Система отопления и водоснабжения жилых домов
Без воды и тепла и не туда и не сюда. Хотите получить городской комфорт в загородном доме? Из нашего материала вы узнайте, как правильно подойти к выбору системы водоснабжения и отопления.
Любой из пользователей forumhouse.ru знает, что вода и тепло – это основа жизнеобеспечения любого дома, ведь от этого напрямую зависит комфортность проживания за городом.
Итак, в этой статье мы рассмотрим основные аспекты обеспечения вашего жилища водой и теплом, а именно:
- С чего начинается выбор системы водоснабжения и отопления, и какие требования предъявляются к котельной;
- Из каких обязательных компонентов состоит современная система водоснабжения частного дома;
- В чём заключается суть водоподготовки;
- Какие трубы лучше всего использовать для системы водоснабжения и отопления;
- Как выбрать котёл и топливо;
- Какие бывают основные типы систем отопления.
Как показывает практика, при строительстве дома в первую очередь необходимо тщательно рассчитать все узлы и конструкции вашего будущего жилища.
Генеральный директор компанииGWD Engineering Николай Пролежаев:
– О монтаже инженерных систем нужно задуматься ещё на стадии архитектурного проекта дома, коттеджа или дачи. И в первую очередь это касается характеристик помещения котельной.
По СНиПам помещение для газового котла должно быть не менее 15м3, потолки не ниже 2.5 метров. Необходимая площадь оконного остекления, должна быть равна 0,03 на объем котельной. Если архитектор не учёл эти требования, то проблемы с газификацией объекта гарантированы.
При этом стена здания, к которой пристраивается котельная, должна иметь предел огнестойкости не менее 0,75ч, а перекрытие котельной должно выполняться из негорючих материалов.
Генеральный директор компани
и «ДоМ инженерных систем» Анатолий Гурин:
– Важно помнить, что размеры технического помещения или котельной должны обеспечивать свободное размещение оборудования с возможностью его дальнейшего обслуживания.
А так же соответствовать всем требованиям газоснабжающей (если предполагается отопление газом) организации и пожарного надзора.
Если котельная уже построена с нарушениями вышеизложенных требований, то её перестройка приведёт к дополнительным материальным затратам.
А чтобы определится с требованиями к системе водоснабжения, в первую очередь необходимо:
- Определить категорию дома и требование к регулярности его водоснабжения – коттедж под ПМЖ, дача, летний домик.
Нет нужды проводить центральный водопровод в маленький домик, если можно обойтись водой и колодца.
- Определить возможные источники воды на вашем участке – река, колодец, скважина, центральный водопровод.
В данном случае речь о надёжности источника воды. Колодец может засохнуть, скважина забиться, водопровод не обеспечить требуемое давление воды.
- Определить доступность каждого источника – глубина залегания водоносного слоя, и его удалённость от дома.
- Определить качество воды в источнике, сделав её анализ. В случае если вода не питьевая, то от этого, будет напрямую зависеть выбор системы водоподготовки — простые механические фильтры или полноценная система очистки.
Чем хуже вода, тем дороже обходится система водоподготовки.
Самыми известными источниками для получения воды считаются колодцы и скважины.
Колодец. Отличается простотой устройства (его можно вырыть самостоятельно) и относительной дешевизной.
Лучше всего колодец подходит для снабжения водой небольшого дома или дачи сезонного проживания. При рытье колодца следует помнить, что высокий УГВ может привести к загрязнению воды в нём, а средства, потраченные на её дальнейшую очистку, значительно превысят первоначальные затраты на устройство колодца.
Скважины делятся на три типа:
- Артезианские. Глубиной от 100 метров и более.
Считаются самыми дорогими, так как при их устройстве требуется проведение буровых работ с применением специальной техники. Из-за глубины заложения не требуют устройства насосного оборудования внутри скважины, обеспечивая подъём чистой воды под давлением. Зачастую на бурение таких скважин необходимо получить специальное разрешение.
- Скважины глубиной до 50 метров.
Для подъёма воды необходимо использование погружного насоса установленного внутри скважины. А вода из таких скважин, в отличие от артезианских, требует обязательной установки систем фильтрации.
- Абиссинские или как их ещё называют забивные колодцы. Глубиной не более 15 метров.
Хорошо подходят для устройства в труднодоступных местах, например такую скважину можно сделать даже в техническом помещении уже построенного дома, но из-за малого диаметра трубы в такую скважину невозможно установить погружной насос и для подъёма воды необходимо использовать насосную станцию.
После того, как был сделан выбор в пользу того или иного источника воды, необходимо:
- Выбрать систему подъёма воды – погружной насос или насосная станция.
Следует помнить, что насосная станция обеспечивает подъём воды с глубины до 10 метров. Кроме того, в отличие от погружного насоса, такая станция довольно шумно работает, что требует прибегнуть к дополнительной звукоизоляции технического помещения. Либо разместить насосную станцию в отдельно стоящей пристройке.
- Определить мощность скважинного насоса. Для этого необходимо рассчитать дебит скважины.
Дебит – это одна из главных характеристик любой скважины. С помощью дебита скважины можно вычислить какое максимальное количество воды она даёт за единицу времени. Дебит обычно измеряется в литрах или кубометрах в минуту.
- Рассчитать объём водопотребления в доме и выбрать необходимые параметры насоса.
Инженер-строитель Олег Дунаев:
– Если дом жилой, и там пребывают круглосуточно, то водоснабжение необходимо рассчитывать от общего числа проживающих и всех точек потребления.
После этого:
Гидроаккумулятор необходим для поддержания в системе водоснабжения постоянного давления воды, которое обычно составляет от 2.5 до 3 атмосфер. Также гидроаккумулятор снижает количество запусков насосного оборудования.
- Определяемся с системой водоподготовки, состоящей из фильтров грубой и тонкой очистки воды.
Олег Дунаев:
– По результатам анализа воды выбирается способ её очистки. Например, очистка от ржавчины в более простом варианте, может производиться путём фильтрации через обезжелезивающие сменные картриджи для фильтров, либо, при более дорогом способе устанавливается полноценная станция водоподготовки и система смягчения воды.
Затем, на основе всех вышеперечисленных данных, необходимо выбрать трубопроводную арматуру – состоящую из труб, фитингов и коллекторов.
При монтаже системы водоснабжения и отопления особое внимание необходимо уделить выбору труб.
Анатолий Гурин:
– Основные материалы для труб это:
Из плюсов такой трубы можно выделить долговечность и коррозийная стойкость. Среди недостатков высокая цена и сложность монтажа.
Такие трубы отличаются прочностью и долговечностью, но могут ржаветь, и сложны в монтаже.
Отличаются долгим сроком службы и лёгкостью монтажа.
Пластики могут быть сделаны из следующих материалов:
- Полипропилен PP-R или PP-RCT;
- Термостойкий полиэтилен PERT или PERT2;
- Сшитый полиэтилен PEX типов а,b или c;
- Трубы могут быть армированные или нет.
Для автономных систем отопления и водоснабжения лучше всего, по соотношению цена/результат, применять многослойные трубы из сшитого полиэтилена типа PEX/AL/PEX.
При прокладке трубопровода подводящего воду к дому необходимо помнить, что в зимний период времени, вода в нём может замёрзнуть. Есть три варианта решения этой проблемы:
- Утеплить трубу, заключив её в специальную теплоизоляционную оболочку;
- Заложить трубу на глубину ниже точки промерзания;
Для Подмосковья эта величина составляет 1.5 метра.
- Использовать греющий электрокабель.
Так с чего же начать при выборе системы отопления для вашего дома?
Николай Пролежаев:
– Все начинается с определения источника энергии. Чаще всего это природный газ. Если же газа нет, то вариантов множество:
- Твёрдое топливо;
- Сжиженный газ;
- Дизельное топливо;
- Электричество.
Рассмотрим подробнее каждый из вариантов.
Является одним из самых дешёвых и удобных видов топлива для обогрева частного дома, так как процесс его сжигания в котле хорошо поддаётся автоматизации и контролю.
Но все вышесказанное справедливо лишь при условии, если газовая труба уже подведена к вашему дому, так цена на подключение газа, либо прокладка трубопровода, может оказаться неоправданно высокой.
- Твёрдое топливо. Несмотря на доступность угля, дров или торфяных брикетов следует помнить, что твердотопливные котлы, требуют регулярной закладки топлива, а процесс их работы тяжело или невозможно автоматизировать, что напрямую влияет на уровень комфорта проживания в доме.
Твердотопливные котлы зачастую устанавливаются в качестве резервного источника тепла на случай отключения либо поломки основного котла. Также при их установке предъявляются повышенные требования к дымоходу, иначе не будет создаваться тяга, необходимая для удаления продуктов сгорания.
- Электричество. Считается одним из самых дорогих видов отопления, но имеет такие преимущества как удобство, высокий КПД работы и простоту монтажа оборудования. При установке электрокотла нет таких жёстких требований как при использовании газового или твердотопливного котла. Отпадает необходимость делать специальную котельную и дымоход. Электрокотлы относительно дёшевы, компактны, (их можно повесить на стену) и они бесшумны в работе.
При выборе электрокотла необходимо помнить, что зачастую для отопления дома подходят только трёхфазные котлы мощностью более 12 кВт/380 вольт, а далеко не на всех участках есть выделенная трёхфазная линия в 15 и более кВт. Однофазный электрокотёл мощностью менее 12 кВт/220вольт подойдёт лишь для отопления небольшого и хорошо утеплённого дома площадью до 100 кв.м
- Жидкое топливо. Солярка, мазут. Котлы, работающие на данном виде топлива, хорошо поддаются процессу автоматизации. Но из-за постоянного роста цен на энергоносители, использование жидкотопливного котла требует грамотного расчёта.
Важно знать, что существуют жидкотопливные котлы со сменными горелками, а значит, такой котёл можно легко перестроить на работу на магистральном или сжиженном газе.
Предварительно, мощность котла можно просчитать по следующей формуле: 1 кВт мощности расходуется на отопление 10 кв. м. хорошо утеплённого помещения.
Николай Пролежаев:
– Котёл подбирается исключительно после теплорасчёта, так как необходимую мощность можно выяснить, только зная теплопотери. Так же при проектировании выбирается принципиальная система котельной в целом. Есть два основных типа:
Схема с двухконтурным котлом. В данном случае теплообменник ГВС находиться непосредственно в котле. Такая схема применяется при проживании 3-4 членов семьи.
Плюсы: Занимает маленькую площадь в котельной. Оборудование значительно дешевле, относительно системы с бойлером косвенного нагрева.
Минусы: Маленькая производимость ГВС, чувствительность к качеству воды.
Одноконтурный котёл с бойлером косвенного нагрева. В данном случае рядом с котлом ставится бойлер, в котором греется горячая вода. Необходимый объем подбирается при проектировании. Данная схема является более комфортной и долговечной, так как резерв ГВС позволяет использовать воду для 5-6 потребителей, и она абсолютно не чувствительна к качеству воды.
Анатолий Гурин:
– Перед выбором котла и соответственно системы отопления, надо сделать анализ воды и выяснить может ли предполагаемый котёл работать с ней.
Например, настенные двухконтурные котлы не могут нормально работать с жёсткой водой, т.к. теплообменник забивается солями жёсткости и часто требует промывки или замены.
Наилучший вариант для отопления и водоснабжения это одноконтурный котёл с бойлером косвенного нагрева, отдельно стоящим или встроенным.
После того, как был выбран котёл и вид топлива, необходимо понять – на основе какого принципа будет производиться отопление в доме, а значит – и какие требования будут предъявляться к проекту системы отопления.
Николай Пролежаев:
– Существует два принципиально разных вида систем отопления: Воздушная и классическая — водяная.
И хотя воздушная система отопления не так популярна в нашей стране как в Европе, необходима знать, что принцип её работы, основан на принудительной циркуляции в помещении тёплого воздуха, нагреваемого через теплообменник и подающегося через систему каналов в комнаты.
Николай Пролежаев:
– В большинстве случаев данная система работает в паре с тёплым полом. В систему воздушную отопления чаще всего интегрируется система приточно — вытяжной вентиляции, увлажнения и кондиционирования.
К плюсам такой системы можно отнести:
- Отсутствие теплоносителя, а значит, нет проблемы с протечками или замерзанием системы.
- Высокий КПД системы – около 90%.
- Комфортная атмосфера в помещении, так как тёплый воздух поднимается снизу вверх.
Водяная система отопления для загородных домов, в свою очередь делиться на: двухтрубную (попутную) и коллекторную (тупиковую).
- Двухтрубная система представляет собой две трубы (подача и обратка) которые идут по периметру здания. К данным магистралям и подключаются радиаторы.
- Коллекторная система считается более надёжной, так как при монтаже используются только целиковые трубы, то есть, нет мест соединений.
Ввиду данной особенности система является более дорогостоящей.
К плюсам водяного отопления относятся:
- Вода – это доступный и эффективный теплоноситель.
В случае морозов и отключения системы отопления, например из-за поломки котла, вода может замёрзнуть и разорвать трубы системы отопления. Чтобы этого избежать в систему отопления заливается специальный низкозамерзающий теплоноситель – антифриз.
- После заполнения системы водой её объём остаётся неизменным.
- Удобство обслуживания и ремонта системы.
В заключении стоит отметить, что выбор системы отопления и водоснабжения требует тщательного расчёта и грамотного монтажа, только тогда ваш загородный дом станет по-настоящему комфортным и современным жилищем.
На территории России обычно используется система центрального отопления многоквартирного дома, теплоноситель в которую поступает от городской котельной или ТЭЦ. При этом водяные контуры обустраивают по разным схемам, поскольку они бывают однотрубными и двухтрубными. Обычно потребителей тепла мало интересуют подобные нюансы, но при необходимости произвести ремонт квартиры и поменять старые батареи на новые современные отопительные радиаторы в подобных тонкостях владельцам жилой недвижимости желательно разбираться.
Стоимость автономного отопления в многоквартирном доме немаленькая, поэтому предпочтительнее вводить в строй одну мощную котельную, способную обеспечить теплом и горячей водой жилой микрорайон.
По магистральным трубопроводам теплоноситель из центральной котельной подается на тепловой узел многоквартирного дома и дальше распределяется по квартирам. Дополнительную регулировку степени подачи горячей воды в таком случае производят непосредственно на тепловом пункте, для чего используют циркулярные насосы. Данный способ подачи теплоносителя конечному потребителю называют независимым (подробнее: «Централизованное отопление это одновременно плюсы и минусы»).
Кроме этого в многоквартирных домах используют зависимые отопительные системы. В таком случае теплоноситель транспортируют в квартирные батареи без дополнительного распределения прямо с ТЭЦ. При этом температура воды находится вне зависимости от того, подается она через распределительный пункт или непосредственно потребителям.
Виды систем отопления многоквартирного дома бывают открытыми или закрытыми (детальнее: «Открытая и закрытая система теплоснабжения — преимущества и недостатки в сравнении»).
В последнем варианте теплоноситель с ТЭЦ или центральной котельной после попадания в распределительный пункт подается раздельно на отопительные радиаторы и на горячее водоснабжение. В открытых системах подобное разделение конструкцией не предусмотрено и подогретая вода для нужд жильцов поставляется с магистральной трубы, поэтому потребители вне отопительного сезона остаются без горячего водоснабжения, что вызывает немало нареканий в адрес коммунальных служб. Читайте также: «Счетчик тепла на батарею».
Схему централизованного контура передвижения теплоносителя невозможно изменить. По этой причине регулировка отопления в многоквартирном доме доступна только в поквартирном варианте. Довольно редко, но иногда встречаются ситуации, когда собственными силами жильцы дома переделывают в нем отопительную систему, однако неизменными остаются принципы циркуляции теплоносителя, при которых задействуют одну или две трубы. Читайте также: «Независимая система отопления».
Однотрубное теплоснабжение многоквартирного дома имеет массу недостатков, главным среди которых являются значительные потери тепла в процессе транспортировки горячей воды. В данном контуре теплоноситель подают снизу вверх, после чего он попадает в батареи, отдает тепло и возвращается назад в ту же самую трубу. К конечным потребителям, проживающим на верхних этажах, прежде горячая вода доходит в еле теплом состоянии.
Бывают случаи, когда однотрубную систему еще дополнительно упрощают, стараясь увеличить температуру теплоносителя в радиаторах. Для этого батарею врезают напрямую в трубу. В итоге, кажется, что радиатор является ее продолжением. Но от подобного подключения больше тепла получают только первые пользователи системы, а к последним потребителям вода доходит практически холодной (прочитайте также: «Система поквартирного отопления — характеристика»). Кроме этого однотрубное теплоснабжение многоквартирного дома делает невозможной регулировку радиаторов – после уменьшения подачи теплоносителя в отдельной батарее также снижается водоток по всей длине трубы.
Еще одним недостатком такого теплоснабжения является невозможность замены радиатора в отопительный сезон без слива воды со всей системы. В подобных случаях необходима установка перемычек, благодаря чему появляется возможность отключить батарею, а теплоноситель направить по ним.
Таким образом, с одной стороны в результате установки контура однотрубной отопительной системы получается экономия, а с другой – возникают серьезные проблемы относительно распределения тепла по квартирам. В них жильцы зимой мерзнут.
Открытая и закрытая система отопления многоквартирного дома может быть двухтрубной (см. фото), позволяющей сохранять температуру теплоносителя в радиаторах, расположенных в квартирах на всех этажах. Устройство двухтрубного контура подразумевает, что остывшая в радиаторе горячая вода не попадает назад в ту же трубу. Она поступает в так называемую «обратку» или в возвратный канал. Читайте также: «Элеваторный узел системы отопления: что это такое».
Не имеет значения, каким образом подключена батарея – к трубе стояка или лежака, теплоноситель имеет постоянную температуру на всем пути его транспортировки по трубам подачи.
Одним из важных преимуществ двухтрубных водяных контуров считается регулировка системы отопления многоквартирного дома на уровне каждой отдельной батареи путем установки на ней кранов с термостатом (прочитайте также: «Регулировка системы отопления — подробности из практики»). В результате в квартире обеспечивается автоматическое поддержание нужного температурного режима. В двухтрубном контуре доступно использование радиаторов отопления как с подключением нижним, так и с боковым. Также можно применять разное движение теплоносителя — тупиковое и попутное.
ГВС в многоэтажных домах обычно является централизованным, при этом вода нагревается в котельных. Подключают горячее водоснабжение от контуров отопления, причем и от однотрубных, и от двухтрубных. Температура в кране с горячей водой по утрам бывает теплой или холодной, что зависит от количества магистральных труб. Если имеется однотрубное теплоснабжение многоквартирного дома высотой в 5 этажей, то при открытии горячего крана сначала в течение полминуты из него пойдет холодная вода.
Причина кроется в том, что ночью редко кто из жильцов включает кран с горячим водоснабжением, и теплоноситель в трубах остывает. В результате наблюдается перерасход ненужной остывшей воды, поскольку она сливается напрямую в канализацию.
В отличие от однотрубной системы в двухтрубном варианте циркуляция горячей воды происходит непрерывно, поэтому вышеописанной проблемы с ГВС там не возникает. Правда, в некоторых домах через систему горячего водоснабжения закольцовывают стояк с трубами – полотенцесушителями, которые даже в летнюю жару горячие.
Многих потребители интересует проблема с ГВС после того, как завершился отопительный сезон. Иногда горячая вода пропадает на длительное время. Дело в том, что коммунальные службы обязаны соблюдать правила отопления многоквартирных домов, согласно которым необходимо производить постотопительные испытания систем теплоснабжения (прочитайте также: «Акт гидравлического испытания системы отопления и трубопроводов»). Такая работа не выполняется быстро, особенно если обнаружатся повреждения, которые нужно устранить.
В летний период испытаниям подвергается вся система, обеспечивающая центральное отопление в многоквартирном доме. Коммунальные службы проводят текущие и капитальные ремонтные работы на теплотрассе, отключая при этом на ней отдельные участки. Накануне предстоящего отопительного сезона отремонтированная тепловая магистраль повторно подвергается испытаниям (подробнее: «Правила подготовки к отопительному сезону жилого дома»).
Особенности подачи тепла в многоквартирном доме, детали на видео:
Привычными для многих жильцов многоэтажных домов являются чугунные радиаторы, которые ранее использовались не один десяток лет. При необходимости заменить такую отопительную батарею ее демонтируют и устанавливают аналогичную, которую требует система отопления в многоквартирном доме. Такие радиаторы для централизованных отопительных систем считаются лучшим решением, поскольку они без проблем выдерживают достаточно высокое давление. В паспорте к чугунной батарее указываются две цифры: первая из них говорит о рабочем давлении, а вторая обозначает испытательную (опрессовочную) нагрузку. Обычно это значения — 6/15 или 8/15.
Чем выше жилой дом, тем больше величина рабочего давления. В девятиэтажных зданиях оно достигает 6-ти атмосфер, таким образом, чугунные радиаторы для них подходят. Но когда это 22-этажный дом, то для рабочего функционирования централизованных систем отопления потребуется 15 атмосфер. В таком случае нужны стальные или биметаллические отопительные приборы.
Специалисты не рекомендуют использовать при централизованном отоплении алюминиевые радиаторы — они не способны выдержать рабочего состояния водяного контура. Также профессионалы советуют владельцам недвижимости при проведении капитального ремонта в квартирах в случае замены батарей менять трубы развода теплоносителей на ½ или ¾ дюйма. Обычно они находятся в плохом состоянии и вместо них желательно ставить изделия экопласт.
У некоторых видов радиаторов (стальных и биметаллических) водотоки уже, чем у чугунных изделий, поэтому они забиваются и в дальнейшем теряют мощность. Поэтому в месте подачи теплоносителя в батарею следует установить фильтр, который обычно монтируют перед водомером.
