Отопление и горячее водоснабжение дома

Одним из самых важных элементов дома, способных внести уют и тепло, или, наоборот, навсегда лишить хозяев покоя и стабильности в нем, является система отопления. Она должна быть надежной, технически грамотно выполненной, не создающей проблем в обслуживании и обеспечивающей полный комфорт в доме. Индивидуальный дом отапливают местными обогревающими установками, среди которых наиболее распространены печи и камины, системы водяного отопления различной конструкции и т.д. Топливом для обогревающих установок служит каменный уголь, дрова, нефтепродукты и природный газ, и их выбор зависит от преобладания определенного вида топлива в данном регионе. Сжигание того или иного вида топлива накладывает свой отпечаток на конструктивные особенности отопительных приборов и их эффективность.

Природный газ в этом перечне занимает лидирующее положение, так как его применение связано с наименьшими эксплуатационными затратами и максимальной степенью удобств. Теплотворная способность природного газа достаточно высока и достигает 8500 ккал/м3. Компактность и надежность газосжигающего оборудования позволяет применение его даже в жилых помещениях без снижения гигиенических характеристик. Процесс сжигания газообразного топлива поддается полной автоматизации с защитными блокировками, что делает этот вид отопления практически безопасным, при условии строгого соблюдения технологических режимов. Природный газ на сегодняшний день - самое дешевое и экономичное топливо. Стоимость твердого, жидкостного и электрического отопления значительно выше, хотя пока и несравнима с европейским уровнем.

В качестве жидкого топлива применяют мазут, керосин, дизельное топливо. К наиболее явным неудобствам, характеризующим жидкое топливо, относится пожароопасность и наличие запахов, от которых полностью избавиться практически не удается. Поэтому отопительное оборудование следует размещать с соблюдением всех противопожарных требований.

Твердое топливо (каменный уголь, дрова, торф и т.п.) сжигают в отопительных печах, каминах или специальных котлах водяного отопления. Этот вид топлива применяется человеком с древних времен. Действительно, трудно себе представить современный коттедж или дачный дом без камина. С помощью камина открытым огнем можно быстро прогреть помещение. Кроме того, притягательная сила огня магически действует на человека. Часто задача камина в современном жилище заключается не в его обогреве (для этого более уместны всевозможные конвекторы и радиаторы), а в создании в доме определенного эмоционально-психологического климата. Вид открытого огня благотворно действует на нервную систему, побуждает к размышлениям высшего порядка, настраивает на философский лад, что особенно важно в наш стрессовый век. Однако сжигание твердого топлива в жилых помещениях снижает их гигиенические качества, так как связано это с наличием продуктов сгорания (зола). Поэтому для отопительных приборов, работающих на твердом топливе, желательно предусматривать отдельные помещения. В крайнем случае, топки печей должны выходить в подсобные помещения, снабженные эффективной вентиляцией.

Отопительное оборудование

Одним из самых важных элементов отопительной системы дома является оборудование, в котором происходит преобразование топлива в тепловую энергию.

Отопительные печи - предназначены для обогрева помещений и отличаются большим разнообразием конструкций. Они могут совмещать в себе функции по обогреву помещения и варочного оборудования. Их выбор и сооружение зависят от конкретных условий, а самое главное - от умения и мастерства исполнителя. Печное отопление характерно тем, что выработка (получение) тепла, перенос его и передача происходят в одном и том же помещении. Теплота, получаемая от сгорания топлива, накапливается на станках топливника и каналов - дымооборотов и через их стенки передается в помещение. Отдавшие тепло дымовые газы через дымовые каналы покидают помещение и уходят в атмосферное пространство. Тепло, попадающее в помещение, распространяется в нем методом конвекции газов.

Печи различают по толщине стенок (толсто- и тонкостенные), по способу теплоотдачи, по форме, направлению движения дымовых газов. По своей форме в плане печи могут быть квадратные или прямоугольные, круглые и угловые (треугольные). Подбирать печи и размещать их в помещениях следует на основе расчета тепловых потерь, составленного в соответствии со строительными нормами и правилами. В помещениях с постоянной температурой воздуха нужны печи длительного горения, обладающие малыми габаритами и равномерной отдачей тепла в течение суток. Такие печи имеют сравнительно высокий коэффициент полезного действия. Массивные печи периодического действия предназначены для районов с суровым климатом, а также для зданий, имеющих наружные ограждения с малым сопротивлением теплопередачи. В районах с переменным климатом и неустойчивым отопительным сезоном рекомендуют легкие каркасные и сборные блочные унифицированные печи. Если нужно отопить одной печью несколько смежных помещений, ее следует устанавливать таким образом, чтобы теплоотдача выходящей в каждое помещение части нагревательной поверхности компенсировала теплопотери этой комнаты.

Печи, как и любой другой тип оборудования, имеют свои характеристики, согласно которым подбирают тот или иной вид. К основным характеристикам печи относят экономичность и теплоемкость. Экономичность печи заключается в ее высоком КПД, то есть максимальное использование в полезных целях энергии, получаемой при сжигании топлива. При этом для нормального нагрева печь должна потреблять минимум топлива.

Теплоемкость печи зависит от ее активного объема. Печи с активным объемом до 0,2 м3 относятся к нетеплоемким (например, печи-буржуйки). Если активный объем печи превышает 0,2 м3, то такая печь относится к теплоемким. Активным объемом печи называют объем нагревающегося массива, определяемый произведением площади сечения печи на уровне низа топки на активную высоту печи. В свою очередь активная высота печи принимается от низа топки до верхней плоскости перекрыши. Теплоемкие печи, в свою очередь, делят на печи с большой теплоемкостью (срок остывания до 12 часов), средней теплоемкостью (8 часов) и малой (3-4 часа).

Конструктивно печь должна быть проста, не вызывать особых затруднений в кладке, а материалы на ее сооружение должны быть доступны и дешевы. При этом долговечность печи должна быть не менее 20 лет без капитальной перекладки.

Следующим требованием, которым должна отвечать отопительная печь, является соблюдение нормальной экологии в отапливаемом помещении. То есть, печь не должна дымить в процессе работы, в ней не должен образовываться конденсат со своим специфическим запахом и способностью загрязнять поверхности. Эксплуатация печи должна быть безопасна в пожарном отношении и исключать попадание угарного газа в жилое помещение при соблюдении режимов топки.

Ко всем этим характеристикам следует добавить, что печь должна отвечать современным эстетическим требованиям и соответствовать интерьеру помещения, потому что при нормальных эксплуатационных характеристиках плохой внешний вид печи будет вызывать только отрицательные эмоции.

Принято считать, что теплотехнические характеристики печи зависят от ее конструкции и мастерства печника. Однако многовековая практика показала, что материал, из которого сооружена печь, играет не последнюю роль. Остановимся на одном из таких материалов, позволяющих превратить обычную печь в комфортный источник тепла, поддерживающий в доме особую атмосферу.

Талькохлорид - сланцевая порода, добываемая на севере Финляндии, обладает уникальными свойствами, делающими ее лучшим в мире печным материалом. Этот удивительный камень способен выдерживать воздействие высоких температур без малейших признаков разрушения. При этом его теплоемкость значительно превышает теплоемкость шамотного кирпича, что позволяет печи аккумулировать огромное количество тепла, постепенно отдавать его, длительное время (более суток) поддерживать комфортную температуру в помещении. Талькохлорид есть во многих странах мира, но только финские каменоломни дают камень с удивительными свойствами. Такие свойства талькохлоридному сланцу придает его необычная структура. Все внутренние камни печей имеют горизонтальную слоистость. Благодаря этому тепло по внутренним слоям быстро доходит до наружных стенок, которые имеют вертикальную слоистость. Тепло, циркулирующее по этим слоям, не выходит наружу, создавая так называемый колпаковый эффект. Таким образом, камни облицовки печи или камина получаются аккумуляторами тепла и, нагревшись, начинают медленно отдавать тепло в окружающую среду. При этом наружная поверхность никогда не нагревается выше 50-80°С, даже если внутри камня температура достигнет 300-400°С. Процесс отдачи тепла происходит и после того, как огонь в топке погаснет. Тепла, полученного за два часа топки, хватает на то, чтобы обогревать помещение в течение 12-24 часов, в зависимости от массы печи или камина. Поэтому, протопив вечером печи или камин, утром можно обнаружить их пышущими жаром.

Отопительные котлы являются составляющей водяной отопительной системы. Водяная отопительная система наиболее распространена в настоящее время и еще долго будет преобладать, несмотря на различные нововведения. Предложений на современном рынке котельного оборудования много. Но при этом следует учитывать экономичность и адаптированность данного оборудования к российским условиям.

Выбор котельного оборудования следует начинать еще на этапе проектирования дома, в зависимости от отапливаемого объема, тепловых потерь ограждающих конструкций, эстетических требований и т.п. Современные котлы могут быть специальными (работающими на одном из видов топлива) или унифицированными. Унифицированные котлы снабжают взаимозаменяемыми горелками, элементами управления, способными регулировать текущую температуру и программировать работу системы на много дней вперед. Надежность, долговечность и экономичность котельного оборудования должны главенствовать при их выборе.

Если дом газифицирован, то предпочтение следует отдавать оборудованию, работающему на газе. Однако в индивидуальном домостроении многие предпочитают иметь в отопительной системе отопления резервный котел, работающий на альтернативном топливе, на случай выхода из строя основного котла или отключения газа (электроэнергии).

Газовые котлы могут быть напольными и настенными, одноконтурными и двухконтурными. Двухконтурные котлы позволяют не только отапливать дом, но и приготавливать горячую воду для бытовых нужд без дополнительного применения бойлеров. Это достигается с помощью встроенного теплообменника, изготовленного, как правило, из нержавеющей стали или меди. В последние годы наметилась тенденция роста спроса на настенные котлы, как наиболее компактные установки, занимающих минимум полезной площади дома. Такое оборудование часто не требует устройства громоздких дымоходов, осуществляя выброс продуктов сгорания через специальный выхлоп в стене дома.

К сожалению, настенные котлы способны обогревать сравнительно небольшие площади, поэтому для больших домов и коттеджей требуются напольные котлы, теплообменники которых изготавливают из стали или чугуна. Принято считать, что чугун является самым долговечным материалом для теплообменника, хотя специалисты утверждают, что каждый из этих материалов имеет свои плюсы и минусы. Выбор в пользу того или иного котла следует делать по надежности производителя. При выходе из строя котла могут понадобиться запчасти, поэтому не следует обращать свое внимание на "экзотические" или "заморские" котлы, даже если их теплотехнические характеристики высоки. Как правило, запасных частей к такому оборудованию не бывает, а если они есть, то стоимость их достаточно высока. Но это не значит, что надо пренебрегать зарубежным оборудованием, так как отопительные котлы многих европейских производителей заслуживают самой высокой оценки.

Но надежность отопительной техники связана и с соблюдением технологии монтажных работ. Купив оборудование сомнительного качества и доверив его монтаж "дешевым" специалистам, владелец дома рискует получить в итоге отопительную систему, надежность и экономичность которой будет низкая. Лучше всего, если проектирование, подбор оборудования и его монтаж выполнит одна фирма, которая гарантирует качество своей работы и сервисное обслуживание системы. В этом случае отопительная система позволит экономить средства в процессе эксплуатации за счет экономии топлива и высоких теплотехнических параметров системы. Затраченные на монтаж средства окупятся в течение нескольких лет эксплуатации.

Трубопроводы отопительной системы

Трубопроводы отопительной системы и водоснабжения являются кровеносными сосудами, и поэтому к их выбору следует отнестись с должным вниманием. Выбор предлагаемых рынком труб на сегодняшний день достаточно велик. Широко представлены стальные трубы, стальные оцинкованные, нержавеющие, медные, различные виды полимерных труб и металлопластиковые изделия. К недостаткам стальных труб нужно отнести потребность в сварочных работах и коррозийные процессы, происходящие в их стенках. Их надо периодически красить и, в конце концов, менять. Оцинкованные трубы долговечнее, если при их монтаже не применяется сварка. Но самым большим недостатком стальных труб является зарастание стенок налетом, который резко снижает их пропускную способность и в конечном счете приводит к полному зарастанию Все перечисленные недостатки отсутствуют у полимерных труб, среди которых выгодно отличаются металлопластиковые конструкции. Основным достоинством таких труб являются:

• абсолютная кислородонепроницаемость, что позволяет замедлить процесс коррозии и износа отопительного оборудования;

• низкий коэффициент линейного расширения , что позволяет обходиться без дополнительных компенсаторов при монтаже магистралей;

• высокая механическая прочность;

• стойкость к коррозии и отложению осадка на внутренней поверхности;

• антистатичность;

• малое гидравлическое сопротивление.

Металлопластиковые трубы монтируют с помощью прессовых или резьбовых соединений без применения сварочных работ. Это позволяет снизить себестоимость монтажных работ и получить экологически безопасную систему отопления или водоснабжения. Комплектуется система и аксессуарами (тройники, отводы, шаровые краны и т.п.), конструкция которых отличается надежностью в работе и большой долговечностью.

Радиаторы

Радиаторы. Проблема выбора отопительных приборов, без которых немыслима система отопления, - это довольно сложная инженерная задача. Радиаторы должны отвечать всем необходимым требованиям, включая рабочее и прессованное давление, теплоотдачу, период и режим эксплуатации и т.д. Кроме того, радиатор своими размерами, формой, и цветом должен соответствовать дизайну комнаты, в которой он установлен. Многие обыватели до сих пор не мыслят отопление без, до боли знакомых, чугунных радиаторов, которыми заполнялись ниши под окнами в квартирах совсем недалекого прошлого. Если быть совсем справедливым, то эти радиаторы имеют одно положительное качество - долговечность. Без видимых повреждений они могли прослужить много десятилетий, а теплотехнические характеристики подбирались за счет увеличения количества секций. Эстетика при этом в расчет не бралась.

В настоящее время картина на рынке отопительного оборудования существенно изменилась. Широкий ассортимент радиаторов (от стальных трубчатых до биметаллических и анодированных) способен удовлетворить любой вкус и дизайнерские запросы. Изменились и гарантийные сроки эксплуатации. На первый план вышли теплотехнические характеристики и дизайн. Сравнительные характеристики отопительных радиаторов, представленных на российском рынке, приведены в таблице 24.

Как видно из таблицы, лучшими качественными показателями обладают не чугунные, как принято было считать, а анодированные радиаторы, которым присуща прочность биметалла, антикоррозийная стойкость чугуна и тепловые характеристики алюминия. Анодирование внутренней поверхности превращает ее в корунд, твердость которого такая же, как у алмаза. Поэтому поверхность не разрушается в процессе контакта с горячей водой. Увеличенные размеры внутренних каналов, отсутствие зауженных мест исключает образование застоя и засорения. Дизайнерское исполнение анодированных радиаторов несравненно выше, чем у всех ранее применяемых отопительных приборов. Именно поэтому союз металлопластиковых магистралей и анодированных радиаторов дает возможность смонтировать одну из самых надежных отопительных систем.

Электрическое отопление

Электрическое отопление традиционно считается дорогим, пожароопасным и экологически вредным. Открытые спирали сушат воздух и сжигают кислород, затрудняя дыхание. Однако прогресс в области электрических конвекторов существенно изменил картину. Появилось новое оборудование в виде "теплых полов" и потолочных обогревателей, работающих на инфракрасном излучении. Температура нагревательных элементов не превышает 90°С, что исключает сжигание кислорода. Различные термостаты и другие автоматические устройства позволяют поддерживать температуру в помещении в строго заданных пределах. Появилась возможность строго программировать температурные режимы, что позволяет достичь экономии в расходовании энергетических ресурсов.

Но, пожалуй, самым большим преимуществом электрического отопления является отсутствие инерционной способности. Это значит, что электричеством можно быстро обогреть дом, который долго не отапливали. Именно поэтому электрическое отопление является желательным в дачных домах и в загородных коттеджах, когда требуется быстрый обогрев помещения после длительного отсутствия. Электрическое оборудование, функционально сочетаясь с печным и каминным, позволяет во время отсутствия поддерживать в доме минимально необходимую (в пределах +5°С) температуру и вывести ее на необходимый комфортный уровень перед самым приездом. Преимущества электрического отопления состоят в следующем:

• в возможности универсального монтажа - как напольного, так и настенного и потолочного;

• в абсолютно бесшумной работе и равномерном распределении тепла в обогреваемом пространстве, то есть полная комфортность;

• в возможности автоматизации и программирования процесса обогрева, что дает полную гарантию от перегрева;

• в современном дизайне, совместимом с любым интерьером комнаты, небольших размерах, позволяющих сохранить полезные площади дома.

Рис. 162. Принципиальная схема отопления и горячего водоснабжения дома:
1 - котел; 2 - расширительный бак; 3 - шаровый кран; 4 - циркуляционный насос; 5 - бойлер; 6 - предохранительный клапан; 7 - расширительный бак ГВС; 8 - рециркуляционный насос; 9 - фильтр; 10 - обратный клапан; 11 - устройство автоматического заполнения системы

Схема отопления и горячего водоснабжения современного дома показана на рис. 162. Выбор котельного оборудования зависит от многих факторов, в том числе от площади дома. Чаще всего в качестве котельного оборудования используют напольные или настенные двухконтурные котлы, которые обеспечивают нагрев воды как для отопления, так и для горячего водоснабжения. Когда горячей воды требуется много, то для того, чтобы не покупать мощный двухконтурный котел, создают индивидуальную сеть горячего водоснабжения с отдельным нагревательным бойлером. В качестве нагревательного бойлера может служить газовая колонка или электрический бойлер проточного или накопительного типа. Проточные бойлеры позволяют практически мгновенно получить горячую воду, но для их питания требуются большие электрические мощности, на которые не всегда рассчитаны электрические сети дома. Накопительные бойлеры нагревают воду в течение нескольких часов, но они автоматически поддерживают необходимую температуру, поэтому горячая вода в кране появляется сразу после того, как его откроют. Емкость накопительного бойлера подбирают с учетом потребности семьи. Для сетей горячего водоснабжения можно использовать и водоводяные бойлеры, которые по конструкции похожи на электрические, но вместо ТЭНа в них вмонтирован змеевик, в который подается горячая вода из отопительного котла. Некоторые производители изготавливают бойлеры, в которых электро- и водонагревательная схема существуют параллельно. Это дает возможность в отопительный период пользоваться нагревательным котлом, а в летний - электрической схемой.

Устраивая горячее водоснабжение с накопительным бойлером, не следует забывать еще об одной детали, которая существенно влияет на удобство пользования. Речь идет об устройстве цепи рециркуляции горячей воды, в виде петлеобразного трубопровода, идущего от бойлера рядом с точками разбора воды и обратно к бойлеру. Это избавляет от слива воды, которая остывает в трубах, идущих от бойлера к точкам разбора в периоды, когда водой не пользуются. При длинных трубопроводах ожидание горячей воды затягивается, пока не стечет вода, остывшая в трубах.

Древесина в домостроении • История деревянного зодчества • Строение древесины • Виды домов • Подготовительный этап строительства • Фундаменты • Стены деревянного дома • Перекрытия деревянного дома • Крыша и кровля • Полы • Окна и двери • Лестницы деревянного дома • Крыльцо, терраса, веранда, балкон • Инженерное обеспечение дома • Гидро- и теплоизоляция деревянного дома • Отделочные работы • Вентиляция

Общие сведения || Электроснабжение дома || Водоснабжение дома || Слив сточных вод || Отопление и горячее водоснабжение дома || Воздушное отопление

---

Ссылки на другие страницы сайта по теме «строительство, обустройство дома»:

• Подготовка поверхностей
• Как соорудить окно на мансарде
• Техника ручной сварки