Текст книги "Обустройство и ремонт дома быстро и дешево. Коммуникации и интерьер своими руками всего за 2 месяца"

Электрическое отопление имеет ряд бесспорных преимуществ, среди которых: простота эксплуатации и монтажа, высокий уровень гигиеничности, компактные размеры отопительных приборов, а также возможность регулировки тепловой энергии. При этом существует и недостаток – высокая стоимость оборудования.

Основными системами электрического отопления являются:

♦ конвективная – простые и панельные конвекторы (рис. 3.2), тепловентиляторы, устанавливаемые на пол или монтируемые на стены. КПД – 50 %;

Рис. 3.2. Панельный конвектор

♦ лучистая – инфракрасные, длинноволновые обогреватели, устанавливаемые на потолок (рис. 3.3). КПД – 90 %;

♦ излучающие пленки и теплые полы (рис. 3.4).

Рис. 3.3. Инфракрасный излучатель

Рис. 3.4. Установка теплого пола

К теплообменникам, в основном применяемым в воздушном отоплении, относятся калориферы и тепловентиляторы (рис. 3.5). Принцип их действия таков. Сгорающее топливо (или непосредственно сам электронагреватель) сообщает свое тепло внутренней поверхности отопительного устройства. Последняя, постепенно охлаждаясь, через стенки устройства прогревает воздух помещения.

Чем больше поверхность отопительного прибора, тем эффективнее будет теплообмен. Скорость движения воздуха внутри прибора также увеличивает КПД теплообменника. Поэтому, например, у огневоздушных теплообменников, которые работают по принципу естественной тяги, есть существенный минус – недостаточный воздушный напор, в связи с которым возникает опасность перегрева разделительной стенки. Установка внутри отопительного прибора вентиляторов устраняет эту проблему, но тут же возникает новая – неравномерное распространение теплого воздуха (в связи с его большим объемом). Негативным фактором является также шум от работы вентиляторов.

Рис. 3.5. Тепловентилятор

Водяное отопление обладает огромным преимуществом по сравнению с воздушным. Теплоемкость и плотность воды больше, чем у воздуха, в тысячи раз, а коэффициент ее теплопередачи больше в 50 раз.

К основным элементам водяного отопления относятся:

♦ водонагреватели (топливные котлы, электрокотлы (преобразователи электрической энергии в тепловую), теплообменные аппараты (централизованное отопление)) (рис. 3.6, 3.7);

♦ отопительные устройства (простые и панельные конвекторы, радиаторы, трубы (ребристые, гладкие) и т. п.) (рис. 3.8);

Рис. 3.6. Электроводонагреватель

♦ трубопроводы (предназначены для движения горячей воды от водонагревателя к отопительным приборам и обратно);

♦ расширительная емкость для воды (при нагревании объем жидкости возрастает);

♦ запорно-регулирующая арматура (место установки – трубопровод).

Рис. 3.7. Новый тип энергосберегающих газовых котлов (фото автора, 2009 г.)

Рис. 3.8. Радиатор

Различают системы водяного отопления с естественным и механическим побуждением движения воды. В системах с механическим побуждением циркуляция воды происходит в основном за счет действия циркуляционного насоса, который устанавливают на трубопроводе, подводящем охлажденную воду к водонагревателю. В таких системах водонагреватель может быть расположен на одном уровне с отопительными приборами и даже выше них, а диаметры трубопроводов меньше, чем в системах с естественным побуждением.

По типу движения воды системы водяного отопления подразделяются на системы с естественной циркуляцией (рис. 3.9) и системы с искусственной (механической) циркуляцией.

Рис. 3.9. Схема системы водяного отопления с естественной циркуляцией (верхняя разводка):

1 – котел; 2 – главный стояк; 3 – разводящая линия; 4 – горячие стояки; 5 – обратные стояки; 6 – обратная линия; 7 – расширительный бак; 8 – сигнальная линия

Система естественной циркуляции воды применяется в индивидуальных домах малой этажности. Циркуляция воды происходит благодаря гидростатическому напору, который возникает за счет разности температуры и плотности воды (подогретая вода легче охлажденной).

Циркуляция при всех прочих равных условиях усиливается по мере увеличения расстояния по вертикали между отопительными приборами и водонагревателем, в связи с чем последний стараются размещать по возможности ниже.

В системе естественной циркуляции цикл движения воды выглядит следующим образом (см. рис. 3.9): котел (1) – главный подающий стояк (2) – магистральный трубопровод (3) – подающие стояки (4) – нагревательные приборы – обратные стояки (5) – обратная линия (б).

Опускаясь вниз, охлажденная вода, будучи более тяжелой, вытесняет своей массой более легкую подогретую воду обратно, в главный подающий стояк. Такой «водоворот» отопительной системы – постоянный процесс.

Циркуляция воды усиливается, если увеличить вертикальное расстояние между водонагревателем и отопительными устройствами. Для этого водонагреватель устанавливается как можно ниже (нижняя разводка) (рис. 3.10).

Рис. 3.10. Схема системы водяного отопления с естественной циркуляцией (нижняя разводка):

1 – котел; 2 – воздушная линия; 3 – разводящая линия; 4 – горячие стояки; 5 – обратные стояки; 6 – обратная линия; 7 – расширительный бак; 8 – сигнальная линия

Типы присоединений отопительных приборов:

♦ однотрубные – присоединение к одному стояку;

♦ двухтрубные – параллельное присоединение к горячему и обратному стоякам;

♦ проточные – последовательное прохождение воды через все отопительные приборы, примыкающие к стояку.

Горизонтальная однотрубная система водяного отопления применима в индивидуальных домах (до двух этажей). Эта система характеризуется совместным функционированием подводки, стояка и магистрали.

Главная предпосылка нормального функционирования системы водяного отопления – удаление из нее воздуха. Для этого рекомендуется вертикальная (или с уклоном) прокладка трубопроводов. Над ними устанавливают воздухоотводящие устройства. Для систем с естественной циркуляцией характерна прокладка горизонтальных труб с уклоном по направлению движения воды. Нижние магистрали всегда прокладывают с уклоном в сторону водонагревателя. Рекомендуемый уклон на 1 м трубы – 5 мм.

Существуют определенные правила установки нагревательных приборов под окнами:

♦ центры прибора и окна должны совпадать (максимально допустимое отклонение – 20 мм);

♦ для простоты уборки минимальное расстояние от пола до основания прибора должно быть 60 мм;

♦ минимальное расстояние от верха прибора до подоконника – 50 мм (с целью удобства доступа при ремонте);

♦ ребра следует располагать вертикально;

♦ для всех нагревательных устройств должна использоваться одноуровневая установка;

♦ радиаторы необходимо размещать на кронштейнах.

В целом монтаж отопительной системы подразумевает установку нагревательных устройств (расширительных баков, котлов, радиаторов и т. д.) и сборку трубопроводной системы (установку запорно-регули-рующей и измерительной арматуры). Начинают монтаж с установки нагревательных приборов или сборки стояков.

Монтажную регулировку системы водяного отопления проводят при пробном (проверочном) пуске отопительной системы. По ее завершении на корпусах кранов устанавливают стационарные розетки с узким отверстием, в которое вставляют рукоятку (ее помещают на квадратный верх шпинделя). Рукоятка поворачивает стакан, что уменьшает проходное отверстие корпуса. Таким же способом производится вторичная регулировка.

Количественная регулировка теплоотдачи производится из общей (центральной) или местной (предназначенной непосредственно для прибора) точки. При этом измеряют количество воды, поступающей в отопительную установку.

Применяемая для местного регулирования арматура – краны двойной регулировки или трехходовые краны. При этом их обязательно устанавливают на всех подводках нагревательных приборов.

Составляющие детали крана двойной регулировки:

♦ корпус;

♦ бронзовый стакан (полый с двумя боковыми отверстиями, находится внутри корпуса);

♦ шпиндель (имеет внизу наружную резьбу, соединен со стаканом).

Принцип действия крана таков. При вращении шпинделя стакан двигается вверх и вниз, при этом боковые отверстия полностью или частично закрывают проход корпуса.

Внимание

Если в доме применяется верхняя разводка, наибольшее прикрытие прохода корпуса кранов производится на верхних этажах при полном открытии их проходов на первом этаже. Этот метод установки позволяет гасить излишнее давление у приборов верхнего этажа.

Трехходовые краны применяют при регулировке нагревательных устройств однотрубной системы с нижней разводкой.

Запорно-регулирующая арматура (проходные краны, задвижки, вентили) предназначена для отключения частей системы и регулировки их функционирования.

Использование панельных радиаторов в сочетании с терморегулиру-ющей арматурой в зданиях с индивидуальными тепловыми системами, например в коттеджах, обеспечивает существенную экономию энергии, а значит и денег.

Установка радиаторов подразумевает следующие этапы.

1. Развертывание (свертывание) ниппелей (при группировке радиаторных секций). При этом используются радиаторные ключи, у которых имеются отверстия для ручки, и плоская отвертка определенной ширины – достаточной для свободного прохождения отвертки сквозь ниппельные отверстия (с упором на внутренние грани).

2. Отсоединение радиаторных секций. Для этого прибор закрепляют на верстаке и в ниппельные отверстия вставляют два радиаторных ключа. В целях обеспечения одновременного развертывания ниппелей данную операцию должны проводить два человека.

3. Присоединение радиаторных секций. Две соединяемые части кладут на верстак. Ниппели смазывают олифой, одевают прокладки, а затем вкручивают ниппели вручную на 1–2 резьбовые линии. После этого подводят к ним дополнительную радиаторную секцию и производят одновременное (двумя ключами) завертывание ниппелей в секции до упора. Тем самым предотвращается перекос радиаторных частей.

Внимание

При разборке радиатора действия производятся в обратном порядке.

4. Гидравлическая прессовка для выявления трещин (протечек). Собранный радиатор подключают к гидравлическому прессу, после чего одновременно производятся выпуск воздуха и заполнение радиатора водой. Пресс создает нужное давление. Если отсутствует протечка (при ее наличии стрелка манометра падает), радиатор готов к установке. Устранить протечку можно благодаря подтяжке ниппелей.

Перед окончательной установкой на стене радиаторы следует огрунтовать и окрасить.

Данный вид отопления рассмотрим более подробно, поскольку оно еще используется в 50 % домов сельской местности в странах СНГ. Кроме самого распространенного топлива – дров – применяют природный газ.

При установке печи учитываются особенности архитектуры дома, количество этажей, материал стен и размеры ограждающих элементов.

Достоинства печного отопления:

♦ низкая стоимость (относительно других видов);

♦ простота устройства;

♦ большой выбор видов топлива;

♦ вентиляция отапливаемых помещений.

Недостатки печного отопления:

♦ низкий КПД (по сравнению, например, с водяным);

♦ неравномерное распределение теплого воздуха;

♦ переохлаждение подвальных помещений;

♦ громоздкость используемых конструкций (потери полезной площади около 5–6 %);

♦ постоянная потребность в топливе;

♦ неудобства эксплуатации (загрязнение помещения топливными отходами – шлаком, золой и т. п.);

♦ риск отравления угарным газом (в основном по причине неправильного ухода);

♦ пожароопасность.

По продолжительности работы все отопительные печи можно подразделить на два основных типа:

♦ периодического действия (топятся 1–2 раза в сутки);

♦ длительного горения (топка продолжается несколько суток, при этом используется жидкое топливо или сортированный уголь).

Примечание

У печи периодического действия уровень температурного колебания воздуха не должен превышать интервал -3… +3 °C в сутки.

По количеству вырабатываемого тепла печи подразделяются на теплоемкие и нетеплоемкие. Теплоемкость печей определяется их активным объемом (всей нагревающейся площадью). У печей, считающихся теплоемкими, активный объем более 0,2 м³, у нетеплоемких – меньше 0,2 м³.

Нетеплоемкие печи не держат тепло, поэтому их следует топить постоянно. Область применения – дома, не рассчитанные для постоянного проживания.

Теплоемкие печи, которые сохраняют тепло до 12 ч, топят 2 раза в сутки, до 8 ч – 2–3 раза, до 3–4 ч – с небольшими интервалами от 5 раз в сутки.

В зависимости от используемых материалов все печи классифицируются следующим образом (по возрастанию их теплоемкости):

♦ чугунные (без футеровки (защитной отделки));

♦ стальные (с внутренней футеровкой из огнеупорного кирпича);

♦ кирпичные (устанавливаются в металлических футлярах);

♦ из огнеупорного бетона;

♦ кирпичные (со штукатуркой);

♦ кирпичные изразцовые.

Основные элементы печного устройства представлены на рис. 3.11.

Принцип действия печи таков. Тепло, выделяемое в ней при сгорании топлива, передается помещению через стенки топливника и газоходов; охладившиеся газы отводятся наружу через дымовую трубу.

Рис. 3.11. Устройство бытовой печи:

1 – шанцы; 2 – подтопочный канал; 3 – топливник; 4 – проем в перекрытии топливника (хайло); 5 – прочистные отверстия; 6, 7 – задвижки; 8 – дымовой канал (дымоход); 9 – разделка; 10 – перекрытие; 11 – теплоизоляция; 12 – выдра; 13 – дымовая труба; 14 – перекрыша; 15 – душник; 16 – конвективная система; 17 – камера; 18 – свод; 19, 20 – дверцы; 21 – зольниковая камера (поддувало, зольник); 22 – гидроизоляция; 23 – фундамент

Перед кладкой печи необходимо определить ее место в помещении. Она должна не «конфликтовать» с другими конструкциями дома и гармонично вписываться в интерьер.

Чаще всего печь устанавливают в ближайшем к входной двери углу капитальной внутренней стены (здесь же проходят и дымовые каналы). Это освобождает часть полезной площади помещения. При капитальных ремонтах зданий печи необходимо устанавливать как можно ближе к дымовой трубе, чтобы топить можно было из коридора или другого нежилого помещения.

Рекомендую в качестве наиболее практичного варианта открытую установку отопительной печи, при которой весь ее массив будет отдавать теплоту непосредственно в помещение.

Между стеной дома и боковыми стенами печи всегда оставляют небольшой промежуток – отступку, ширина которой варьируется довольно сильно – от 0,14 до 2 м. Отступка меньше 0,14 м уменьшает теплоотдачу стены, расположенной в ней. Ширина отступки больше 2 м не допускается (это может нарушить систему дымоходов печи).

Внимание

Если необходимо отапливать только одну комнату, печь нельзя размещать вплотную к стенам. Такая установка снизит отопительную способность печной поверхности и повысит расход топлива.

Для отопления двух смежных помещений печь устанавливают во внутренней перегородке между ними. Угловая (прямоугольная) печь, расположенная в перегородке, способна отапливать три смежных помещения. Основным преимуществом размещения печей таким образом является то, что это упрощает установку дымовой трубы, поскольку одна из внутренних перегородок служит ей опорой. Толщина опорной перегородки – 1 кирпич (не менее 0,25 м).

Печи в двухэтажном доме располагают таким образом, чтобы одна обогревала не более трех помещений на одном этаже. В этих случаях могут также применяться двухъярусные печи. Они имеют одну общую топку, которая находится на первом этаже.

При установке печи следует учитывать, что отдача тепла помещениям дома каждой из ее сторон должна равняться теплопотере. Все поверхности печи должны быть рабочими, то есть беспрепятственно отдавать тепло помещениям дома. Кроме того, необходимо предусмотреть легкий доступ к печи для контроля ее работы и чистки.

Необходимо отметить, что при эксплуатации печи могут возникать неудобства, связанные с циркуляцией воздушных масс. Теплый воздух поднимается вверх, а охлаждаясь, опускается вниз. Это создает дискомфорт жильцам дома. Чтобы этого не происходило, иногда печь размещают у стен внешнего ограждения.

Еще одним минусом является то, что данная установка требует теплоизоляции газоходов (во избежание отложения конденсата на их внутренней поверхности). А это, свою очередь, ухудшает тягу и увеличивает степень загрязнения комнат.

Если в доме все помещения примыкают к общему коридору, печи располагают с доступом к ним из него (или из подсобок). При этом помещения должны хорошо вентилироваться. Каналы печного отопления и вентиляции располагают отдельно и на расстоянии один от другого. Обычно внешнюю поверхность печи штукатурят. В качестве отделочных материалов используются керамическая плитка, листовая сталь, асбестоцемент и т. п.

Конструкция печи зависит от вида применяемого топлива и связана с особенностями ее возведения, а также используемым материалом, толщиной стенок и высотой.

Габариты печи – основной фактор создания оптимальной температуры внутренних помещений дома. Работа грамотно устроенной печи – в стабильном и равномерном распределении теплого воздуха, пожаро-безопасности, удобстве в ремонте и эксплуатации. Такая печь должна не нарушать архитектуру дома, вписываться в интерьер, работать на местном топливе, не портить экологию окружающей среды.

Расчет отопления должен производиться с учетом теплопотерь остальных конструктивных элементов дома: дверей, стен (с учетом материалов изготовления), окон, различных перекрытий, необходимо учитывать также температуру воздуха вне здания и т. д.

Отвод дымовых газов происходит или через внутристенные газоходы, или через насадные (коренные) дымовые трубы.

Внутристенные дымовые каналы располагают в кирпичной кладке стен. Они соединяются непосредственно с самой печью через горизонтальные металлические патрубки размером до 40 см. Насадные трубы помещают над печью.

Стенки топливника и газоходов изготавливают из кирпича, керамики, огнеупорного бетона. На газоходах не допускается установка вентиляционных решеток.

Примечание

Печь и камин в дачном домике располагают в смежных комнатах, топливные отходы при этом выводятся через общий дымоход. Таков же принцип установки и двух отопительных печей.

Существует классификация конвективных систем печей и соединения газоходов:

♦ последовательное соединение газоходов:

• однооборотные системы (один подъемный канал);

• двухоборотные (два подъемных канала);

• многооборотные (более двух подъемных каналов);

♦ параллельное соединение газоходов:

• однооборотные системы;

• двухоборотные;

• бесканальные;

♦ комбинированные газоходы (со свободным движением газов и нижним прогревом):

• последовательные системы;

• параллельные;

• бесканальные (надтопочная часть);

♦ последовательное соединение газоходов с расположением вокруг тепловоздушных камер.

Наиболее распространенные неисправности печного оборудования и способы их устранения представлены в табл. 3.1.

Таблица 3.1. Неисправности печей, их причины и способы устранения

Чтобы избежать возникновения неисправностей в печном оборудовании, необходимо строго следовать правилам топки, которые предусматривают горизонтальную укладку дров в топливнике, обязательную просушку сырого топлива, использование дров одинаковой толщины (6–9 см). Не рекомендуется применять легковоспламеняющиеся вещества: бензин, спирт, керосин и т. д.

Перед топкой следует открыть топочную дверцу и задвижку (вьюшку). Когда дрова разгорятся, нужно одновременно закрыть топочную дверцу и прикрыть поддувальную дверцу. Несвоевременное и неплотное закрывание дымовой трубы после окончания топки приводит к тепло-потерям и охлаждению печи.

Внимание

Топка 2–3 раза в месяц осиновыми дровами предотвратит возгорание сажи в трубе. Осиновый дым разрыхляет сажу, и за счет тяги она удаляется из трубы.

По окончании топки убедитесь, что дрова полностью прогорели. Тлеющие дрова (при закрытой дверце) могут выделять опасный для здоровья угарный газ.

Не забывайте о том, что печь требует постоянного ухода, ее необходимо содержать в чистоте. Для этого существует множество приспособлений:

♦ ерш трубочистный для чистки внутренних стенок дымоходов от сажи;

♦ гиря трубочистная для чистки дымовых каналов и удаления обрушения внутри печной конструкции;

♦ ложка трубочистная для удаления мусора по окончании чистки;

♦ электролампочка на шнуре (в металлической оплетке, мощностью не более 500 Вт) для определения неплотностей в кладке;

♦ металлическая проволока для очистки дымовых каналов и вычищения завалов;

♦ ведро трубочистное с одной плоской гранью для сбора мусора и сажи после чистки печи;

♦ кочерга;

♦ совок;

♦ метелка-кисточка.

Чистка дымоходов производится через прочистные отверстия, чистка топливника и зольниковой камеры – через поддувальную дверцу.