontwerp en gedetailleerde berekeningen kunt u beter overlaten aan een ervaren ingenieur.

Onjuiste berekeningen kunnen een zeer negatieve invloed hebben op de toestand van het uiteindelijke systeem. Voor een niet-professioneel ontworpen luchtverwarmingssysteem zijn problemen zoals frequente apparatuurstoringen, oververhitting van de lucht in de ruimtes, oververhitting van de apparatuur, tocht en een verhoogd geluidsniveau kenmerkend.

Tegelijkertijd met het ontwerpen van het luchtverwarmingssysteem is het zinvol om ook de plaatsing van vaste meubelstukken in huis te overwegen. Toevoer- en afvoerroosters moeten zich bevinden op plaatsen die ver verwijderd zijn van de constante aanwezigheid van mensen.

Ze mogen ook niet verborgen zijn onder kasten, kastjes of andere objecten die de vrije beweging van luchtstromen belemmeren.

In een meerlaagse privéwoning wordt aanbevolen om de afvoerroosters zo te plaatsen dat op de bovenste verdiepingen de gekoelde lucht van bovenaf in het systeem wordt opgenomen, en op de onderste verdiepingen van onderaf. Dit zorgt voor een gelijkmatigere warmteverdeling over alle ruimtes. Lees meer over het correct uitvoeren van de berekening van luchtverwarming in dit artikel.

Varianten van luchtverwarmingssystemen

Onder de wetenschappelijk bekende verwarmingssystemen kunnen drie varianten worden onderscheiden:

• directe stroom;
• recirculatie (ook wel zwaartekracht);
• recirculatie met gedeeltelijke aanzuiging van buitenlucht.

Directe-stroomsystemen zijn de oudste en eenvoudigste in constructie. Ze werden al gebruikt in het oude Rome en waren wijdverspreid in Londen tot het begin van de industriële revolutie.

Op dit schema is de inrichting van een directe-stroom luchtverwarmingssysteem getoond, dat zich kenmerkt door een laag rendement. Moderne systemen zijn complexer, maar hebben een aanzienlijk hoger rendement.

Bij een directe-stroomsysteem bevond het verwarmingsapparaat, d.w.z. een houtkachel of open haard, zich in het onderste deel van het huis, optimaal in de kelder. De warmte van de door de kachel verwarmde lucht steeg op, werd overgedragen aan de muren en vloeren.

Om de circulatie van hete lucht en de efficiëntie van de verwarming te verbeteren, werden er speciale gaten in de vloer gemaakt.

De afgekoelde lucht verliet de ruimte via openingen in het dak, en de kachel (open haard) verwarmde nieuwe luchtmassa's die van buiten kwamen, omdat de serieuze thermische isolatie van gebouwen in die tijd nog niet ontwikkeld was.

De lage efficiëntie van systemen met eenmalige doorstroming is duidelijk. Ze vereisen verbranding van een grote hoeveelheid brandstof, maar een aanzienlijk deel van de warmte wordt geabsorbeerd door het materiaal van muren, vloeren en plafonds.

Bovendien worden de ruimtes ongelijkmatig verwarmd: beneden is het te warm, en de bovenste kamers worden niet meer op tijd warm. Een deel van de warmte verliet het huis zelfs via het dak samen met de lucht.

Een moderner recirculatiesysteem verscheen dankzij de ontwikkeling van gasverwarming. Verwarmingsapparatuur van dit type maakt het mogelijk om niet het hele huis te verwarmen, maar alleen specifieke luchtmassa's. Hieruit worden luchtstromen gevormd die van onder naar boven naar specifieke ruimtes worden geleid.

De hete luchtmassa's verdrijven daarbij de koude lucht, die via roosters in de vloer van de kamer ontsnapt. De koude lucht stroomt via luchtkanalen naar de verwarmer en keert terug in het systeem als een hete stroom. De recirculatiecyclus herhaalt zich steeds opnieuw.

De kosten van thermische energie bij een recirculatieverwarmingssysteem zijn vele malen lager dan bij gebruik van een eenmalige doorstroomschema. Maar aan deze optie zijn ook nadelen verbonden. Het gesloten systeem belemmert de luchtverversing, wat de levenskwaliteit in huis verslechtert.

In een gesloten recirculatiesysteem voor luchtverwarming circuleren de luchtstromen constant tussen de kamers en het verwarmingsapparaat, waarbij ze warmte afgeven en opnemen.

Het probleem kan gedeeltelijk worden opgelost door gebruik te maken van middelen zoals filters, ionisatoren, luchtbevochtigers en dergelijke. Maar goede apparaten van dit type zijn vrij duur en hun onderhoud vereist extra inspanningen, evenals automatisering.

Het probleem van het herstellen van luchtstromen kan effectiever worden opgelost met behulp van een recirculatieverwarmingssysteem met gedeeltelijke luchtinname van buitenaf.

Bij het inrichten van een dergelijk schema wordt voorzien in gedeeltelijke afvoer van een kleine hoeveelheid lucht naar buiten en inname van een overeenkomstige hoeveelheid luchtmassa van de straat. Als gevolg hiervan wordt de samenstelling van de lucht in het gebouw regelmatig ververst.

Recirculatiesystemen werken op het zwaartekrachtprincipe: hete stromen stijgen op, en koude – dalen af. Helaas vindt deze circulatie niet in elk gebouw efficiënt genoeg plaats. In dat geval wordt een ventilator in het systeem opgenomen om het recirculatieproces geforceerd uit te voeren.

Bijzonderheden van de systeeminstallatie

Als de berekeningen op een hoog professioneel niveau zijn uitgevoerd en het ontwerp van het luchtverwarmingssysteem van de woning is opgesteld, kunt u de installatie zelf uitvoeren.

Hiervoor heeft u nodig:

• verwarmingstoestel;
• luchtkanalen;
• ventilator;
• roosters;
• bevestigingsmaterialen;
• gereedschap voor het werken met luchtkanalen en dergelijke.

Als verwarming wordt meestal een gasgenerator gebruikt, omdat dit de meest economische optie is. De luchtkanalen kunnen een rechthoekige, vierkante, ronde of ovale doorsnede hebben.

Over het algemeen kunnen geschikte constructies worden besteld bij een bedrijf dat ventilatiesystemen produceert.

Het schema toont de elementen van het luchtverwarmingssysteem, waarmee de luchtkanalen exact volgens de projectdocumentatie kunnen worden geïnstalleerd.

Luchtkanalen worden meestal gemaakt van gegalvaniseerd staal; ze zijn licht genoeg om de dragende constructies van het huis niet te overbelasten en hebben een verhoogde weerstand tegen slijtage en corrosie. Voor stijve luchtkanalen zijn speciale elementen nodig die een helling van 45 of 90 graden mogelijk maken. Voor flexibele producten zijn dergelijke elementen niet nodig.

Luchtkanalen worden ook vervaardigd van gewoon staal, koper, kunststof en andere materialen. Er bestaan zelfs textielconstructies van dit type. Op plaatsen met een hoge luchtvochtigheid wordt aanbevolen om koperen elementen te gebruiken, omdat deze beter bestand zijn tegen dergelijke omstandigheden.

Kunststofconstructies zijn relatief goedkoop en kunnen worden gebruikt op afstand van potentiële brandhaarden.

Luchtkanalen worden bevestigd onder het plafond en de vloer, en ook in de muren. Als het nodig is om het kanaal niet binnen maar langs de muur te leggen, wordt het afgedekt met een sierpaneel. In het plafond en de vloer worden aan de uiteinden van de kanalen ventilatieroosters gemonteerd.

Stijve luchtkanalen van gegalvaniseerd staal zijn zeer betrouwbaar en duurzaam. Voor een succesvolle installatie zijn bochten met een draaihoek van 45 en 90 graden nodig.

Luchtmassa's kunnen tijdens het bewegen in de constructie enig geluid produceren. Om dit negatieve effect te verminderen, wordt aanbevolen om de luchtkanalen te bedekken met een laag geluidsisolatie.

Meestal heeft dit materiaal ook thermische isolatie-eigenschappen, wat de efficiëntie van het systeem alleen maar vergroot.

Om ervoor te zorgen dat de luchtverwarmingsconstructies tijdens het gebruik zo min mogelijk geluid produceren, wordt aanbevolen om ze te bedekken met een laag isolerend materiaal.

Het is de moeite waard om te overwegen luchtkanalen aan te schaffen waarop al een dergelijke isolatielaag is aangebracht. Dit vereenvoudigt en versnelt de installatiewerkzaamheden.

Indien het nodig is om een ventilator of meerdere van dergelijke apparaten te installeren, wordt deze meestal in het systeem opgenomen naast de verwarming. De ventilator wordt van elektriciteit voorzien en er wordt ook een reservevoeding gegarandeerd.

In het systeem worden ook één of meerdere filters opgenomen. Dit kunnen mechanische reinigingsfilters zijn, die de verspreiding van stofdeeltjes voorkomen. Naast deze apparaten wordt aanbevolen om ook een koolstoffilter te installeren, dat verschillende geuren absorbeert. Uiteraard hebben de filters periodieke reiniging en/of vervanging nodig.

Een deel van het luchtkanaal wordt naar buiten geleid om de toevoer van frisse lucht te waarborgen. Dit gedeelte wordt aangesloten op het filtersysteem, waarna de lucht naar de warmtewisselaar van het verwarmingstoestel wordt gevoerd. Als de installatiewerkzaamheden tijdens de bouwfase van het huis worden uitgevoerd, levert dit meestal geen grote problemen op. Het belangrijkste is een goed ontwerp.

Om het binnenklimaat in huis te verbeteren, worden in het luchtverwarmingssysteem nuttige elementen zoals een luchtbevochtiger, ionisator, ultraviolette sterilisator, enz. ingebouwd. Deze elementen zijn niet verplicht, maar als de middelen het toelaten, is het niet aan te raden ze achterwege te laten.

Nog een nuttig apparaat is een kanaalairconditioner. Deze wordt ook in het luchtkanaalsysteem ingebouwd. Dit maakt het mogelijk het systeem in het warme seizoen te gebruiken om de lucht in de kamer te koelen.

Automatische regelsystemen verbeteren de werking van het luchtverwarmingssysteem aanzienlijk en maken het mogelijk de verwarmingskosten te verlagen, evenals het gebruik van de apparatuur te vereenvoudigen.

De laatste fase is het aansluiten van het automatische regelsysteem. Er zijn temperatuursensoren in de kamers nodig en een bedieningspaneel met een processor die de binnenkomende gegevens verwerkt en de werking van de verwarmingsapparatuur regelt.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Interessante informatie over berekeningen en ontwerp van luchtverwarming wordt hier getoond:

In deze video kunt u twee opties bekijken voor relatief goedkope installatie van luchtverwarmingssystemen met gebruik van apparaten en materialen van Russische productie:

Luchtverwarming is een waardige en voordelige optie voor het verwarmen van een particulier huis. Het onderscheidt zich door een hogere efficiëntie in vergelijking met traditionele watersystemen en maakt het mogelijk de kwaliteit van het leven in huis aanzienlijk te verbeteren. Maar om een succesvolle implementatie van dit idee te garanderen, moet het systeem correct worden berekend en professioneel worden ontworpen.

Heeft u vragen? Of heeft u ervaring met het persoonlijk gebruik van luchtverwarming voor thuis? Deel alstublieft uw eigen mening over deze kwestie. Laat reacties achter, stel vragen, deel tips in het onderstaande blok.