Татьяна Плотникова

Отопление дома

Введение

Существует несколько систем отопления частного дома. Не представляет особого труда понять, как действует та или иная система отопления даже человеку, который никогда раньше не сталкивался с этой проблемой.

Системы отопления индивидуальных домов по типу теплоносителя подразделяются следующим образом:

• водяная система, в которой трубы нагреваются горячей водой; является доминирующей в России по причине своей доступности и надежности;

• морозоустойчивая система, заполненная незамерзающей жидкостью;

• система электрического обогрева, отапливающая помещения при помощи электроприборов;

• система инфракрасного обогрева, нагревающая поверхности пола, стен и любых предметов, находящихся в помещении, посредством воздействия лучей инфракрасного спектра. Данный способ обогрева представляет наиболее современные системы отопления индивидуальных домов.

Естественно, произвести монтаж отопления дома своими руками будет нелегко, ведь все придется делать самостоятельно. Прежде всего, имеет смысл рассмотреть наиболее оптимальный и приемлемый по расходам вариант — водяное отопление.

Наша страна располагает огромными запасами природных ископаемых и древесины, поэтому в различных регионах используют разнообразные виды топлива. Именно от топлива зависит и тип применяемого котельного оборудования систем отопления индивидуальных домов. Для обеспечения максимальной эффективности сжигания того или иного горючего материала и получения заданных параметров теплоносителя для каждого вида топлива применяют и свой вид котлов.

По виду используемого топлива различают три основные системы отопления индивидуальных домов:

• газовая система, работающая на сжиженном газе, подаваемом к дому по централизованному газопроводу;

• твердотопливная система, в которой топливом служат дрова для растопки и каменный уголь;

• жидкостная система, в которой сжигают мазут.

Тепло, полученное при сжигании топлива, нужно эффективно использовать для нагрева воздуха в помещении. Поэтому современные системы отопления индивидуальных домов оборудуют отопительными приборами, которые устанавливают в каждом помещении и соединяют трубами в единую отопительную систему.

Системы отопления индивидуальных домов подразделяют и по способу их монтажа в помещении:

• однотрубная, когда трубу отопления прокладывают по всему периметру здания в одну «нитку» и возвращают в котел с противоположной стороны;

• двухконтурная система представляет собой две параллельно установленные трубы отопления — для подачи горячей воды и возврата ее в котел.

Как можно понять из сказанного, для современных систем отопления индивидуальных домов свойственно широкое разнообразие, они способны удовлетворить любой, самый прихотливый вкус. Выбор типа системы отопления очень важен, поскольку в ходе его нужно учесть все, чтобы затем не производить переделку на ходу.

Многие домовладельцы выбирают водяное отопление, поскольку вода является наиболее оптимальным теплоносителем. Для ее разогрева до заданной температуры требуется минимальное количество энергии. Для системы отопления дома примерно в 100 м^2 необходимо энное количество антифриза или масла, что однозначно будет стоить дороже воды.

Альтернативой водяному отоплению можно считать паровое, однако этот тип теплоносителя нуждается в более тщательных расчетах при монтаже системы отопления и в более надежном оборудовании из-за очень высокой температуры теплоносителя.

Выбор источника энергии для разогрева теплоносителя — дело сугубо индивидуальное, поскольку он зависит от наличия централизованных источников: газа или электроэнергии, возможности доставки мазута, реальности установки солнечных батарей и прочих факторов. Во многом выбор еще зависит от стоимости источника энергии. В настоящее время самым оптимальным вариантом представляется установка газового котла. Далее по стоимости источника энергии идет электроотопление, конвекторное отопление и котлы на жидком топливе, стоимость дизельного топлива несколько выше.

О солнечных батареях имеет смысл говорить только в тех местах, где большое количество солнечных дней зимой позволяет применять солнечную энергию.

Водяное отопление

Обустройство водяного отопления в собственном доме предоставляет его владельцу большие преимущества по сравнению хотя бы с печным. Они чувствуются при обогреве сразу нескольких жилых помещений, расположенных в строениях различной этажности. Кстати, специалисты подсчитали, что водяное отопление может обеспечить 20-ную экономию топлива по сравнению с отоплением печным.

Выбор типа системы водяного отопления

Водяное отопление действует по удивительно простому принципу, в нем роль теплоносителя играет вода, иногда — антифриз. Вода нагревается в котле, циркулирует по замкнутому трубопроводному контуру и передает тепло радиаторам отопления или любым другим отопительным приборам. Циркуляция воды в системе отопления может быть естественная и принудительная. Кроме того, различают однотрубное и двухтрубное устройства водяного отопления.

Простейшая система водяного отопления работает по принципу естественной циркуляции теплоносителя. Разница в плотности горячей и холодной воды активизирует ее движение по системе трубопроводов: более легкая горячая вода поднимается по стояку к нагревательным приборам. Отдав тепло, охлажденная жидкость по обратному трубопроводу поступает в котел. Давление теплоносителя в охлаждаемых стояках всегда превышает уровень давления в главном стояке, подающем горячую воду. За счет разницы в уровне давления охлажденный теплоноситель при возвращении в котел вытесняет нагретую воду и обеспечивает ее непрерывную циркуляцию. Для нормального функционирования системы в режиме естественной циркуляции воды необходима разность температур на выходе из котла и входе в него в пределах 20–25 °C (к примеру, 85 и 60 °C). Кроме того, для поддержания в системе непрерывной циркуляции воды следует утеплять основной стояк.

Процесс циркуляции носителя можно ускорить за счет увеличения расстояния по высоте между отопительными приборами и котлом, но минимальное их удаление не может быть свыше 3 м.

Поэтому отопительное оборудование (котел) рекомендуется устанавливать в подвале, где обычно устраивают и топливохранилище. При таком варианте отопления можно обогреть дом, а при желании и соорудить теплицу на чердаке.

Надежная и недорогая система отопления собственного дома — это мечта любого домовладельца. В течение долгого времени тепло в частных домах создавалось печным отоплением, поскольку ничего надежнее печи человек пока не придумал.

При отсутствии подвального помещения котел устанавливают на цокольном этаже, что соответствует уровню отопительных приборов первого этажа дома. В этом случае рекомендуется поместить центр котла по вертикали чуть ниже осевой линии отопительных приборов, за счет «приямка» можно достичь нужного смещения в 15–20 см.

Система отопления, действующая по принципу естественной циркуляции воды, как правило, функционирует в пределах 15–30 м. Обычно именно на этой длине совершается падение давления воды, которое расходуется на преодоление внутрисистемного трения. Для его снижения рекомендуется применять в системе трубы большего диаметра, а отопительные приборы должны иметь широкие проходные отверстия.

Также система водяного отопления может быть с принудительной циркуляцией теплоносителя в замкнутом обогревательном контуре за счет работы небольшого насоса. Принудительная циркуляция позволяет увеличить скорость движения теплоносителя.

Конструктивно системы водяного отопления с естественной или искусственной циркуляцией подразделяют:

• на системы с верхней и нижней разводкой по месту прокладки подающей магистрали;

• однотрубные и двухтрубные по способу присоединения нагревательных приборов к подающим стоякам;

• на системы с вертикальными и горизонтальными стояками в зависимости от их расположения;

• на системы с тупиковой схемой и попутным движением воды в магистралях по схеме прокладки магистрали.

В частном доме можно установить системы отопления двух типов: однотрубные и двухтрубные, а также отопительные системы с применением коллекторов, радиаторов (батареи) и регистров. Каждая система имеет свои недостатки и достоинства.

Для того чтобы облегчить домовладельцам выбор предельно рациональной системы отопления, принята определенная классификация индивидуальных домов и коттеджей в зависимости от формы крыши и этажности:

• одноэтажные дома с подвалом или без подвала, но с крутой крышей, отнесены к типу А;

• одноэтажные дома с подвалом или без подвала, но с плоской крышей, отнесены к типу Б;

• многоэтажные дома (2 этажа и более) с плоской или крутой крышей, с обязательным подвалом отнесены к типу В.

Для одноэтажных домов типа А с крутой крышей допустимо применять только вертикальное централизованное водяное отопление, поскольку система с горизонтальной разводкой не способна обогреть чердачное помещение с круто падающей крышей. В таких домах с подвалом или без него желательно применять двухтрубную систему водяного отопления с естественной циркуляцией с верхней или нижней разводкой. При наличии подвала и установке в нем котла, высота дымовой трубы должна достигать 10 м и больше. При отсутствии подвала котел полагается ставить на первом этаже, а систему выполнять только с верхней разводкой.

Для одноэтажных домов типа Б с плоской крышей с подвалом следует использовать систему с горизонтальной разводкой и установкой котла в подвале. Высота трубы таких домов обычно не превышает 4–6 м, поэтому топливо желательно применять жидкое. Газовый котел не принято ставить в подвале.

В домах типа Б, но без подвалов, также следует применять систему с горизонтальной разводкой. Поскольку котел устанавливают на первом этаже не заглубленный, то можно использовать газ или жидкое топливо.

В двухэтажных домах имеет смысл применять двухтрубную систему водяного отопления с вертикальными стояками с верхней или нижней разводкой. При использовании горизонтальной разводки невозможен обогрев всех помещений дома.

Системы отопления с верхней и нижней разводкой отличаются способом подачи теплоносителя, разницу между ними можно понять на примере двухэтажного дома с подвалом и чердачным помещением. При верхней разводке горячая вода поступает в расширительный бак, который установлен в чердачном помещении. Из бака она устремляется в различные стояки, поступая по ним к нагревательным приборам-радиаторам (рис. 1).

Рисунок 1. Верхнее распределение воды в двухтрубной системе водяного отопления с естественной циркуляцией: 1) котел; 2) главный (подающий) стояк; 3) трубопровод обратной воды; 4) расширительный бак; 5) радиатор отопления; 6) переливное устройство; 7) предохранительный трубопровод

При нижней разводке горячая вода непосредственно из котла поступает в стояки снизу, из подвала (рис. 2).

Рисунок 2. Нижнее распределение воды в двухтрубной системе водяного отопления с естественной циркуляцией: 1) главный подающий стояк; 2) трубопровод обратной воды; 3) котел; 4) расширительный бак; 5) радиатор отопления; 6) воздушная труба; 7) переливное устройство; 8) предохранительный трубопровод

Расширительный бак положено всегда устанавливать в самой высокой точке отопительной системы, т. е. в чердачном помещении. Тип разводки (верхний или нижний) на местоположении расширительного бака не никак отражается.

Печное отопление обладает двумя недостатками — это трудоемкость и сильный перепад температур. Печь можно заменить электрическим или газовым котлом, лишенными этих недостатков. Однако они имеют свои недостатки — прекращение выработки тепла при возможных перебоях в подаче энергии или газа.

Поскольку наиболее интенсивная циркуляция жидкости происходит при большом (около 3 м) перепаде высот между котлом и нагревательными приборами, поэтому все домовладельцы стремятся поместить котел в цокольном этаже или подвале. Однако в этом случае нельзя использовать газ для отопления котла — подводка газа в подвальные помещения категорически запрещена.

Если в одноэтажном доме отсутствует подвал, то котел системы отопления, использующей естественную циркуляцию жидкости, приходится располагать на уровне первого этажа, что позволяет применять газ для нагрева теплоносителя (рис. 3).

Рисунок 3. Система водяного отопления, где котел расположен на уровне первого этажа: 1) котел; 2) нагреватель; 3) сливной кран; 4) общая магистраль; 5) радиаторы отопления; 6) стояки; 7) разводящая магистраль; 8) расширительный бак; 9) главный стояк; 10) труба для перелива

Расширительный бак этой системы отопления установлен в самой высшей точке дома, вертикально над котлом. Примерный объем такого бака составляет 20–30 л, для его изготовления можно использовать кусок трубы диаметром 20–30 см. Для надежной и безопасной работы расширительный бак лучше снабдить поплавковым сигнализатором уровня.

В ходе проектирования водяного отопления в частном доме его владельцу приходится самостоятельно выбирать тип водонагревателя, число и тип нагревательных приборов, диаметры труб и т. п. По этим вопросам желательно получить грамотную консультацию специалистов. Также специалистам нужно поручить выполнение точного расчета всей отопительной системы дома, поскольку те таблицы и графики, которые приводятся в различных справочных изданиях, пригодны лишь для весьма приблизительных оценок.

Результаты расчетов во многом зависят от величины потерь тепла при отоплении помещений, эти величины очень индивидуальны. Ведь в каждом конкретном доме различная теплоизоляция стен, пола, потолка и других объектов, влияющих на потери тепла. Качество теплоизоляции может существенно изменить объем потерь.

Выбор системы отопления во многом зависит от типа самого дома, а также от возможности подведения газа и воды. В тех домах, где имеется подводка природного газа, специалисты рекомендуют использовать газовые водонагреватели различной мощности.

При отсутствии возможности подведения газа, если существует надежная линия подводки электроэнергии, можно использовать электронагреватели. Нагреватели тепловой мощностью от 7 кВт позволяют обогревать площадь от 60 м^2 и больше, их можно использовать одновременно для отопления и горячего водоснабжения. Специалисты рекомендуют выбирать такую систему отопления, которая способна исправно работать и от электрического котла, и от обычной печи на твердом топливе при аварийном прекращении подачи электроэнергии. Желательно предусмотреть возможность работы системы одновременно от электрического котла и печи во время очень сильных морозов. Ведь надежная система должна при любых холодах уверенно отапливать требуемый объем помещений.

Однотрубная или двухтрубная система отопления

Систему водяного отопления можно организовать при помощи однотрубной и двухтрубной системы обвязки.

Однотрубная система проще в установке, более красива внешне, она быстрее прогревается. На устройство однотрубной системы уходит намного меньше труб, чем на организацию двухтрубной системы. Поэтому многие домовладельцы, монтируя водяное отопление своими руками, выбирают именно эту систему.

Однотрубная система отличается тем, что в ней отопительные приборы (радиаторы) подключаются последовательно. Однако эта схема соединения не лишена своих недостатков. Однотрубную систему отопления нужно выполнять только с верхней разводкой, поэтому ее можно применять в домах, где имеются чердаки. Теплоноситель в однотрубной системе к каждому последующему радиатору приходит холоднее, чем к предыдущему. Иначе говоря, температура каждого радиатора определяется степенью его удаленности от источника тепла. Радиаторы, близко расположенные к котлу, будут всегда горячее, чем те, что находятся в последней от него обвязке.

Такая система однотрубного типа с трудом поддается регулированию температуры, поскольку в ней используется всего одна труба или стояк. При установке регулировочного крана у нагревательных приборов, перекрывая кран у того или иного прибора, практически уменьшают подачу воды во все приборы, присоединенные к стояку. Если же полностью закрыть один из кранов, то можно прекратить циркуляцию воды через все приборы. Но установка нагревательных приборов без регулировочных кранов влечет за собой большие неудобства, поскольку невозможно регулировать температуру воздуха в отдельных помещениях. В некоторых случаях проблему неравномерного нагревания радиаторов можно решить путем увеличения количества секций для плохо прогреваемых радиаторов. Следует учитывать, что для создания однотрубной системы можно использовать отопительные приборы, обладающие малым гидравлическим сопротивлением. Для увеличения скорости циркуляции теплоносителя на входе холодной воды можно установить циркуляционный насос. Нужно отметить, что схемы систем отопления частного дома с естественной циркуляцией актуальны лишь тогда, когда существует возможность установки котла ниже уровня расположения в одноэтажном доме с подвалом или цокольным этажом. Установка насоса в однотрубной системе сделает ее более эффективной, ликвидирует ряд недостатков, а также позволит ставить котел в любом удобном месте.

При монтаже отопления своими руками простая однотрубная система должна включать следующие элементы:

• отопительный котел;

• расширительный бак;

• отопительные приборы (радиаторы);

• фильтр;

• циркуляционный насос.

При монтаже отопления в небольшом одноэтажном доме можно не использовать циркуляционный насос.

При проектировании водяного отопления в двухэтажном частном доме имеет смысл сразу ориентироваться на двухтрубную систему отопления. Эта система предполагает наличие отдельных стояков, используемых для подачи горячей воды, и другие стояки для отвода охлажденной воды. В этой системе вода циркулирует вверх, перераспределяясь по радиаторам. Остывая в них, вода обратным самотеком идет в котел по отдельным трубам.

При двухтрубной системе отопления теплоноситель подводится к каждому отопительному прибору по одной трубе, а отводится по другой. Этот принцип устройства позволяет осуществлять параллельное, независимое подсоединение нагревательных приборов.

Двухтрубная система позволяет поддерживать малые рабочие давления, благодаря чему увеличивается срок службы коммуникаций. В ней можно использовать тонкостенные радиаторы, которые стоят дешевле. Такие схемы отопления широко распространены в странах Западной Европы.

Недостатки двухтрубной системы заключаются в сложности ее установки и в большом расходе труб, поскольку она оснащена трубопроводом, в 2,5 раза более длинным по сравнению с однотрубной системой.

Для монтажа отопления с применением двухтрубной системы требуются примерно те же элементы, что и для однотрубной системы, только самих труб надо заготовить значительно больше.

Кустовая схема отопительной системы

В настоящее время помещения обогревают, используя различные вариации отопительных систем, которые работают по принципу двухтрубной циркуляции теплоносителя.

Одной из таких систем является кустовая схема. Свое название она получила из-за своеобразного расположения отопительных приборов, чем-то напоминающего стенную печь, обогревающую своими поверхностями различные помещения. Другими словами, отопительные батареи располагают на стыке смежных углов как минимум трех комнат, что позволяет добиться малого расхода теплоносителя.

Двухтрубная циркуляция теплоносителя осуществляется за счет прокладки основных, «горячих» и обратных труб на уровне отопительных батарей (рис. 4).

Рисунок 4. Кустовая схема: а — вид на плане сверху; б — вид сбоку. Основные элементы системы: 1) распределительный стояк; 2) расширительный бак; 3) основной подающий стояк; 4) переливная труба; 5) раковина; 6) котел; 7) обратные трубы охлажденной воды; 8) отопительные приборы (радиаторы)

Чаще всего кустовую схему используют в южных регионах, здесь можно достичь нужной температуры обогрева помещений при сравнительно небольшом расходе энергоносителя. Эту систему также можно использовать для отопления частных домов одноэтажной застройки в некоторых регионах Средней полосы России. В частном доме обратную линию удобнее прокладывать на уровне, если на пути прокладки отсутствуют дверные проемы. Однако двери можно обойти за счет применения трубы в виде буквы «П» или проложить обратную трубу (полностью или частично) под полом. При прокладке трубы под полом не рекомендуется ставить на подпольном отрезке соединительные элементы, так как они недоступны для визуального осмотра. Кроме того, подпольный участок труб следует утеплить, чтобы предупредить возможное его промерзание зимой.

Участок верхней разводки, подающей горячую воду, можно закрепить вдоль стен, выдержав примерное расстояние 40–50 см от потолочного перекрытия. Такая разводка несколько портит интерьер помещения, хотя в какой-то степени проложенная труба увеличивает площадь отопительного прибора. Для сохранения хорошего вида помещения можно поместить трубы горячей разводки на чердаке, предварительно тщательно их утеплив. Однако некоторые недостатки присутствуют и в этом варианте расположения труб, поскольку он несколько увеличивает потери тепла через стены и перекрытия, а в потолке необходимо проделать небольшие отверстия для проводки труб.

Если же этажность частного дома — это два и более этажа, то кустовая схема отопления не обеспечит эффективного обогрева всех жилых помещений.

Трубы отопительной системы

Трубы являются одним из важнейших элементов системы водяного отепления, без них невозможно нормальное функционирование отопительных приборов. Во многом от качества труб зависят эксплуатационные сроки системы отопления и стоимость ее организации.

Прежде чем приступить к монтажу отопления собственного дома, необходимо тщательно утеплить дом, иначе произведенные калории будут просто отапливать улицу, что существенно снизит эффективность системы в целом и приведет к увеличению расходов.

Рынок строительных материалов в наше время предлагает множество образцов трубной продукции, обладающих различными техническими характеристиками, в которых имеются и положительные, и отрицательные качества.

Трубы для монтажа системы индивидуального отопления жилого дома могут быть: стальные, медные, металлопластиковые и полимерные. Выбирая трубы для отопления, каждый потребитель сначала интересуется ценой, а затем их техническими характеристиками. При выгодном соотношении цены и качества покупка окажется идеальным приобретением.

Стальные трубы

Стальные трубы для отопления более других привычны для современного пользователя. Считается, что стальные трубы обладают долгим сроком эксплуатации и большой надежностью. Действительно, технология изготовления обеспечивает им жесткость, высокую механическую устойчивость и прочность.

Стальные трубы бывают цельнотянутые и сварные. Соединение стальных труб методом сварки очень прочно и устойчиво. Согласно данным Госстроя РФ, во внутренних системах отопления срок службы оцинкованных стальных труб в среднем составляет 12–16 лет, а не оцинкованные, черные, трубы служат вдвое меньше.

Стальные трубы легко выдерживают гидравлические удары. Они обладают отличной теплопроводностью, низкий коэффициент расширения при изменении температур позволяет замуровывать стальные трубы для водяного отопления в стены. Высокая теплопроводность допускает использование стальных труб при создании лучистых форм систем водяного отопления.

Стальные трубы являются самым оптимальным вариантом для бюджета, они обходятся дешевле, чем прочие. В городских домах стальные трубы имеют широкое распространение именно по причине своей относительно низкой стоимости.

Но эти трубы при всех своих положительных качествах имеют много недостатков. Они достаточно тяжелые, тяжесть и крупные габариты делают их неудобными в эксплуатации. Монтаж труб невозможен без применения газосварки со всеми вытекающими последствиями, в частности, увеличением стоимости монтажа.

Однако главный их недостаток — высокая степень подверженности коррозии и повреждениям различного характера. Стальные трубы быстро ржавеют, засоряются разными отложениями, выделяют в воду вредные вещества. Для защиты стальных труб применяют технику оцинковывания, это вполне оптимальный метод для бытового варианта. Единственным недостатком оцинковки является невозможность использования антифриза в такой системе.

Стальные трубы, обладающие историей 50-летней давности, относительно неплохо выглядят на фоне современных технологий. Однако они утратили свою актуальность, после того как полимерные трубы активно вошли в число товаров широкого потребления. Бесспорно, стальные трубы можно использовать при монтаже системы отопления, но только в случае крайней необходимости или отсутствия альтернативы.

Монтаж труб и радиаторов отопления — явление традиционное, процесс аналогичен монтажу труб для водопровода или канализации. Прежде чем приступить к монтажу системы, нужно начертить трассу трубопровода для отопления со всеми поворотами, просчитать необходимое количество переходников и уголков. Сварка стальных труб требует наличия профессиональных навыков.

Медные трубы

Медь — универсальный материал, поэтому медные трубы отлично подходят для отопления. Они представляют особый интерес для тех, кто хочет иметь надежную и высокоэффективную в плане теплоотдачи нагревательных элементов систему отопления. Они являются надежной альтернативой черным стальным трубам. Медь остается самым популярным материалом для труб в Европе на протяжении нескольких десятков лет, а в частном строительстве она почти полностью вытеснила стальные трубы.

Медь значительно устойчивее к окислению, чем черные металлы. Благодаря высокой коррозионной стойкости меди, отопительные трубы из нее не стареют и не портятся, выдерживая долгий (до 60 лет) срок безаварийной службы. Со временем медные трубы покрывает тонкий защитный слой окисла (патины), который не оказывает влияния на их прочность. Собственные свойства медных труб для отопления дополнены современными антикоррозионными покрытиями, поэтому они отличаются зеркальной внутренней поверхностью. Медным трубам безразлична хлорированная вода, что важно для системы отопления.

Медь — это своеобразный металл, она обладает способностью сдерживать развитие в воде болезнетворных микроорганизмов. Поэтому на внутренней поверхности медных труб бактерии не уживаются. Медные трубы для отопления устойчивы к воздействию ультрафиолетовых лучей, экологически чистые при жестком соответствии определенным стандартам. Они идеально предохраняют содержимое от внешних воздействий, поскольку они непроницаемы как для жидкостей, так и для газов, в частности для кислорода, что очень важно при организации отопительных систем.

Высокая пластичность медных труб важна при их замораживании, поскольку позволяет сохранить целостность конструкции в случае сложнейших климатических обстоятельств. Коэффициент расширения медных труб вдвое превышает этот же показатель для стальных труб. По основным параметрам медные трубы ничуть не уступают, а во многом и превосходят по качеству полиэтиленовые трубы.

Медные трубы для отопления характеризуются относительной простотой монтажа. Широкий ассортимент соединительных медных и латунных фитингов позволяет монтировать системы любой сложности. Для отопления возможно применять тонкостенные медные трубы, но обычно медные трубы круглого сечения имеют толщину стенки около 1 мм при наружном диаметре 3,0–3,60 мм. Демонтируемые трубы медного трубопровода в случае его ликвидации можно с успехом использовать на другом объекте или реализовать. Даже в случае продажи меди на лом можно вернуть 20–25 % потраченных средств.

К недостаткам медных труб для отопления относится их сравнительно высокая стоимость, что является причиной ограниченного распространения этих труб. Хотя в ценовом отношении медные трубы могут успешно конкурировать с металлопластиковыми. Если стоимость медной трубы несколько выше, чем тот же показатель у металлопластиковых аналогов, то все необходимые фитинги существенно дешевле. К тому же соединения, выполненные пайкой, намного надежнее металлопластиковых прессованных и цанговых соединений, они выдерживают давление воды до 30 атм.

Если отдано предпочтение меди, то лучше всего покупать медные трубы диаметром 1,2 дюйма (3,05 см), этот размер является самым оптимальным вариантом для отопления.

Тонкие стенки и высокие качественные характеристики позволяют выполнить монтаж медных труб даже неопытному мастеру, достаточно внимательно отнестись к работе и соблюдать все правила. Специалисты производят монтаж медных труб для отопления методом мягкой и жесткой пайки, это позволяет значительно быстрее и надежнее осуществлять процесс, чем с использованием сварки и резьбовых соединений.

В специализированной сети можно приобрести все необходимые элементы для стыковки трубопроводов. Для соединения труб следует использовать медные фитинги: капиллярные под пайку и пресс-фитинги. Принцип соединения медной пайкой основан на процессе капиллярного притяжения медной трубы, фитинга, а также мягкого или твердого припоя для пайки. Медную трубу и фитинг под пайку следует собрать и нагреть до нужной температуры. На горловину фитинга для медной трубы нанести припой и плавить. Капиллярное притяжение втягивает припой в зазор между трубой и фитингом, образуя надежное соединение.

При втором варианте соединения пресс-фитинги обжимают специальными системами пресс-инструментов. Для различных диаметров фитингов следует брать соответствующие по размерам обжимные губки. Последовательно постоянная сила обжима создает долговечное прочное неразъемное соединение трубы и фитинга.

Полимерные трубы

Родиной первых полимерных (поливинилхлоридных) труб является Германия, именно здесь они были впервые произведены в 1936 г., а первый трубопровод из таких труб был проложен в 1939 г.

Однако начало широкого внедрения полимерных труб в системы водоснабжения и отопления приходится на середину 1950-х гг. В нашей стране применение полимерных труб относится к началу 1970-х гг.

Можно защитить трубопровод от диффузии кислорода, покрыв поверхность трубы лаковой пленкой на основе поливинил-алкоголя. Однако такая пленка легко повреждается от механических внешних воздействий.

В последнее время большое распространение при монтаже водяного отопления получили полимерные трубы различных типов. Полимерные трубы долговечны, при правильной эксплуатации срок их службы может достигать 30 лет и больше. Расчетный срок эксплуатации этих труб составляет 25–30 лет, но существуют примеры эксплуатации свыше 40 лет.

Полимерные трубы отличаются небольшим удельным весом, они не подвержены коррозии; имеют хорошие санитарно-гигиенические показатели, бесшумны при любой скорости потока, их пропускная способность благодаря гладким стенкам и отсутствию в них наростов существенно выше, чем у стальных и чугунных труб при равном диаметре. Соединение полимерных труб выполняют посредством низкотемпературной сварки, склейкой и с помощью специальных муфт.

Вместе с тем, все виды полимерных труб обладают существенными преимуществами перед стальными трубами — это низкая теплопроводность, теплоустойчивость, достаточная механическая прочность, высокая устойчивость к коррозии и зарастанию минеральными отложениями. Они не ржавеют и не гниют, удобны при сборке, в них не появляются блуждающие токи. Полимерные трубы облегчают задачу сохранения тепла в теплосети, а также экономят энергию, расходуемую на подогрев теплоносителя.

Стоимость полимерных труб значительно выше металлических аналогов, в меньшей степени она отличается от стоимости медных труб.

Единственный недостаток полимерных труб — это большое многообразие исходного материала, применяющегося при их изготовлении. Трубы изготавливают из сшитого полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида, хлорированного поливинилхлорида, армированного алюминием поливинилхлорида и полибутена. Каждый из этих материалов обладает своими отличительными особенностями. В различных ситуациях они могут проявлять себя по-разному. Применение различных видов полимерных труб и комплектующих из полимерных материалов обусловлено рабочими параметрами теплосети — величиной рабочего давления и температурой теплоносителя, этот показатель не должен превышать 95 °C. Кроме того, следует учитывать тип разводки теплосети и особенности архитектуры здания. Полимерные трубы имеют высокий температурный коэффициент линейного расширения, он в 10 раз превышает такой же показатель для металлических труб. Еще один недостаток состоит в том, что полимерные трубы горючи, к плохо сгораемым материалам относится только поливинилхлорид.

Желательно выполнять скрытую прокладку полимерных труб, убирая их в плинтуса, шахты, каналы или в конструкции полов. При использовании в системе отопления полимерных труб следует предусмотреть установку приборов автоматического регулирования, для того чтобы защитить их от превышения параметров теплоносителя по температуре и давлению.

Трубы из сшитого полиэтилена лучше всего подходят для систем водяного отопления с применением классических радиаторов, а также теплых полов. Сшитый полиэтилен достаточно прочен, обладает повышенной эластичностью, стоек к ультрафиолетовому излучению, к агрессивным химическим веществам, имеет низкий коэффициент тепло— и звукопроводности. Срок службы труб из сшитого полиэтилена зависит от параметров рабочего давления и температуры теплоносителя. Как и для всех полимерных труб, нормальная температура теплоносителя при их эксплуатации составляет обычно +95 °C. Но они вполне выдерживают кратковременное повышение температуры до +110 °C. Обладая многими достоинствами, трубы из сшитого полиэтилена имеют только один недостаток — высокую цену.

Монтаж трубопровода из сшитого полиэтилена осуществляют в разъемных и неразъемных вариантах. Разъемные соединения выполняют с помощью латунных фитингов (муфт, угольников, ниппелей, тройников), которые снабжены уплотняющими устройствами в виде накидных гаек, цанговых устройств и т. п. Неразъемные соединения можно выполнить с помощью фитингов и обжимаемых муфт, специально рекомендуемых производителем труб. Герметичность соединения достигается с помощью легких ручных обжимных прессов.

Полипропилен занимает второе место по использованию в производстве труб после сшитого полиэтилена. Трубы повышенной теплостойкости производят, применяя сополимер полипропилена «Рандом». Полипропиленовые трубы по техническим характеристикам вполне подходят для водяного отопления, но с учетом высокого коэффициента теплового расширения материала. Они имеют некоторые ограничения в применении, поскольку боятся ультрафиолетовых лучей, а изделия из полипропилена полностью не гарантируют непроницаемость кислорода. К недостаткам полипропиленовых труб можно отнести недолговечность соединительного узла в месте подключения к металлическим трубам. Однако полипропиленовые трубы не подвержены коррозии или засорению, отличаются теплостойкостью, низкой теплопроводностью и долговечностью эксплуатации.

Полипропиленовые трубы и фитинги вполне доступны по цене, они стоят дешевле металлопластиковых труб. Трубопровод из полипропилена легко монтировать, поскольку трубы легко резать, их не нужно сваривать или красить.

Сборку элементов из полипропилена можно проводить только при плюсовой температуре. Тем не менее, надежность сварного соединения методом диффузной сварки обеспечивает монолитное соединение всех элементов системы отопления, поэтому возможен скрытый монтаж трубопроводов, вплоть до заделки в конструкцию здания.

Лучше всего применять для системы отопления армированный полипропилен, который очень легко варить. Если предварительно тщательно продумать всю последовательность монтажа системы, то можно соорудить отопление дома своими руками. Следует учитывать, что системы из полипропиленовых труб неразъемные. Для сочленения этих труб с металлическими деталями (кранами, смесителями) нужны специальные фитинги с запрессованными в них латунными элементами.

Все мероприятия по собственноручному обустройству водяного отопления имеют отношение к разряду специфических работ. Они предполагают проведение специальных монтажных операций.

Поливинилхлорид имеет низкую теплостойкость (до 75 °C), поэтому он не подходит для системы водяного отопления. Ради повышения теплостойкости материал модифицируют дополнительным хлорированием. Высокое содержание хлора в этом материале вызывает настороженность экологов, поэтому введено ограничение по применению труб для водоснабжения.

Трубы из армированного алюминием поливинилхлорида — это композиционные трубы из металла и полимерного материала, они появились для решения проблемы высокой термической деформации полимерных труб, а также возможности диффузии кислорода через стенку полимерной трубы. Эти композиционные трубы существуют в двух вариантах. В одном варианте алюминиевая труба помещена в середину сечения трубы из сшитого полиэтилена, а все слои соединены клеевыми прослойками. В другом варианте алюминиевая оболочка расположена близко к наружной поверхности, она защищена только тонким слоем полимера. Коэффициент линейного расширения композиционных труб ниже в пять раз по сравнению с обычными полимерными трубами, кроме того, они хорошо защищают трубопровод от диффузии кислорода. Армированные металлом, полимерные трубы хорошо гнутся и удерживают приданную им форму, поэтому из них можно монтировать сложные по конфигурации системы или всевозможные подводки, в частности, к отопительным приборам. Дискуссионным моментом в оценке армированных металлом полимерных труб является монолитность связи «полимерный материал — алюминий». Он решен далеко не у всех производителей подобных труб. Главное в трубопроводах из композиционных труб — это технология их соединения с фитингами.

Металлопластиковые трубы

Металлопластиковые трубы совмещают в себе достоинства пластмассовых и металлических. Они обладают великолепными качественными характеристиками. Металлопластиковые трубы для систем отопления экологичны, поскольку их химически инертная поверхность мешает появлению плесени и прочих вредоносных для здоровья грибков. Они не пропускают кислород и хорошо сочетаются с другими материалами. Гладкая внутренняя поверхность этих труб существенно снижает сопротивление протеканию теплоносителя, что позволяет сэкономить некоторый объем энергии.

Трубопровод из металлопластиковых труб характерен высокой коррозионной и теплостойкостью, низкой теплопроводностью и долговечностью эксплуатации. При правильном монтаже и добросовестной стране-производителе металлопластиковые трубы служат намного дольше стальных труб устаревшего образца. Гарантийный срок службы металлопластиковых труб составляет 20 лет, однако реальный срок службы достигает 30–50 лет.

Металлопластиковый трубопровод очень просто монтируется. Металлопластиковые трубы — это гибкий материал, способный преодолевать неровности и углы без дополнительных фасонных частей, — можно сгибать трубу под углом 90°. И сам материал, и фитинги к нему стоят дороже, чем аналогичные детали из полипропилена, поэтому металлопластиковые трубопроводы чаще всего применяют при коллекторной системе разводки, а также при устройстве теплого пола. Металлопластиковые комплектующие элементы системы отопления можно легко и быстро монтировать с помощью пресс-фитингов. Использование прессовых соединений обеспечит надежность всей конструкции, но они стоят довольно дорого.

Металлопластиковые трубы, обладающие многими достоинствами, все-таки имеют свои недостатки и ограничения — со временем они могут потечь. А также употребление при производстве металлопластикового изделия некачественного клея, что чревато последствиями негативного характера. При резких перепадах температур между внутренним металлическим и внешним полимерным слоем из-за разности в скорости расширения и сжатия могут возникнуть зазоры, они станут причиной протечек в металлопластиковых трубах. Эти недостатки представляют угрозу в случае применения таких труб для водяного отопления. Участки металлопластиковых теплосетей в тех местах, где была произведена их сварка с применением металлических разъемных фитингов, не разрешается убирать в стену здания.

Поэтому выбор труб для водяного отопления из любого материала необходимо осуществлять только после предварительной консультации со специалистом. Но последнее слово всегда остается за потребителем.

Особенности монтажа полимерных труб

Для закрепления и фиксации двух и более пластиковых труб системы отопления применяют муфтовую сварку. Сварка своими руками пластиковых труб не составляет особого труда. Однако для ее осуществления необходимо иметь в наличии специальный сварочный аппарат, ножницы для резки пластиковых труб и насадок. Благодаря простоте применения сварочного аппарата, производящего пайку отдельных отрезков трубы в единое целое, можно быстро и качественно произвести монтаж трубопровода, получив в результате крепкую монолитную конструкцию. Пайка при условии соблюдения времени нагрева обеспечивает прочность и надежность соединения труб в системе отопления, поскольку рабочее давление и температура воды в трубах не могут вызвать разрыв такого соединения. Однако при выполнении пайки следует уделить пристальное внимание температурному режиму, поскольку полипропиленовые трубы для отопления не выдерживают нагревания более 180 °C.

Если в процессе пайки превысить допустимый лимит времени, то пластик размягчится и, деформируясь, превратится в бесформенную массу. Если же нагреву детали отвести недостаточное количество времени, то при охлаждении могут возникнуть зазоры, которые будут причиной постоянных утечек воды из системы.

Сварка полимерных труб отопления имеет свои отрицательные моменты. Температура воды в трубах отопления достигает 105 °C, поэтому температура плавления самих труб должна быть выше данного показателя. Практически все трубы из полимеров отвечают этому требованию, однако амплитуда разночтений температур для различных материалов очень велика. Вероятно, поэтому сварку пластиковых труб отопления считают максимально удобной. К сложностям работы следует отнести внимательность при работе и контроль над движениями рук или инструмента. Излишнее усилие или неправильный поворот двух деталей легко могут деформировать полезное сечение.

У армированной полипропиленовой трубы перед сваркой необходимо снять слой алюминия для достижения однородности материала при пайке. Если это условие будет нарушено, то при охлаждении в этом месте может возникнуть трещина, а температура труб отопления и рабочее давление увеличат ее размеры. Поэтому следует очень внимательно относиться к сварке как основному этапу монтажа. Элементы соединения (уголок, муфта), которые используют при сварке, дешевле, чем обжимные пресс-фитинги для соединения металлопластиковых труб.

Отопительные приборы

Каждый потребитель хочет иметь регулируемое тепло, способное сочетать два условия: сохранить комфорт и сократить расходы на оплату неуклонно дорожающей тепловой энергии. Такое тепло в доме могут создать только легко управляемые отопительные приборы, которые четко реагируют на изменения температуры воздуха в помещении.

Современные отопительные приборы — главные элементы систем водяного отопления в городских квартирах и загородном жилье. Они эффективно обогревают помещение, помогая экономить энергию. Нагревательные приборы водяных систем отопления — это радиаторы, конвекторы и водяные теплые полы.

Приобретая отопительные приборы, покупатель сначала обращает внимание на их тепловую мощность. Немаловажен дизайн отопительных приборов, обычно они всегда на виду. Радиатор или конвектор могут служить таким же украшением интерьера, как стильная межкомнатная дверь, своеобразный светильник или оригинальное панно на стене.

Современный отопительный прибор должен быть приятен как внешне, так и на ощупь. В приборах водяного отопления циркулирует в качестве теплоносителя вода, температура которой приближается к 90–95 °C, поэтому важна безопасность — температура кожуха не должна превышать безопасный уровень 40–45 °C.

Радиаторы и конвекторы производят из различных материалов — стали, чугуна, алюминия или комбинации нескольких металлов (биметаллические радиаторы).

Достоинства и недостатки

Радиатор — традиционный прибор водяного отопления, его название имеет латинские корни, в переводе слово означает «излучающий». Он отдает до 30 % теплового потока в виде излучения, оставшуюся часть — в виде конвекции. При выборе радиаторов для своего дома следует обратить внимание на такие характеристики, как:

• показатели рабочего и испытательного (опрессовочного) давления должны иметь соотношение в пределах 1,3–1,5;

• номинальный тепловой поток должен иметь температурный напор в пределах 70 °C, атмосферное давление порядка 1013,3 ГПа, а расход теплоносителя при его движении в приборе по схеме «сверху вниз» примерно 100 г/с;

Основные типы нагревателей теплоносителя можно разделить на установки, работающие на твердом или жидком топливе, на газе и с использованием электроэнергии.

• габариты прибора (длина, высота, глубина, межцентровое расстояние), позволяющие вписать его в интерьер помещения;

• массу прибора и его удельную материалоемкость, измеряемую в кг/кВт;

• стоимость прибора.

Радиаторы чугунные

Чугунные радиаторы — своеобразная классика жанра, ведь их производят уже более 100 лет. Это привычное устройство для большинства горожан, привыкших называть данный отопительный прибор батареей. Именно батареи до 1960-х гг. формировали практически весь ассортимент отопительных приборов в нашей стране. Но и ныне этот классический отопительный прибор сохраняет за собой примерную долю в 70 % на российском рынке.

Чугун — материал, обладающий высокой теплопроводностью, поэтому изготовленные из него отопительные приборы можно использовать в тех системах, где случаются большие перепады давления, используется плохо подготовленная вода: повышенная химическая агрессивность, высокая степень загрязненности, наличие кусочков окалины. Обычно этими признаками отличаются однотрубные системы, преобладающие в многоэтажном строительстве.

Как правило, чугунные радиаторы имеют длительный срок эксплуатации. Гарантийный срок по нормативам составляет 2,5 года со дня сдачи объекта в эксплуатацию или продажи в пределах гарантийного срока хранения. На практике безупречная служба этих приборов иногда длится на протяжении нескольких десятилетий.

Прежде чугунные радиаторы имели малопривлекательный внешний вид, это была «батарея-гармошка». Но современный дизайн и применение порошковых красок для их окрашивания придали этим отопительным приборам новый внешний вид. Современные чугунные радиаторы отопления отличаются достаточно симпатичным дизайном и большой теплоотдачей. Все чаще применяют чугунные радиаторы, которые состоят из двухканальных секций, соединенных одна с другой. Число секций зависит от расчетной поверхности нагрева. Кроме того, применяют также одноканальные чугунные радиаторы. За рубежом производят многоканальные чугунные радиаторы, в которых может быть до 9-ти каналов в одной секции.

В числе недостатков чугунных радиаторов можно назвать:

• достаточно большой вес;

• значительный процент заводского брака в виде трещин и каверн, образующихся вследствие некачественного литья;

• существенное уменьшение срока эксплуатации по причине некачественного исходного материала.

Еще один недостаток состоит в том, что отопительные системы, использующие чугунные радиаторы, с трудом поддаются регулированию из-за большой тепловой инерционности.

Стальные панельные радиаторы

Производство стальных панельных радиаторов, сформированных из двух отштампованных листов, было организовано в нашей стране в 60-е гг. прошлого века. Они выгодно отличались от секционных чугунных радиаторов тепловой инерцией и меньшим весом (удельная масса на 1 кВт примерно втрое ниже).

Стальные панельные радиаторы оказались достаточно чувствительны к гидравлическим ударам, которые возникают при остановке или запуске системы. Они плохо противостоят коррозии, которая провоцируется частыми сливами воды из системы или высоким содержанием кислорода в теплоносителе. Обычно рабочее давление в таких отопительных приборах не может быть выше 9 атм. Если в системах случаются многократные скачки давления «выше ординара», то не приходится рассчитывать на продолжительный срок службы стальных панельных радиаторов.

Стальные панельные радиаторы широко применяют в малоэтажном строительстве, они хорошо сочетаются с двухтрубной системой отопления, которую предпочитают многие застройщики при строительстве коттеджей.

Трубчатые и секционные стальные радиаторы

Трубчатые и секционные стальные радиаторы имеют внешнее сходство, но различаются конструктивно. В трубчатых радиаторах секции отсутствуют, а трубки соединяют между собой два монолитных коллектора.

Оба типа радиаторов имеют привлекательный вид, что позволяет органично вписывать их практически в любой интерьер. Обтекаемые формы радиатора безопасны для человека, поскольку исключают возможность получения травм. Небольшая емкость секций содействует эффективной терморегуляции.

Если некоторые элементы радиатора изготовлены из рельефной трубы с ребрами, то появляется возможность существенно увеличить мощность прибора, не меняя его линейных размеров. Трубчатые стальные радиаторы по нормативам должны выдержать рабочее давление выше, чем у панельных стальных радиаторов. Этот показатель для них составляет 10 и более атм.

Алюминиевые радиаторы

Алюминий — это металл, обладающий высокой теплопроводностью, однако он предъявляет повышенные требования к химическому составу теплоносителя.

Алюминиевые радиаторы производят из сплава алюминия с кремнием, содержание алюминия в таком сплаве составляет 80–98 %. В настоящее время ежегодно в Европе производят до 5 млн секций алюминиевых радиаторов, поскольку это техническое решение целого комплекса проблем, связанных с экономичностью, безопасностью и дизайном.

Алюминиевые радиаторы способны вписаться в современный интерьер, их симпатичный внешний вид позволяет не затрачивать существенные средства на маскировку прибора. Они не засоряют систему отопления, их теплоотдача в два раза превышает показатель чугунных аналогов, благодаря чему можно сократить число ребер, имеющихся на радиаторе. Зато стоимость алюминиевых радиаторов несколько выше по сравнению с чугунными.

Недостаток радиаторов из алюминиево-кремниевого сплава с повышенным содержанием кремния состоит в том, что при контакте с водой в процессе эксплуатации происходит активное выделение водорода. Поэтому на каждый прибор изготовителям приходится устанавливать автоматический клапан для спуска воздуха. Этот фактор несколько портит отличное дизайнерское исполнение большинства алюминиевых радиаторов.

Биметаллические радиаторы

Эти радиаторы имеют некоторое внешнее сходство с алюминиевыми аналогами.

Секции биметаллического радиатора состоят из двух тонкостенных стальных труб, представляющих каналы для прохода теплоносителя. Они спрессованы под давлением с высококачественным алюминиевым сплавом. Это сочетание металлов обосновано тем, что алюминию свойственна высокая теплопроводность, а сталь обладает прочностью, которая гарантирует работу прибора при сверхнормативном давлении.

Необычная конструкция делает биметаллические радиаторы одновременно прочными и эффективными (рис. 5).

Рисунок 5. Биметаллический радиатор

Конвекторы

Название этого отопительного прибора происходит от латинского слова «convectio», что означает «принесение, доставка». Основой конструкции конвектора является нагревательный элемент, заключенный в кожух. Охлажденный комнатный воздух подтекает к нему снизу, нагревается и поднимается вверх. Это явление названо конвекцией, на него приходится свыше 90 % теплового потока, идущего от отопительного прибора.

Конвекторы получили наибольшее распространение в автономных системах отопления, поскольку они в особенности эффективны при невысоких температурах теплоносителя. Конвектор может прогреть помещение, даже если температура теплоносителя составляет всего лишь 40 °C.

Для удобства пользования конвектор оборудован воздушным клапаном и сливной трубкой. Благодаря встроенному термостату и регулятору напора воды, его эксплуатация достаточно экономична. Современный внешний вид позволяет конвектору гармонично вписываться в интерьеры, чья архитектурная среда активно использует большие окна, эркеры, зимние сады и другие подобные элементы.

Нагревание воды дровами приводит к большому расходу топлива. Поэтому экономически невыгодны различные устройства в виде змеевиков или котлов, встроенных в печь.

Конструктивно конвектор может быть выполнен с использованием четырех технических решений:

• радиаторные конвекторы представляют собой комбинацию двух приборов, что отражено в самом названии отопительного прибора. Их рекомендуется располагать возле окон на полу или маленьких подставках;

• плинтусные конвекторы имеют небольшую высоту (90–100 мм), поэтому не нуждаются в нишах. Их можно располагать в полу под большими окнами, усиливая при необходимости слабый конвективный поток медленно вращающимся вентилятором;

• конвекторы, заглубленные в пол, могут быть оптимальным вариантом для жилых помещений, расположенных на первых этажах зданий, поскольку прибор помещается в некое подобие шахты. Холодный воздух, стекающий вдоль окна, свободно попадает в конвектор, поток же теплого воздуха от конвектора создает естественную циркуляцию в помещении;

• конвекторы, закрытые декоративным экраном, украшают собой интерьер и нисколько не теряют в теплоотдаче, чем существенно отличаются от радиаторов. Экран конвектора способствует усилению воздушной тяги.

Необходимые материалы, оборудование и инструменты

Схема действия и принцип устройства водяного отопления самые простые. Всю полезную площадь помещений нужно обвязать трубами, соединенными с радиаторами. Для устройства водяного отопления дома желательно приобрести:

• электрический котел на 25 кВт (лучше с запасом мощности), газовый или дизельный котел;

• твердотопливный котел и печь как запасной вариант;

• расширительный бак для сбора лишней воды;

• насос, обеспечивающий циркуляцию воды;

• отрубы для прокладки трубопровода;

• отопительные приборы — радиаторы;

• манометр для определения давления воды в системе;

• предохранительные клапаны;

• устройство для отвода воздуха;

• дополнительную фурнитуру: вентили, краники, блокираторы, заглушки, терморегуляторы.

Электрические котлы бывают теновые и электродные, газовые котлы могут быть турбированные и конденсатные, а дизельные котлы бывают атмосферные и турбированные. Сначала нужно определиться с мощностью нагревательного котла, которая полностью зависит от полезной площади всех помещений. Для дома площадью в 60–200 м^2 нужен электрический котел мощностью 25 кВт, при площади дома 300 м^2 достаточно мощности котла до 35 кВт.

Предпочтительнее остановить свой выбор на двухконтурном котле, который позволит обеспечить дом отоплением и горячей водой. Мощность двухконтурного котла должна соответствовать объему помещений и показателю по потерям тепла тех конструкционных и отделочных материалов, из которых построен дом. Дом обычно теряет тепло через стены, полы и потолки, через дверные и оконные проемы.

При отрицательной температуре воздуха на улице -30 °C средние потери тепла через стены будут различными:

• обшитые изнутри рубленые стены толщиной 250 мм теряют по 70 Вт на 1 м^2;

• каркасные, заполненные керамзитом стены толщиной 200 мм теряют по 71 Вт на 1 м^2;

• оштукатуренные изнутри кирпичные стены толщиной в 2,5 кирпича теряют по 89 Вт на 1 м^2;

• обшитые изнутри стены из бруса толщиной

• 180 мм теряют по 89 Вт на 1 м^2;

• обшитые изнутри стены из бруса толщиной 100 мм теряют по 101 Вт на 1 м^2;

• оштукатуренные изнутри кирпичные стены толщиной в 2 кирпича теряют по 104 Вт на 1 м^2;

• оштукатуренные изнутри пенобетонные стены толщиной 200 мм теряют по 105 Вт на 1 м^2.

При такой же температуре дом теряет тепло:

• через деревянное перекрытие чердака — по 35 Вт на 1 м^2;

• через деревянное перекрытие подвала, т. е. через пол над подвалом — по 26 Вт на 1 м^2;

• через двойные деревянные двери без утепляющего слоя — 234 Вт на 1 м^2;

• через окна в деревянной двойной раме — по 135 Вт на 1 м^2.

Поэтому прежде чем рассчитывать необходимую мощность котла, следует провести утеплительные работы либо увеличить мощность устанавливаемого котла, если нет возможности максимально защитить дом от потерь тепла.

Подавляющее большинство современных котлов отопления оборудованы электрическими насосами для принудительного движения теплоносителя по трубам системы. При внеплановом отключении системы электроснабжения дома будет нарушено четко налаженное отопление, появится риск замерзания. Поэтому система отопления должна иметь резервный источник энергии в виде котла для твердого топлива и расширительного бака для воды. Современные котлы для твердого топлива могут иметь или вид камина, или вид печи с оригинальными дизайнерскими решениями, которые только украсят интерьер. Котел для твердого топлива может дополнить и газовый котел, гарантируя тепло в доме в случае отключения газа или электроэнергии.

Систему водяного отопления следует планировать от места, где будет расположен нагревательный котел. Желательно установить его до окончательного планирования разводки труб.

Обвязку отопительного котла, т. е. ввод в него магистральных труб, положено выполнять металлическими трубами независимо от типа котла. Только на некотором расстоянии от котла можно вести трубопровод металлопластиковыми трубами. Диаметр труб, которые вводятся в нагревательный котел, должен быть равен диаметру труб на выходе из котла. Переходники применять в таких местах категорически запрещено.

В самой нижней точке отопительной системы надо устроить узел слива-залива теплоносителя. Он нужен на случай проведения ремонтных работ или прекращения эксплуатации системы отопления, когда понадобится сливать воду.

Если в доме отсутствует централизованное водоснабжение, придется вырыть колодец поблизости от дома. Далее приобрести надежный электронасос, вместительную накопительную емкость для воды.

План прокладывания отопительной системы следует утвердить во всех инстанциях, которые занимаются эти проблемами (пожарная безопасность и т. п.). Кроме того, следует составить рабочий план, чтобы сверять правильность укладки труб. Особое внимание следует уделить различным элементам и деталям плана, в частности тем местам, где осуществляется вывод стояков к существующим отопительным приборам. Места прокладки труб должны быть оптимальными, поскольку трубопровод требуется прямой и короткий ради экономии дорогостоящего материала. Кроме того, на трубопроводе должно быть минимум стыков и сгибов — они могут стать причиной протечки.

При установке в доме новых систем отопления имеет смысл оставить печь на случай отключения энергии. До того времени старинная печь может выполнять декоративную функцию.

Число радиаторов отопления, метраж труб определенного диаметра и материал, из которого они изготовлены, следует рассчитать в зависимости от объема отапливаемой площади дома. Исходя из этого показателя, рассчитывается необходимое количество других вспомогательных материалов и фурнитуры. На самых длинных отрезках (5–10 м) лучше всего устанавливать стальные или металлопластиковые трубы. Диаметр подводящих труб зависит от числа радиаторов и степени их удаленности от котла. Ориентировочно при выборе размеров и способа прокладки отопительных труб можно взять за основу следующие рекомендации специалистов:

• для стояка в двухтрубной системе лучше применять трубу диаметром 1 3/4 дюйма или 2 дюйма, т. е. 3–4 см;

• для всей остальной разводки системы отопления в доме и подводки к радиаторам можно использовать трубы с меньшим сечением диаметром 1–1 1/2 дюйма, т. е. 2–3 см;

• для магистралей с горячей и холодной водой использовать трубы диаметром 2–2 1/2 дюйма, т. е. 4–5 см;

• линии горячей и холодной разводки нужно проводить с небольшим уклоном (0,05–0,1°) по направлению движения теплоносителя.

В соответствии с диаметром труб, следует подбирать размер фитингов, вентилей, кранов и прочей фурнитуры. Точное их количество определится только в процессе работы, но число, предусмотренное в плане, необходимо приготовить заранее. Заранее следует приготовить нужное количество опор, на которые будут закреплены трубы. Их число можно определить, учитывая в расчетах, что трубы крепятся через каждые 1,2 м. Тогда они не будут провисать, соответственно, меньшим будет износ труб.

Особое внимание нужно обратить на сгоны — маленькие отрезки труб с резьбой на концах, которые служат для резьбового соединения труб между собой, с радиаторами и прочими деталями, когда при сборке отсутствует возможность вращать одну деталь относительно другой.

Длина сгона всегда зависит от диаметра труб:

• на стояк можно поставить сгон не короче 30 см;

• при диаметре труб 15–20 мм длина сгона составит 11 см;

• при диаметре труб 25–32 мм длина сгона составит 13 см;

• при диаметре труб 35–50 мм длина сгона составит 15 см.

Длина сгонов будет другой при соединении радиаторов с трубами:

• для трубы диаметром 15–20 мм длина сгона 13 см;

• для трубы диаметром 25–32 мм длина сгона 14 см.

На каждом радиаторе в местах подачи горячей воды рекомендуется установить вентили отдельно для каждой батареи.

С их помощью можно регулировать интенсивность потока горячей воды и управлять ее подачей в каждую комнату независимо от других помещений. Вентили и вся остальная фурнитура должны по своим параметрам соответствовать диаметру труб разводки.

Расширительный бак общим объемом около 20–30 л для помещения площадью 100 м^2 полагается устанавливать строго вертикально над отопительным котлом в самую высокую точку системы, но не ниже, чем на высоту около 3 м. Нагревательный котел и расширительный бак соединить между собой главным вертикальным стояком, с помощью которого горячая вода будет подаваться наверх. При расчете длины трубы-стояка следует учесть высоту виброизоляции — той самой подушки, на которую будет установлено оборудование для предотвращения шумов, как воздушного, так и структурного. От расширительного бака провести трубопроводы ко всем отопительным приборам (радиаторам), по которым будет поступать горячая вода из распределительного бака. От радиаторов отвести трубопровод обратной подачи, по которому охлажденная вода будет возвращаться назад в нагревательный котел. По плану нужно прокладывать трубы через стены, поэтому следует заранее приготовить виброизоляцию.

Особенности монтажа

Прежде чем окончательно принимать решение о монтаже отопительной системы своими силами, желательно тщательно обдумать все нюансы этой задачи, поскольку последствия неправильного монтажа могут быть самые разные — или замороженный в сильную стужу дом, или лопнувшая труба с кипятком.

Монтирование отопления частного дома следует начинать с установки котла, это поможет избежать неприятных ситуаций с его центровкой. Вполне вероятно, что произведенные расчеты не совпадут с действительностью, такое часто случается.

Для установки котла нужно отлить бетонный постамент высотой 40–50 мм, соответствующий его нижней плоскости. Бетонную подушку можно заменить листом железа, уложив поверх него лист асбеста. После того как котел будет установлен на постамент, соединить его с каналом дымохода. Щели в месте соединения следует тщательно замазать глиной, ни в коем случае не применять цементный раствор, он обязательно потрескается в процессе эксплуатации котла.

Помещение котельной обязательно оборудовать естественной или принудительной вентиляцией, снабдив вентиляционное отверстие заслонкой-жалюзи, которая позволит регулировать при ток воздуха.

В котел любого вида следует в обязательном порядке вмонтировать термометр, контролирующий температуру воды. На котел установить запорные краны. Для аварийного слива можно сделать возле котла два отвода на подающей и обратной трубе, установить на них шаровые краны. Еще один такой кран установить для того, чтобы подавать в систему воздух от компрессора.

При монтаже двухтрубной системы надо выполнить следующие операции:

• вверх от нагревательного элемента вывести основную трубу диаметром 60 мм, которая соединит ее с расширительным баком;

• в боковую грань бака на уровне ее нижней трети врезать трубу верхней линии, опустить ее до уровня развязки так, чтобы расстояние до пола составляло 1/3 высоты помещения; провести трубопровод по всем отапливаемым помещениям, после чего опустить трубу вниз — она превратится в нижнюю линию обратной подачи;

• линию обратной подачи провести по всем помещениям параллельно горячим трубам и врезать ее в нижнюю часть водонагревательного прибора, теперь система отопления стала замкнутой;

• врезать в бак переливную трубу которая служит для отвода в канализацию лишней воды.

Длина подающего горячего трубопровода до последнего радиатора не может превышать 25 м, мощность системы отопления имеет предел до 12 кВт. Значит, для правильной работы системы с таким сечением труб можно подключить до 6-ти радиаторов по 10 секций каждый. При большем числе радиаторов увеличится и длина труб для их подключения, что приведет к неравномерному нагреву дальних от котла радиаторов. Если необходимо выполнить группировку радиаторов, то между секциями надо установить прокладки из паронита или теплостойкой резины, которая выдерживает температуру более 100 °C. Для группировки и монтажа радиаторов нужны специальные радиаторные ключи.

Во время прокладки системы отопления частного дома нельзя допустить, чтобы трубы проходили через несущие стены или пересекались с проводкой. Идеальный вариант — это сооружение системы отопления еще на стадии возведения дома. Иногда при покупке готового дома можно столкнуться с ситуацией, когда система отопления выполнена некачественно.

Для монтажа металлопластиковых труб на обжимных фитингах не требуется специального оборудования: необходимо запасти ключи, развальцовщик и желательно пружины для сгибания труб. Слабое место достаточно дорогих обжимных фитингов — это резиновый уплотнитель. На сроке службы фитинга сказываются высокие температуры, приводящие к быстрому разрушению резины, а также отключение отопления на лето.

Металлопластиковый трубопровод на пресс-фитингах — это надежное неразборное соединение, при условии выполнения качественного монтажа его можно прятать в стены или ниши. Для монтажа таких фитингов необходимо купить специальный пресс-инструмент.

Для работы с полипропиленовыми трубами надо приобрести специальный инструмент для пайки полипропиленовых труб. Кроме того, пайку полипропиленовых труб лучше производить вдвоем с помощником, стараясь не перегревать трубу, жестко фиксировать трубы в течение первых 10 с после спайки (соединения) фитинга и трубы.

Кроме указанного специального оборудования, для самостоятельного монтажа отопительной системы необходимо иметь полный набор инструментов слесаря-сантехника и пилу-болгарку.

Если дом оборудован системой газопровода, то предпочтительнее выбрать настенный газовый котел со встроенной автоматикой, насосами и защитой. При отсутствии дымохода лучше выбрать котел с закрытой камерой сгорания и применить коаксиальную трубу для отвода газов и забора воздуха. Эту трубу можно вывести напрямую через стену дома, сэкономив тем самым на монтаже дымохода. После этого следует подумать о стабилизации напряжения, правильном монтаже котла и коаксиальной трубы.

Если предполагается использовать электрический котел, то самым удобным вариантом для самостоятельного монтажа будет котел со встроенной автоматикой, насосом, группой безопасности и расширительным баком. Этот вариант позволит избежать ошибок при монтаже и выборе материалов.

Самостоятельный монтаж твердотопливного котла возможен исключительно при наличии специального образования сварщика. Только в таком случае можно своими силами сварить трубы отопления. Применять пластиковые трубы и твердотопливный котел возможно, но с учетом сказанного выше. Нужно квалифицированно подойти к разработке схемы обвязки котла металлическими трубами, поскольку температура на выходе такого котла может подниматься выше 100 °C.

Котел можно запускать после того, как будут установлены все отопительные приборы, проведены все трубопроводы, произведена проверка, как плотно закручены все вентили и трубы.

Тем, кто не обладает серьезным опытом проведения специальных сантехнических работ, для выполнения конкретных операций, связанных с монтажом всей отопительной системы, желательно воспользоваться помощью профессионалов.

Первый пуск отопительного котла по завершению монтажа отопительной системы следует производить лишь в присутствии аккредитованного специалиста в области отопления. Иначе если что-то пойдет не так, котел могут просто снять с гарантийного обслуживания.

Для запуска котла нужно спустить воздух в самой верхней точке системы, открыв кран. Воздух выпускать до тех пор, пока не появится вода. В течение нескольких первых дней воздух может еще появляться в системе, поэтому периодически его надо спускать, чтобы происходило полноценное отопление дома. После запуска следует еще раз проверить все стыки — если где-то будет обнаружена протечка, то отключить котел и перепаять это место.

В корректной работе всей отопительной водяной системы частного дома имеет большое значение расширительный бак, чей объем обычно зависит от отопительного прибора, применяемого в системе. Оптимальный объем расширительного бака составляет 25 л, но он заполняется только на 3/4 объема. Поэтому важно следить за тем, чтобы он всегда был заполнен хотя бы наполовину, поскольку при нагревании вода испаряется. Уровень воды в расширительном баке не должен опускаться ниже уровня врезки трубы верхней, подающей, линии в бак. Если такое произойдет, то вода перестанет поступать в горячую линию, ее циркуляция в системе прекратится. Результатом может стать перегрев воды в основном стояке, а если она закипит, то котел взорвется.

Для предупреждения несчастного случая необходимо 1–2 раза в отопительный сезон доливать воду в бак. Долив можно производить через отверстие в крышке бака или через специально врезанный для этой цели патрубок с краном, соединенным с водопроводом.

Электрическое отопление

Электрообогреватели

Централизованная система отопления городских квартир имеет существенные недостатки: поздний срок включения, некомфортная температура отопительного прибора, невозможность регулирования подачи теплоносителя, возможное повреждение традиционных батарей из-за неожиданных скачков давления.

Еще один существенный недостаток состоит в том, что традиционная система греет лишь поверхность ограниченной площади. Поднимаясь к потолку, теплый воздух остывает и охлажденным опускается вниз, итогом бывает неравномерный обогрев помещения, дополнительно возникают конвекционные потоки — причина сквозняков и простуды.

Подлинно комфортные условия могут создать современные отопительные электроприборы. Они способны обогреть наше жилище в суровую зимнюю стужу, помогают в борьбе с осенней сыростью, дают шанс первым легким весенним лучам солнца подарить нам тепло и уют.

Электрические обогреватели, в зависимости от поставленных нами целей, могут стать альтернативным или дополнительным источником тепла и в городской квартире, и в загородном доме.

Электрообогреватели позволяют решить проблему отопления в помещении, затрачивая сравнительно небольшие деньги. Приобретение и установка электрообогревателя обойдется гораздо дешевле, чем оснащение центральной системы отопления дополнительными батареями.

Все электрообогреватели можно разделить на два класса: бытовые и промышленные. Бытовые обогреватели предназначены для обогрева квартиры, дома, дачи. Промышленные служат для отопления огромных помещений, в которых высота потолков превышает 4 м и более: склады, ангары, концертные залы, музеи, театры и т. д. Обычно такие приспособления мало интересуют рядового потребителя, ему куда интересней разобраться в особенностях разных бытовых электрообогревателей.

Те устройства, что назывались электрообогревателями примерно 20 лет назад, и современные электрические обогреватели — это абсолютно разные и несопоставимые понятия. Большинство современных приборов характерны простотой и безопасностью в эксплуатации, они гигиеничны и компактны. Их можно совместить с системами автоматического управления микроклиматом помещения. Современные бытовые аппараты в процессе нагревания воздуха в помещении не сжигают пыль, не сжигают и не поглощают кислород из воздуха, не выделяют продукты сгорания. В процессе обогрева в доме не нарушается естественная влажность воздуха, поэтому не требуется его дополнительное увлажнение. В современном бытовом электрообогревателе отсутствует нагревательная стальная спираль. Ее успешно заменила алюминиевая или силуминовая трубка, поэтому площадь элемента нагревания стала больше, а его температура ниже. В мире горит все, кроме кислорода, поскольку горение — это процесс окисления вещества. Железо, как основа стальной проволоки, — это одно из нескольких веществ, которое легко «сгорает», т. е. окисляется, даже при комнатной температуре. Результат такого «горения» — пятна ржавчины на поверхности металла. Из-за отсутствия открытых, доступных воздуху стальных элементов в современном обогревателе никакого горения не происходит, значит, нет расхода кислорода. Если и происходит расход кислорода, то в таком количестве, которое не способен ощутить человек. Рядовая газовая конфорка за минуту сжигает больше кислорода, чем любой электронагреватель за час.

Современные электрические обогреватели имеют плоский и гладкий корпус, небольшие габариты. Процесс обогрева осуществляется благодаря движению легкого теплого воздуха, который поднимается вдоль поверхностей электрообогревателя.

Важен и тот факт, что все современные электрообогреватели оборудованы автоматическими или механическими термостатами, которые способствуют поддержанию температуры на заданном уровне. Поэтому прибор работает в режиме краткосрочных включений, существенно экономя расход электроэнергии.

Имея в своем распоряжении электрический обогреватель, можно не зависеть от запоздалого включения отопления в квартире коммунальными службами. Начало отопительного сезона легко устанавливать самостоятельно и в обычном многоэтажном доме, и на даче, и в загородном коттедже.

Современные электрообогреватели различаются по конструкции, мощности, устройству и стоимости.

Вкратце рассмотрим основные виды электрообогревателей, их устройство и принцип работы, чтобы не запутаться в их многообразии и выбрать для дома необходимый прибор.

Все электронагреватели воздуха можно классифицировать в зависимости от вида теплопередачи и способа передачи тепла. По виду теплопередачи бывают конвекционные, излучающие и комбинированные электроприборы.

По способу передачи тепла могут быть приборы, непосредственно преобразующие электроэнергию в тепло, и аккумуляционные приборы.

Современные электрические сети успешно и с минимальными потерями транспортируют самый экологически чистый вид энергии на любые расстояния.

Для обогрева в электроприборах используют различные нагревательные элементы: спиральные, керамические или трубчатые электронагреватели (ТЭН). Спиральные нагреватели не следует использовать в жилых помещениях, поскольку спираль имеет очень высокую температуру нагрева: сжигая попавшую на нее пыль, она выделяет вредные вещества и неприятный запах.

Безопаснее спиральных нагревателей трубчатые электронагреватели (ТЭН). В них нагревательный элемент представляет собой металлическую трубку, заполненную кварцевым песком с высокой теплопроводностью. Площадь такого нагревательного элемента существенно больше, чем у спирали, а рабочая температура меньше.

Наиболее безопасны и экологически успешны металлокерамические нагревательные элементы, состоящие из множества мелких сот, через которые проходит нагреваемый воздух. Обладая большой площадью поверхности, керамический нагреватель имеет низкую (100 °C) рабочую температуру.

Все типы бытовых электрообогревателей можно сгруппировать следующим образом:

• масляные обогреватели (наполненные маслом радиаторы);

• тепловентиляторы (электрические калориферы);

• конвекторы напольные и настенные;

• инфракрасные обогреватели (излучающие панели);

• электрокамины.

Выбирая тип электрообогревателя для квартиры, дома или дачи, следует учитывать технические характеристики электроприбора, а также тип и величину помещения.

Достоинства и недостатки

Масляный обогреватель

Масляный обогреватель является самым простым и распространенным отопительным прибором комбинированного типа. Он представляет собой наполненный маслом электрический радиатор с тепловой отдачей за счет конвекции масла и излучения от нагретой поверхности корпуса. Внешне этот отопительный прибор очень похож на батарею центрального отопления. Как и батарея, его металлический корпус разделен на несколько секций. Только в этих секциях вместо воды находится специальное минеральное масло, которое нагревается и накапливает тепло.

В нижней части радиатора вмонтирован нагревательный элемент, нагревающий масло. Соответственно, масло отдает тепло металлическому корпусу, который обогревает воздух вокруг прибора.

Степень нагрева масла регулирует термостат, который выключает нагревательный элемент, как только масло достигает определенной температуры. Прибор имеет несколько позиций переключения, с помощью которых можно выбрать нужный температурный режим. Далее масляный обогреватель будет поддерживать заданную температуру в комнате, включаясь и выключаясь автоматически.

Некоторые модели масляного обогревателя дополнительно оборудованы таймером, который делает использование прибора удобным и относительно безопасным. Можно лечь спокойно спать с включенным на определенное время таймером радиатора, а ночью он автоматически выключится в заданное время.

Выбирая для дома масляный радиатор, следует обратить пристальное внимание на время его нагрева. Любой масляный радиатор тратит некоторое время на собственный обогрев, обычно 5–7 мин с момента включения, прежде чем начнет обогревать помещение. Это время необходимо для того, чтобы нагревательный элемент прогрел объем находящегося в радиаторе масла. Но эти устройства обладают достаточной мощностью, они для эффективного обогрева расходуют примерно киловатт электроэнергии в час. Кажущаяся несущественной задержка на деле ведет к достаточному непроизводительному расходу энергии, которую прибор тратит на собственный нагрев. Один масляный радиатор не может согреть несколько помещений, установка же в каждой комнате по прибору нецелесообразна по причине большого расхода электроэнергии. К тому же группа обогревателей, работающих на полную мощность, способна попросту перегрузить электропроводку.

Однако масляный радиатор идеально подходит тем, кто должен срочно решать проблему обогрева жилища — достаточно зайти в магазин бытовой техники и купить понравившуюся модель. Особых трудностей с установкой прибора дома не будет, нужно лишь найти место в комнате поблизости от розетки. Масляный обогреватель готов к работе сразу же после включения его в сеть.

К преимуществам масляного обогревателя следует отнести:

• бесшумность работы;

• экологическая чистота оборудования;

• мобильность, поскольку все модели снабжены колесиками, на которых прибор легко перекатывать с места на место;

• возможность круглосуточной работы;

• приемлемая цена устройства, сделавшая его популярным.

К недостаткам масляного обогревателя относятся:

• достаточно большой вес прибора;

• высокая температура разогрева корпуса (до 150 °C, тогда как температура нагрева обычной батареи водяного отопления не превышает 90 °C);

• большой расход электроэнергии (мощность приборов колеблется в пределах 1–2,5 кВт);

• достаточно длительный прогрев корпуса — до 20 мин;

• строго фиксированное рабочее положение: радиатор можно ставить на полу строго вертикально (рис. 6).

Рисунок 6. Классический масляный обогреватель

Тепловентилятор

Тепловентилятор — это электрический обогреватель конвекционного типа. В его пластиковый или металлический корпус встроен нагревательный элемент, через который прогоняется всасываемый внутрь прибора холодный воздух. После этого уже прогретый воздух поступает в помещение.

Тепловентиляторы очень удобны для использования в тех местах, где нет иных источников энергии, кроме электричества. В торговых павильонах, небольших мастерских, магазинах и даже в офисных помещениях используют тепловентиляторы с большей мощностью, называемые тепловыми пушками.

Бытовые тепловентиляторы представляют собой компактные приборы, выполненные в корпусе из несгораемой пластмассы, по применяемому нагревательному элементу их можно разделить на два вида: спиральные и керамические.

Спиральные тепловентиляторы расходуют некоторое количество кислорода на процесс естественного окисления стальной спирали при нагреве — она нагревается до нескольких сотен градусов. Поэтому они сжигают попавшую в них пыль, издавая неприятный запах. Спиральные тепловентиляторы пожароопасны, в силу всех этих причин они стоят недорого.

В керамических тепловентиляторах в качестве нагревательного элемента используют керамические пластины, температура которых в несколько раз ниже, чем у спирали. Поэтому керамические тепловентиляторы предпочтительнее; они служат дольше, не расходуют кислород из окружающего воздуха на окислительные реакции, при попадании пыли не издают неприятный запах. Их стоимость, соответственно, выше.

Тепловентиляторы равномерно распределяют теплый воздух по помещению, поскольку имеют автоматическое вращение. Они быстро нагревают воздух в маленьких помещениях, но для долгой работы не подходят. Бытовые тепловентиляторы нужно включать периодически.

Компактность тепловентиляторов, их легкость, надежность и простота в эксплуатации, редкостная мобильность порой делают эти приборы совершенно незаменимыми.

Почти все бытовые тепловентиляторы имеют три режима работы. При выключении нагревательного элемента тепловентилятор можно использовать для охлаждения помещения как обычный вентилятор. Два других режима — это режимы различной мощности нагрева. Прибор не рекомендуется оставлять на длительное время работающим при максимальной мощности. Обычно режим мощности переключается механически, но некоторыми моделями можно управлять с помощью дистанционного пульта.

Для того чтобы правильно выбрать бытовой тепловентилятор, нужно учитывать, что для обогрева 10 м2 требуется мощность 1 кВт, тогда как обычно мощность бытовых тепловентиляторов не превышает 2 кВт. Мощность электродвигателя указывает на потребляемую энергию. Если скорость воздуха на выходе высока, то помещение обогреется быстрее.

Убеждение, что электрообогреватели сушат воздух и сжигают кислород, — это миф, бытующий в обывательской среде. Самый сухой воздух — холодный, чем ниже его температура, он тем суше.

Иногда при покупке тепловентилятора может встретиться такая характеристика, как «максимальный расход воздуха». Эта величина, измеряемая в м^3, показывает тот объем воздуха, который может быть пропущен через вентилятор. Желательно, чтобы эта цифра была меньше мощности прибора, иначе в помещении будет слишком душно.

При выборе бытового тепловентилятора следует обратить внимание на уровень звукового давления, при максимальном режиме работы эти приборы шумят.

Современные модели бытовых тепловентиляторов оснащены компактным термостатом безопасности, который позволяет поддерживать заданную температуру, автоматически отключить при перегреве или при падении прибора.

В некоторых моделях бытовых тепловентиляторов встроены фильтры для очистки и увлажнения воздуха. Для удобства использования они оснащены таймером, комнатным термометром, пультом ДУ и ЖК-дисплеем. Можно встретить тепловентиляторы, пластиковые корпуса которых защищены от попадания брызг, что позволяет использовать прибор в комнатах с высокой влажностью (ванная).

Бытовые тепловентиляторы обладают своими достоинствами и недостатками.

К числу их достоинств можно отнести:

• небольшие размеры и вес;

• мобильность;

• быстрота нагрева помещения;

• небольшая стоимость.

Среди их недостатков нужно назвать:

• шум во время работы;

• некоторый расход кислорода при прохождении воздуха через спиральный нагревательный элемент;

• неспособность длительно обогревать помещение;

• эффективность работы только в небольших помещениях.

Бытовой тепловентилятор желательно устанавливать на расстоянии не менее 50 см от стен. Не рекомендуется ставить тепловентилятор в углах комнаты и под потолком.

Конвектор

Электрический конвектор — это обогреватель, внутри гладкого и плоского корпуса которого встроен нагревательный элемент ТЭН из металла или керамики. Внешне он выглядит как компактная плоская панель с прорезями.

Принцип работы конвектора основан на явлении конвекции, т. е. переноса тепла потоками воздуха. Холодный воздух самотеком попадает в конвектор через специальные отверстия внизу корпуса. Здесь воздух проходит через нагревательный элемент, где разогревается, расширяясь, направляется вверх и через прорези на верхней панели корпуса выходит наружу.

Поток нагретого воздуха выходит из прибора вертикально, благодаря чему происходит его равномерное распределение по всей площади помещения. Дополнительно конвектор излучает тепло с лицевой стороны панели. Благодаря отсутствию спирали, конвектор не расходует кислород. Специальная конструкция гладкого корпуса предотвращает его сильный нагрев, поэтому его внешняя панель не нагревается выше 60 °C.

Благодаря такому принципу работы, конвектор эффективен, экономичен, бесшумен, безопасен и прост в эксплуатации.

Конвектор, обладающий мощность 1–2 кВт, компактен, он весит в пределах 3–5 кг, а его толщина не превышает 7 см, что практично и удобно.

Конвектор с высокой точностью поддерживает заданную температуру, чем предупреждает возможность перегрева помещения и ненужных трат электроэнергии. Электрические конвекторы нового поколения оснащены электронными терморегуляторами, чувствительными к колебаниям температуры в 0,1 °C. Дополнительно конвекторы могут быть укомплектованы программирующими контроллерами, с помощью которых приборы подключаются к автоматической системе учета и контроля энергосбережения в доме.

Конвекторы производят в стационарной и мобильной модификации. Очень популярны благодаря удобству в эксплуатации настенные электрические конвекторы. С помощью простых креплений такой обогревательный прибор можно разместить на стене под оконными проемами, тогда поднимающийся вверх теплый воздух будет перекрывать потоки холодного воздуха, идущего из окна (рис. 7).

Рисунок 7. Стандартная модель конвектора

Настенный электрический обогреватель — это оптимальное решение для детской комнаты, а также для гостиных, спален и прихожих. Конвектор можно устанавливать даже в помещениях с высокой влажностью.

Настенные разновидности конвектора удобнее в использовании, но представляют некоторую сложность в установке, их нужно надежно прикрепить к стене. Хотя тот, кто способен подвесить книжную полку, наверное, сможет смонтировать обогреватель на стене. К тому же некоторые модели оснащены специальными скобами для жесткого крепления на стену (рис. 8).

Рисунок 8. Настенный конвектор, оборудованный кронштейнами для подвески

Другие модификации конвекторов мобильны благодаря подставке на колесиках, как и масляные радиаторы, их можно передвигать по комнате.

Существуют интересные модели конвекторов — накопителей тепла, в них конвективный принцип сочетается с аккумуляцией тепла. Аккумулятором служат камни из магнетита, они способны удерживать тепло на протяжении 6 ч с момента прекращения их прогрева.

В отличие от масляного радиатора, конвектор нагревает только проходящий сквозь него поток воздуха, поэтому прибор начинает эффективно работать уже через 40–70 с с момента включения.

Конвекторы удобны и тем, что их можно сочетать в единую систему отопления, которая будет поддерживать во всем доме заданную температуру. Для создания сети надо выбрать нуждающиеся в отоплении помещения, расположить в этих комнатах приобретенные конвекторы, формируя отопительную сеть, и соединить приборы специальным управляющим кабелем. Далее задействовать специальное устройство «кассету-программатор», позволяющее запрограммировать работу одновременно нескольких обогревателей. Это устройство надо установить в один из конвекторов, тогда все конвекторы будут функционировать сообща. Подобная отопительная система идеально подходит для коттеджей, загородных дач с круглогодичным проживанием, где сложно провести систему центрального отопления. Единственное затруднение при создании сети конвекторов в доме — это необходимость тщательного планирования их коммутации, чтобы управляющий кабель, соединяющий устройства, не мешал передвижению по дому. Но любые трудности с установкой конвекторов возникают только один раз, зато они радуют своих владельцев теплом много лет. Кстати, конвекторы потребляют в 2–3 раза меньше электроэнергии, чем масляные радиаторы.

Преимущества этого вида электрообогревателей:

• возможность создания отопительной сети;

• экологическая чистота;

• компактность прибора;

• безопасность благодаря невысокой температуре нагрева корпуса;

• относительно небольшой расход электроэнергии.

К недостаткам конвектора можно отнести лишь его достаточно высокую стоимость и некоторые трудности при установке.

Инфракрасный излучающий обогреватель

Инфракрасный излучающий обогреватель (панель) работает по принципу, близкому к тепловому воздействию обычных солнечных лучей, он существенно отличается от остальных обогревательных устройств. Действие инфракрасного обогревателя основано на специфических свойствах лучей инфракрасного диапазона. Он обогревает предметы вокруг себя, от них нагревается воздух.

Равномерно распространяя тепловое длинноволновое излучение, устройство нагревает находящиеся в помещении предметы, которые прекрасно поглощают инфракрасные лучи. Далее нагретые поверхности стен, мебели и остальных предметов интерьера отдают полученное тепло окружающему их воздуху. Воздух же практически не поглощает инфракрасное излучение, поэтому вся мощность, выделяемая прибором, тратится лишь на инфракрасный нагрев поверхностей и предметов окружающей обстановки.

Степень нагрева предметов интерьера и поверхностей зависит от их удаленности от источника тепла и температуры излучателя. Прямое воздействие инфракрасного облучения можно направить точно на обогреваемые поверхности, что дает этому виду обогревателей дополнительное преимущество по сравнению с другими.

Излучающие инфракрасные панели могут быть стационарные, их крепят на стенах или потолке, также могут быть передвижные.

Чаще всего при монтаже отопления частного дома своими руками инфракрасные обогреватели размещают в верхней (потолочной) части помещения. Здесь обогреватели закрепляют на балках, элементах перекрытий или специальных стойках. Размещение инфракрасных обогревателей в непосредственной близости к потолку позволяет рационально использовать объем жилых помещений и рабочие площади общественных зданий. Интересно, что установка инфракрасных обогревателей в верхней части помещения не ведет к скоплению нагретых воздушных масс под потолком в отличие от систем конвективного обогрева.

При понижении температуры влага, содержащаяся в воздухе, превращаясь из пара в жидкость, оседает в виде конденсата на твердой поверхности. На улице пар оседает на листьях деревьев и траве. В холодном доме пар из воздуха оседает на стенах, потолке и полу. В углах влажных стен заводится плесень и грибок — любители избытка влаги.

Эта особенность инфракрасных обогревателей позволяет широко использовать их для эффективного и экономного обогрева помещений с высокими потолками. Но зарубежные производители выпускают излучающие потолочные панели, предназначенные для отопления жилых помещений любого класса и объема, с высокими и низкими потолками.

Возможность локального обогрева позволяет выделить в помещении отдельные функциональные зоны с комфортным температурным режимом. В то же время в других частях помещения незначительные изменения температур (в пределах 1–2 °C) будут практически не ощутимы.

Инфракрасные электрические обогреватели производители изготавливают различной мощности, поэтому их можно использовать для обогрева и маленьких, и больших помещений. Они удобны и экономичны, поскольку занимают мало места и расходуют мало энергии. Применение инфракрасных обогревателей позволяет построить сложные системы обогрева, недоступные для иных типов аналогичного оборудования.

К основным достоинствам инфракрасных обогревателей можно отнести:

• быстрый прогрев помещений;

• отсутствие конвективных движений воздуха;

• бесшумность работы;

• высокий коэффициент полезного действия (свыше 90 %);

• возможность поддержания в автоматическом режиме заданной температуры воздуха.

Недостаток инфракрасного электрического обогревателя — его высокая стоимость.

К этой же группе электрических обогревателей можно отнести инфракрасные конвекторы. Эти обогреватели работают по принципу конвектора, имея встроенный в корпус нагревательный элемент. Кроме него, эти устройства оснащены инфракрасным нагревательным элементом, который расположен на лицевой поверхности отопительного прибора (рис. 9).

Рисунок 9. Инфракрасный конвектор

Данный вид комбинированных обогревателей, включая в себя все положительные стороны обычных конвекторов, добавляет к ним еще одну немаловажную деталь. Инфракрасные конвекторы обладают функцией зонального или точечного обогрева некоторого конкретного объекта, но не всей комнаты. Это преимущество позволяет инфракрасным конвекторам быть очень экономичными.

Преимущества инфракрасного конвектора состоят в следующем:

• возможность зонального обогрева части квартиры или отдельного предмета;

• безопасная и экономичная работа;

• возможность дистанционного управления.

К недостаткам инфракрасного конвектора относятся:

• относительно высокая стоимость;

• некоторая сложность монтажа при креплении к стене.

Электрокамины

Далеко не в каждом доме, а тем более в квартире, имеется возможность установить настоящий камин. Строение бывает не приспособлено для устройства специальной системы вентиляции и выведения дымохода. В таком случае может выручить электрокамин — это очень привлекательный отопительный прибор, который сочетает в себе функциональность и красоту, скрывая за прозрачным экраном призрачную топку с искусной имитацией пламени.

Современные электрокамины удобны и просты в эксплуатации — для их установки нет нужды сооружать дымоход и приобретать горючие материалы, разводить огонь и убирать золу. Их можно использовать даже в городских квартирах, поскольку такой камин — это полное отсутствие гари и дыма. При этом электрокамин способен обогреть комнату достаточно большого размера. Простота обращения отлично вписывает электрокамины в ускоренный ритм современной жизни. Они мгновенно разгораются и быстро угасают — достаточно выбрать нужный режим работы, и в считанные минуты комната станет теплой и уютной. Электрокамин создает атмосферу, мгновенно преображающую любое помещение. Возле него можно устроить подлинно романтический ужин, провести вечер наедине со своими мыслями или в компании с хорошей книгой. Обладая массой достоинств, электрокамин быстро приобретает популярность.

Рынок предлагает массу моделей, из которых можно выбрать электрокамин по своему вкусу. При желании, возможно встроить электрокамин в изысканный портал, специально предназначенный для того или иного вида электроприбора в соответствии с его размерами. Существует несколько вариантов подходящих порталов для разных каминов стандартных размеров. Портал эффектно выделит электрокамин в общем интерьере помещения, придаст ему законченный вид, повысит функциональность устройства. Элегантный портал может стать удобным местом для расположения предметов коллекции или милых безделушек.

Особенности конструкции делят все электрические камины на четыре вида:

• прямоугольные вертикального формата, облицованные декоративным порталом, подобием портала дровяных каминов. Это устройство положено устанавливать вплотную к стене;

• электрические каминные печи, стоящие отдельно, прототипом которых служат чугунные, литые, дровяные печки с дверцами и трубой, выведенной за пределы помещения;

• отдельно стоящие каминные корзины, имитирующие металлические корзины из железных полос или прутьев на ножках, так называемые дровницы, которые некогда наполняли тлеющими углями или поленьями;

• компактные кабинетные камины, которые положено встраивать в стену.

Рамы портала изготавливают из дуба, красного дерева, пластмассы, желтой полированной латуни, отливают из сплава олова со свинцом или алюминия, подражая вороненому чугунному литью или светлой стали.

Любой отдельно стоящий очаг при желании можно вставить в портал или поместить внутрь настоящего, но не функционирующего дровяного камина. Электрическую каминную корзину можно просто поставить на пол или внутрь углубления настоящей каминной топки и включить в розетку.

Каждая модель оснащена той или иной декоративной имитацией деталей подлинного камина: колосниковая решетка, камера сгорания топлива и т. п. Разные фирмы производят очаги, различающиеся по внешнему виду, по характеру имитации живого огня. Бутафорские дрова производят из штампованной пластмассы, которая тонируется и раскрашивается вручную. Имитация может быть более или менее удачной. «Пламя» электрокамина сделано из лоскутков шелка или тонкой металлической фольги, вентилятора с электромотором, обычных ламп, зеркал и красных светофильтров.

Большинство моделей электрокамина сочетают визуальный эффект с функцией обогрева, некоторые модели имеют режим работы без нагревания и по желанию служат светильником, выполняя лишь декоративную функцию и позволяя круглогодично наслаждаться игрой пламени. В электрокамине тепло генерирует тепловентилятор или встроенные нагревательные элементы, тепло которых направляют вовне зеркальные отражатели (так называемые радиационные обогреватели). КПД электрокамина составляет почти 100 %, прибор работает совершенно бесшумно, выбрасывая вперед тепловой поток. Стелющееся по полу тепло прибор ровно распределяет снизу вверх. Воздушный поток от электрокамина идет с малой скоростью и не перемешивает пыль. Все модели обладают мощностью в 2 кВт, равной мощности обычного электрического чайника.

Электроэнергия в большинстве развитых стран обходится дешевле, чем природное топливо, сжигаемое в сельских и городских котельных. Относительно невысокая стоимость электроэнергии по сравнению с природным топливом котельных особенно актуальна для тех регионов, куда доставка угля, нефти и газа требует внушительных материальных затрат.

Многие модели оснащены дистанционным управлением, термостатом, позволяющим автоматически поддерживать заданную температуру в зоне обогрева. В некоторых самых современных моделях можно настраивать по своему вкусу вид пламени, менять степень обогрева.

Основные преимущества электрических каминов:

• способность отлично вписываться в интерьер;

• легкое подключение в обычную розетку;

• относительная пожаробезопасность;

• красивый реалистичный эффект огня;

• относительная доступность по цене в сравнении с обустройством водяной отопительной системы;

• отсутствие потребности в дымоходе;

• простота в обслуживании.

Недостатки электрокамина: большой расход энергии и высокая стоимость.

Теплый пол

Теплые полы бывают четырех основных видов:

• водяной теплый пол;

• пленочный теплый пол;

• кабельный теплый пол;

• кабельный на сетке теплый пол или термические маты.

Достоинства и недостатки

Теплый водяной пол

Теплый водяной пол — эта система отопления, обладающая многими достоинствами. В отопительной сети водяного пола можно использовать теплоноситель с относительно низкой (40–55 °C) температурой, что способствует существенной экономии энергии.

Теплые водяные полы, не отнимая в комнате место под отопительные приборы, позволяют рационально использовать площади жилого помещения.

Вся поверхность пола участвует в эмиссии тепла внутри помещения, чем обеспечивает почти идеальное горизонтальное и близкое к идеальным показателям вертикальное распределение температур. Когда температура поверхности пола равна 22–25 °C, то на уровне головы человека температура воздуха составляет 19–22 °C.

Исследования гигиенистов показали, что человек чувствует себя комфортнее, если голове немного холоднее, чем ногам.

Жарким летом можно пускать по трубопроводам воду температурой 10–12 °C и эффективно охлаждать помещение (рис. 10).

Рисунок 10. Теплый водяной пол

Устройство теплого водяного пола обходится достаточно дорого. Но по сравнению с электрическим, он обладает многими преимуществами:

• дешевый способ обогрева;

• эффективно и экономно подогревая большие поверхности, он вносит существенную долю в обогрев всего дома (до 50–60 %). Сэкономленная сумма на установке батарей отопления вполне сопоставима с ценой водяного обогрева пола;

• продолжительный срок эксплуатации (до 50 лет), он зависит лишь от жизнеспособности и пропускной способности трубки, по которой течет теплоноситель;

• простота ремонтных работ и обслуживания. Металлопластиковую трубку, погруженную в бетон, через 10–15 лет легко очистить от отложений, при использовании специального теплоносителя эта проблема не появится;

• отсутствие потребности в электричестве, водяной обогрев пола не зависит от ограничений по электрической мощности.

Единственный недостаток водяного обогрева пола состоит в том, что его проектирование и монтаж следует поручить квалифицированным специалистам.

Инфракрасный пленочный пол

Теплый пленочный пол работает по тому же принципу, что и инфракрасные обогреватели. Его нагревательным элементом служит гибкая пленка: тончайшее (0,5 мм) прозрачное полимерное изделие, обладающее надежными изоляционными свойствами. В пленку полосками запаян токопроводящий материал — мельчайшие частицы карбоновой (углеродной) пасты со специальными добавками. Карбоновая паста излучает инфракрасные лучи длинноволнового спектра (длина волны 5–20 мкм) под воздействием напряжения от сети переменного тока 220 В. Ток подается по медно-серебряным проводникам, расположенным по краям пленки (рис. 11).

Рисунок 11. Теплый пленочный пол

Принцип работы такого пола интересен тем, что инфракрасные лучи нагревают не пленку и воздух, а напольное покрытие, объекты на поверхности пола, предметы интерьера и находящихся в помещении людей.

Пленочный пол можно применить для дополнительного локального прогрева отдельного участка или как основную систему отопления всей площади пола в жилых и производственных помещениях. Такой пол может полностью заменить традиционные системы отопления, если площадь установленной инфракрасной пленки составит не менее 70 % от общей площади пола помещения.

Пленочный пол с особым влагозащитным покрытием можно использовать в достаточно влажной среде (ванная комната), но не рекомендуется установка и эксплуатация пленочного пола в таких сырых помещениях, как душевые или прачечные.

Пленочный инфракрасный пол не подвержен коррозии, долговечен. Так как в пленку запаяно множество соединенных параллельно токопроводящих элементов, то весь пол сразу перегореть не может. Если выходит из строя одна нагревательная пластинка, то ее функции равномерно распределяются среди оставшихся исправных элементов, температура же в помещении не изменится. Пленочный пол устойчив к различным механическим повреждениям. Если это все-таки произошло, то из строя выходит лишь одна полоса или секция пола, поврежденный участок легко заменить.

Инфракрасный пленочный пол универсален. Его можно сочетать со многими видами напольного покрытия: ковролином, ламинатом, линолеумом, паркетом и паркетной доской. Если укладывать инфракрасный пол под керамическую плитку, то нужно использовать специальную монтажную сетку. Этот теплый пол отличается самым щадящим типом обогрева для покрытий из ламината или дерева благодаря наличию защитной системы от перегрева (максимальная температура нагрева составляет +45 °C) и равномерному расположению источников тепла. Для максимально эффективного обогрева толщина напольного покрытия из ламината или дерева не должна превышать 18 мм. Для расчета максимальной толщины напольного покрытия из других материалов следует учитывать их тепловое сопротивление — оно не должно превышать 0,15 m2K/W.

Другое важное преимущество пленочного теплого пола — это гибкость, она позволяет обогревать любые поверхности: вертикальные, горизонтальные или наклонные.

Мощность инфракрасной пленки обычно зависит от типа напольного покрытия:

• для полов из ламината, дерева, линолеума, ковролина или паркета подходит пленка мощностью 140 Вт/1 м^2;

• для полов из керамической плитки или искусственного камня нужна инфракрасная пленка мощностью 220 Вт/1 м^2.

Пленочный пол, как и любой электроприбор, является источником электромагнитного излучения. Но близкое взаимное расположение токопроводящих элементов внутри пленки нейтрализует их излучение, сводя его к почти нулевому показателю. Общий фон ЭМ излучения инфракрасной пленки не превышает уровня аналогичных показателей бытовых электроприборов.

Производимое инфракрасной пленкой длинноволновое излучение отнюдь не вредно, напротив, очень полезно для человеческого организма. Его диапазон полностью совпадает со спектром теплового излучения человеческого тела. Такое излучение в медицине называют биорезонансным, его используют для омоложения, коррекции фигуры и лечения многих заболеваний.

Применение пленочного пола обеспечивает экономию электроэнергии, поскольку человеческое тело поглощает инфракрасное излучение. Если температура воздуха в помещении падает на 3–4 °C ниже, чем при использовании традиционных систем обогрева, то субъективно человек не замечает этого понижения температуры. Снижение температуры нагреваемого воздуха на каждый градус приносит 5 % экономии. Кроме того, нет затрат энергии на лишний прогрев воздуха и бетонной стяжки пола. Указанную на упаковке мощность инфракрасная пленка потребляет лишь в период включения.

По достижению заданного уровня на терморегуляторе пленка отключается и расхода электроэнергии не происходит. Наличие автоматической терморегуляции обеспечивает подключение нагревательных элементов лишь для достижения заданной температуры. На время отсутствия людей в доме можно установить терморегулятор на минимальную температуру, а затем установить более комфортный уровень, пленка быстро прогреет помещение. В совокупности все особенности инфракрасного теплого пола позволяют сэкономить до 40 % тепловой энергии, что существенно снижает расход потребляемой электроэнергии.

На теплый пленочный пол не рекомендуется ставить мебель (только столы и стулья), укладывать толстые ковры, теплые подстилки для домашних животных и прочие предметы, способные создать значительную теплоизоляцию. Иначе произойдет локальный перегрев нагревательной пленки, который спровоцирует повреждение отдельных элементов.

В настоящее время на отечественном рынке представлены инфракрасные полы многих поставщиков, созданные по собственным техническим разработкам производителей. Поэтому продукция может иметь различные свойства и технические показатели. Каждый производитель пленочных полов устанавливает свой срок гарантии, обычно он составляет не менее 10-ти лет.

Достоинства теплого пленочного пола следующие:

• экономическая выгода от снижения затрат энергии;

• низкая стоимость исходных материалов;

• возможность установки своими руками (кроме услуг электрика);

• отсутствие затрат на ремонт и техническое обслуживание;

• возможность эффективного использования комнатного пространства;

• длительный срок службы.

Кабельный теплый пол

Кабельный теплый пол — это классика напольного обогрева. Такой пол способен поддерживать температуру в различных помещениях на разном уровне, он не влияет и на влажность воздуха в помещениях. Единственным недостатком системы кабельных полов является большое потребление электроэнергии. Поэтому к применению системы кабельных полов в доме, чей возраст превышает 10 лет, нужно подходить осмотрительно, после проверки надежности проводки.

В качестве дополнительного средства отопления кабель обогревает помещение площадью до 10–27,5 м^2; как основное средство отопления — площадь не более 10–19,4 м^2.

Токоведущие жилы кабеля обычно изготавливают из меди или алюминия. Хотя на смену алюминиевым проводам все чаще приходят медные, потому что алюминий не самый лучший материал для проводника электрического тока.

Кабельная система отопления включает в себя нагревательный кабель, его нужно смонтировать на поверхности пола и соединить с силовыми проводами, идущими к источнику электроэнергии. Нагревательный кабель удобен и надежен, поэтому конструкция кабельного теплого пола почти не меняется в течение многих лет (рис. 12).

Рисунок 12. Кабельный теплый пол

Нагревательные кабели бывают двух видов: резистивные и саморегулирующие.

Резистивные кабели имеют нагревательную жилу, преобразующую энергию в тепло, покрытую металлической оплеткой. Оплетка выполняет две функции: заземления и защиты от электромагнитных полей. Сверху вся система кабеля защищена изолирующей оболочкой. Некоторые модификации кабеля армированы стекловолокном для увеличения прочности, а экран из специальной фольги способствует ликвидации электромагнитных волн.

Резистивные кабели могут быть одножильные и двужильные. Они отличаются тем, что внутри двужильного кабеля заложена токопроводящая жила, поэтому ток может течь в разных параллельных направлениях. Это упрощает его подключение к электросети при монтаже: достаточно использовать один конец кабеля, что значительно упрощает схему укладки кабеля. Кроме того, двужильный кабель безопаснее одножильного аналога. Одножильные кабельные системы привлекают своей дешевизной и небольшим сечением.

Саморегулирующие кабели по своему строению похожи на двужильный кабель. Однако в таком кабеле обе жилы токопроводящие, между ними уложен полимерный материал, выполняющий функции нагревательного элемента.

Саморегулирующий кабель не перегревается при плохом контакте со стяжкой, если поверхность пола заставлена мебелью. Это свойство лучшим образом влияет на срок эксплуатации системы. Однако стоимость саморегулирующего кабеля намного выше резистивного аналога.

Нагревательные элементы для теплых полов производятся как самостоятельное изделие, в виде готовых секций-отрезков нагревательного кабеля определенной длины и монтажных концов, применяемых для подачи питания.

Можно приобрести нагревательные кабели в виде готового комплекта теплых полов, некоторые из них даже снабжены надписью «подходят для самостоятельного монтажа».

Теплые кабельные полы на сетке

Теплые кабельные полы на сетке, или термические маты, представляют особый вид теплого кабельного пола.

Согреваясь, воздух всегда вбирает в себя воду, поскольку любая жидкость под действием температуры превращается в пар, насыщая собой атмосферу. Поэтому нагревающий воздух электрообогреватель косвенно увлажняет его.

Это специальные коврики, в которых очень тонкий нагревательный кабель упакован в крупноячеистую сетку с уже заданным шагом укладки. При производстве термических матов используют двужильный экранированный кабель, способный обеспечить безопасность и удобство монтажа (рис. 13).

Рисунок 13. Теплые кабельные полы на сетке

Стандартная ширина термического мата составляет 50 см, длина может колебаться в пределах от 100 см до 30 м, примерная толщина — 2,8–8 мм.

Нагревательные маты производят:

• с одним токоподводящим проводом для подключения;

• с двумя токоподводящими проводами для подключения.

Нагревательная жила, выделяющая тепло, защищена изоляцией, экраном и дополнительными защитными оболочками. Двужильные нагревательные кабели предназначены для обогрева помещений, где человек пребывает более 8 ч в сутки. Теплый пол с таким кабелем оптимален для обогрева детской комнаты, спальни и кухни, он отличается предельно низким уровнем электромагнитных излучений.

Монтаж различных теплых полов

Теплый водяной пол

Водяной теплый пол можно монтировать на стадии строительства дома, а также в готовом доме или квартире.

В новых зданиях с наливными бетонными полами система теплого водяного пола чем-то напоминает слоеный пирог, поскольку состоит из нескольких слоев:

• бетонная плита;

• слой гидроизоляции;

• слой звукоизоляции;

• слой теплоизоляции;

• специальная изолирующая пленка;

• разводка трубопровода;

• черновая бетонная стяжка;

• цементный слой для выравнивания пола;

• напольное покрытие.

В старых зданиях для устройства водяного пола можно использовать метод сухой прокладки, при котором отопительные трубы укладывают в изоляцию несущего слоя в специальных металлических пластинах, обеспечивающих равномерное распределение тепла.

Под деревянным перекрытием, смонтированным по балкам, можно установить теплый водяной пол, предварительно уложив черновой пол из доски, влагостойкой фанеры, древесно-стружечной плиты или цементно-стружечной плиты не менее 20 мм толщиной.

Для устройства теплых водяных полов представляют интерес трубы из полибутилена, эластичного и достаточно теплостойкого материала. Трубы из полибутилена, поставляемые фирмой-изготовителем в бухтах, можно легко уложить в конструкцию пола, поскольку они способны принимать любую сложную конфигурацию. При монтаже теплых водяных полов также применяют и гибкие металлопластиковые трубы.

Крепление труб в контурах можно осуществить, используя арматурную сетку, проволоку, крепежную ленту и монтажные скобы.

Система теплого водяного пола состоит из следующих частей:

• тепловыделяющий контур — трубы;

• узел управления;

• контур, подводящий теплоноситель к зонам обогрева, лучше всего в теплоизоляционной рубашке сечением 6–9 мм.

Но прежде всего нужно сделать точный расчет, поскольку по российским нормам средняя температура обогреваемого пола не может быть выше 26 °C. Поэтому надо тщательно рассчитать, будет ли достаточен объем тепла, который может дать водяной теплый пол в качестве основной системы отопления или же необходима дублирующая система.

Технология монтажа водяных теплых полов для бетонных строений состоит из следующих этапов:

• деление помещения на участки;

• укладка слоев гидроизоляции, звукоизоляции и теплоизоляции;

• укладка арматурной сетки;

• монтаж труб (контуров);

• опрессовка системы отопления и заливка бетонной стяжки;

• выполнение чистового покрытия.

Для начала всю площадь пола в помещении нужно разделить на участки (поля), их число зависит от площади и геометрии помещения. Максимальная площадь участка может составлять 40 м^2 при отношении сторон не менее 1:2. Эти участки надо создавать по причине температурных расширений стяжки, которые приходится компенсировать во избежание ее растрескивания.

Далее на заранее очищенное основание уложить теплоизоляционный слой, который предназначен препятствовать тепловым потерям вниз — тепло должно идти только вверх, в обогреваемое помещение. Теплоизоляцию можно делать из любых материалов, предназначенных для этих целей. Чаще всего используют в качестве теплоизоляционного материала полистирол (пенопласт) и пеноплекс.

Слой теплоизоляции следует класть плотностью не менее 35 кг/м^2 при толщине слоя 30–150 мм в зависимости от теплового режима помещения. По периметру помещения уложить демпферную (рантовую) ленту для компенсации теплового расширения бетонной стяжки.

Поверх теплоизоляции настелить полиэтиленовую пленку по всей площади пола. Поверх пленки нужно уложить под контур трубы арматурную сетку (размером 150 × 150 мм, сечение прутка 4–5 мм). Можно выполнить двойное армирование, уложив дополнительно слой сетки поверх труб теплого пола.

Монтаж труб следует производить по проектному решению, выдерживая шаг укладки (75–300 мм) и схему укладки труб контуров. Трубу можно крепить, используя пластиковые хомуты. В местах компенсационных швов на тепловую трубу надо надевать защитную гофрированную трубу для теплоизоляции и защиты от наружных механических повреждений.

Трубы можно укладывать по нескольким схемам с образованием рабочей (греющей) петли: змейка, двойная змейка, спираль и спираль со смещенным центром. Существующие схемы имеют свои особенности. При укладке трубы змейкой горячую воду подают со стороны наружной стены, здесь потери тепла выше, чем в центре помещения. Поэтому контур в виде змейки дает неравномерное распределение тепла. Монтаж петли в виде двойной змейки или спирали исправит этот недостаток. На граничных зонах вблизи наружных стен здания следует уменьшать шаг укладки трубы ради компенсации потерь тепла.

Шаг укладки — это расчетная величина, она не может превышать 300 мм, иначе возникает неравномерный нагрев поверхности пола с появлением теплых и холодных полос. Максимальный перепад температуры по длине стопы не может превышать 4 °C. Эти все показатели должны быть учтены в проекте теплого водяного пола. При шаге в 20 см расход трубы на 1 м^2 поверхности пола составляет примерно 5 погонных метров. Не рекомендуется укладывать петли длиной свыше 100 м из-за возможных гидравлических потерь в контуре, этот метраж соответствует площади 20 м^2.

На участках большей площади нужно класть несколько петель, подключая каждую из них к распределительному коллектору.

После монтажа труб (контуров) выполнить гидравлическое испытание (опрессовку) систем трубопроводов, котлов и сосудов на герметичность. Эта мера покажет отсутствие повреждений трубы, случайно возникающих при параллельных работах по ремонту помещения.

Далее можно производить заливку бетонной стяжки, но только при комнатной температуре. Во время заливки система должна быть в течение суток под давлением 3–4 бар. Систему отопления положено оставлять под давлением до завершения всех монтажных работ теплого пола.

Бетонная стяжка служит распределению тепла в системе теплого водяного пола. Для черновой бетонной стяжки обустраиваемого водяного пола можно использовать самый обычный бетон марки не ниже М-300 (В-22,5) в составе цементно-песчаного раствора. Толщина стяжки водяного теплого пола над трубой должна равняться 30 мм или больше. Если толщина стяжки выше 150 мм, необходимы отдельные расчеты теплового режима отопительной панели с введением специальных поправочных коэффициентов. Систему можно включать после того, как раствор полностью наберет прочность, температуру воды повышать плавно и постепенно, выходя на рабочий режим в течение 3-х суток.

В завершение работ, поверх бетонной стяжки уложить чистовое покрытие, подбирая паркет, ковровые и эластичные покрытия, имеющие специальные обозначения, что они предназначены для систем напольного отопления. С керамической плиткой никаких проблем не возникнет.

Настильная система водяного теплого пола — это отсутствие мокрого процесса, что существенно сокращает время на монтаж. Она подходит для любых типов зданий (несущих конструкций), включая деревянные дома. Настильная система может быть двух видов: полистирольная и деревянная.

Полистирольная система имеет наименьший вес, ее основу составляют полистирольные плиты размерами 30 × 300 × 1000 мм с пазами (прямые и поворотные). В них вкладывают алюминиевые пластины с шагом укладки 150 и 300 мм для равномерного распределения тепла от труб по всей поверхности пола. В пластинах имеется паз для тепловой трубы, выполненной из алюминия 0,5 (0,4) × 270 (130) × 1200 мм.

При монтаже полистирольной системы водяного теплого пола нужно тщательно очистить основание пола от мусора и грубых неровностей, при необходимости выровнять путем заливки бетона или состава «жидкий пол». На подготовленное основание строго по проекту уложить по принципу мозаики полистирольные плиты с пазами для тепловой трубы, что позволит избежать эффектов выпуклости и вогнутости напольного покрытия.

Для плотного прилегания к трубе пластины имеют специальный профиль. При монтаже алюминиевые пластины без приклеивания кладут в полистирольные плиты с пазами. Для равномерного нагревания всей поверхности пола надо выложить алюминиевыми пластинами не менее 80 % площади.

Сверху положить чистовое напольное покрытие. Под паркет уложить прокладку из картона или вспененного полиэтилена для поглощения влаги. При использовании линолеумного покрытия, керамической плитки или плитки ПВХ сначала надо положить плиту из гипсоволокна толщиной от 10 мм.

Эта система теплого водяного пола универсальна, ее можно монтировать на бетонное основание или дощатый пол, уложенный на деревянные лаги.

Инфракрасный пленочный пол

По экономичности эксплуатации электрические пленочные теплые полы значительно уступают теплому водяному полу, но существенно превосходят его по простоте и скорости монтажа. К тому же пленочную систему «теплый пол» легко и удобно обслуживать.

Для установки своими руками теплого пленочного пола не потребуются специальные навыки, инструменты и оборудование — достаточно лишь внимательно изучить прилагаемую инструкцию. При настиле термической пленки не требуется выполнение стяжки. Стяжку толщиной около 3 см при укладке пленочного пола придется выполнить на настиле поверх теплого пола керамической плитки или керамогранита. Инфракрасную пленку можно класть на любое основание: на песчано-цементную стяжку, деревянные полы или керамическую плитку. Главное требование — основание должно быть сухим, ровным и чистым. Допустима неровность основания более 2 мм на 1 погонный метр.

Однако по действующим нормативам подключение теплого пола может осуществлять лишь квалифицированный электрик. Тем более, при подключении следует уделить особое внимание правильному соединению и надежной изоляции токопроводящих полос. Обладая достаточным запасом базовых знаний, можно без особого труда смонтировать теплые полы своими руками.

Для начала следует выполнить расчет требуемого количества термической пленки, предварительно начертив план квартиры. Ведь пленку необязательно класть на всю поверхность пола, для нормального обогрева достаточно покрыть ею 75–80 % от общей площади пола в помещении. Под мебелью пленка вообще не нужна. На плане надо отметить точное расположение мебели и остальных предметов интерьера без ножек, стоящих непосредственно на полу. После этого на свободных участках пола выделить предполагаемые зоны обогрева. Сложение площади этих участков покажет требуемое количество квадратных метров обогреваемой площади пола. В расчетах следует учитывать расположение и ширину термической пленки. У некоторых фирм инфракрасная пленка имеет ширину 50 см. Для определения необходимого количества инфракрасной пленки пола нужно разделить обогреваемую площадь пола на ширину пленки.

Для устройства пленочного пола по технологии приготовить:

• инфракрасную пленку;

• теплоотражающую подложку типа изолон;

• терморегулятор с термодатчиком;

• распределительную коробку;

• изоляционные материалы;

• строительный скотч;

• стандартный набор электротехнического инструмента.

Раскроить теплоотражающую подложку и уложить ее на пол металлизированным слоем вверх, не допуская складок и перехлестов. Скрепить между собой полосы подложки скотчем.

Инфракрасную пленку раскроить по специальным намеченным линиям реза так, чтобы получилось минимальное число нарезанных полос, располагая полосы вдоль длинной стороны комнаты. Тогда получится минимальное число подсоединений и меньшая длина электропроводов.

Пленку уложить на пол медными шинами вниз, не допуская складок, больших зазоров и перехлестов. Соединить между собой полосы скотчем. К медным шинам присоединить контактные зажимы, по два зажима на каждую полосу (по числу медных жил). Зажимы располагать с одной стороны помещения, подсоединив электропровода к каждому зажиму. Второй конец каждого провода должен достигать распределительной коробки. Коробку заранее закрепить в центре стены на незначительном расстоянии от плинтуса. Над коробкой закрепить терморегулятор. Основную часть длины проводов протянуть под плинтусом.

Сжигание органического топлива ради получения электроэнергии вдали от мегаполисов с высокой плотностью населения в наше время является единственным условием обеспечения относительной экологической чистоты.

При подсоединении зажимов к шинам и проводам строго руководствоваться инструкцией, прилагаемой к пленке. Уделить особое внимание технологии изоляции мест соединений. Надежно заизолировать линии реза пленки, места подсоединения зажимов к шинам и проводам. Изолирование следует выполнять двумя видами материалов: битумная лента и обычная изолента ПВХ. Сначала наложить сверху и снизу соединений битумную ленту, затем поверх нее уложить изоленту ПВХ. Место среза вдоль всего стыка сначала изолировать перегибом битумной ленты, сверху покрыть обычной изолентой.

Под пленку поместить термодатчик в месте, которое меньше других подвержено механическим нагрузкам. Это место должно быть удалено от краев пленки примерно на 200 мм. Под ним сделать углубление в подложке, чтобы датчик не деформировал пленку.

Провода пленочного пола соединить в распределительной коробке, обеспечивая параллельное подключение полос. Провод от термодатчика и электропровода из коробки подсоединить к терморегулятору, установив на нем значение температуры 27–28 °C. Вилку включить в розетку для проверки правильности всех подсоединений.

При правильном монтаже пленка нагревается при достижении температуры 28 °C, а терморегулятор своевременно отключает систему. После этого можно приступить к укладке напольного покрытия.

Кабельный теплый пол

В комплект стандартного устройства кабельного пола входят:

• нагревательный кабель или нагревательные секции;

• монтажная лента;

• электрические провода;

• датчик температуры пола с гофрированной трубкой;

• гофрированная трубка;

• термостат;

• контактные зажимы;

• набор для изоляции;

• инструкция по установке и эксплуатации.

Дополнительно потребуются следующие материалы:

• материалы для выполнения бетонной стяжки — цемент, песок или специальная смесь;

• теплоизолятор;

• демпферная лента;

• строительный скотч.

Нагревательные кабели, имеющие толщину 2,8–7,5 мм, следует укладывать под песчано-цементную стяжку 3–7 см толщиной.

Расчет нужного количества кабеля надо начать с составления плана обогреваемого помещения, отметить на нем местоположение мебели, под которой пол обогревать не требуется. Вычислив искомую площадь, умножить результат на 110, что соответствует мощности нагревательной секции в ваттах.

Бетонный или керамзитобетонный пол освободить от старого покрытия, очистить, выровнять, уложить слой теплоизоляции. В помещениях, где потери тепла небольшие, можно использовать как теплоизолятор фольгинированный пенополиэтилен толщиной 3–5 мм. Он обладает достаточными теплоизоляционными свойствами, чтобы предотвратить потерю тепла.

Сверху положить на него сетку из стальной проволоки с ячейками 10 × 10 см. По периметру комнаты сделать температурный шов для компенсации остаточного температурного расширения стяжки, а также для гидроизоляции между стяжкой и стенами. Для этой цели использовать демпферную ленту или специальные герметики, в помещениях большой площади сделать температурный шов через каждые 10 м.

На сетке змейкой закрепить нагревательную секцию, используя пластиковые хомуты. Одножильную секцию уложить так, чтобы хватило выводов до места установки термостата. При монтаже одножильного кабеля нужно вернуть оба его конца в одну точку и через терморегулятор подключить электричество. Если используется двужильный кабель, то возвращать его второй конец в исходную точку не надо. Датчик температуры установить, используя пластиковую гофрированную трубку с заглушкой на конце, она защитит его от порчи жидким раствором. Термостат установить в стену, используя монтажную коробку, и подсоединить к нему питающий кабель.

Непременно выполнить эскиз укладки нагревательной секции, указав места расположения соединительных муфт и датчика температуры. Он может пригодиться для поиска неисправности.

Смонтированную конструкцию залить раствором из смеси цемента М500 и просеянного песка. В теплоизоляторе перед укладкой растворной смеси сделать маленькие сквозные отверстия, по 4–5 штук на 1 м^2, для того чтобы слой бетонной стяжки жестко соединился с бетонным основанием пола.

По прошествии 28 дней можно включить теплый пол в работу. Для контроля измерить сопротивление секции до проведения заливки и после нее. Показатели должны быть одинаковые. После этого уложить чистовое напольное покрытие.

Теплые кабельные полы на сетке

Теплые полы из термических матов монтируются проще других видов. Их можно монтировать прямо в слой плиточного клея, на старую стяжку. Они не требуют заливки сверху дополнительного слоя. Плиточный клей или материал стяжки, свободно проникая сквозь мат, обеспечивает надежную укладку сетки на прочном основании пола. На практике нагревательные маты «утопают» в плиточном клее, мало влияя на подъем уровня пола.

Монтаж можно выполнять с теплоизоляционным слоем и без него. Предварительно очистить, выровнять пол и уложить сверху теплоизоляцию. Полы должны быть ровные, без явных перекосов, ям и крупных трещин, все изъяны надо заделать цементным раствором, а при сильном перекосе сделать черновую стяжку и выровнять пол. До укладки теплоизоляции поверхность обрабатывают грунтовкой, препятствующей развитию плесени.

Для помещений выше второго этажа, когда внизу располагается отапливаемое помещение, достаточен слой утеплителя толщиной 20 мм, для помещений первого этажа с теплым отапливаемым подвалом — от 30 мм толщиной. Изоляцию желательно укладывать на специальный клей или прикрепить специальными дюбелями.

По поверхности матов фиксировать штукатурную сетку с помощью пластиковых клипс или дюбелей с шайбами, по длине равными двойной толщине теплоизоляции. Это обеспечит дополнительный крепеж матов к полу.

При монтаже теплого пола под плитку или в тонкую стяжку теплоизоляцию не применяют. Теплый пол из нагревательных матов можно применить при реконструкции, косметическом или вторичном ремонте помещения, если отсутствует возможность поднять уровень пола.

Камины

Один из лучших способов приятно провести время и получить удовольствие — это отдых у живого огня. Открытый огонь прекрасно успокаивает, способствует расслаблению, улучшает сон и повышает работоспособность. Вероятно, по этой причине человек всегда любил огонь костра. Когда человек освоил строительство жилья, он нашел способ, как внести в него и костер — это были открытые жаровни. Возле огня отдыхали семьями, грелись и готовили на нем пищу.

Постепенно костер стал превращаться в очаг. Живой огонь в очаге — это настоящая душа жилища. Очарование горящих поленьев, танцующие искры пламени над ними в домашнем очаге всегда доставляли человеку истинное блаженство. Прообразом камина была каменная или кирпичная печь, которую жители Малой Азии сооружали у себя во дворах. Открытая топка, стенки с тыльной стороны и по бокам топки для защиты от ветра, крыша над очагом на случай дождя — вот и вся конструкция древней печи, которая постепенно превратилась в камин — символ роскоши и домашнего уюта. В переводе с латыни «камин» и означает «очаг». В начале появления камина его непременными спутниками были смола и гарь, поскольку дымоход еще не придумали.

Предубеждение, что отопительные приборы сжигают кислород, возникает потому, что влажный теплый воздух вызывает у человека ощущение духоты, которую многие люди ошибочно отождествляют с сухостью.

Долгими веками камин был очень популярен, он служил олицетворением благосостояния и успешности. Трудно представить себе средневековый замок, дворянское поместье или усадьбу без роскошного каминного зала. Камины сооружали в гостиных и спальнях, осуществляя обогрев жилых помещений, они обеспечивали комфортное проживание.

Камин и ныне является стильным элементом дизайнерского решения интерьера, он создает в помещении особую атмосферу, делая любую комнату гораздо уютнее.

Общая конструкция каминов

Современные камины — это все те же простейшие печи с открытой топкой в виде нити. Собственно камин представляет собой топливник и дымовую трубу без дымоходов (дымооборотов). Он обогревает помещение только лишь лучистой тепловой энергией, получаемой от горящих дров или угля единственно во время топки. Отдача тепла камином не превышает 10–20 %, все остальное уходит в трубу. К тому же камин выделяет тепло очень неравномерно. Лучше всего воздух прогревается вдоль его фасадной части, напротив топливника, по бокам же воздух нагревается очень слабо. Поэтому в странах с холодным климатом камин не может служить отопительным устройством. Однако открытый огонь камина благоприятен в областях с повышенной влажностью, он слегка подсушивает воздух, снижая влажность в помещении. К тому же камин отлично вентилирует помещение, поэтому чаще всего его устраивают в курительных комнатах, кабинетах, залах.

Камин можно возвести в виде отдельно стоящего сооружения, или встроить его в кирпичную стену, толщиной в два кирпича или больше, либо пристроить к стене. По традиции, топливник камина положено делать широким, но не глубоким. Боковые стенки камина и лицевую часть верхнего перекрытия всегда выкладывают с развалом или уширением в сторону помещения. Эта маленькая конструктивная хитрость позволяет больше отражать тепла.

Предохранитель в электрической сети — вещь нужная и важная, его следует приобретать только в проверенной торговой сети. Низкокачественный предохранитель может оплавиться при перегрузке, но не отсоединит сеть в случае опасности.

Внутри камина сооружают газовый порог (перевал, выступ, козырек, зуб), согнутый в виде колена. Он необходим как препятствие выбрасыванию искр из трубы во время топки камина. Кроме того, порог препятствует перепаду воздушных потоков, которые вызывают дымление и вылет сажи, задерживает попадание дождевой или талой воды, а также служит для осаждения сажи. Газовый порог может быть ровным или в виде лотка. На нем часто устанавливают противень, а напротив него ставят чистку, закрываемую герметической дверкой.

Ширина газового порога и ширина трубы должны быть одинаковыми, выступ порога должен располагаться на одной прямой линии с передней стенкой (показано на рисунке пунктиром) или выступать вперед на 10–20 мм. Такое конструктивное решение позволяет полностью задерживать спадающую сажу. Если ширина порога уже, чем ширина трубы, то он не сможет ее задерживать. Однако при любых конструктивных решениях газовый порог не должен сужать трубу, чем предупреждается дымление.

В каминах слабая тяга дымовых газов. По этой причине над некоторыми каминами сооружают колпаки или шахты, которые служат для предварительного сбора дыма. Постепенно дымовые газы выходят по трубе наружу из шахты.

Трубу камина, который не топится, всегда нужно надежно закрывать задвижкой или бараном (поворотной задвижкой). Задвижка предупреждает быстрое охлаждение помещения. Внутренние стенки топливника должны быть ровными и гладкими, тогда они больше выделяют тепла. Для повышения теплоотдачи можно выполнить облицовку задней и боковых стенок листами из бронзы или нержавеющей стали. Они служат своеобразным отражателем: чистые листы отдают больше тепла (рис. 14).

Рисунок 14. Общая конструкция камина с примерными размерами: а — общий вид; б — план камина; в — разрез; г — дымоход в плане. Отдельные элементы камина: 1) бронзовый лист-отражатель; 2) ниша под корзинкой; 3) корзинка; 4) задвижка; 5) чистка с герметической дверкой; 6) газовый порог

Виды каминов

Имея в своей основе общую конструкцию, современные камины делятся на три принципиально разных типа:

• традиционные дровяные камины;

• газовые камины;

• электрические камины.

Дровяные камины, столь щедро дарящие очарование горящих поленьев и искр живого огня, запах и треск дров, представляют собой достаточно сложную конструкцию. Она состоит из топки, дымохода и облицовки (портала). В настоящее время этот тип камина почти не используется по многим причинам:

• необходимость в дымоходе делает невозможной их установку в городской квартире, они могут быть сооружены только в загородных домах и коттеджах;

• сложность и высокая стоимость установки, поскольку квалифицированный вывод дымохода требует больших материальных затрат;

• сложность включения дровяного камина в готовый интерьер;

• продолжительный срок сооружения, от начала работ до ввода камина в эксплуатацию после тщательной просушки требуется 1–4 месяца;

• вероятность задымления жилых помещений при неправильной установке дымохода;

• сложности с приобретением, транспортировкой и хранением дров;

• сложности в обслуживании — постоянное удаление золы, чистка дымохода;

• вероятность возникновения пожароопасной ситуации из-за открытого пламени камина, топить камины необходимо под постоянным присмотром, особенно если в доме есть дети;

• недостаточный полезный эффект и слабый прогрев помещения;

• загрязнение атмосферы дымом.

Камины на газовом топливе безопаснее, чем дровяные, их установка проще по исполнению и меньше по стоимости. Огонь в газовых каминах настоящий, а теплоотдача выше. Горение пламени в таком камине поддерживает атмосферная газовая горелка, которая оборудована системой автоматического управления. Эффект живого огня обеспечивается благодаря использованию искусственных «вечных» дров из экологически чистого негорючего материала. Они имитируют настоящие дрова из разнообразных пород дерева: дуба, березы и т. п.

Газовые камины удобно сооружать и эксплуатировать в тех местах, где имеется налаженное снабжение газом, в частности, в городских квартирах. Хотя такой камин может работать и на баллонном газе.

Газовые камины хороши тем, что они не нуждаются в специальной установке дымохода. Трубу от газового камина достаточно вывести в газоход, как газовую колонку, или напрямую на улицу.

Однако у газовых каминов существуют свои проблемы с установкой и эксплуатацией:

• для установки газового камина необходимо получить разрешение от организации газового хозяйства;

• установка специального оборудования, а именно газовой горелки, может быть выполнена только квалифицированным специалистом от организации газового хозяйства;

• установка газового камина вместе с подключением газовых труб обходится дорого;

• приходится нести дополнительные расходы на отвод продуктов горения газа;

• газовый камин опасен по причине использования в качестве топлива взрывоопасного природного газа или пропана;

• необходим постоянный присмотр во время топки;

• недостаточно обеспечивает прогрев помещения, отдавая только 50 % тепла.

Электрический камин удобен для использования в местах, где существует устойчивое снабжение электроэнергией. О его достоинствах и недостатках рассказано в предыдущей главе.

Стили каминов

Домашние камины различаются также и по стилю.

Классический стиль

Камины классического стиля обязательно имеют портал в виде буквы «П» и открытую топку. На сооружение портала идут мрамор, дерево или чугун, что особенно характерно для английских каминов. Порталы каминов классического стиля могут быть украшены скульптурными элементами или барельефами. Среди классических каминов пользуются наибольшей популярностью самые яркие представители этого стиля — английские камины и мраморные камины Arriaga.

Стиль кантри

Этот стиль служит выражением любви человека к земле и деревенской спокойной жизни. Он имеет и другие названия — рустикальный или деревенский. Камины стиля кантри сооружают из пористых материалов: песчаника или ракушечника. Для этих каминов типична Д-образная форма портала и деревянная балка, которая помещается сверху.

Стиль модерн

Стиль модерн в сооружении каминов, как и в архитектуре, совмещает в себе базовые элементы классики, но только в качестве основы. Фантазия и творческие находки мастеров дизайна в области каминов придают современность их творениям. Благодаря этому, камины стиля модерн великолепно вписываются в интерьер городской квартиры или офиса.

Такие камины имеют прямоугольную или полукруглую форму, вытянутую по вертикали. Обычно они занимают все пространство стены от пола до потолка.

Стиль Hi-тech

Для каминов этого стиля характерно использование таких современных огнеупорных материалов, как нержавеющая сталь, оружейная сталь, стекло и т. д. Это своеобразный каминный авангард, здесь форму порталов может ограничить только воображение мастеров дизайна и фундаментальные законы физики. Знакомство с некоторыми моделями этого направления каминного стиля создает впечатление, что здесь эти законы не работают.

Система устройства камина

В интерьере загородного дома камин является не просто логическим выражением центра композиции, он должен быть краеугольным камнем всей философии, на котором основан комфорт жилища. Домовладельцу, увлеченному образом мерцающего камина в своем доме, необходимо точно представить себе следующее:

• объем усилий, необходимых для постройки камина своими руками;

• детальное представление о внешнем виде камина;

• степень доминирования камина в интерьере;

• степень функциональности будущего камина как возможного места для подогрева воды и приготовления пищи;

• возможная роль камина как излучателя яркого света, дающего жизненную энергию.

Существует великое множество систем каминного строительства, из которых для сооружения его своими руками следует выбрать самый простой кирпичный камин. Такой камин могут самостоятельно сложить хозяева-умельцы в дачном или садовом домике.

Обычно при сооружении камина его будущие владельцы предъявляют следующие требования:

• камин не должен дымить;

• камин должен хорошо греть воздух;

• камин должен быть красивым и соразмерным в интерьере.

Любой камин состоит из нескольких основных элементов — это фундамент, корпус, топливник, дымосборник и дымовой канал. Правильное соотношение размеров каждого из элементов обеспечивает нормальное функционирование камина.

Сооружение камина и выбор материала для него

Для устройства фундамента камина можно использовать бутовый камень, бутобетон, красный обожженный кирпич, бетонные блоки. Во влажных грунтах рекомендуется выполнять фундаменты только из бутового камня. В сухих грунтах для кладки фундамента лучше применять известковый раствор, который состоит из одной части извести и 1–3-х частей песка, точное соотношение зависит от влажности извести.

Работу по обустройству камина нужно начинать с определения площади и объема помещения, в котором предполагается устроить камин. Например, комната дачного домика имеет площадь 15 м, а высота помещения составляет 3,3–3,5 м. Объем помещения будет равняться 50 м^3.

В деле каминного строительства существуют определенные пропорции и зависимости, которые нужно четко соблюдать ради получения хорошего результата. Для таких объемов помещения площадь топочного отверстия камина должна относиться к площади помещения как 1:50–1:70, поэтому она составит 0,3 м^2.

Далее следует определить высоту и ширину топочного отверстия камина или портала топливника. Здесь также имеется определенная зависимость — для малого камина высота топочного отверстия должна относиться к ее ширине как 2:3.

Для рассматриваемого камина размеры портала составят соответственно 0,3 м^2 — 44 × 67 см.

Глубина топливника камина должна быть в отношении с высотой портала 1:2–2:3. Этот размер необходимо обязательно соблюсти при сооружении камина, так как большая глубина снижает теплоотдачу в помещении, а меньшая ведет к задымлению.

В приводимом примере глубина топливника камина составит для сечения 0,3 м^2: 22–30 см.

Таким образом, путем несложных расчетов можно определить габариты топочной части камина (рис. 15).

Рисунок 15. Расчетные габариты топочной части

Размеры дымового отверстия камина взаимосвязаны с величиной площади отверстия топочной части, дымовое отверстие должно быть меньше в 8–15 раз. Поэтому в данном примере они составят 0,03 м^2, а для кирпичной дымовой трубы эти размеры будут равняться 14 × 14 см.

Если предполагается сделать дымовую трубу камина с круглым дымоходом, то ее диаметр будет колебаться в пределах 8–14 см. Высота дымовой трубы в данном примере должна быть не менее 4–5 м.

Перед началом работы по кладке надо обязательно калибровать кирпич, откладывая изделия с большими отклонениями от стандартных размеров. Они могут существенно повредить качеству камина.

Устройство топки камина надо выполнить особым образом ради повышения ее лучшей теплоотражающей способности, соорудив внутренние стенки топки под углом. Боковые стенки желательно развернуть наружу, выполнив их стык с задней стенкой в виде тупого угла. Заднюю же стенку нужно несколько наклонить вперед, начиная с 1/3 ее высоты (рис. 16).

Рисунок 16. Устройство топки

Такая конструктивная особенность увеличивает параметры теплоизлучения, коэффициент полезного действия камина достигает 17 %.

Дымовую камеру, или дымосборник, нужно соорудить точно над топливником камина. Дымосборник — это пирамидное расширение нижней части дымохода, сюда попадают горячие газы из топливника. Кроме того, дымосборник предупреждает стремительное опускание по дымоходу потоков холодного воздуха. Собственно камеру и топливник должен разделять карниз, называемый перевал. Этот карниз необходим для предотвращения выноса сажи и искр из камина наружу, одновременно перевал предотвращает попадание дыма внутрь помещения. Здесь собирается сажа и копоть, при чистке дымохода их удаляют через люк в задней стене. Заслонка, которая расположена несколько ниже, предотвращает попадание сажи и копоти в помещение.

Уточнив принципиальные технические параметры камина, можно определить его общие габариты. Поскольку предполагается сооружать камин из кирпича, то все размеры следует привести к модулю кирпичной кладки, при этом нужно учитывать, что стандартный кирпич имеет размер 6,5 × 12 × 25 см, а шов кладки составляет около 0,5 см.

Все расчеты размеров топочной части камина можно свести в таблицу:

Общие размеры камина в плане можно определить только после выбора его положения в комнате. Предпочтительнее располагать камин у торцовых стен, специфический угловой камин обычно помещают в стыковом углу у внутренних стен. Не рекомендуется устраивать камин напротив окон. Если окна недостаточно уплотнены, то обязательно возрастет подсос воздуха из них, в результате усилится воздухообмен и возникнут сквозняки. Сооружая камин, следует учитывать, что при длительной топке могут сильно нагреваться задняя стенка и труба камина. Поэтому в доме с деревянными стенами и перекрытиями нужно тщательно продумать противопожарные мероприятия.

Сооружая камин в комнате площадью 15 м^2, следует выкладывать его заднюю стенку в 1/2 кирпича (12 см), а боковые стенки в один кирпич (25 см). Сечение камина в плане на уровне топки имеет следующий вид (рис. 17).

Рисунок 17. Сечение камина в плане на уровне топки

При большом желании можно преодолеть все препятствия и построить камин своими руками. Хорошим подспорьем в этом деле послужат готовые проекты каминов, их можно приобрести или заказать по образцу, или разработать индивидуальный проект устройства камина.

В любом случае, главной задачей является составление чертежей камина, на их основе делаются порядовки. Определившись с основными размерами камина в плане, следует обязательно выполнить послойные чертежи кладки, так называемые порядовки. Для их выполнения надо приготовить бумагу в клеточку. При сооружении камина приходится использовать целые кирпичи, а также половинки и три четверти, поэтому удобнее воспользоваться условными изображениями (рис. 18).

Рисунок 18. Пример условных изображений для составления порядовок

Для каждого отдельного камина процесс составления порядовок индивидуален, поскольку редко бывают одинаковые камины. На порядовке каждый ряд кирпичей, которые предполагается уложить в основание и стенки камина, нужно показать отдельно (рис. 19).

Рисунок 19. Пример составления порядовки

Цокольный ряд камина можно уложить, используя способ кладки кирпича на ребро, это придаст фасаду оригинальный вид. Однако применение этого способа не является обязательным, можно положить кирпич плашмя. Начиная со второго ряда, положено класть кирпич только плашмя.

Низ топки или подовую часть камина в большинстве случаев делают на 25–30 см выше поверхности пола (2–3 ряда кирпичей), это делает обслуживание камина комфортнее.

Выбор места для камина

Камин можно установить в любом месте помещения, тепло от него струится по всей комнате. Для повышения мощности и увеличения теплоотдачи используют вентиляторы, теплообменники. Поэтому все строительные конструкции здания, которые не являются частью камина, должны быть удалены от него на достаточное расстояние, необходимое для того, чтобы они не прогревались свыше 85 °C. Несущие стены, к которым предполагается пристроить камин, или в которые он будет встроен, не должны разогреваться более чем до 50 °C. При расположении фундамента камина нужно соотносить положение трубы с положением балок и стропил.

В помещении следует располагать камин так, чтобы расстояние от топки до различных элементов конструкции дома или предметов мебели составляло не менее 80 см. Это условие следует в особенности четко соблюдать, если помещение обставлено мягкой мебелью и другими предметами интерьера из легковоспламеняющихся материалов. Можно несколько сократить это расстояние, если камин сразу же оборудовать устройством для обдува по сторонам, оно будет защищать окружающее пространство от прямого огня.

В процессе работы камина также нагреваются элементы облицовки. Ни в коем случае нельзя располагать мебель слишком близко от боковой стенки камина, даже если топка находится на достаточном удалении от нее. Расстояние от предметов интерьера до облицовочных поверхностей камина не должно быть менее 5 см, оно должно обеспечивать свободную циркуляцию воздуха.

По правилам пожарной безопасности, часть пола перед камином следует выложить из негорючего материала или покрыть его листовым железом, чтобы предупредить возгорание от упавших искр. Защитное пространство перед камином должно быть примерно 50 см в длину и не менее 30 см шириной.

Если же топочная камера камина будет расположена выше уровня пола, то эти параметры следует увеличить.

Расчет необходимых материалов

Полный расчет материалов, требующихся для сооружения камина, можно выполнить только после полного завершения составления всех порядовок камина, включая трубу.

Кирпич положено считать поштучно и отдельно по каждой порядовке, в ходе подсчета каждое неполное кирпичное изделие следует рассматривать как полный кирпич. Тем, кто первый раз решил заняться кладкой камина, предусматривающей применение колотого кирпича, необходимо добавить 10 % на бой и заводской брак. Использованный кирпич после кладки камина всегда найдет свое применение в хозяйстве.

Для кладки камина следует брать полнотелый печной кирпич. Рекомендуется использовать только качественный кирпич без недожога (он рыжий, крошащийся) или пережога (он малиновый, звенящий).

В случае крайней необходимости можно употребить и старый кирпич из разобранных печей. Однако этот кирпич должен иметь четкие грани и быть очищенным от старого раствора. Топку камина желательно выкладывать шамотным кирпичом.

Песок необходим для приготовления связующего раствора. К нему предъявляются основные требования следующего характера:

• величина крупности зерен колеблется в пределах 0,2–1,5 мм;

• пыль, мусор и посторонние включения необходимо полностью удалить.

Надо освободить песок от посторонних примесей методом «отмучивания», для чего настоять песок в воде, меняя воду несколько раз, пока она не станет светлой.

Глину для кладки камина предпочтительнее использовать синюю (кембрийскую). Однако можно использовать и местную печную глину, если в данной местности существует опыт ее применения.

Цемент для кладки камина лучше всего использовать обыкновенный фасованный (портланд) марки 300–400.

Щебень для приготовления бетона, который будет уложен в фундамент под камин, следует использовать с фракциями по 2–6 см в диаметре.

В дополнение ко всем упомянутым материалам, нужно приобрести готовую дымовую заслонку, а также примерно штук 15–20 арматурных стержней длиной 700 мм и 8–10 мм диаметром.

Для выполнения кладки камина необходим специальный каминный инструмент.

Кроме того, нужны обычные инструменты каменщика и штукатура, различные приспособления и дополнительные материалы для сооружения камина:

• емкость для замеса;

• лопата для копки котлована;

• строительный водяной уровень;

• строительная рулетка;

• приспособление для трамбовки;

• мастерок для нанесения раствора;

• шнур для ровной кладки кирпича;

• несколько листов толя, в зависимости от размера камина;

• листовая сталь или чугунная плита для задней стенки;

• гранит, клинкерный кирпич или огнеупорный бетон для пола топливника;

• чугунная колосниковая решетка для подзольника;

• стальные прутки для корзинки;

• листовая медь для защитного кожуха;

• отделочный материал для портала камина;

• листовое железо для защиты пола перед камином;

• дефлектор для дымовой трубы.

Производство работ

Производство работ следует начинать с определения размеров фундамента камина. Прежде всего надо начертить план камина на уровне цоколя и совместить с планом на уровне топки и трубы. Ширина фундамента должна соответствовать ширине лицевого цокольного ряда камина, к ней надо добавить 4–6 см, другой размер определить по правилу совмещения. Фундамент под камин нужно сооружать так, чтобы он не был связан с фундаментом здания. Между двумя фундаментами следует выложить осадочный шов не менее 40–50 мм шириной, этот шов необходимо засыпать песком. Котлован под фундамент вырыть размером в плане на 10–15 см больше, чем размеры фундамента под камин, и глубиной примерно 60 см, желательно именно на эту величину углублять фундамент. В некоторых случаях котлован отрывают до уровня, принятого для фундаментов здания.

В сухом и твердом грунте, если в отрытый котлован не затекает грунтовая вода, а его стенки сохраняют свою вертикальность (не осыпаются), то фундамент под камин можно выполнять как из бутобетона, так и из кирпича. В расчетах следует учесть все обстоятельства: стадия строительства, наличие и стоимость материалов, а также другие факторы.

При кладке фундамента под камин во влажных грунтах следует изолировать его от проникновения воды. Для изоляции под фундаментом нужно приготовить подушку из смеси глины со щебнем. Вокруг фундамента по всей его высоте выложить плотный слой мятой жирной глины около 150–200 мм толщиной.

Для глиняного кладочного раствора желательно заблаговременно, за 2–3, дня замочить глину, постепенно добавляя воду. Перемешивать пульпу по мере густения раствора.

На дно котлована уложить 10–15-сантиметровый слой щебня, утрамбовать его ручной трамбовкой. Проверить по строительному водяному уровню горизонтальность основания. При необходимости, выровнять дно котлована, строго соблюдая горизонтальность.

Фундамент из бутобетона сооружать несколько сложнее. Для него нужно изготовить ящик без дна (опалубка), его внутренние размеры должны соответствовать размерам фундамента и иметь необходимую высоту. Выполнить гидроизоляцию внутренних стенок опалубки, обмазав их битумом, можно обшить пергамином, толем или рубероидом. Установить опалубку на основание, уложить на дно насухо первый слой крупных (до 15 см в диаметре) камней, свободное пространство между ними заполнить щебнем. Втрамбовать камень или щебень в грунт, а затем залить утрамбованный материал жидким раствором (1 часть цемента, 3 части песка). Раствор следует готовить только для того объема работы, который можно выполнить за один день. Заранее приготовить сухую смесь цемента и песка, тщательно перемешать ее с водой, добавляя ее постепенно, чтобы получить раствор консистенции густой сметаны. Залить бетоном за один раз 1 ряд уложенного бута. Все остальные слои лучше укладывать с разрывом в одни сутки. Верх фундамента выровнять, загладить, проверить уровнем и закрыть полиэтиленовой пленкой. Фундамент будет готов к возведению кладки через 7 дней. Верх фундамента должен располагаться на 6–7 см ниже уровня чистого пола.

После этого можно вести кладку правильными рядами, четко соблюдая перевязку швов. Для приготовления раствора сначала затворить водой известь до густоты сметаны, затем добавить очищенный песок. Если кладку фундамента под камин предстоит выполнять во влажных грунтах, цементный раствор для кладки следует составить из одной части цемента и трех частей песка. Сначала надо тщательно перемешать сухие компоненты, только после этого развести их водой.

Кладку камина следует защитить от проникновения влаги, для чего поверх фундамента сделать слой из двух слоев толя примерно на 150 мм выше уровня грунта. Затем приступить к дальнейшей кладке камина.

Для сооружения корпуса камина предпочтительнее использовать огнеупорный кирпич. Если же предполагается выложить корпус камина из высококачественного красного кирпича, тогда топливник лучше всего облицевать огнеупорным кирпичом. Кирпичные стенки камина должны быть толщиной не менее чем в полкирпича.

Кладочный глиняный раствор можно приготовить таким способом: залить сухой песок глиняной пульпой и тщательно перемешивать до достижения консистенции густого киселя. Из раствора скатать «колбаску» диаметром 10–15 мм. Скатанная из правильного раствора колбаска хорошо держит форму, не липнет к рукам и не рассыпается. Раствор можно также проверить, взяв порцию раствора кельмой и положив ее на кирпич. Качественный раствор не будет растекаться под собственным весом, липнуть к кельме или рассыпаться на части.

Лицевую сторону швов при кладке камина желательно выполнить «в пустошовку», на 0,5 см не доходя раствором до фасада камина. Эти швы можно расшить по своему вкусу при отделке камина.

Первый ряд кладки камина (на ребро) лучше осуществлять, добавляя в раствор цемент. Выполняя кладочные работы, следует постоянно вести контроль за правильностью геометрических размеров с помощью угольника. Можно контролировать путем измерения диагоналей бечевкой — диагонали должны быть равны. Вертикальность углов нужно контролировать отвесом, а горизонтальность рядов — уровнем. Кирпич перед укладкой надо смачивать, обмакивая его в воду на 2–3 мин до тех пор, пока выделяются пузырьки воздуха. Сухой кирпич отбирает у раствора воду, что негативно влияет на прочность кладки. Кладку сплошных рядов камина следует вести, используя кельму, мастерок. Кладку кирпичей в стены топливника и дымосборника лучше всего выполнять рукой. Разглаживая и равняя раствор, можно почувствовать и удалить вероятные включения камешков, комков и т. п.

Каждый ряд кладки нужно сверять с чертежом порядовок, отмечая ряды мелом или карандашом. Внешние кирпичные стенки камина и конструкции пода не следует перевязывать с облицовкой топливника. Они испытывают разное тепловое воздействие, целостность общей кладки может быть нарушена из-за разных температурных режимов.

В ходе кладки камина, через 5–6 рядов, внутренние стенки топливника, дымосборника и каналов протирать мокрой тряпкой для удаления лишнего выступившего раствора. При топке камина он будет обязательно осыпаться. Внутренние поверхности камина оштукатуривать нельзя.

Криволинейные поверхности сводов и дымосборника камина следует класть постепенным напуском кирпича не более 6 см. Портальное отверстие камина нужно перекрывать кирпичными перемычками разных типов: клинчатые, сводчатые, арочные. Перемычки сооружать по специальной опалубке (кружалу).

Начинать работу с закладки пят, их конфигурацию определить по выбранному кружалу в зависимости от желаемого очертания свода камина (рис. 20).

Рисунок 20. Кладка криволинейных поверхностей камина: 1) кружало; 2) опора кружала

Во время работы кружало надо подпирать временными подпорками. После опорных пят на кружало установить замковый (центральный) кирпич, затем вести кладку одновременно с двух сторон. Все ответственные участки кладки камина сначала класть насухо, затем на растворе.

Также для строительства корпуса камина можно применить керамические блоки, жароупорный бетон или естественный камень, за исключением известняка и кремния. Лицевую, «фасадную» сторону камина можно просто оштукатурить или облицевать ценными породами камня.

Топливник камина может быть открытым или закрытым, с колосниковой решеткой и зольником. При сооружении топливника нужно принимать его глубину около 50 см. Если глубина топливника будет больше, то существенно снижается сила теплового излучения, при меньшей глубине возникает вероятность попадания дыма в помещение. Стенки топливника лучше всего выкладывать из шамотного огнеупорного кирпича. Пол топливника лучше всего выложить из огнестойкого материала: гранита, клинкерного кирпича или огнеупорного бетона. Для повышения коэффициента полезного действия желательно облицевать заднюю стенку топливника листовой сталью или чугунной плитой.

Для сбора золы и угля под топливником следует предусмотреть зольник; топливник и зольник должна разделять чугунная колосниковая решетка.

Для изготовления корзинки можно использовать стальные прутки диаметром 10–15 мм или сечением 10–15 × 10–15 мм. Элементы (прутья) корзинки рекомендуется располагать через каждые 15–20 мм. Ножки корзинки желательно сделать около 80–120 мм высотой. Зола и мелкий уголь при сжигании дров на корзинке собираются на поде, а после остывания камина отработанный материал удаляется.

Для кладки дымосборника лучше всего использовать красный кирпич марки 200. Кроме того, его можно соорудить из листового железа, что увеличивает скорость нагрева помещения. Дополнительно дымосборник следует «одеть» в защитный кожух из листовой меди. Такой кожух, прикрывая раскаленный металлический дымосборник, делает его безопаснее в пожарном отношении, а также улучшает эстетические качества камина. В разработанной конструкции камина следует учесть возможность замены прогоревшего металлического дымосборника.

Холодный воздух, который опускается вниз по дымоходу, может пройти через дымосборник и проникнуть в помещение, увлекая за собой дым. Во избежание такой неприятности, в задней стене дымохода необходимо устроить так называемый газовый порог или препятствие, имеющее вид выступа. Порог способствует смешиванию холодного воздуха с горячими газами, его прогреванию и выводу вверх в атмосферу.

Ширина газового порога должна быть такой же, как и ширина дымовой трубы. Допустимо превышение этой величины на 10–15 мм. Благодаря такой ширине, газовый порог задерживает сажу, которая регулярно осыпается с дымовой трубы. Однако газовый порог не должен суживать сечение дымохода.

Между топливником и дымосборником нужно встроить дымовую металлическую заслонку, чтобы холодный воздух не попадал в помещение, когда камин не топится. По ширине дымовая заслонка должна быть равной всей ширине дымового канала. Примерная ширина заслонки равна 1/16 высоты портала; площадь заслонки должна в 1,25 раза превышать поперечное сечение дымохода.

Напротив газового порога следует устроить чистку — это отверстие, через которое можно удалять сажу, собирающуюся на пороге. Чистка герметически закрывается дверкой.

Дымоход должен быть строго вертикальным, категорически запрещено устраивать горизонтальные дымоходы. В крайнем случае, допускается его уклон не более 60 %, если камин пристроен к стене, уже имеющей дымовой канал.

При сооружении камина в деревянном строении дымоходы надо изолировать асбестовыми прокладками от деревянных элементов здания. Деревянные элементы и дымоход должно разделять минимальное расстояние не менее чем 250 мм.

Дымовые трубы являются продолжением дымохода, обычно их сооружают из красного кирпича. Вертикальность выкладываемой дымовой трубы надо тщательно проверять отвесом. При выходе дымовой трубы на крышу переходить на цементно-песчаный раствор (состав 1: 3). Сверху на трубу следует установить дефлектор, он способствует улучшению тяги, а также предотвратит попадание в дымовые трубы атмосферных осадков извне. Место прохода каминной трубы через крышу следует выполнить с учетом противопожарных требований и обеспечить защитой от возможных протечек.

Для заделки кровельного ковра над крышей в кладке трубы нужно устроить напуск «выдра» (рис. 21).

Рисунок 21. Напуск «выдра»: 1) скрутка из металла; 2) кровля

Для обеспечения огнезащиты перекрытия и кровли устроить преграду (рис. 22).

Рисунок 22. Схема обеспечения огнезащиты перекрытий и кровли: 1) корыто из кровельного железа; 2) засыпка песком или глиняным раствором

Облицовка камина

Следующей стадией после завершения кладки камина является его облицовка. Камин — это эксклюзивный элемент интерьера, поэтому для его наружной отделки необходимо приложить максимум фантазии, чтобы дизайн камина был индивидуален и неповторим. Бесспорно, он должен соответствовать всем пожеланиям своего будущего владельца.

Камины из кирпича являются на данный момент самыми респектабельными и востребованными.

В этом случае желательно использовать специальные каминные аксессуары — каминные часы или каминные полки.

В частности, каминные полки можно соорудить и по собственному проекту, чтобы камин хорошо вписывался в интерьер. Для безопасности использования каминов и в качестве украшения служат каминные решетки.

Портал представляет собой элемент камина, который во многом определяет его функции как отопительного устройства. Форма и пропорции портала определяют с учетом гармоничности общего решения камина.

Конструктивно портал может быть устроен с одной, двух или трех сторон — все зависит от места расположения камина и его архитектурного решения. Если камин задуман как отдельно стоящее сооружение, то он может иметь круговой портал (рис. 23).

Рисунок 23. Архитектурное решение портала камина

Портал определяет внешний вид камина, представляя собой его декоративную часть. Стоимость сооружения камина во многом зависит от стоимости облицовочного материала. При сооружении классических каминов в качестве облицовочного материала в основном используют гранит, дерево, керамику, кирпич, металл, мрамор, оникс, песчаник, стекло и туф.

Выполняя отделочные работы, следует расшить швы, если кладка камина была произведена методом в пустошовку (рис. 24).

Рисунок 24. Расшивка швов

При строительстве камина обязательно применяют кирпич. Если для кладки конструктивных элементов необходим красный огнеупорный кирпич, то для облицовки можно использовать декоративный кирпич различных цветов: красный, желтый, розовый, медовый или бежевый. При этом облицовочный кирпич можно класть определенным образом, чтобы получался красивый рисунок. Блеклый, неяркий кирпич можно покрасить в 2–3 цвета, близких к цвету кирпича (оранжевый, красный, малиновый), темперой или гуашью. Выполняя покраску, не следует заходить на швы. Такое оформление придаст камину художественную выразительность.

Отверстие дымовой трубы полагается укрывать от осадков. Многие любители оригинальности делают фигурные жестяные дымники. Однако куда проще перекрыть его кирпичом, а затем плоской шапочкой из кровельного железа.

Элегантным украшением камина могут послужить деревянные каминные полки из дорогих высококачественных пород дерева — дуба, ореха, вишни и сосны. Древесину для обустройства полок необходимо подвергнуть специальной обработке пропитками для предотвращения горения. Кроме того, полки следует изолировать кирпичом, камнем или бетоном, чтобы уберечь их от воздействия сильного теплового излучения. Форма каминной полки, как правило, определяется типом самого камина. Обычно полку делают в виде буквы «П» или в форме трапеции, иногда применяют овальную форму (рис. 25).

Рисунок 25. Стильное оформление каминной полки

Комбинированная система отопления бревенчатого дома

В прежние времена одна добротная печь запросто обогревала несколько комнатушек небольшого деревянного дома. В наши дни домовладельцы выстраивают из бревен огромные дворцы. Часто у людей формируется представление, что такие постройки отапливают особым способом. Однако в бревенчатых домах стандартная система отопления работает столь же превосходно, как и в кирпичных.

Очень часто бревенчатые дома строят с одним камином. Если прежние типы каминов обычно вытягивали из комнаты весь теплый воздух, то современные модели намного эффективнее в рециркуляции тепла.

Самый энергосберегающий вариант — это расположение камина в центре дома, тогда тепло дымовой трубы не будет уходить на улицу. В этом случае внешняя труба камина может создать обратную тягу, если огонь гаснет, а вновь развести его достаточно трудно.

Если предполагается устройство в доме нескольких каминов, то лучше всего обратить два камина обратной стороной друг к другу так, чтобы их топки выходили в соседние комнаты. Это даст возможность построить одну общую трубу с двумя дымоходами.

Можно расположить камин сверху котла, то есть на первом этаже поместить котел отопительной системы, а над ним на втором этаже устроить камин, что позволит устроить два дымохода в одной трубе. На первый взгляд кажется более экономичным обустройство только одной зоны отопления и кондиционирования. Однако две такие зоны позволяют решить множество проблем.

Камин с изолированным воздушным трактом освобождает домовладельца от необходимости сооружения дымовой трубы, но при этом придется немало подумать над вопросом, как скрыть вентиляцию на внешней стене.

Кстати, трубу от дровяной печи можно пропустить через стену и вывести непосредственно наружу, соорудив вокруг нее защитную коробку, которая изображает дымовую трубу. Выбор всегда зависит от желаемого внешнего вида жилого дома и внутреннего интерьера. Но трубу можно оставить в комнате и вывести ее через крышу, что обеспечит больше тепла внутри помещения. Об отоплении бревенчатого дома желательно подумать заранее, еще на стадии дизайна. Эти дома сберегают энергию, но не стоит проявлять легкомыслие, будет мудрее как следует позаботиться о системе отопления, а заодно и о системе кондиционирования.

Хотя летом в бревенчатых домах прохладнее по сравнению с кирпичными строениями, но июльская погода вполне может испортить отдых ночной духотой. Ради сбережения пространства воздуховодов можно установить обогреватель с принудительной циркуляцией воздуха. Летом те же воздуховоды направить на обслуживание системы кондиционирования. Когда внутреннее пространство стен дома ограничено, то можно применить сеть компактных воздуховодов, работающих под высоким давлением, они поместятся в труднодоступных углах. Только вначале придется смириться с непреложным фактом, что установка таких систем обходится дороже. При использовании традиционного воздуховода всегда существует желание свести к минимуму углы. Поэтому следует так спроектировать стены первого этажа, чтобы воздух удобно поступал прямо на второй этаж. При наличии открытой планировки следует учитывать, что каким-то образом должны обогреваться верхние комнаты.

Поэтому для обеспечения эффективного воздушного потока понадобятся вентиляционные каналы на подачу и возврат воздуха. При сооружении цельных бревенчатых стен следует изыскать другой способ для проведения воздуховодов, электропроводки и водопроводов. В случае недостатка в вентиляционных каналах на возврат воздуха, летом в комнате может быть душно даже при открытых окнах.

В том случае, если наружные стены построены из цельного бревна, то приходится прокладывать большинство вентиляционных каналов в полу. При шпунтованном соединении бревен вентиляционные каналы можно проложить в стенах, обычно они там и проходят. Только план прокладки систем отопления и охлаждения следует предварительно проработать с подрядчиком. Иначе строители могут проложить каналы в самых неудобных местах, что не всегда можно исправить.

Тому, кто предпочитает оставлять свой термостат на минимуме в целях экономии энергии, следует учесть тот факт, что южная сторона бревенчатого дома всегда немного теплее его северной стороны. Можно воспользоваться близким расположением солнца к горизонту в зимний полдень и так спроектировать большие окна, чтобы они выходили на юг. Летом же солнце станет проходить над крышей, поэтому дом не перегреется. Северная сторона дома из-за отсутствия прямых солнечных лучей всегда будет заметно прохладнее.

Наилучшим решением может стать установка панельно-лучистого напольного отопления, хотя оно требует большего вложения средств. Напольное отопление распространяет тепло равномерно по всему дому, обеспечивая комфортную температуру в северных комнатах. Но при устройстве такой системы необходимо устанавливать бойлер вместо котла, а также придется постоянно держать термостат включенным, поскольку система лучистого напольного отопления не рассчитана на выключение, когда владельцы дома уходят на работу. Вместе с тем бойлер можно использовать и для получения горячей воды, что существенно сэкономит средства на установке отдельного водонагревателя. Но все же придется прокладывать воздуховоды — для кондиционирования.

Панельно-лучистое отопление предполагает обогрев помещения панелями, при котором средняя температура всех поверхностей, повернутых в помещение, выше температуры воздуха в нем. Систему отопления можно отнести к панельно-лучистому типу по совокупности двух признаков. Первый необходимый, но недостаточный признак предполагает, что система отопления должна быть панельной, то есть оборудована отопительными приборами, имеющими сплошную гладкую нагревательную поверхность. Второй признак предполагает, что панельное отопление призвано создавать в помещении температурную обстановку, типичную для лучистого способа обогрева.

Система панельно-лучистого отопления может быть как центральной, так и местной. Местное отопление такого типа обеспечивает обогрев помещения высокотемпературными приборами: панелями и плафонами с отражательными экранами. Нагревание этих приборов можно осуществить, используя электрическую энергию и горячие газы.

Центральное панельно-лучистое отопление обеспечивает обогрев помещения, используя в качестве теплоносителя воду, пар и нагретый воздух, а также инфракрасное излучение, о котором рассказывалось ранее.

Обогрев помещения, оборудованного панельно-лучистой системой отопления, происходит за счет лучистого теплообмена между греющей панелью и поверхностью ограждений (стен, потолка или пола). Излучение от панели при попадании на поверхность ограждений и предметов интерьера частично поглощается, а частично отражается. Возникающее вторичное излучение в итоге также поглощается предметами и ограждениями помещения. Обычно за счет вторичного излучения ограждение, в плоскости которого установлена отопительная панель, получает до 9–12 % общего лучистого потока.

Отопительная панель, являющаяся составной частью ограждающих конструкций, может быть встроена в потолок или пол, во внутренние или наружные стены помещения.

Соответственно, система панельного отопления может называться потолочной, напольной или стеновой. Местоположение лучистой панели выбирают, исходя из технологических, гигиенических и технико-экономических соображений. В случае расположения отопительной панели в потолке относительно затруднен конвективный теплоперенос, теплообмен излучением в теплопередаче панели составляет примерно 70–75 %.

Если греющая панель расположена в полу, то активизирован теплоперенос способом конвекции, на долю теплообмена излучением падает примерно 30–40 %.

Излучение тепла в стеновой вертикальной панели зависит от высоты расположения панели, оно может колебаться в пределах 30–60 %, при этом доля теплообмена излучением повышается с увеличением высоты панели. В действительности лучистым может быть названо лишь потолочное панельное отопление, которое во всех случаях передает в помещение методом излучения более 50 % тепла. Конвективный теплоперенос общей теплопередачи панелей преобладает при напольном и почти всегда при стеновом отоплении. Однако лучистый или конвективный способ отопления характеризуется не преобладающим способом подачи тепла, а температурной обстановкой в помещении, которая должна удовлетворять требованиям комфорта. Нормальное теплоощущение определяют два основных параметра — температура воздуха и средняя радиационная температура.

Важным фактором для систем лучистого отопления является угловой коэффициент или так называемый телесный угол излучающей поверхности по отношению к человеку. Этот коэффициент зависит от площади излучающей поверхности, а также от расстояния между человеком и этой самой поверхностью.

Обычно расстояние между центром фигуры сидящего человека и полом составляет 60 см, а соответствующее расстояние до потолка — от 180–210 см. Поэтому для человека имеет максимальное значение коэффициент «облученности» со стороны пола по сравнению с показателями от остальных поверхностей (стены, потолок, окна).

Напольное лучистое отопление в сравнении со 100 %-ным конвективным отоплением (подача нагретого воздуха) позволяет обеспечить необходимое значение рабочей температуры при более низкой температуре воздуха в помещении. Температура поверхности пола в помещении, где люди находятся в нормальной обуви, по международным стандартам должна составлять 19–29 °C, что несколько ограничивает мощность напольных систем. Для отопления максимальная температура может составлять 29 °C, а минимальная температура для охлаждения — 19 °C.

Оптимальная комфортная температура пола зависит и от материала пола. Отличие греющей панели от обычных отопительных приборов состоит в том, что в большинстве случаев она выполнена как бетонная плита, в которую вмурованы трубы для подачи теплоносителя. Наличие отопительных панелей, скрытых в строительных конструкциях пола, отвечает санитарно-гигиеническим требованиям. Напольное лучистое отопление обеспечивает равномерность температуры воздуха по высоте помещения. Его можно совместить с подоконными панелями, тогда большая поверхность нагрева обеспечивает равномерный профиль температур. Достаточно высокая температура поверхностей окон и пола при хорошей теплоизоляции строения дает возможность поддерживать в помещениях с напольным лучистым отоплением более низкую температуру воздуха по сравнению с обычными домами. Понижение температуры воздуха в помещении приносит важное преимущество — некоторое повышение относительной влажности в зимнее время. Повышение температуры поверхности пола уменьшает вероятность конденсации, появления плесени, устраняет проблему «холодных углов». Система лучистого отопления по сравнению с конвективными приборами в меньшей степени способствует переносу пыли. Отпадает нужда мыть отопительные приборы, ковры становятся ненужными при напольном отоплении, что также уменьшает источники загрязнения воздуха.

Необходимая мощность напольного отопления зависит от ряда факторов:

• интенсивность теплообмена между поверхностью пола и помещением;

• передача тепла от труб к поверхности пола в зависимости от материала пола, типа бетона, конструктивного исполнения и толщины панели пола, расстояния между трубами;

• теплоотдача потока воды в трубах, определяемая расходом воды, перепадом температур в подающей и обратной линии.

Основными параметрами проекта являются такие показатели, как расстояние между трубами, расход и перепад температуры воды, схема соединения труб. Зону с повышенной температурой пола вблизи наружных стен обычно создают путем добавления отдельного контура с повышенной температурой воды или посредством уменьшения расстояния между трубами (менее 10 см). Для того чтобы избежать вероятности чрезмерного увеличения гидравлического сопротивления, ветви труб нужно делать короткими. Для обеспечения максимальной теплоотдачи желательно не использовать тяжелые ковровые покрытия пола «от стены до стены», они обладают большим термическим сопротивлением. Регулирование температуры при использовании напольного лучистого отопления обычно осуществляют путем изменения температуры воды. На температуру помещения обычно оказывают значительное воздействие солнечное освещение и внутренние тепловыделения, эти воздействия требуют увеличения или уменьшения мощности отопления. Точность регулирования обеспечивает применение комнатных термостатов, они регулируют подачу теплоносителя по температуре помещения. Система напольного отопления позволяет использовать ночное или дневное снижение мощности. В случае его применения в период восстановления режима по утрам или вечерам следует использовать усиленный прогрев. При использовании напольного лучистого отопления надо раньше начинать восстановление дневного режима, зато его можно раньше отключить вечером. Индивидуальное регулирование по помещениям обеспечивает достаточно высокий уровень комфорта и энергосбережения, оно требует установки комнатных термостатов. Преимущество напольного лучистого отопления с жидкостным теплоносителем состоит в повышении эффективности использования объема помещения, в отсутствии необходимости чистить отопительные приборы. Эта система не шумит, не вызывает сквозняков по сравнению с воздушным отоплением, не требует прокладки воздуховодов. Она считается низкотемпературной и относительно безопасной.

К немногим недостаткам системы лучистого напольного отопления следует отнести достаточно высокую стоимость ее монтажа и необходимость привлечения квалифицированных специалистов по ее установке.

Топливо для каминов и печей

Дрова по всей вероятности еще долго будут оставаться одним из самых дешевых, доступных и достаточно эффективных видов топлива в Средней полосе России с ее резко континентальным климатом. Они являются совершенно экологически чистым топливом. Правильно заготовленные и высушенные дрова дают до 20 тыс. КДж/кг веса, это лишь вдвое меньше аналогичных показателей дизельного топлива. Для отопления относительно большого (площадью свыше 80 м^2) дома достаточно сжигать около 2–3 кг дров в час, 1 м^3 сухих дров весит примерно 450 кг.

Альтернативой дровам для твердотопливного котла может быть еще более экологически чистое топливо — пеллеты. Они представляют собой прессованные древесные гранулы из отходов деревообрабатывающего производства, которые подаются в топку. Важное отличие пеллетных систем от других видов топлива в том, что отопление происходит условно жидким топливом (изначально оно является сухим), и при помощи шнека подается в топку котла. Этот вид топлива является экологически чистым и относительно дешевым. Пеллеты выгодно отличаются от дров тем, что дают возможность использовать котлы с автоматической подачей, а также очень низкой влажностью (8 %). Низкая влажность существенно повышает калорийность пеллет, она составляет около 4,2 тыс. ккал/кг. Хотя они для владельцев частных домов обходятся чуть дороже, чем газ, но при этом пеллеты намного дешевле всех остальных видов топлива.

Внутренний рынок пеллет существенно растет по той причине, что в России очень много отдаленных мест, где отсутствует возможность провести газ или его подводка стоит слишком дорого. Для отопления дома площадью 150–200 м^2 пеллеты как отопительный материал обходятся дешевле, чем подключение магистрального газа. Установка твердотопливных котлов, работающих с применением пеллет, для водяной и лучистой напольной отопительной системы не требует разнообразных согласований и не вызывает проблем. Пеллетами можно топить котлы самой разной мощности, начиная от 15 кВт, которые отапливают до 200 м^2 помещения. Котлы средней мощности, работающие на пеллетах, легко обогреют площадь в 2–3 тыс. м^2. Такой котел также можно использовать как прибор для нагревания воды, если добавить к нему несколько специальных приспособлений. Недостаток пеллетного котла состоит в следующем: раз в несколько дней нужно вручную засыпать топливо в котел. Кроме того, котел требуется регулярно чистить, хотя зольность пеллет невысока, а КПД составляет 80–90 %.

Заключение

В наших северных краях условия климата достаточно суровые, а зима долгая. Даже весной и осенью прохладные вечера не редкость. Поэтому отопление собственного дома или дачи становится жизненно важной проблемой. После продолжительного рабочего дня, проведенного в саду, удивительно приятно посидеть в тепле у камина или прочувствовать подлинный комфорт от теплого пола.

Перед тем как приступить к установке своими руками отопления в частном доме или на даче, желательно ознакомиться с различными видами отопления и выбрать «свой» вариант, наиболее подходящий для вашего дома. Как вы поняли из прочтенной книги, существует несколько систем отопления для частного дома. Даже тот человек, который никогда не сталкивался с организацией и решением проблемы отопления, сможет без особого труда понять, как действует та или иная система. Разобравшись в проблеме, можно сделать определенный вывод и принять правильное решение. Можно выбрать комбинированную систему отопления, которая предполагает использование отдельных элементов от различных систем, исходя из конкретной планировки дома. Удачная комбинация повышает эффективность системы в целом. Для каждого объекта можно заказать проект с расчетом нагрузки на систему водяного отопления. В проекте будут указаны все необходимые параметры: выбор шага укладки контуров водяного теплого пола, или количество контуров, местоположение распределительных коллекторов и автоматики. Проектанты помогут составить таблицу балансировки и настройки контуров и всей системы отопления. Такую систему можно регулировать вручную или в автоматическом режиме с помощью термостата, выбирая свой тепловой режим в помещении. Современное развитие систем терморегуляторов позволяет изначально задать требуемую температуру в помещении, а далее автоматика сама будет регулировать мощность системы, поддерживая нужный температурный режим.

Главное, не забудьте выполнить качественную теплоизоляцию дома, уделив свое время на проведение этих работ, или, что может быть проще, привлечь специалистов для работы над теплоизоляцией жилища. Учитывая все возрастающие расценки на энергоносители, эта проблема становится все более и более актуальной. Конечно, это личное дело каждого домовладельца — отапливать или не отапливать улицу, но лучше поручить отопление улицы солнцу. Удачи всем строителям своего теплого настоящего и будущего.

Content

Татьяна Плотникова
Отопление дома

Введение

Водяное отопление

Выбор типа системы водяного отопления

Однотрубная или двухтрубная система отопления

Кустовая схема отопительной системы

Трубы отопительной системы

Стальные трубы

Медные трубы

Полимерные трубы

Металлопластиковые трубы

Особенности монтажа полимерных труб

Отопительные приборы

Достоинства и недостатки

Радиаторы чугунные

Стальные панельные радиаторы

Трубчатые и секционные стальные радиаторы

Алюминиевые радиаторы

Биметаллические радиаторы

Конвекторы

Необходимые материалы, оборудование и инструменты

Особенности монтажа

Электрическое отопление

Электрообогреватели

Достоинства и недостатки

Масляный обогреватель

Тепловентилятор

Конвектор

Инфракрасный излучающий обогреватель

Электрокамины

Теплый пол

Достоинства и недостатки

Теплый водяной пол

Инфракрасный пленочный пол

Кабельный теплый пол

Теплые кабельные полы на сетке

Монтаж различных теплых полов

Теплый водяной пол

Инфракрасный пленочный пол

Кабельный теплый пол

Теплые кабельные полы на сетке

Камины

Общая конструкция каминов

Виды каминов

Стили каминов

Классический стиль

Стиль кантри

Стиль модерн

Стиль Hi-тech

Система устройства камина

Сооружение камина и выбор материала для него

Выбор места для камина

Расчет необходимых материалов

Производство работ

Облицовка камина

Комбинированная система отопления бревенчатого дома

Топливо для каминов и печей

Заключение