Инженерное оборудование для дома и участка.

Человек во все времена стремился окружить себя комфортом. Разумеется, то, что сейчас мы вкладываем в это понятие, нельзя сравнить с представлениями первобытного индивидуума об удобстве. До электричества, канализации, газо– и водоснабжения было еще далеко. Тем не менее, уже тогда люди, покорив огонь, стали использовать его для обогрева своего примитивного жилища. Кроме того, на очаге можно было согреть воду и приготовить еду. И это следует считать большим достижением и пусть минимальной, но благоустроенностью.

В настоящее время мы говорим не просто о том, что хорошо бы иметь теплый дом. Наши потребности несоизмеримо выросли. Нам требуется кухня, в которой без горячей и холодной воды, канализации и электричества мы чувствуем себя буквально выброшенными из жизни, потому что нельзя воспользоваться ни микроволновой печью, ни посудомоечной машиной, ни мультиваркой, ни электрическим чайником, в конце концов. Нам необходимы условия и для осуществления гигиенических процедур, для чего мы оборудуем отдельные помещения, в которых устанавливаем не обычный душ, а многофункциональную душевую кабину, не просто емкость для мытья, а джакузи (гидромассажную ванну) со всевозможными эффектами, и отдельный санузел с современным унитазом и биде настолько превратился в обыденность, что уже не кажется верхом комфорта.

Этот перечень без труда можно продолжить, поскольку в наших домах есть стиральные и сушильные машины, телевизоры и компьютеры, утюги и холодильники, кондиционеры и различный электроинструмент и т. д. Одним словом, мы не мыслим себе жизни без воды, электрического тока и газа. В отсутствие этих ставших уже привычными вещей наша жизнь превращается в сплошное мученье – настолько мы отвыкли от костра, стирки на берегу реки, дровяной печи и пр.

При этом одно дело, если мы живем в квартире, в которой уже есть минимальное инженерное оборудование, и совсем другое, если мы строим или купили дом, который находится в стороне от центрального водопровода и канализации и к которому еще только предстоит подвести все коммуникации. Об этом придется позаботиться самим. Конечно, при наличии большого количества свободных денег и отсутствии материальных затруднений это решается очень легко – обращаемся в фирмы соответствующего профиля, заключаем договоры и через некоторое время вселяемся в жилище со всеми удобствами. В случае же ограниченности в средствах хочется свести затраты к минимуму и все, что возможно, сделать собственными силами. Безусловно, есть моменты, например подключение к газовой сети, при реализации которых без специалистов не обойтись, но элементарно установить электрическую розетку, провести водопровод, выкопать колодец (мы ни в коем случае не имеем в виду, что для этого не требуется никаких знаний и сноровки!) и тому подобные действия не просто можно, но и нужно уметь делать самим.

Понятно, что при обустройстве дома и участка появление трудностей неизбежно. Когда только подумаешь, сколько всего необходимо переделать, невольно становится страшно и опускаются руки. Особенно сложно бывает, если не хватает средств. Тем не менее, есть способы, позволяющие справиться с, казалось бы, неразрешимыми ситуациями. В данной книге вы найдете информацию об оборудовании и материалах, которые потребуются для проведения на участок воды, электричества и газа, а в дом – отопления, причем от так называемых бюджетных вариантов до современных. А наши советы помогут не совершать ошибок при выполнении работ при выкапывании колодца, бурении скважины, установке розеток и выключателей, создании автономной системы канализации и т. д.

Однако прогресс не стоит на месте, инженерное оснащение дома и участка включает не только традиционные, но и новейшие виды и способы оборудования, для монтажа которых необходимо ориентироваться во многих областях. И современный отечественный рынок настолько изменился, что без пополнения или обновления уже полученных знаний просто не обойтись. При наличии соответствующего опыта и инженерного образования обеспечение дома необходимыми коммуникациями решается достаточно просто. А что делать, если человек далек от решения подобного рода задач? Он легко может стать заложником рекламы или фирм, не отличающихся добросовестностью. Поэтому важно по крайней мере контролировать процесс инженерного обеспечения дома и участка, ясно представляя себе, какого результата и какими способами вы хотите добиться.

Всем этим вопросам (понятно, что мы не претендуем на всеохватность материала) мы и уделим внимание в нашей книге в надежде, что она поможет читателям хотя бы частично разрешить проблему благоустройства их дома.

Инженерное оборудование для дома и участка

Водоснабжение и канализация.

Инженерное оборудование для дома и участка

Система холодного водоснабжения дома и участка.

Давно канули в Лету времена, когда человек довольствовался водой, набранной из любого источника. Сейчас это неприемлемо, более того, небезопасно, поскольку экологическая среда, окружающая нас, уже давно не такая благоприятная, как в далеком прошлом, когда люди могли себе позволить напиться воды из ближайшего водоема. Кроме того, практически невозможно найти человека, который в любую погоду будет с удовольствием таскать воду в ведрах (заметим, что и выносить придется такое же количество), и хорошо, если из расположенных неподалеку колодца или колонки. Сейчас мы хотим подойти к крану на кухне или в ванной, повернуть вентиль и услышать шум водной струи, которая изливается из трубы, подведенной в жилище; предпочитаем не бегать с лейкой по участку, поливая любимые растения, а воспользоваться шлангом, из которого течет чистая прохладная вода. Одним словом, нам необходимо решить задачу водоснабжения дома и участка, для которого выбор источника в значительной степени зависит от самой системы и наличия в ней определенных сооружений. Все это в совокупности определит, во сколько обойдутся строительство и последующая ее эксплуатация.

Тут перед нами вырисовывается альтернатива – подключиться к централизованной системе во до снабжения, если такова имеется в районе расположения дома, или создать собственную, децентрализованную систему водоснабжения. Независимо от принятого решения, сначала необходимо оформить соответствующие разрешения, после чего приступать к работам. Но в первом случае все ограничится рытьем траншеи и подключением к системе с тем, чтобы завести водопровод в дом, после чего можно будет приступать к установке сантехники и прочего оборудования.

Поскольку возможен и такой вариант решения проблемы водоснабжения, уделим внимание и ему.

Система водоснабжения в условиях централизованной системы включает наружный ввод, прокладку трубопровода, установку сантехнического оборудования и арматуру. Перед осуществлением ввода в уличную водопроводную сеть следует обратиться в соответствующие организации за разрешением и техническими условиями подключения (в последних представлена информация о месте и схеме присоединения, указывается глубина заложения трубопровода (на 50 см ниже глубины промерзания) и другие сведения). Диаметр наружного ввода и трубопровода внутренней системы определяется материалом труб (для стальных и пластмассовых он составляет, как минимум, 20 мм; для чугунных – 50 мм), количеством приборов, предполагаемых к подключению, а также наличием или отсутствием летнего водопровода.

Если дом оборудован подвалом, то ввод осуществляют через его стену, если он отсутствует – то через фундамент посредством канала большего диаметра, чем трубы. Отверстия в нем изолируют водонепроницаемым материалом, для чего используют, например, паклю, жирную глину и цементный раствор. Устройство ввода показано на рисунке 1.

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 1. Схема водопроводного ввода (размеры указаны в миллиметрах): а – индивидуальный дом; 1, 4) вентиль; 2) водомер; 3) сливной кран; 5) подвал; 6) фундамент; 7) трубопровод ввода; 8) цементный раствор; 9) пакля; 10) жирная глина; 11) канал.

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 1. Схема водопроводного ввода (размеры указаны в миллиметрах) (окончание): б – уличный водоразборный колодец; 4) вентиль; 3) сливной кран; 7) трубопровод ввода; 8) цементный раствор; 9) пакля; 10) жирная глина; 11) канал 12) отмостка; 13) люк; 14) скобы; 15) бетонное кольцо; 16) глиняный замок; 17) заземление; 18) труба уличного ввода; 19) прокладка; 20) сварка; 21) хомут.

Во втором случае предстоит найти и оборудовать источник, который снабдит дом и участок свежей водой. Он должен удовлетворять целому ряду требований, в частности обеспечивать:

♦ необходимое количество воды, причем с учетом возрастания объемов ее потребления;

♦ бесперебойную подачу воды;

♦ воду определенного качества (последнее должно соответствовать нуждам потребителя или достигаться посредством очистки, причем не требующей высоких как трудовых, так и материальных затрат);

♦ стабильность экологической системы, которая не будет нарушаться при заборе воды.

Остановить свой выбор на том или ином источнике холодного водоснабжения можно только после тщательного обследования водных ресурсов, характерных для местности, в которой расположен объект, т. е. дом и участок. Природные источники воды представлены двумя группами:

♦ поверхностными, включающими моря, реки, ручьи, озера, водохранилища, болота, пруды, ледники, родники, гейзеры;

♦ подземными – водоносными слоями и бассейнами грунтовых вод.

Если происхождение первых не вызывает вопросов (кроме того, в качестве источника питьевой воды из представленного перечня всерьез можно рассматривать только родники, ведь не на каждом участке бьют гейзеры и сползают ледники), то на вторых необходимо остановиться более подробно, поскольку от них зависит тот или иной источник, выбранный для системы холодного водоснабжения.

Подземные воды формируются за счет атмосферных осадков (это не только дождь или снег – сюда входят иней, роса, град), которые образуются за счет испарения влаги из водоемов и почвы и при выпадении проникают в грунт (отсюда их название), где и фильтруются (рис. 2). Слой породы, в котором аккумулируются и перемещаются грунтовые воды, называется водоносным пластом; водонепроницаемые слои, залегающие ниже него, – водоупором.

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 2. Схема образования подземных вод: 1, 3) грунтовые воды; 2) артезианская вода; 4) межпластовые воды; 5) поверхностный слой грунта; 6) песчаный и каменистый слой; 7) глиняный водоупорный горизонт; 8) известняки.

(Попутно заметим, что мнение если не о стерильности, то по крайней мере о высокой чистоте атмосферной воды относится к области заблуждений (можно говорить только об относительной чистоте). Дело в том, что капли воды загрязняются микроорганизмами и различными веществами, присутствующими в воздухе. Но достоинство у этих вод есть – мягкость, поскольку в них содержится минимальное количество минеральных солей.).

Атмосферная вода минует водопроницаемые слои грунта и доходит до плотного водоупорного слоя (горизонта), образованного отложениями жирной глины, причем если они имеют выраженный уклон, то грунтовые воды заполняют более низкие места, в результате чего образуются ключи. В некоторых случаях вода собирается между водоупорными пластами и, находясь под их давлением, выходит струйками. Если на поверхности земли она появляется на ровном месте и выбрасывается под небольшим напором, то такие ключи носят название восходящих; если вода стекает в низменные участки, например в овраг или обрыв, то образующийся ключ называется нисходящим.

Скважины и колодцы, выполненные в соответствии с гидрогеологическими и санитарными правилами, не гарантируют, что добытая из них вода окажется качественной. В настоящее время в скважине глубиной до 50 м можно обнаружить следы фенола и других вредных веществ.

От формы водоупорного слоя зависит больший или меньший объем накопленной воды, которая формирует водоносный горизонт, могущий содержать примеси песка, мельчайших частиц различных пород (глины, гравия и др.).

Строение грунта определяет количество водоносных горизонтов, которые залегают на разной глубине. От последнего обстоятельства зависит, каким именно способом будет обеспечиваться водоснабжение участка – будет ли это отрытый колодец или пробуренная скважина.

Вода, находящаяся от поверхности земли на различной глубине, именуется по-разному. Она называется верховодкой, если глубина залегания воды составляет до 4 м; почвенной водой – при глубине до 10 м; грунтовой – при глубине до 40 м; артезианской – при глубине более 40 м.

В соответствии с принятыми нормами участок, на котором предполагается выкопать колодец, должен находиться не менее чем в 50 м от выгребных ям, компостной кучи, уличного туалета и т. д. От крупных дорог его должны отделять, как минимум, 30 м.

Верховодка в качестве источника водоснабжения не подходит, поскольку содержит небольшие запасы (до нескольких тонн) воды, объем которых варьируется в значительных пределах, так как зависит от количества выпавших в данном регионе осадков. Кроме того, верховодка не имеет сверху водоупорного слоя, вследствие чего «обогащается» загрязненными поверхностными водами, и поэтому не может быть использована для питья. Основным источником водоснабжения являются глубоко залегающие межпластовые воды (см. рис. 2), запасы и качество которых стабильно высокие.

Современные владельцы участков и домов, как и их предки, используют воду подземных источников, которую добывают, устраивая колодцы. К сожалению, колодезная вода не всегда удовлетворяет требованиям санитарных норм. Поэтому нередко приходится бурить глубокие скважины, доходящие до артезианских водоносных слоев, качество воды которых соответствует принятым стандартам. Помимо этого, уровень артезианской воды не колеблется и не зависит от метеоусловий и времени года (ее температура равна 7—12 °С).

Надо признать, что бурение скважины – дело не только не простое, но и затратное. Кроме того, если речь идет об еще не обустроенном участке (именно с этой целью территорию обследуют, разрабатывают проект в том числе и водоснабжения еще до строительства дома), на который можно пригнать тяжелую технику и выполнить все работы, то при наличии материальных ресурсов это вполне выполнимо. А если участок небольшой или дом и хозблок уже выстроены, сад посажен, ограда установлена, то это весьма проблематично и дорого. В таких случаях выход только один – применение современных средств очистки воды, способных довести ее до состояния, пригодного для употребления. Таким образом, ситуации бывают разные, отсюда и способы разрешения проблем также не совпадают.

Выбирая тип вертикального водоснабжения, необходимо принимать в расчет ряд параметров, а именно:

♦ глубину залегания водоносных пластов;

♦ условия их пополнения;

♦ положение участка с точки зрения санитарии, с тем чтобы исключить риск попадания в грунтовые воды бытовых или промышленных стоков;

♦ состояние грунта в зоне установки источника водоснабжения (не должно быть никаких предпосылок (размыва, оползания) к его деформации, могущей разрушить конструкцию).

Если забота о водоснабжении в городской квартире предполагает установку санитарно-технических приборов (ванны, унитаза, кухонной мойки), то решение этой проблемы в индивидуальном построенном доме значительно сложнее и предполагает несколько возможных сценариев.

Подземные воды классифицируются на безнапорные и напорные (к ним относятся артезианские). Одни выходят на поверхность и бьют в виде ключей, другие – залегают на большой глубине и их приходится поднимать принудительно с помощью насосов. В первых случаях источником становится поверхностный родник, над которым сооружается каптажная (от фр. captage, от лат. capto – «ловлю, хватаю») камера, т. е. сооружение водозабора (это так называемый ключевой колодец), в других – колодец (шахтный, если водоносный горизонт находится на глубине не более чем 8 м от поверхности земли), в третьих – скважина (буровая шахта глубокого заложения, если водоносный пласт расположен на глубине до 100 м от уровня земли). Рассмотрим по порядку, каким образом они сооружаются.

1. Конструктивно наименее сложным является ключевой колодец, который можно устроить, если поблизости от дома грунтовая вода выходит на поверхность (хотя следует признать, что это встречается достаточно редко). Для его строительства не потребуется сложной техники, дорогих материалов и соответственно финансовых и трудовых затрат. Каптажные камеры можно сложить из подручных материалов, например камней, древесины и т. п. В зависимости от того, над каким ключом сооружается камера, различают ключевые колодцы двух типов – восходящий и нисходящий.

Колодец или скважина, устроенные на участке, обязывают застройщика содержать их в чистоте, чтобы не допустить загрязнения колодезной воды. Поэтому рядом с ними запрещено мыть машины, держать животных, заниматься бытовыми делами вроде стирки или мытья посуды.

Чтобы построить восходящий ключевой колодец (рис. 3), необходимо выполнить работы в такой последовательности:

♦ выбрать место, подготовить его, расчистив и углубив;

♦ установить в углубление короб подходящего размера (резервуар). Это могут быть бочка без дна, бетонное кольцо, сруб и т. п. Его край должен непременно располагаться ниже уровня воды, поднимаемой ключом. Если высота резервуара намного превышает уровень возможного подъема воды, то в нем необходимо предусмотреть сливное отверстие, через которое избыточная вода будет уходить по переливной трубе;

♦ выложить стенки кирпичом;

♦ создать глиняный замок, т. е. промежутки между коробом и грунтом замазать мятой жирной глиной слоем не менее 20 см и уплотнить;

♦ для предупреждения размывания замазки заделать ее плитняком или засыпать щебнем (гравием);

♦ покрыть дно колодца промытым крупным речным песком, гравием или щебнем, насыпав их слоем 10–15 см;

♦ выполнить в резервуаре сливное отверстие. Это условие относится к обязательным и объясняется тем, что при его отсутствии под воздействием давления массы воды она начнет искать другой выход и, обнаружив его, будет либо сливать туда избыток воды, либо вообще перестанет наполнять резервуар;

♦ закрепить в коробе лоток, с которого можно будет набирать воду, не загрязняя проточную струю тарой;

♦ поместить на горловину резервуара крышку для защиты его от попадания пыли, мусора, насекомых и пр.;

♦ выполнить отмостку вокруг каптажной камеры, по которой будут стекать атмосферные осадки, минуя резервуар. Прежде чем положить кирпич, бетон или другое покрытие, следует сделать глиняный замок из мятой жирной глины;

♦ обнести колодец ограждением, расположив его на расстоянии 3–4 м от колодца (если есть возможность, построить вокруг колодца павильон);

♦ выкопать канаву для вытекающей из колодца воды. Она должна иметь такую глубину, чтобы вода не переливалась через край и не перенасыщала окружающий грунт. Необходимо предупредить размывание канавы, для чего надо укрепить ее глиняным замком, поверх которого уложить плитняк или другой материал.

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 3. Ключевой колодец восходящего типа (размеры указаны в миллиметрах): 1) перекрытие; 2) слой гидроизоляции; 3) ходовые скобы; 4) кирпичная кладка; 5) вентиляционная труба; 6) переливная труба; 7) водозаборная труба; 8) вентиль; 9) фильтр; 10) обратный гравийный фильтр; 11) бетонное кольцо.

Материал резервуара для нисходящего колодца (рис. 4) может быть любым, но обязательное условие – его дно должно быть выполнено из дерева, кирпича или бетона, чтобы устранить контакт между грунтом и прибывающей из источника водой.

Для теплоизоляции колодца или скважины на зиму допускается использовать натуральные материалы (опилки, стружку и др.). Применение пенополистирола, стекловаты и других синтетических утеплителей запрещается. При этом ни те, ни другие не должны попасть в воду.

В остальном устройство нисходящего колодца практически не отличается от описанного выше, да и принцип забора воды сохраняется, с той лишь разницей, что в колодце нисходящего типа вода попадает в резервуар не снизу, как в восходящем колодце, а со стороны боковой стенки. Поскольку она может быть загрязнена частицами грунта, то возникает необходимость ее фильтрации. Для этого поперек водоносного слоя следует устроить дренажную стенку из щебня, гравия или чистого речного песка, а также разделить короб на две части, возведя поперек тока воды перегородку из любого подручного материала. Вода поступает в первое отделение (назовем его приемным), отстаивается и, достигнув верха перегородки, переливается во второе отделение, оттуда течет по сливному отверстию и через переливную трубу поступает в водоотводную канаву.

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 4. Ключевой колодец нисходящего типа (размеры указаны в миллиметрах): 1) ходовые скобы; 2) кирпичная кладка; 3) вентиляционная труба; 4) перекрытие; 5, 14) дренаж; 6) гравийный фильтр; 7) водоносный горизонт; 8) глиняный замок; 9) сливная воронка; 10, 15) водозаборная труба; 11) переливная труба; 12) водоотводная канава; 13) открылки.

Каптажную камеру следует регулярно осматривать, устранять дефекты, очищать, а на зиму утеплять.

2. Другой достаточно простой и дешевый способ – выкопать колодец, глубина которого обычно достигает 10–15 м. Но надо помнить, что колодец обеспечит примерно 200 л воды в час, после чего должно пройти время, чтобы он снова наполнился. Такого количества воды достаточно для бытовых нужд (приготовления пищи, мытья посуды) и полива огородных грядок, причем эти действия не могут совершаться одновременно. Кроме того, прежде чем использовать колодезную воду для питья, ее следует отдать на химический и бактериологический анализ, чтобы убедиться в том, что она не содержит опасных веществ, например солей тяжелых металлов и иного, а также болезнетворных микроорганизмов (к слову сказать, подобные анализы необходимо проводить регулярно).

Колодцы, в которых для подъема воды устраивают шахты (из древесины, кирпича, бетона и железобетона), называются шахтными (рис. 5). Конструктивно они состоят из таких частей, как:

♦ оголовок – это наземная часть, которая предназначена для защиты воды от пыли, мусора, животных, а зимой препятствует обледенению колодца. Сверху на оголовок кладут крышку, которая с одной стороны должна плотно закрывать отверстие, а с другой – легко удаляться (сдвигаться, подниматься и т. п.), давая возможность беспрепятственно набирать воду;

♦ ствол, представляющий собой собственно шахту колодца. Это самая длинная и прямая его часть. Она бывает разной формы – круглой (самая оптимальная), квадратной (самая простая в реализации), прямоугольной и даже шестигранной (все зависит от личных вкусов и предпочтений) – при поперечном сечении 1–1,5 м, что является удобным при выполнении работ. Чтобы грунт не осыпался со стен шахты и не засорял воду, их укрепляют, отделывая деревянными, кирпичными, бетонными стенками, которые должны максимально плотно укладываться друг на друга, чтобы не допустить попадания в колодец верховодки, перенасыщенной влагой почвы и пр.;

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 5. Устройство шахтного колодца: 1) крышка; 2) отмостка; 3) глиняный замок; 4) стенки; 5) водоносный слой; 6) водоупорный слой; 7) донный фильтр.

♦ водоприемная часть – это нижняя часть ствола, которая служит резервуаром для воды. Она может иметь разную глубину, но, как правило, это 2 м. Эту часть конструкции колодца необходимо выполнить из самого устойчивого к неблагоприятным условиям эксплуатации материала;

♦ зумпф, или нижняя часть водоприемного ствола, которая устраивается в тех случаях, когда производительность водоносного горизонта недостаточна. Для сбора воды зумпф располагают ниже водоносного слоя, выполнив его в виде шатра, благодаря чему водоприемная часть колодца значительно увеличивается.

Строительство шахтного колодца возможно в различных грунтах, но важно знать свойства каждого из них и соблюдать технику безопасности. В зависимости от глубины колодца и качества грунта выбирают разные технологии для сооружения колодца.

При небольшой глубине залегания водоносных пластов под колодец выкапывают шахту (проще всего построить колодец в плотных грунтах), из которой вручную или механизированным способом выбирают грунт и обустраивают ствол в виде деревянного сруба или вертикального канала, обложенного кирпичом, природным камнем или выполненного из бетонных, железобетонных колец (колодцы из кирпича, камня и бетонных колец называют трубчатыми – по форме ствола, который бывает круглым и напоминает трубу).

Технология строительства колодца с деревянным срубом (рис. 6) включает следующие этапы:

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 6. Деревянный шахтный колодец (размеры указаны в миллиметрах): 1) песок; 2) щебень (гравий); 3) уровень воды; 4) отмостка; 5) гравий; 6) глиняный замок; 7) ворот; 8) навес.

♦ подготовку шахты. Для этого выкапывают котлован на всю глубину, чтобы было удобно осуществлять работы с наружной стороны сруба. При этом следует укреплять стенки щитами опалубки или делать их с откосами, чтобы предотвратить осыпание мягкого грунта. Кроме того, важно не допустить повышения давления на стенки шахты, поэтому весь вынутый грунт надо складывать на расстоянии не менее 10–15 м от места строительства;

♦ изготовление сруба. Древесину для него следует подбирать устойчивую к влаге, гниению, без каких-либо дефектов (например, сучковатости) и обязательно здоровую, не поврежденную насекомыми или грибами. Чем качественнее будет древесина, тем дольше она прослужит, поскольку замена венцов в колодце – работа тяжелая, требует много времени и затрат. Для части, в которой будет стоять вода, применяют бревна сечением 160–180 мм, для надводной части – более толстые, сечением 220 мм (это вызвано тем, что она в большей степени подвержена разрушению). Бревна можно заменить брусом сечением 150 X 150 мм, тем более что в этом случае выполнить перевязку в углах будет легче (это имеет значение, если строитель не профессиональный плотник). Древесина для сруба должна иметь влажность 10–15 %, чтобы при намокании она разбухла и уплотнила все соединения.

Из пород древесины наиболее пригодны дуб и лиственница, срок службы которых составляет не менее 20 лет (этот материал труден в обработке); подходит и сосна (она используется чаще всего в силу технологичности материала и доступности по цене), которая сохранится 15–20 лет.

Сруб для колодца рубят на подготовленной площадке, соединяя его по углам «в обло» или «в лапу» (второй способ сложнее, но экономичнее), практикуют и шиповые соединения;

♦ установка сруба. После того как шахта отрыта, ее дно выравнивают, просачивающуюся воду вычерпывают ведрами или откачивают с помощью насоса, после чего кладут первый венец. Если в месте сооружения колодца грунты слабые, то для предупреждения просадки сруба под него подкладывают крупный плитняк.

При монтаже венцов необходимо следить за тем, чтобы они ложились строго горизонтально. Если поступающая вода выталкивает венец наверх, его надо пригрузить, уложив последовательно второй венец и последующие. Венцы должны ложиться плотно, для чего их упрессовывают барсиком – деревянным молотком (удары наносят не по бревнам, а по деревянной прокладке, которая предохранит кромки бревен и пластин от деформации). Чем меньше зазор между венцами, тем дольше они прослужат без ремонта. При монтаже венцов категорически запрещено использовать изоляционные материалы, поскольку они быстро загнивают, что негативно скажется на качестве колодезной воды. Кроме того, ни в коем случае нельзя обрабатывать венцы антисептиками.

По мере возведения сруба постоянно контролируют его вертикальность по всем углам. Эти действия продолжают до тех пор, пока все венцы не окажутся на своем месте.

Если вода будет поступать через дно, то швы между венцами с наружной стороны затирают мятой жирной глиной и тщательно выравнивают. После пяти-шести венцов дно колодца покрывают слоем гравия, щебня или промытого речного песка толщиной 15–25 см, которые будут фильтровать воду.

Если вода заполняет колодец через боковые стенки, то замазывать швы не требуется, напротив, в стенках на уровне воды необходимо просверлить отверстия, а промежуток между срубом и грунтом заполнить щебнем или гравием, слой которых также должен составлять 20 см, а высота – на 10 см выше уровня воды. Швы между венцами, расположенными выше, промазывают глиной. Ею же заполняют и зазор между срубом и стенками шахты и тщательно утрамбовывают.

Ежегодно колодец положено ремонтировать, очищать и дезинфицировать. Домовладелец должен осуществлять это на добровольных началах, а также по первому требованию служб санитарного надзора. При этом обрабатывают колодец, воду, ведро, цепь и пр.

Сруб может быть опущен не только отдельными венцами (в этом случае бревна собранного сруба нумеруют, как правило, римскими цифрами, указывая сторону и порядковый номер венца, например: I–I, I–II, I–III, I–IV и т. д. и собирают в шахте в нужной последовательности), но и полностью. Чтобы он не перекосился, с внутренней стороны по углам или с противоположных сторон прибивают толстые доски, которые потом удаляют.

Чтобы сруб сохранял устойчивость и самопроизвольно не опускался, через пять-шесть венцов (конструкция получается еще более прочной, если располагать залоги в двух смежных венцах) устраивают залоги (рис. 7).

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 7. Установка залогов: 1) залог; 2) опора.

Это бревна одного из венцов, длина которых на 30–50 см больше остальных. Залоги фиксируют в углублениях, проделанных в стенках шахты. При слабых грунтах под залоги рекомендуется подкладывать опоры (камни, куски затвердевшего бетона и т. п.);

♦ оформление надземной части сруба. Вокруг верхнего венца подземной части укладывают бревна, по которым из досок делают настил, причем его края должны покрывать промежуток между срубом и шахтой, засыпанный грунтом. Как только надземная часть сруба (оголовок) будет установлена, настил засыпают грунтом, планируя площадку в сторону, противоположную колодцу, поверх выполняют глиняный замок (если его делают по всей высоте сруба, то толщина глиняного замка может составлять 15–20 см; если его располагают лишь вокруг верхней части ствола колодца (на высоте 1–1,5 м), то толщина слоя глины должна доходить до 30–50 см) и отделывают площадку вокруг оголовка отмосткой из какого-либо твердого материала, например из натурального камня, бетона и т. п.

С боков устанавливают стойки для ворота с прикрепленным ведром и навеса, который должен защищать колодец от атмосферных осадков.

Поскольку большую часть времени колодец бывает закрытым, то в нем застаивается воздух, что придает воде неприятный запах. Поэтому важно вентилировать колодец, для чего в него вставляют трубу, которая возвышается над оголовком на 1–1,5 м и не доходит до уровня воды 15–20 см. Кроме того, примерно через каждый метр желательно перфорировать трубу. Сверху стояк закрывают сеткой и колпаком, которые не позволят попадать в колодец осадкам, пыли, насекомым и пр.

Отличительной особенностью описанного способа строительства колодца является то, что все работы ведут один-два человека, находящиеся с внешней стороны сруба.

Воспользоваться представленным выше методом проведения работ при большой глубине залегания водоносных слоев практически невозможно (нельзя предотвратить осыпание грунта со стенок шахты, что опасно для рабочих, осуществляющих сооружение колодца), поэтому прибегают к опускному способу строительства колодца, при котором ствол постепенно наращивают венцами сруба сверху, которые погружаются все глубже под собственной тяжестью по мере того, как из-под них выбирается грунт. Такой способ рекомендован при устройстве колодца глубиной до 40 м и более. Рассмотрим его на примере устройства колодца-сруба, но прежде уделим внимание особому приспособлению, которое называют опускной рамой (рис. 8).

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 8. Опускная рама: а – с заостренными ножками; б – с режущими ножами; 1) из листовой стали; 2) из полосовой стали; 3) из уголковой стали.

Материалом для рамы служат те же бревна или брусья. Ее размеры превышают габариты рядовых венцов, она оснащена заостренными ножками или имеет ножи, изготовленные из стали (листовой, полосовой или уголковой), благодаря которым грунт легче срезается. Следовательно, и работа по опусканию сруба ускоряется.

Кроме того, надо помнить о нескольких важных моментах:

♦ во время работы необходимо постоянно следить за тем, чтобы сруб не отклонялся от вертикали. Малейший перекос немедленно устраняется;

♦ между срубом и стенками шахты надо оставлять небольшой промежуток – так удобнее действовать;

♦ подкапывать грунт сразу на три или четыре венца;

♦ сначала внутри колодца отрыть яму глубиной 50–60 см, в которую отбрасывать грунт, выбранный из-под сруба, и поднимать его наверх. Это имеет и еще один плюс: когда подкоп ведут от середины к периферии (от центра колодца к венцам), то сруб ножами срезает грунт и своим весом выдавливает его в середину углубления, облегчая работу.

Опускной метод устройства колодца реализуют в такой последовательности:

♦ выкапывают котлован глубиной 3–6 м, извлекая грунт лопатами или, если есть возможность, используют экскаватор (на большом неосвоенном участке) или мини-экскаватор (bobcat), если территория не позволяет развернуться тяжелой технике. Вынутый грунт складируют в стороне от места работ, чтобы он не оказывал давления на почву и не вызывал осыпания стенок котлована;

♦ планируют дно котлована, придавая ему горизонтальность;

Если колодец или скважина оказались загрязненными химическими веществами, если вода перестала прибывать, если трубы, шахта или оголовок колодца пришли в негодность, домовладелец должен ликвидировать водозаборное сооружение, засыпать его глиной и уплотнить.

♦ в заданном месте кладут опускную раму или нижний венец сруба (диаметр бревен одного или нескольких венцов должен быть примерно на 5 см больше остальных, причем уширение должно располагаться с внешней стороны, благодаря чему глиняный замок, нанесенный потом на венцы, не раскрошится и не вытрется грунтом во время движения сруба вниз) и контролируют ее строительным уровнем;

♦ последовательно укладывают рядовые венцы в соответствии с их номерами, уплотняют их, припрессовывая деревянным молотком, и отвесом проверяют вертикальность всей конструкции. Действуя таким образом, доводят сруб до поверхности земли. Здесь надо заметить, что для периодической проверки вертикальности сруба и корректировки ее требуется достаточно много времени. Чтобы оптимизировать работу, сруб опускают по направляющим (рис. 9).

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 9. Установка направляющих для сруба: 1, 2) направляющие; 3) бревно; 4) кол; 5) скобы.

Для этого по углам с внешней стороны сруба устанавливают толстые доски и прибивают их к каждому венцу. Для еще большей надежности и жесткости конструкции посередине стенок сруба тоже можно прикрепить направляющие. Далее сруб вплотную к направляющим обкладывают бревнами, забивают в образуемые ими углы колья диаметром 8—10 см и фиксируют их скобами. В результате получается контур, вдоль которого перемещаются направляющие. Все это в совокупности обеспечивает строго вертикальное движение сруба и экономит время. По окончании работ направляющие из грунта не извлекают, хотя они создают неудобства при последующем ремонте сруба: если требуется заменить сгнившие венцы, направляющие выпиливают;

♦ уплотняют пазы между венцами жирной глиной, которую намазывают заподлицо с бревнами или брусьями и тщательно разравнивают;

♦ фиксируют сруб изнутри толстыми досками, прибивая их по углам. Это необходимо для того, чтобы венцы при опускании не разорвались;

В последние годы на смену деревянным венцам пришли бетонные кольца. Они удобны не только тем, что долговечнее древесины, легче в монтаже, но и тем, что никак не влияют на качество воды, не придают ей никакого привкуса. Но покупать их следует у крупных производителей.

♦ выбирают грунт из-под стенок сруба и подают его наверх. Если поначалу можно действовать вручную, то по мере углубления колодца необходимо применять другие способы для извлечения грунта. Для этого подготавливают прочные емкости (бочки, бадьи и т. п.), стальной трос или канат с крюками и хомутами, которые не дадут емкости сорваться, грузоподъемностью до 500 кг (диаметр первого составляет 15–20 мм, второго – 30–45 мм). Ежедневно перед началом работ и после обеда это оборудование проверяют, для чего наполняют камнями и, как минимум, 3 раза, опускают в шахту и поднимают. Если нет специальных подъемных механизмов, устанавливают треногу с блоком (рис. 10), через который перекидывают трос или канат, и вручную поднимают емкости с водой и грунтом на поверхность;

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 10. Тренога.

♦ после того как ствол колодца закончен, на дне устраивают донный фильтр из песчано-гравийной смеси, насыпав ее слоем толщиной 20–25 см. Если вода поступает и через стены сруба, в нем проделывают отверстия;

♦ оформляют оголовок колодца и прилегающую площадку.

В заключение необходимо сказать, что таким же способом (опускным) устраивают не только шахтный колодец с деревянным срубом, но и трубчатый колодец с железобетонными кольцами, диаметр которых подбирают так, чтобы внутри могли работать одновременно два человека. Обычно это кольца высотой 60–90 см и диаметром 100–150 см. Этот способ вполне практичный, менее трудоемкий, поскольку используются готовые кольца, а не изготавливается сруб, но применим только при близком залегании водоносных слоев (до 6 м). Бетонный колодец обойдется дороже деревянного, но он имеет целый ряд важных преимуществ, поскольку соответствует санитарным нормам; бывает герметичным и не пропускает внутрь верховодку; более легок в уходе, так как гладкие стенки без труда освобождаются от слизи и т. п.

Последовательность же действий практически не отличается от представленной ранее:

♦ подкапывают грунт по периметру кольца, опускают его;

♦ устанавливают очередное кольцо и т. д.;

♦ фиксируют кольца между собой стальными скобами длиной 20 см, располагая их как с внешней, так и с внутренней стороны и загибая концы. Если в кольцах отверстия под скобы отсутствуют, то их просверливают;

♦ заделывают стыки между кольцами цементным раствором;

♦ если вода поступает не только снизу, но и сбоку, то в боковых стенках кольца проделывают отверстия;

♦ в последнюю очередь обустраивают оголовок и прилегающую площадку.

Для строительства трубчатого колодца применяют не только железобетонные кольца. Их выкладывают кирпичом (красным или пережженным – так называемым железняком; силикатный кирпич для этой цели не подходит) или природным камнем (известняком или песчаником) с использованием цементного раствора. Находят применение и валунам, которые для удобства кладки раскалывают на более мелкие фрагменты. Для приготовления раствора берут чистый речной песок. Кроме того, необходимы анкеры, арматура, скобы и круглые рамы (стальные, деревянные или железобетонные).

Рассмотрим последовательность действий при устройстве кирпичного колодца:

♦ подготовка круглых рам соответствующего диаметра (от 1 м и более). Одна из рам (нижняя) называется основной, другие – промежуточными и верхней. Материалом для нижней рамы служат металл, железобетон или дерево. Ее наружный диаметр примерно на 50–60 мм больше диаметра остальных рам. Кроме того, она бывает самой прочной (ее толщина составляет 80—100 мм) и тяжелой. Ширина основной рамы зависит от толщины кирпичной кладки: если ее выполняют в один кирпич, то рама должна быть шириной 250 мм, если в полтора кирпича – 370 мм. С наружной стороны к ней прикреплен стальной нож.

Промежуточные и верхняя рамы чаще всего бывают деревянными, толщиной 80 мм, по ширине они также могут совпадать с шириной кладки или быть немного уже, чтобы была возможность заполнить швы цементным раствором (второй вариант предпочтительнее).

Чтобы сделать кладку максимально прочной, рамы скрепляют анкерами или арматурными стержнями диаметром не менее 15 мм, концы которых имеют резьбу длиной 150 мм, а также шайбами и гайками. Для установки металлического крепежа в рамах просверливают отверстия: в нижней и верхней по 6 шт., в промежуточных – 12 шт. (здесь необходимо вспомнить школьный курс геометрии, чтобы разделить окружность на 6 и 12 частей соответственно), причем отверстия в разных рамах должны совпадать. В таких случаях прибегают к пакетному методу, при котором детали помещают друг на друга и сверлят одновременно.

Поскольку предполагается использовать колодезную воду не только для полива огорода, но и для питья, то нельзя при его строительстве использовать низкосортный цемент, ствол из которого размоется и начнет пропускать грунтовые воды. Подойдет портландцемент М500.

После осуществления всех подготовительных работ приступают к монтажу рам. На анкер до упора накручивают гайку, надевают шайбу, вставляют в отверстие в нижней раме, надевают шайбу, закручивают гайку и повторяют эту операцию еще 5 раз. Точно так же действуют, соединяя основную раму с очередной промежуточной и т. д. В результате должна получиться конструкция, как на рисунке 11;

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 11. Конструкция из рам: 1) нижняя рама; 2) шайба; 3) гайка; 4) анкер; 5) промежуточная рама.

♦ рытье котлована и тщательное выравнивание его дна;

♦ установка рамной конструкции (основной и первой промежуточной), контроль ее горизонтальности и корректировка положения при возникновении такой необходимости;

♦ жесткая фиксация рам с помощью бревен, досок и другого подручного материала;

♦ выполнение кирпичной кладки, которую ведут обычным способом, т. е. на нижней раме расстилают слой цементного раствора (1: 2 или 1: 3) толщиной 10 мм и кладут первый ряд кирпичей, предварительно смоченных водой. Первые 2 ряда тычковые. При этом между кирпичами с внешней стороны возникает зазор, который следует заполнить раствором и кирпичными обломками. Последующие ряды можно класть как тычками (рис. 12), так и перемежая ложки двумя кирпичами, положенными тычком (рис. 13), главное – соблюдать перевязку швов.

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 12. Схема круглой кладки из тычков.

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 13. Схема круглой кладки из тычков и ложков.

Чтобы колодец получился идеально круглым, желательно изготовить шаблон (рис. 14). Он имеет вид кольца, собранного из двух половинок, которые соединяются клиньями (их вставляют в хомуты, которые предварительно прибивают к кольцу). Для удержания кольца в середине укладываемого ряда кирпичей применяют крючки. По мере кладки шаблон перемещают. Чтобы он свободно извлекался, кладка не должна доходить до него ближе чем на 5 мм.

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 14. Шаблон.

Для усиления кладки через 3–5 рядов рекомендуют протягивать по 2 ряда проволоки диаметром 2–5 мм, отступив от краев кирпича 30–50 мм.

Примерно за 5 см до установки промежуточной рамы кладку приостанавливают, монтируют конструкцию из 12 анкеров, закрепляя их описанным ранее способом, проверяют ее вертикальность и горизонтальность, плотно заполняют зазор между кладкой и рамой цементным раствором (1: 3), смешав его с гравием или щебнем. Чтобы рамы ложились ровно и плотно, в кирпичах необходимо заранее вырубить гнезда под анкера с шайбами и гайками.

Если предполагается поступление воды со стороны боковых стенок, то в кладке следует выполнить окна размером 500 × 200 мм, чтобы потом поместить в них фильтры из пористого бетона.

Поскольку за готовым колодцем будет необходимо ухаживать (очищать от слизи и пр.) и спускаться в него для осмотра и ремонта, еще на стадии кладки следует предусмотреть установку скоб на глубину 120 мм (в неглубокий колодец можно опускать лестницу), размещая их вразбежку с расстоянием между ними 20 см (рис. 15) и предварительно покрыв их водостойкой краской;

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 15. Размещение скоб на стенках колодца.

♦ оштукатуривание стенок колодца между нижней и промежуточной рамами цементным раствором (1: 1 или 1: 2), который должен иметь консистенцию густой сметаны. Его наносят за один раз, сверху вниз, раз равнивают полутерком и заглаживают кельмой. Чтобы получить ровную гладкую стенку, устанавливают горизонтальные или вертикальные маяки из реек толщиной 40–60 мм, причем их следует расположить напротив анкеров. Оштукатурив первую полосу между маяками, переходят к очередной, удаляют маяк, заполняют образовавшийся промежуток раствором и т. д. Если кольца выполнены из дерева, то их обычно не штукатурят. Если же возникает такая необходимость, то на ее поверхность надо прикрепить металлическую сетку (в крайнем случае набить гвозди и оплести их проволокой), которая будет удерживать раствор. Главное, чтобы металлические элементы были полностью закрыты штукатуркой – это защитит их от коррозии;

♦ выемка грунта;

♦ опускание конструкции. При этом необходимо периодически контролировать ее;

♦ кладка следующей захватки (промежутка между рамами), ее оштукатуривание и т. д.;

♦ оформление оголовка (в нем обязательно ставят промежуточные кольца, соединенные анкерами) после того, как трубчатый кирпичный колодец будет опущен на расчетную глубину, установка опор, ворота, навеса и пр. Для предупреждения его произвольного опускания под нижнее кольцо подкладывают бетонные или каменные плиты, причем они должны примерно на 20–50 см выходить за внешнюю стенку колодца;

♦ очистка дна колодца с последующим засыпанием его гравийно-песчаной смесью, если вода будет поступать в колодец снизу. В таком случае необходимо заложить окна, оставленные в стенах колодца.

Схема строительства трубчатого кирпичного колодца представлена на рисунке 16.

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 16. Устройство кирпичного колодца (размеры указаны в миллиметрах): 1) кладка; 2) анкер; 3) скоба; 4) арматурный стержень; 5) диск; 6) ворот; 7) колесо; 8) рукоять; 9) опора.

По такой же технологии устраивается колодец из натурального камня (рис. 17), причем сделать это гораздо сложнее, поскольку в отличие от кирпича, имеющего стандартные размеры, камень приходится подгонять, придавая ему необходимую форму. Важно особое внимание уделять перевязке камней, армировать кладку проволокой через каждые 150–200 мм по высоте. Кроме того, надо учесть, что раствора для кладки и оштукатуривания потребуется больше.

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 17. Фрагмент стенки колодца из природного камня: 1) нож; 2) основное кольцо; 3) гайка; 4) шайба; 5) анкер; 6) промежуточное кольцо.

Сложнее всего действовать тогда, когда водоносные слои залегают на значительной глубине, поскольку нужно извлекать из шахты большое количество грунта, или когда грунты насыщены водой. В таких случаях устраивают буровые колодцы, названные так потому, что под них бурят скважины. Здесь заметим, что проектирование и устройство бурового трубчатого колодца – это прерогатива специальных организаций, поскольку для этого необходимо специальное оборудование, которым вряд ли располагает рядовой застройщик. Останавливаться подробно на том, как именно это делается, не имеет смысла. Поэтому в порядке информации ограничимся общими сведениями.

Итак, буровой колодец – это скважина, перпендикулярно ориентированная относительно потока подземных вод. Если скважина глубокая, то ее стенки укрепляют обсадными металлическими трубами (предпочтительны бесшовные горячекатаные), при небольшой глубине используют керамические или асбоцементные трубы. Внутренний диаметр обсадной трубы определяется типом оборудования для подъема воды (насоса, насосной станции и др.), но должен быть, как минимум, 120 мм. По мере бурения диаметр обсадных труб становится меньше, а зазоры между участками труб уплотняют раствором на основе специального тампонажного портландцемента.

Верхняя часть скважины (устье колодца) оформляется оголовком, возвышающимся над поверхностью земли на 80—100 см и защищающим ее от загрязнений (с этой целью к нему прикрепляют крышку). Одновременно на нем монтируется водоприемное оборудование. Оголовок окружает отмостка шириной не менее 2 м, спланированная с уклоном в направлении расположения водоотводной канавы. Кроме того, колодезная шахта оснащается вентиляционной трубой, поднимающейся над уровнем земли не менее чем на 2 м.

Традиционная технология устройства буровых колодцев не лишена недостатков, в частности стальные обсадные трубы постепенно разрушаются вследствие коррозии, что приводит к попаданию в воду ржавчины; по той же причине в стенках труб возникают отверстия, через которые в скважину проникает вода из верхних пластов (или даже из очистных сооружений, построенных на соседнем участке), что снижает качество питьевой воды; вода из верхних пластов нередко содержит примеси в виде песка, частиц глины, которые заиливают трубу, уменьшая ее просвет. Поэтому буровые скважины функционируют не более 5 лет.

Применение современных технологий позволяет устранить перечисленные недостатки и продлить эксплуатацию бурового колодца (гарантийный срок службы составляет до 30 лет). Для этого сам процесс бурения скважины проходит в несколько этапов (рис. 18):

♦ пробурив песчано-глинистые отложения и достигнув известняка, в скважину вставляют металлическую обсадную трубу диаметром 168 мм, оснащенную фильтром;

♦ проходят известняк до водоносного горизонта, используя бур меньшего диаметра;

♦ в образовавшуюся скважину на всю глубину опускают пластиковую колонну диаметром 125 мм, которую до определенного постоянного уровня заполняет вода;

♦ примерно на 5—10 м выше фильтра вокруг пластиковой колонны насыпают кварцевый гравий (фракция – 1,2–2 мм), который дополнительно очищает воду, поступающую в эксплуатационную колонну, от механических примесей;

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 18. Буровой колодец (схема): 1) водопроводная труба; 2) оголовок с вентилем; 3, 6) обсадная труба; 4) насос; 5, 7) пластиковая колонна; 8) фильтрационная часть.

♦ поверх гравийного фильтра помещают сухие глиняные гранулы, которые, набухнув от воды, образуют глиняный замок. Он станет барьером на пути попадания в эксплуатационную колонну воды из верхних горизонтов.

На индивидуальных участках для собственных нужд устраивают так называемый абиссинский колодец (рис. 19), оснащенный поршневым насосом-колонкой.

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 19. Абиссинский трубчатый колодец: а – общий вид; б – устройство (схема); 1) грунт; 2) цоколь; 3) наконечник; 4) фильтр; 5) сетка.

Конструкция абиссинского колодца довольно проста и состоит из оцинкованной стальной трубы диаметром от 25 до 60 мм с отверстиями по бокам на участке длиной 80—100 см. Отдельные трубы собирают в колонну посредством резьбовых соединений. Самая нижняя из них оснащается стальным наконечником конусообразной формы, что значительно облегчит забивание колонны в грунт, и диаметром несколько большим, чем у труб, чтобы они свободнее проходили по скважине.

Если к участку еще не подведено электричество, но поначалу для подъема воды можно воспользоваться ручным насосом. Они бывают поршневыми и штанговыми. Первые смогут качать воду с глубины не более 7 м, вторые поднимут воду с глубины до 30 м.

Вода будет поступать снизу, поэтому в этой части трубы проделывают отверстие, в которое вставляют фильтр, например сетку из нержавеющей проволоки с мелкими ячейками, которые не пропустят в трубу крупные частицы песка и пр.

Обычно трубу для абиссинского колодца забивают непосредственно в грунт, однако в твердых грунтах предварительно бурят скважину.

При сооружении колодца должен соблюдаться такой порядок действий:

♦ выкапывают шахту размером 100 × 80 × 80 см или бурят скважину глубиной 100 см и диаметром 20 см;

♦ подготавливают приспособление для забивания трубы (рис. 20).

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 20. Приспособление для забивания трубы абиссинского колодца: 1) наконечник; 2) фильтр; 3) труба; 4) подбабок; 5) баба; 6) веревка; 7) блок; 8) хомут.

Для этого фильтр соединяют с трубой; на нее надевают бабу весом 25–30 кг; отступив от фильтра 1 м, болтами прикрепляют подбабок (стальной хомут, состоящий из двух половинок, в задачу которого входит ограничение движения бабы до самого нижнего края); на расстоянии 1–1,5 м от подбабка устанавливают второй хомут с блоками, через которые перекидывают веревку.

Далее действуют так:

в центр шахты устанавливают трубу;

заполняют шахту грунтом, утрамбовывают его, чтобы труба сохраняла устойчивое вертикальное положение;

поднимают бабу за веревки и опускают, благодаря чему труба начинает постепенно погружаться в грунт;

по мере забивания трубы оба хомута (подбабок и с блоками) перемещают вверх по трубе;

к первой трубе прикручивают вторую и так продолжают до тех пор, пока не достигнут водоносного горизонта. Чтобы понять, что появилась вода, в трубу опускают веревку с привязанным к ней небольшим отрезком трубы, который при контакте с водой издает специфический хлопок;

продолжают забивать трубы, пока фильтр полностью не окажется в водоносном слое и уровень воды в трубе будет выше 50—100 см от верхнего края фильтра;

откачивают воду, пока не пойдет чистая.

Устройство абиссинского колодца на участке – это реальная возможность обеспечить участок водой, тем более что его можно построить собственными силами. Однако следует знать о некоторых недостатках, которые имеются у этой конструкции:

поскольку диаметр забивных труб небольшой, то использовать погружной насос для подъема воды не удастся – придется ограничиться поверхностным, который монтируют снаружи. При этом важно, чтобы уровень воды в колодце не падал ниже 80 см, в противном случае мощности насоса не хватит;

абиссинский колодец может забиваться на глубину до 10 м;

если конец трубы с отверстиями не достигает водоносного слоя, то он может пропускать в трубу загрязненные поверхностные воды.

Таким образом, основные источники водоснабжения дома и участка известны. Остается только выбрать, какому из них отдать предпочтение – колодцу или скважине. В пользу артезианской скважины глубиной до 100 м говорит тот факт, что она наиболее долговечна. Однако для ее бурения необходимо получить разрешение. Если учесть, что вода на такой глубине является государственным стратегическим запасом, то сделать это будет отнюдь не просто. А оформив его, придется платить соответствующие налоги за пользование этим природным ресурсом. Помимо того, что бурение собственно скважины обойдется достаточно дорого (от 60 до 100 тыс. руб.), ее будет нужно оснастить системой фильтров, насосом и другим оборудованием, что также потребует денежных вложений.

Для индивидуальной эксплуатации можно пробурить неглубокую скважину (10–20 м), что будет стоить дешевле и артезианской скважины, и шахтного колодца. Однако срок службы этого источника воды не превышает 5—10 лет, в то время как правильно устроенный колодец может функционировать практически неограниченное время. Поэтому прежде чем решать проблему холодного водоснабжения, надо взвесить все «за» и «против» и принять единственно правильное решение.

Определившись с источником водоснабжения, необходимо подумать о том, каким образом поднимать воду на поверхность и как провести воду в дом при наличии децентрализованной системы водоснабжения.

В наше время каждый старается создать такую систему водоснабжения, при которой можно получить необходимое количество воды, повернув вентиль крана, причем не прилагая никаких дополнительных усилий. Это нельзя считать прихотью человека, живущего в XXI в., поскольку современная бытовая техника отказывается эффективно работать в отсутствие в системе водоснабжения стабильного давления. Его необходимо обеспечить, для чего следует установить насос. Отечественный рынок предлагает широкий ассортимент насосов различной конструкции. Насосы делятся на три большие группы:

водоподъемные;

циркуляционные;

дренажные.

Речь пойдет о водоподъемных насосах, которые поднимают воду на поверхность, выкачивая ее из скважин и колодцев. Насосы этого типа бывают поверхностными и погружными.

Поверхностные насосы практичны и при правильной эксплуатации работают до 15 лет. В торговой сети можно приобрести устройства как отечественного («Кама 10», «Агидель» и др.), так и импортного производства (немецкие, испанские и итальянские).

Погружной насос, в отличие от поверхностного, опускают непосредственно в воду, которую он, создавая давление снизу, поднимает на поверхность, что гораздо легче, чем откачивать воздух и поднимать воду (или другую жидкость) сверху. Расстояние до дна скважины или колодца составляет 15 см, а глубина погружения может доходить до 5 м. Погружной насос весит не более 4 кг и без труда помещается в скважину, внутренний диаметр которой не превышает 100 мм. Однако необходимо иметь в виду, что погружной насос может непрерывно функционировать не более 2 ч, после чего требуется перерыв на 20 мин.

Насосы данного типа для водозабора представлены агрегатами двух типов – вихревыми погружными (одно– и многоступенчатыми) и центробежными скважинными. При использовании первых надо помнить, что вода может содержать не более 40 г/м3 различных примесей, иначе насос выйдет из строя, не прослужив гарантийный срок.

Необходимость фильтрации воды всем очевидна. Процесс очистки бывает многоступенчатым, поскольку ни один фильтр не в состоянии дать 100 %-ного результата. Первым устанавливают фильтр грубой очистки, который избавит воду от механических примесей.

Вторые стоят дороже, поскольку мощнее и обладают большим количество ступеней, что делает их не столь требовательными к чистоте воды (в ней может быть больше примесей). Торговая сеть располагает насосами разных стран-производителей – Дании, Испании, Италии и Германии, по-прежнему большим спросом пользуются отечественные насосы «Малыш» и более мощный «Полив».

Насосы для неглубоких колодцев и скважин можно выбрать самостоятельно. Покупку насоса для артезианской скважины следует доверить специалистам, поскольку необходимо учесть параметры скважины (в первую очередь надо соотнести диаметры скважины и насоса, поскольку при малой разнице нельзя будет опустить насос на нужную глубину, а при значительной будет трудно обеспечить насосу полное охлаждение – от диаметра скважины зависит скорость движения воды), требования к системе водоснабжения, тем более, что самый дорогой насос обойдется дешевле, чем бурение и обустройство скважины.

Поверхностные насосы в наибольшей степени распространены на дачах, где требуется подать воду из речки, пруда, неглубокого колодца для хозяйственных нужд, например для полива огорода. При этом сам насос размещают на поверхности земли, на оголовке колодца, а шланг, отходящий от него, погружают в воду. Достоинствами насосов этого типа являются доступная цена, легкость эксплуатации и транспортировки. Но сфера его применения ограничена водоемами глубиной не более 8 м. Чтобы покрыть все потребности, его следует использовать в сочетании с накопительной емкостью (рис. 21), дабы при постоянных включениях и выключениях не ускорить износ двигателя.

Использование насоса становится еще более удобным, если система дополнена контроллером индивидуального водоснабжения (КИВ) для автоматического отключения насоса, когда бак наполнен до определенного уровня, и включения в момент, когда уровень воды в емкости снижается.

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 21. Схема водоснабжения с применением поверхностного насоса: 1) обратный донный клапан; 2) гидробак; 3) розетка для насоса; 4) розетка и выключатель для КИВ; 5) КИВ.

Для обеспечения необходимого давления в системе накопительный бак должен располагаться на определенной высоте; традиционно его устанавливали на чердаке, что создавало большие затруднения, поскольку, во-первых, это затрудняет обслуживание бака (осмотр, дезинфекцию и пр.); во-вторых, создает дополнительную нагрузку на конструкцию дома (ее надо усиливать, т. е. затрачивать материальные и финансовые средства). Можно, конечно, возвести водонапорную башню, но подобное решение для отдельного частного дома едва ли приемлемо и экономически целесообразно. Современные технологии предлагают другой выход из положения – установить гидробак в подвале, а при его отсутствии – на первом этаже (рис. 22). Гидробак продается уже в комплекте с насосом. Давление воды в системе, оснащенной таким образом, поддерживается автоматически.

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 22. Схема водоснабжения с применением погружного насоса: 1) насос; 2) трос; 3) скважина; 4) электрический кабель; 5) водонапорный шланг; 6) приямок; 7) запорный вентиль; 8) реле давления; 9) манометр; 10) гидробак; 11) электрический кабель; 12) внутренний водопровод; 13) вывод водопровода на участок.

Еще более удобной представляется насосная станция. В принципе, это тот же поверхностный насос, но связанный не с накопительной, а с мембранной емкостью и укомплектованный реле давления. Принцип работы насосной станции прост: вода по шлангу, идущему от насоса, поступает в металлический бак, перегороженный мембраной. Первое отделение предназначено для сжатого воздуха, который оказывает давление на воду, поступающую во второе отделение, и заставляет ее перемещаться по трубам водопровода. Давление воздуха находится под контролем автоматического реле, которое срабатывает и отключает двигатель в момент, когда давление доходит до определенного уровня, и запускает его, чтобы началась очередная закачка, тогда, когда давление в трубах вследствие расходования воды уменьшится до установленного предела. Чтобы при выключенном двигателе вода не сливалась обратно в колодец (или скважину), на шланге стоит обратный клапан. Если расход воды небольшой, то ее количество компенсируется из емкости, а не из колодца, что позволяет экономить ресурс насосного двигателя.

Давление, которое возникает в трубах водопровода, достаточно для использования сложной бытовой техники, например стиральной или посудомоечной машин, бойлера и пр. Насосная станция работает бесшумно, ее легко можно перенести в другое место, поскольку вес агрегата составляет 30–40 кг. Кроме того, ее монтаж осуществляется легко:

шланг погружают в колодец (или скважину);

насос подключают к сети;

напорный патрубок соединяют с трубами водопровода.

При эксплуатации насосной станции необходимо располагать ее в отапливаемом помещении или в подвале дома, теплоизолировать насосный шланг и трубу, соединяющую агрегат с колодцем.

Завершая разговор об устройствах, позволяющих поднимать воду на поверхность, необходимо заметить, что в настоящее время говорить об абсолютной чистоте воды (даже и из скважины) не приходится. Поэтому необходимо предпринимать меры для ее очистки, причем средства для нее в каждом конкретном случае должны быть индивидуальными, поскольку определяются качеством воды и потребностями людей. Процесс очистки должен включать несколько этапов, а фильтры должны стоять в определенной последовательности (рис. 23).

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 23. Типовая схема фильтрации воды в частном доме: 1) ввод водопроводной воды; 2) ввод воды от погружного насоса; 3) насос; 4) пневмобак; 5) фильтр грубой очистки; 6) фильтр обезжелезивания; 7) фильтр умягчения; 8) емкость солерастворителя; 9) угольный фильтр; 10) УФ-стерилизатор; 11) бойлер; 12) подача очищенной горячей воды; 13) подача очищенной холодной воды.

После того как разрешена проблема водоснабжения участка, необходимо подвести воду в дом, выполнить разводку трубопровода в кухню, санузел и т. д. Если все было запланировано еще на стадии разработки проекта, то самостоятельно обеспечить дом водой не создает сложности. Но важно знать, какие трубы следует использовать, поскольку от их материала зависит и работа с ними.

Традиционно применяют металлические трубы – стальные, чугунные и медные (когда-то в этот перечень включали и свинцовые трубы, которые, будучи вредными для здоровья, остались в прошлом). Они обладают как достоинствами, так и недостатками.

Поскольку современное жилище оборудовано разнообразной техникой, использующей воду, то при разработке проекта водоснабжения и при монтаже трубопровода необходимо принимать во внимание множество параметров и применять современные материалы и технологии.

Стальные трубы пригодны для холодного и горячего водоснабжения, а также для газопровода, достаточно дешевы, поэтому доступны и прослужат 30–40 лет. Но без цинкового покрытия они ржавеют. Кроме того, стальные трубы отличаются высокой теплопроводностью, поэтому на них образуется конденсат; они тяжелые, поэтому от мастера потребуются и определенные физические усилия (трубы необходимо сгибать, запиливать, на них надо нарезать резьбу и пр.); изнутри стальные трубы не всегда абсолютно гладкие, поэтому постепенно на их поверхности образуются солевые отложения. Для выполнения соединений потребуются муфты, угольники, сварка.

Чугунные трубы, в отличие от стальных, не подвержены коррозии, прочные, устойчивы к перепаду температур, обладают низким коэффициентом расширения, срок их службы составляет 80—100 лет. Их можно использовать не только для водоснабжения, но и для прокладки канализации (для последних целей их используют чаще всего). При монтаже необходимы прокладки и раструбы.

Медный трубопровод относится к классу элитных, что обусловлено длительным сроком его службы (до 70 лет), устойчивостью к коррозии, перепаду температур (функционирует в условиях от -200 до +500 °С), удобен в монтаже (он может включать как высокотемпературную пайку, так и сборку посредством фитингов).

Однако революция в деле устройства водопровода произошла после изобретения труб из полимерных материалов. Преимущества пластиковых труб состоят в том, что они:

долговечны;

безопасны;

устойчивы к переменам погодных условий и УФ-воздействию;

не боятся коррозии;

не теряют тепло при применении в системе горячего водоснабжения;

не подвержены образованию солевых отложений и накипи;

удобны в монтаже.

Из недостатков необходимо отметить такой момент, как невозможность исправить брак путем разборки и устранения дефекта – этот участок должен быть вырезан и смонтирован заново.

Пластиковые трубы представлены следующими разновидностями:

полибутиленовые. Это эластичный, теплопроводный материал, рассчитан на температуру до +90 °С, при монтаже применяют сварку. Срок службы – 45–50 лет;

полиэтиленовые. Трубы прочные, эластичные, но чувствительны к солнечным лучам и ограничены применением для холодного водопровода. При монтаже применяют фитинги и обжим. Срок службы – 50 лет;

полипропиленовые, предназначенные как для холодного, так и для горячего водоснабжения, отопления и канализации, просты в монтаже, дешевы, соединяются с помощью сварки. Срок службы – 50 лет (для холодного водоснабжения), 25 лет (для горячего водоснабжения). Однако для монтажа необходимо иметь специальный паяльник;

поливинилхлоридные. Материал жесткий, имеет незначительный вес, устойчив к УФ-излучению, негорюч, при монтаже трубопровода трубы склеивают. Срок службы – 50 лет.

Рассказ о трубах был бы неполным без информации о таком современном материале для труб, как металлопластик (между двумя слоями пластика помещена тонкая металлическая (алюминиевая) прослойка, по этой причине при соединении необходимо избегать контакта с другими металлами). Трубы из него подходят не только для водоснабжения, но и для отопления. Они гибки, долговечны, отличаются малым весом, рассчитаны на температуру до +95 °С (кратковременно она может подниматься и до +110 °С), не подвержены коррозии и образованию отложений на внутренних стенках. Срок службы – 50 лет. При этом металлопластиковые трубы не переносят гидроудары, требуют периодической проверки герметичности. Имеет значение и достаточно высокая стоимость фитингов.

На монтаже металлопластиковых труб остановимся более подробно, поскольку в последнее время застройщики выбирают именно их.

Металлопластиковые трубы монтируют посредством фитингов, которые бывают резьбовыми (соединение труб осуществляется благодаря давлению, которое возникает на разжимном кольце в процессе завинчивания гайки) и прессующимися (последние являются одноразовыми). Это очень удобно, так как сам процесс исключает необходимость нарезки резьбы и не требует больших временных затрат. Но специфика труб такова, что необходимо строго соблюдать технологию:

для отрезания трубы следует использовать специальные ножницы, поскольку другими инструментами и тем более подручными средствами можно нарушить защитный слой трубы. При этом очень важно, чтобы обрез трубы не имел никаких дефектов (он должен быть ровным), иначе выполнить надежное соединение не удастся, т. е. не избежать образования течи;

при монтаже на штуцере надо использовать уплотнительные кольца, что обеспечит качество соединения. Для недопущения повреждения колец трубу развальцовывают калибратором;

для соединения трубы с фитингом применяют гайку и зажимной хомут. При затягивании гайки необходимо действовать осторожно, не прилагая чрезмерных усилий. Появление характерного потрескивания – сигнал того, что гайка затянута в достаточной степени и хомут плотно обхватил металлопластиковую трубу;

для фиксации металлопластиковой трубы к стене применяют клипсы, размер которых соответствует разным размерам труб. Перед установкой клипс (их прикрепляют к стене саморезами, шурупами и т. п.) следует выполнить разметку, иначе труба окажется проложенной неаккуратно и криво; S если необходимо согнуть трубу под углом 90°, в нее нужно вставить специальную пружину (гибкую внутреннюю (она бывает и внешней) оправку), которая в точке изгиба не даст трубе пережаться;

при монтаже металлопластиковых труб надо помнить об их чувствительности к различным повреждениям (температурным, механическим, ультрафиолетовым). Поэтому открытая прокладка возможна в тех местах, в которых отсутствует риск подобных воздействий.

При скрытой прокладке труб следует предусмотреть доступ к арматуре, для чего устанавливают люки и иное, причем это оборудование не должно иметь острых углов, могущих поцарапать металлопластик.

При прокладке труб через конструкции необходимо применять каналы (гильзы), внутренний диаметр которых на 5—10 мм превышает внешний диаметр металлопластиковой трубы. Зазор между ними заполняют негорючим мягким материалом, не препятствующим продольному смещению трубы.

Итак, после того как решены вопросы с устройством системы водоснабжения, очистки воды и выбраны трубы, можно приступать к прокладке водопровода, имея в виду, что водопроводная сеть включает следующие функциональные узлы:

подъем воды (погружной насос, колодец и т. п.);

фильтрация воды (установка необходимых фильтров);

раздача воды (водонапорный бак, входные раздаточные узлы, разводка труб, установка сливных и запорных вентилей);

канализация (гидравлические стоки, водоприемник, дренажный насос и др.);

нагревание воды для бытовых нужд (электробойлер на кухне, водонагревательная колонка в ванной, душ, кран);

установка блока автоматики для управления бойлером, насосом, колонкой).

Способы подъема и фильтрации воды, разновидности насосов мы рассматривать не будем, поскольку этим вопросам уже уделили достаточно внимания. Это же касается проблем канализации, системы горячего водоснабжения, которые будут представлены далее. Таким образом, речь пойдет о раздаче воды, основным элементом которой является водонапорный бак (как правило, в частных домах для этой цели используют бочку из нержавеющей стали объемом 200 л. При давлении в водопроводе 1,5 атм такая емкость наполняется за 30 мин. Система раздачи воды монтируется по схеме, показанной на рисунке 24.

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 24. Система раздачи воды для индивидуального дома: 1) погружной насос; 2) обратный клапан; 3) вывод на участок; 4) отвод в теплицу; 5) водонапорный бак; 6) фильтр грубой очистки; 7) фильтр тонкой очистки; 8) ввод в сеть дома; 9) вентиль.

В качестве комментария заметим следующее:

перед тем как начать монтаж водопровода, надо выполнить чертеж, отметив на нем расположение сантехнического оборудования, определив применяемые материалы, подсчитав количество фитингов, кранов, погонных метров трубы (разумно приобрести немного больше материалов);

монтаж системы начинают со сборки водоподводящего трубопровода;

При монтаже водопровода лучше укладывать трубы цельным отрезком от коллектора до прибора-потребителя, например до стиральной или посудомоечной машины. Монтаж значительно упростится, если применять готовые каркасные конструкции, оснащенные фитингами.

такие элементы водопроводной системы, как насос, поливочный шланг, слив воды из летнего водопровода, подключаются посредством раздаточного узла, оснащенного обратным клапаном;

для присоединения отводных шлангов необходимо иметь штуцера, которые монтируют на вентилях;

во избежание застоя воды в системе вентиль слива должен располагаться на максимально низком уровне водопроводной сети.

Система горячего водоснабжения.

Проблема обеспечения дома горячей водой решается путем установки специального водогрейного оборудования, вмонтированного в систему водоснабжения и представленного двухконтурными котлами отопительных систем, газовыми колонками и электронагревателями (последние бывают прямоточного и накопительного действия).

Проще всего совместить отопление дома и систему горячего водоснабжения, поскольку при этом сразу же отпадает необходимость покупки и монтажа добавочного водогрейного оборудования, ведь один теплогенератор превратится в источник тепла, который будет поддерживать комфортную температуру в доме и снабдит его горячей водой. Если принято такое решение, то совместить отопление с горячим водоснабжением можно согласно схеме на рисунке 25.

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 25. Принципиальная схема совмещения двух систем – отопительной и горячего водоснабжения: 1, 2, 3) стояк горячего водоснабжения; 4) воздухосборник; 5) котел; 6) отопительный прибор; 7) водопроводный кран подпитки; 8) вентиль.

Система функционирует в двух режимах:

если горячая вода не забирается, то система не требует подпитки и вода перемещается в отопительные приборы;

при заборе горячей воды вода из расширительного бака пополняет систему горячего водоснабжения, вследствие чего ее уровень уменьшается. В этот момент активизируется система подпитки, благодаря которой уровень воды в расширительном баке остается на постоянном уровне.

Поскольку расширительный бак выполняет функцию накопителя горячей воды, он должен иметь достаточный объем, стоять на такой высоте, чтобы обеспечивать напор горячей воды в сети. Разборная линия горячего водоснабжения, подключенная к расширительному баку, должна находиться на расстоянии 10–15 см от его дна. Такая предосторожность не позволит выбрать из него всю воду.

Несмотря на ряд преимуществ использования общего теплогенератора, есть и минусы:

режимы теплопотребления у систем отопления и горячего водоснабжения не совпадают: для первой характерно постоянное потребление тепла, у второй есть свои максимумы (утренние и вечерние часы) и минимумы (дневные часы). В связи с этим, потребление горячей воды преобладает над отопительной нагрузкой, что создает определенные неудобства;

установка теплогенератора большой мощности с экономической точки зрения невыгодна, потому что в отсутствие потребности в горячей воде (т. е. когда ею не пользуются) нагрузка на генератор будет недостаточна (при том что расходование топлива будет продолжаться). В таких случаях в момент наибольшей потребности в горячей воде можно отключить теплогенератор от системы отопления, чтобы он только нагревал воду. Такого рода способ эксплуатации теплогенератора скорее следует считать вынужденной мерой, чем удобством;

при наличии общего теплогенератора температура воды в нем не должна превышать 80 °С, чтобы не провоцировать образование на внутренних стенках труб и котла накипи вследствие разложения карбонатных солей, что чревато ожогами.

При выборе оборудования для горячего водоснабжения необходимо учесть ряд факторов, а именно: сколько горячей воды потребуется в день; электрифицирован ли участок; есть ли условия, т. е. открытое место, целый день освещенное солнцем, для установки солнечного коллектора.

Когда потребность в горячей воде постоянна и повышена, как правило, владельцы индивидуальных домов покупке мощного двухконтурного котла предпочитают разработать собственную систему горячего водоснабжения, учитывающую конкретные условия. Здесь нет единого решения для всех, поскольку вариантов множество. Наиболее популярной является система, основанная на одноконтурном отопительном котле, связанном с бойлером (рис. 26).

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 26. Схема автономной системы горячего водоснабжения: 1) котел; 2) расширительный бак отопительной системы; 3) шаровый кран; 4) циркуляционный насос; 5) бойлер; 6) предохранительный клапан; 7) расширительный бак системы горячего водоснабжения; 8) рециркуляционный насос; 9) фильтр; 10) обратный клапан; 11) устройство для автоматической подпитки системы.

Бойлер представляет собой устройство, предназначенное для подогрева воды и поддержания ее при определенной температуре; говоря проще, это водонагреватель со встроенным теплообменником. Конструктивно теплообменники (это устройства, в которых осуществляется передача тепла от горячего носителя (жидкости, газа) к более холодному) бывают различными (кожухо-трубными, секционными и др.), однако в последние годы наибольшее распространение получили пластинчатые теплообменники, которые отличаются компактностью, высоким коэффициентом теплопередачи и КПД, составляющим 99 %.

Обеспечение дома системой горячего водоснабжения невозможно без создания цепей рециркуляции горячей воды. Как правило, это трубопровод, имеющий форму петли, которая направляется от бойлера мимо точек разбора горячей воды и возвращается к бойлеру (рис. 27). Благодаря такой системе, горячая вода вытекает из водоразборного крана уже через 1–2 с, а не через 5—25 с, как это происходило бы, если бы водоразборный кран далеко отстоял от теплообменника. Помимо этого, без создания рециркуляции, в ожидании того, когда из крана потечет горячая вода, огромное ее количество просто стекает в канализацию, т. е. расходуется неэкономно.

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 27. Цепь рециркуляции горячей воды: 1) бойлер; 2) трубопровод; 3) вентиль разбора горячей воды.

Для обеспечения жильцов дома горячей водой устанавливается различное водогрейное оборудование.

1. Газовую колонку, или прямоточный газовый нагреватель, можно встретить практически в каждом доме. Она до сих пор не утратила своей популярности и широко применяется, поскольку позволяет иметь столько горячей воды, сколько нужно, причем в любое время суток. Если дом газицифирован и в него заведена холодная вода, то установка газовой колонки легко решает проблему горячего водоснабжения. При покупке газовой колонки в первую очередь надо обратить внимание на следующие параметры:

мощность, в связи с чем надо знать, что все водонагревательные устройства подчиняются общему правилу, гласящему, что 1 кВт за 1 мин нагревает до 25 °С не более 0,57 л воды. Отсюда следует, что при необходимости иметь большое количество горячей воды надо покупать колонку большой мощности;

производительность;

габариты и конструктивное исполнение;

диаметр трубы подводки;

давление газа в трубопроводе;

наименьшее давление воды на вводе в газовую колонку;

число точек разбора горячей воды;

установленное сантехническое оборудование;

дизайн и стоимость газовой колонки.

Конструктивно газовая колонка включает корпус, змеевик, газовый и водяной редуктор, пьезо– или электророзжиг (последние модели более экономичны, поскольку колонка включается, когда открывается водоразборный кран, а с его закрытием горение прекращается, благодаря чему газ не расходуется) и автоматику, которая срабатывает, когда падает давление воды или возникают проблемы с тягой в дымоходе. Современные газовые колонки обладают защитой от перегрева, утечки газа, если погасло пламя или пропала тяга.

2. Для нагревания большого количества воды в домах устанавливают напольные газовые водонагреватели – емкостные агрегаты, в которых вода не только нагревается мощной газовой горелкой, но и накапливается. При объеме 150 л (стандартный объем – 80– 280 л) такое устройство обеспечит горячей водой три или четыре водоразборных крана. Помимо этого, водонагреватель может выполнять функции отопительного котла.

Водонагреватель такого типа представляет собой цилиндрический бак, внешние стенки которого утеплены, а внутренние покрыты антикоррозионным составом. Внутри установлен теплообменник, в котором греется вода от горелки, рассчитанной на жидкое или газообразное топливо. Водонагреватели имеют панель управления и автоматическую систему защиты.

3. В последние годы многие устанавливают в домах электрические водонагреватели, для использования которых достаточно, чтобы в дом поступала холодная вода и бесперебойно подавалась электрическая энергия. Электроводонагреватели бывают двух типов:

накопительными (безнапорными и напорными). Безнапорный накопительный нагреватель – это устройство объемом от 5 до 50 л, который обеспечит горячей водой одну водоразборную точку, т. е. нагреватель такой конструкции подходит для тех случаев, когда потребность в больших количествах горячей воды отсутствует. Для настройки нагревателя предназначено термоэлектрическое реле. Для подключения достаточно иметь в доме холодную воду.

Напорные накопительные нагреватели рассчитаны на несколько водоразборных точек, поскольку обеспечивают от 15 до 1000 л горячей воды. Водонагреватель и трубы, идущие к нему, работают при наличии давления в водопроводе. Нагреватели производятся в двух модификациях – напольной и настенной. Водонагреватель такого типа по принципу работы не отличается от термоса с подогревом. К емкости подводят холодную воду и подключают к электросети. По мере опустошения она автоматически заполняется водой, поступающей из водопровода под давлением. Имеющийся регулятор контролирует температуру, которая может варьироваться от 35 до 85 °С. Когда температура воды падает, начинает функционировать нагревательный элемент;

проточными. В отличие от накопительных нагревателей, они обеспечивают неограниченное количество горячей воды, температура которой доходит до 60 °С. Устройство и принцип работы проточного нагревателя просты: в нем имеется колба со спи ралью, или тэном, проходя через которую вода нагревается. Помимо небольшого размера, водонагреватель обладает целым рядом достоинств: во-первых, экономно расходует электроэнергию; во-вторых, не имеет ограничений относительно места установки; в-третьих, подает горячую воду в любую минуту; в-четвертых, прост в монтаже и экологичен.

Виды канализации.

Непременным элементом благоустройства индивидуального дома является канализация. Она представляет собой систему отведения и очистки бытовых сточных вод, приема и обработки фекалий. Канализация бывает централизованной, для подключения к которой необходимо оформить пакет соответствующих документов (сюда входит проект с планом застройки, указанием проложенных сетей водо– и теплоснабжения, канализации, газопровода и электрокабелей и т. д.) и впоследствии вносить ежемесячную плату за ее эксплуатацию. Для подключения канализационного выпуска от индивидуального дома обустраивается колодец. Если предполагается пересекать подземные сети, то необходимо предусмотреть расстояние в свету (между наружными поверхностями стенок труб и каналов), как минимум 20 см, а при пересечении водопровода – не менее 50 см. При расположении канализации выше водопровода, последний помещают в канал из стальной трубы длиной 1,5 м в обе стороны от точки пересечения. Глубина заложении канализации, как правило, на 30 см не доходит до глубины промерзания почвы, типичной для данной местности.

Местную канализацию устраивают с целью уменьшения количества загрязнений в сточных водах до такой степени, чтобы стали возможными их фильтрация в водопроницаемом грунте или сброс в водоем. После очистки органические загрязнения, присутствующие в сточных водах, переходят в состояние инертных веществ, количество же микроорганизмов значительно уменьшается. После этих мероприятий эпидемопасность сточных вод невелика, но тем не менее при сбросе их в водоемы необходимо проведение обеззараживания согласно требованиям органов санитарного надзора.

Очистка сточных вод бывает естественной биологической и искусственной биологической. Первая рассчитана на самоочищающие способности почвы или воды в водоеме и осуществляется благодаря микроорганизмам и водорослям, для которых загрязнения, присутствующие в сточных водах, являются источником питания.

Современное отечественное оборудование, предназначенное для очистки сточных вод, не уступает импортным аналогам, а по некоторым параметра и превосходит их. Компактные установки, собранные на заводе, легко монтируются и функционируют. Кроме того, они адаптированы к нашему климату.

Вторая осуществляется в специально построенных сооружениях, в которых микроорганизмы и водоросли, устраняющие загрязнения, искусственно поддерживаются в высокой концентрации. Процесс очистки протекает очень интенсивно, поэтому очистные сооружения отличаются компактностью, однако нуждаются в подаче воздуха, что создает трудности при их эксплуатации. Поэтому местные системы канализации в большей степени ориентированы на естественные методы очистки сточных вод (рис. 28), при которой стоки сначала поступают в септики, в которых они отстаиваются (взвешенные частицы выпадают в осадок), а осветленная вода поступает далее:

в фильтрующий колодец или поля подземной фильтрации, если имеются грунты с высокой фильтрующей способностью, в частности пески, супеси. При этом стоки поступают в нижележащие грунты и отводить воду не требуется;

в фильтрующую траншею или песчано-гравийный фильтр, если грунты лишены фильтрующей способности (глины, суглинки). В этом случае очищенная вода должна дезинфицироваться и отводиться в водоемы, овраги и т. д.

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 28. Схема местной канализации с одним из возможных вариантов фильтрующего сооружения: 1) отвод стоков из дома; 2) вытяжная труба; 3) однокамерный септик; 4) фильтрующий колодец; 5) вентиляционная труба.

Таким образом, локальные системы очистки стоков условно классифицируются следующим образом.

1. Сооружения с подземной фильтрацией сточных вод, включающие септик и систему подземной фильтрации. Септик представляет собой емкость любой формы (круглой, квадратной), выложенную кирпичом, природным камнем, бетоном или собранную из железобетонных колец (рис. 29).

В некоторых случаях невозможно установить автономную канализационную систему, однако проблема сточных вод и прочего остается. Для ее решение можно, например, приобрести специальный препарат, ферменты которого в 1000 раз ускоряют разложение органических веществ.

Основание септика устраивают из монолитного бетона или железобетонной плиты (в любом случае их укладывают на слой щебня, предварительно тщательно уплотненный), перекрытие – из железобетонной плиты или деревянных щитов, позволяющих по мере необходимости освобождать септик от осадка. Для этого его либо делают разборным, либо предусматривают люк. В первом случае септик накрывают несколькими слоями гидроизола (можно использовать и рубероид) и слоем шлака или грунта толщиной от 20 до 50 см (это определяется климатом). Во втором устраивают квадратный (650 × 650 мм) или круглый люк (диаметр – 700 мм) с двумя крышками с расстоянием между ними 200 мм, которое засыпают керамзитом, шлаком и т. п.

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 29. Септик (размеры указаны в миллиметрах): 1) железобетонное кольцо (D – 1000 мм); 2) деревянная крышка; 3) железобетонное кольцо (D – 700 мм); 4) опорное железобетонное кольцо; 5) чугунный люк; 6) вентиляционная труба (D – 80 мм); 7) железобетонная плита перекрытия; 8) опорная плита; 9) цементная стяжка; 10) ходовые скобы.

Изнутри кирпичный или каменный септик оштукатуривают цементно-песчаным раствором (1: 3) и железнят, швы между основанием и стенками септика герметизируют цементным раствором. Если септик строится в условиях близкого залегания грунтовых вод, то снаружи его покрывают слоем битума и устраивают глиняный замок толщиной 30 см.

Для впуска и выпуска стоков в септике устанавливают тройники диаметром 100 мм, нижняя часть которых примерно на 30 см погружена в воду, чтобы задерживать плавающие вещества, а верхняя часть находится над водой, чтобы иметь доступ для прочистки.

Лоток подводящей трубы отстоит от поверхности воды в септике на 50—100 мм, сам же септик ставят на уровне лотка отводящей трубы.

Для вентилирования емкости ее оснащают трубой с флюгаркой, которая возвышается над землей на 70 см (необходимо учитывать высоту снежного покрова).

Общий объем септика при расходе сточных вод до 5 м3/сут. составляет трехкратный суточный приток. Если расход равен 1 м3/сут., то септик строится однокамерным, если это минимум выше 1 м3/сут., – двухкамерным, причем 75 % общей вместимости септика должно приходиться на первую камеру.

В двухкамерном септике в 40 см от дна (это составляет 0,4 м от расчетного уровня) устанавливают перепускной патрубок (диаметр – 150 мм), а в 15 см от уровня воды – вентиляционный патрубок такого же диаметра.

Органический осадок, собирающийся в нижней части септика, перерабатывается микроорганизмами (поэтому септик нельзя дезинфицировать хлорной известью) и 1 раз в 2–3 года очищается с помощью либо ассенизаторской машины, либо погружного насоса.

Септик размещают не менее чем в 5 м от дома, а на выпуске перед ним устраивают смотровой колодец диаметром 700 мм или размером 700 × 700 мм, причем последнее обязательно при расстоянии более 15 м от строения.

Если грунтовые условия (пески и супеси) и горизонт грунтовых вод (в 1 м до основания колодца) позволяют, то стоки от одного дома очищают посредством сооружения фильтрующего колодца (рис. 30).

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 30. Фильтрующий колодец (размеры указаны в миллиметрах): 1) водоотбойная доска; 2) железобетонное кольцо (D – 700 мм); 3) чугунный люк; 4) деревянная крышка; 5) опорное железобетонное кольцо; 6) вентиляционная труба; 7) железобетонная плита перекрытия; 8) железобетонное кольцо (D – 1000 мм); 9) перфорированное железобетонное кольцо (D – 1000 мм); 10) засыпка; 11) отверстие (D – 30 мм).

При общем расходе 0,5 м3/сут. и в зависимости от качества грунта диаметр фильтрующего колодца бывает разным – 1000 × 1000 мм (или диаметром 1000 мм) в песке; 1500 × 1500 (или диаметром 1500 мм) в супесях; при общем расходе до 1 м3/сут. – 1500 × 1500 или 2000 × 2000 мм соответственно.

Сточные воды, очищенные на 90–95 %, содержат болезнетворные микроорганизмы. Такую воду запрещено использовать не только в качестве питьевой, но и сбрасывать в водоемы, из которых берут воду для бытовых нужд. Вода становится пригодной для этих целей после дезинфекции.

Материалом для фильтрующего колодца служат пережженный кирпич, бут или железобетонные кольца. Основание устраивают лишь по периметру колодца. Внутри устраивают донный фильтр из щебня, гравия и иного материала высотой до 1 м. Снаружи вокруг колодца устраивают засыпку из того же материала, что и фильтр, высотой 40–50 см. Стенки колодца должны иметь отверстия, расположенные в шахматном порядке (в кольцах их просверливают через 10 см по длине и высоте; в кирпичных и каменных стенках делают пропуски).

Над надфильтровой частью колодца устанавливают вентиляционный сток диаметром 100 мм с флюгаркой. Он должен возвышаться над поверхностью земли на 50–70 см.

Колодец накрывают крышкой, которую утепляют при расчетной зимней температуре ниже –25 °С.

С такой же целью, но при высоком уровне грунтовых вод, сооружают фильтрующие кассеты (рис. 31).

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 31. Фильтрующая кассета (размеры указаны в миллиметрах): 1) подводящая труба; 2) фильтрующее основание; 3) железобетонные опоры; 4) дренажный лоток; 5) крышка; 6) водоотбойная стенка; 7) вентиляционная труба; 8) железобетонная плита; 9) колодец.

Под фильтрующую кассету подготавливают прямоугольную площадку площадью 10–12 м2 (для суглинков) или 15–18 м2 (для глин), поверхность ее выравнивают, засыпают гравием или щебнем слоем 20 см. Вдоль длинной стороны параллельными линиями с расстоянием 1 м между ними ставят опоры из кирпича или железобетонных блоков (с промежутком 1,5–2 см), причем они должны быть заглублены в подсыпку на 10 см и возвышаться над ней на 20 см. На опоры помещают перекрытие, покрывают его шлаком слоем толщиной 15–20 см, гидроизолом, поверх которого насыпают грунт толщиной 50–80 см.

Поля подземной фильтрации (устраивают при тех же грунтовых условиях, что и фильтрующие колодцы) – это система трубопроводов с щелевыми отверстиями, которую прокладывают в фильтрующем слое земли (при уровне грунтовых вод 1,5–2 м), заранее созданном в траншее из щебня и находящеюся под ним гравийно-песчаного фильтра толщиной 1–1,2 м. Стоки через отверстия в трубах проходят сквозь щебеночный слой, проникают в песчаный, под которым проложены дренажные трубы и, миновав последние, сбрасываются в уже очищенном состоянии.

Примерно 1 раз в 3–5 лет необходимо откапывать и промывать или менять щебеночный фильтр и слой грунта, примыкающий к нему.

Распределительный трубопровод формируют из пластмассовых, асбоцементных или керамических труб диаметром 100–125 мм и укладывают с уклоном. Глубина заложения труб составляет, как минимум, 50 мм.

Для очистки стоков в водонепроницаемых грунтах устраивают песчано-гравийные фильтры, состоящие из оросительной и дренажной сетей. Для этого выкапывают котлован, дно которого должно находиться на 1,5 м ниже отводящей трубы из септика и быть спланировано с уклоном к центру. Дно котлована засыпают слоем гравия или щебня (размер фракций – 15–30 мм), по нему располагают дренажную сеть, в которую входят центральная труба-коллектор и водосборные трубы диаметром 100 мм; засыпают щебнем или гравием слоем 50 см (размер фракций – 15–30 мм), потом теми же материалами, но с другим размером фракций (5—15 мм); затем крупно– или среднезернистым песком (толщина слоя составляет 1 м); далее опять щебнем или гравием с таким же размером фракций, что и вначале (15–30 мм).

Оросительную сеть устраивают таким же образом, после чего накрывают гидроизолом и слоем грунта.

Из тех же элементов, что и песчано-гравийный фильтр, выполняют и фильтрующую траншею (рис. 32). Разница между ними состоит в линейном строении сооружения (если длина первого – до 30 м и ширина примерно 50 см, то длина второго – 5 м при общем расходе воды 0,5 м3/сут. или 10 м при расходе 1 м3/сут.). При этом оросительные и дренажные трубы лишены ответвлений, поэтому такая конструкция более проста в монтаже.

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 32. Фильтрующая траншея: 1) каменная наброска; 2) дезинфицирующий колодец; 3) вентиляционная труба; 4) гидроизол; 5) насыпной грунт; 6) оросительная сеть; 7) дренажная сеть; 8) хлор-патрон; 9) отводящая труба.

2. Устройства биологической очистки сточных вод. Очищенные таким образом стоки должны быть полностью безопасными. Установка биологической очистки включает септик, аэротенк и биофильтр, которые представляют собой отдельные камеры, помещенные (или нет) в общий корпус (рис. 33).

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 33. Система глубокой биоочистки: 1) третичный отстойник; 2) аэротенк второй ступени; 3) вторичный отстойник; 4) аэротенк первой ступени; 5) первичный отстойник.

Суть этого способа состоит в том, что осадок, аккумулировавшийся в септике, разрушается анаэробными микроорганизмами, причем нерастворимые органические составляющие трансформируются частично в газообразные вещества и частично в растворимые минеральные вещества, благодаря чему объем осадка снижается. Однако по мере его накопления осадок извлекают (его можно использовать в качестве органического удобрения), оставляя примерно 20 %, с тем чтобы сохранить условия для размножения микроорганизмов. После такой «обработки» стоки поступают в биофильтр. Для обеспечения нормальной жизнедеятельности микроорганизмов необходим кислород, поэтому в установке биоочистки фильтрующий материал должен иметь такие фракции, чтобы максимально увеличить площадь соприкосновения стоков с воздухом.

Разработкой и монтажом установок биоочистки занимаются отечественные и иностранные фирмы. Некоторые из их конструкций можно приобрести на российском рынке. Это компактные устройства, которые легко устанавливаются и эксплуатируются. При их покупке надо иметь в виду следующее:

оборудование должно отличаться высокой надежностью;

срок службы установки должен быть приближен к сроку службы дома;

установка должна обеспечивать такую степень очистки стоков, которую требуют санитарные нормы РФ;

конструкция устройства должна иметь доступ для обслуживания и замены деталей при возникновении такой необходимости;

установка не должна быть энергоемкой;

агрегат должен быть доступным по цене.

Наиболее популярны в России и за рубежом финские системы почвенной очистки.

Помимо того, что канализация бывает централизованной и местной, ее можно разделить на внутреннюю и внешнюю (дворовую). Внутренняя канализация состоит из трубопровода диаметром 100 мм и с уклоном к выпуску, протянутого под полом первого этажа, в который имеются отводы от умывальника, раковины, ванны, унитаза, биде, кухонной мойки и вентиляционного стояка. Сантехнические приборы, за исключением унитаза, имеют сифоны, препятствующие попаданию запахов в помещение. Вентиляционный стояк (в отапливаемом помещении диаметр составляет 100 мм, в неотапливаемом – 150 мм) располагают в начальной точке системы и по возможности ближе к трубам отопления. На стояке (на высоте примерно 1 м от пола) необходимо предусмотреть окно для осуществления ревизии сети.

Дворовой канализацией называют участок сети, который соединяет выпуск из дома с очистными сооружениями или центральной канализацией. Для этого используют чугунные, безнапорные асбоцементные и раструбные пластмассовые трубы, стыки которых герметизируют разными способами в зависимости от материала труб (чугунные забивают просмоленным шнуром и зачеканивают цементным раствором; асбоцементные – муфтами с уплотнителями; пластмассовые – уплотнительными резиновыми кольцами).

В сторону выпуска трубы прокладывают с уклоном при глубине заложения от поверхности земли от 70 см (для южных регионов) до 90—120 см (в Средней полосе) или 150–200 см (для северных районов).

При отсутствии поворотов и длине выпуска до 15 м канализационную сеть не оборудуют смотровыми колодцами, при других условиях необходимы и смотровые, и поворотные колодцы.

Эксплуатация и ремонт систем водоснабжения и канализации.

Проблема водоснабжения и канализации, особенно в тех случаях, когда отсутствует возможность подключения к централизованным системам, хорошо знакома тем, кто постоянно живет в индивидуальном доме и имеет участок, поскольку перекачивание жидкости (воды, бытовых стоков) – это ежедневная реальность, с которой необходимо уметь справляться, иначе жизнь может превратиться в невыносимый кошмар. Поскольку объем книги не позволяет подробно остановиться на всех возможных неполадках и способах их устранения, поговорим только о наиболее часто встречающихся.

1. В ряде случаев наблюдается отпотевание водопровода. Как правило, это характерно для сырых и теплых помещений и обнаруживается на трубах или сантехнических приборах для холодной воды. Дело в том, что в воздухе содержится определенное количество влаги, которая при контакте с металлическими изделиями конденсируется и выпадает на них в виде капель. Для недопущения дефекта такого рода помогает оборачивание труб изолирующим материалом и проветривание помещения.

2. Нередко при открытом вентиле из трубы доносится шум. Причин много, например плохо примыкающая к стержню вентиля прокладка, имеющаяся в запорном конусе. Это может происходить и вследствие того, что прокладка несколько подворачивается при сильном затягивании вентиля. Если прокладка больше нужного размера, ее надо обрезать.

Шум в трубах возникает и в результате завихрения воды, движущейся под напором, если трубы были сплющены при изгибании и т. д.

3. Водопроводные и канализационные трубы могут замерзать, если они проложены не на соответствующей глубине. В таких случаях необходимо заранее позаботиться об их теплоизоляции (рис. 34).

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 34. Теплоизоляция подземного водопровода: 1) песок; 2) труба; 3) грунт; 4) сухая листва; 5) опилки; 6) торф.

При минусовых температурах трубы водоснабжения и водоотведения можно обогревать с помощью нагревательного кабеля (рис. 35).

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 35. Электрообогрев трубопровода: 1) крепежная лента; 2) фланец; 3) нагревательная лента.

Электросчетчик и главный щит – это устройства, через которые в дом подается электроэнергия. Если дом оборудован энергоемкими бытовыми приборами (современной стиральной, сушильной, посудомоечной машинами, микроволновой печью и пр.), то к ним следует подвести отдельный контур.

4. Металлические трубы могут подвергаться коррозии. Для предотвращения ржавления следует использовать стальные трубы с гидроизоляционным слоем.

Электрооснащение дома и участка.

Электропроводка.

В современном доме очень многое (если не все) зависит от наличия в нем электричества, без которого невозможно осветить помещения и участок, обеспечить помещения теплом или прохладой (в зависимости от времени года), водой, не говоря уже об обычных кухонных заботах и гигиене. Поэтому об электроснабжении дома необходимо подумать еще на стадии его строительства, ведь многочисленный необходимый инструмент (дрели, шуруповерты, перфораторы, бетоносмеситель и пр.) тоже работает от сети.

Если повезло и участок, на котором куплен дом или ведется его строительство, электрифицирован, то немалая часть проблем снимается, за исключением того, что придется подвести провода к строению и осуществить ввод.

Если придется все начинать, как говорится, с нуля, то необходимо самостоятельно позаботиться о разработке электропроекта, заказав и согласовав его в различных инстанциях, имеющих на это специальную лицензию.

Электропроект представляет собой пакет документов, в котором содержатся схема электрощита, сведения и проводке, электроустановках, спецификация применяемых материалов, расчет нагрузки на электрическую сеть. После этого можно приступить к электромонтажу, который должен осуществляться в строгом соответствии с проектом и предполагает целый комплекс работ. Итак, потребуется выполнить следующее:

♦ подвести кабель от линии электропередач;

♦ собрать электрощитовое оборудование;

♦ проложить кабельные линии;

♦ устроить освещение участка;

♦ подключить электроустановочные приборы (розетки, выключатели и пр.) и электроустановки, если последнее запланировано;

♦ смонтировать молниезащиту, заземление и видеонаблюдение, если все это предусмотрено проектом.

После проведения всех работ вызванные специалисты проводят проверку сети, составляют акт, пломбируют и передают объект, т. е. дом, в эксплуатацию.

Исходя из всего сказанного, можно заметить, что электропроводка как «совокупность проводов и кабелей с относящимися с ним креплениями, поддерживающими защитными конструкциями и деталями» четко классифицируется на различные виды по ряду признаков:

♦ по расположению относительно жилища – на наружную и внутреннюю;

♦ про продолжительности эксплуатации – на переносную (с применением удлинителей), передвижную (этот тип не представляет для нас интереса, поскольку является прерогативой специалис тов-электриков), стационарную (выполнен ную в здании);

♦ по способу прокладки – на открытую и скрытую. В принципе, все представленное в п. 2 и 3 списка относится к внутренней проводке, поэтому речь должна идти о том, каким образом подвести электричество к дому (и здесь разные варианты) и как устроить внутреннюю электрическую сеть, причем не о том, как подключить удлинитель, поскольку с этим все просто, а о том, как и каким способом (открытым или скрытым) проложить стационарную электропроводку. Рассмотрим все по порядку.

Подключиться к уличной электрической сети напряжением 220 В можно двумя способами – через воздушную линию и проложив подземный кабель.

Путь ввода воздушной линии электропередач делится на две части. Первую составляет участок проводов от опоры, на котором закреплена воздушная линия, до точки ввода в дом. Вторую – от ввода в дом до вводного устройства внутри дома (этот участок называется собственно вводом).

При прокладке воздушной линии следует строго соблюдать целый ряд правил:

♦ при расстоянии от столба до дома более 10 м надо установить промежуточную опору, с тем чтобы ослабить натяжение проводов. Деревянный столб фиксируют к пасынку, который может быть железобетонным (этот вариант предпочтителен) или деревянным из древесины, не слишком подверженной гниению, предварительно обработанной антисептиком, и обернутым слоем рулонной гидроизоляции;

♦ минимальное расстояние от проводов ответвления (это участок от проводов от опоры до изоляторов, закрепленных снаружи на стене дома) до земли зависит от того, над чем именно они проходят (рис. 36), и составляет над проезжей частью 6 м; над пешеходной частью и внутри дворов – 3,5 м; от изолятора ввода – 2,75 м;

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 36. Схема прокладки воздушного кабеля: 1) ввод линии в дом; 2) участок ответвления; 3) опора линии электропередач; 4) подставная опора; 5) проезжая часть; 6) пешеходная часть.

♦ необходимо прокладывать провода или ограждать их так, чтобы исключить прикосновение к ним. При открытой горизонтальной прокладке по стенам они должны располагаться над балконом и крыльцом на расстоянии 2,5 м; над окном – 0,5 м; под балконом и окном – 1 м. При вертикальной прокладке от окна их должно отделять не менее 0,75 м, от балкона – 1 м;

♦ от проводов, висящих на опорах рядом с домом, до балкона и окон следует выдерживать расстояние, как минимум, 1,5 м;

♦ между проводами надо соблюдать определенный промежуток, который составляет, как минимум, 0,1 и 0,15 м при пролете до и более 6 м соответственно;

♦ от стен и опор провода должны отстоять не менее чем на 5 см;

♦ вдоль ограды воздушную линию следует вести на расстоянии от земли до нижнего провода не менее 5 м;

♦ при наличии деревьев на пути прокладки воздушной линии расстояние до веток должно быть, как минимум, 3 м.

Важно правильно подобрать и провода для ответвления от воздушной линии. Для этого применяют изолированные провода, которые можно проложить как по металлическому тросу, так и под землей. Они могут быть медными и алюминиевыми. В первом случае сечение провода должно быть не менее 6 мм2, однако если необходимая длина кабеля меньше 10 м, то подойдут и провод сечением 4 мм2. Во втором, т. е. при использовании алюминиевого провода, его сечение должно быть равно 16 мм2. При прокладке единого кабеля сечение его жил должно быть от 4 мм2 и от 2,5 мм2 для алюминиевых и медных проводов соответственно. Чтобы точнее установить размер жил, надо учитывать, что 1 кВт нагрузки нуждается в 1,57 мм2 сечения.

Делая выбор между алюминиевым и медным проводом, следует принимать во внимание, что первые очень пластичны (это может стать причиной искрения) и прослужат 20–30 лет; вторые (и они более предпочтительны, хотя и не лишены недостатков, в частности склонны окисляться, а при дефекте контакта – нагреваться и отгорать)) способны выдерживать значительные нагрузки и имеют длительный срок службы.

Наружная проводка может быть открытой и закрытой – на роликах, если провод прокладывают в условиях, когда на него не попадет вода, или в трубе – тогда он оказывается полностью недоступным для прикосновения (рис. 37).

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 37. Фиксация электропроводки: а – на роликах; 1) провод; 2) тесьма; б – в трубе; 1) скоба; 2) провод; 3) труба; 4) асбестовый шнур.

Способ оформления ввода электропроводки в дом определяется материалом, из которого он построен. Если стены деревянные, то используют металлические крюки, которые легко войдут в бревна, с фарфоровыми изоляторами. Для кирпичных стен применяют с кронштейны крюками, для крепления которых используют цементный раствор, смешанный с щебнем (рис. 38).

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 38. Ввод электросети (размеры указаны в миллиметрах): а – в деревянный дом; 1) изолятор; 2) крюк; 3) изоляционная трубка; 4) входная воронка; 5) фарфоровая втулка; 6) провод; б – в кирпичном доме; 1) свинцовая трубка; 2) кронштейн; 3) цементный раствор с щебнем.

Если высота до карниза крыши не превышает 5 м, а также для хозяйственных построек для ввода устанавливают мачту (трубостойку), представляющую собой конструкцию, сваренную из трубы, угольников (кронштейна) и крюков (рис. 39).

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 39. Ввод от воздушной линии: а – через стену; 1) крыша; 2) оттяжка; 3) изолятор; 4) мачта; 5) болт; 6) кронштейн; б – через крышу; 1) провод; 2) кабель ввода; 3) труба; 4) изолятор; 5) траверса; 6) растяжка.

Для одного провода берут металлическую водогазопроводную трубу диаметром 20 мм, для двух – диаметром 32 мм. Мачта должна отстоять от земли на 2 м, от крыши – на 1 м. Края трубостойки обрабатывают напильником, чтобы образовавшиеся при распиловке на металле заусенцы не повредили изоляцию проводов. Изнутри трубостойку обрабатывают битумом или другим средством, предотвращающим коррозию. Верхний ее край изгибают под углом 180°, благодаря чему в трубу также не будут попадать осадки. К верхнему краю приваривают уголок длиной 50 см с двумя штырями для крепления изоляторов.

Поскольку материал трубостойки – металл, необходимо выполнить зануление. Чтобы соединить трубу с нулевой жилой, к ней близ изоляторов приваривают болт.

Перед тем как установить трубостойку, сквозь нее протягивают стальную проволоку, которая потом поможет протянуть электрический провод.

Если предполагается прикрепить трубостойку к стене, то используют хомуты и шурупы. Поскольку мачте придется постоянно противостоять натяжению проводов ответвления, то эту нагрузку необходимо компенсировать устройством оттяжки из стальной проволоки диаметром 5 мм. Для ее фиксации к стойке (ближе к верхнему изгибу) приваривают кольца или болты.

Пользование электрическими приборами должно отвечать требованиям безопасности, которую обеспечит устройство защитного отключения (УЗО). Оно сработает при перегрузке сети. Установка УЗО является обязательной, если дом насыщен энергоемкой бытовой техникой.

Если трубу устанавливают непосредственно на крышу, то ее фиксируют проволочными растяжками из стальной проволоки того же диаметра, которые к мачте крепят болтами или кольцами. Это делается для того, чтобы трубостойка смогла сопротивляться ветру. Устанавливают четыре растяжки, чтобы обеспечить одинаковое их натяжение, иначе стойка отклонится от вертикального положения. При этом роль оттяжки не уменьшается, поскольку функции ее и растяжек не совпадают.

При монтаже ввода воздушной линии важно помнить, что укладывать провода непосредственно на кровлю нельзя; что расстояние между проводами и между ними и выступающими элементами дома должно быть не менее 20 см.

Если дому уже 20 лет и более и проводка в нем была выполнена из алюминиевого провода, то желательно ее полностью заменить, проложив медный провод. При этом можно воспользоваться уже имеющимися в стенах каналами.

Ответвление от линии электропередач ведут кабелем (медный должен иметь сечение не менее 4 мм2, алюминиевый – 2,5 мм2), который пускают не только по воздуху, но и под землей. Последний способ не нарушает общую эстетику участка, не подвержен ветровым нагрузкам и обледенению и, кроме того, не нуждается в заземлении. При его реализации действуют так:

♦ выкапывают траншею глубиной, как минимум, 80 см;

♦ до траншеи прокладывают кабель по опоре. Для предотвращения каких-либо повреждений его заключают в металлическую трубу длиной не менее 2 м;

♦ в траншее кабель защищают кожухом, например из ПВХ-трубы;

♦ засыпают траншею, заложив в 15 см от поверхности земли сигнальную ленту на случай осуществления земляных работ.

Ввести кабель в дом можно, пропустив его либо через стенку цоколя, либо под фундаментом дома (рис. 40).

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 40. Подземная прокладка кабеля: а) через стенку цоколя; б) под фундаментом.

В стенке цоколя на глубине 50–80 см перфоратором просверливают отверстие, которое должно иметь уклон 5° в сторону уличной траншеи. Через него пропускают трубку (через одну трубку можно пропустить только один кабель), диаметр которой должен быть в 2 раза больше диаметра кабеля, причем трубка должна выступать с обоих концов – на 50–60 см наружу и 5—10 см внутрь. После прокладки кабеля трубку герметизируют цементно-песчаным раствором, чтобы не допустить проникновения в нее грунтовых вод.

Если фундамент неглубокий, то кабель можно пропустить под ним, поместив его в асбоцементную трубу. В этом случае электропроводка будет прокладываться через перекрытие пола.

Установкой счетчика завершается ввод электричества в дом. Этот прибор учета расходования энергии располагают в отапливаемом помещении 1,5 м от пола и соединяют с проводами (медными сечением, как минимум, 2,5 мм2 и алюминиевыми сечением не менее 4 мм2) в соответствии с прилагаемой к нему схемой. После подачи в органы надзора заявления о подключении к электросети проводится проверка правильности всей операций, счетчик пломбируют, проводят инструктаж по технике безопасности и выдают соответствующее разрешение. На этом этапе ввод и монтаж наружной электропроводки считается законченным, и можно приступать к прокладке внутренней электропроводки, с тем чтобы подвести электричество к бытовым приборам.

Внутренняя (внутридомовая) электропроводка бывает открытой и скрытой. От выбора той или иной из них зависит время ее монтажа – до отделочных работ или после них.

При выполнении открытой электропроводки провода фиксируют непосредственно на стены (бетонные, кирпичные или оштукатуренные деревянные, предварительно оклеенные обоями или отделанные другим способом). При этом используют плоские (АППВ, ППВ, АППР), изолированные или легкие небронированные провода. При монтаже в стене просверливают отверстия диаметром 10 мм под скобки (жестяные полоски шириной 8—10 мм), которые прибивают гвоздями или дюбелями. Можно использовать и фарфоровые изоляторы (или пластмассовые клицы), и ролики. Промежуток между точками крепления провода составляет не более 40 см, а на деревянной стене при использовании в качестве крепежа гвоздей – 25–30 см. В точках пересечения проводов (если этого не избежать) отверстие под скобку располагают в 5 см от центра пересечения, а провода дополнительно изолируются или помещаются в специальную трубку.

Пластмассовые ответвительные коробки устанавливают на деревянное основание, прикрепляя шурупами, пластмассовыми дюбелями с шурупами или сажают на клей.

Выключатели и розетки (защищенный вариант) монтируют на деревянные или пластмассовые подрозетники, диаметр которых превышает размер электроустановочного устройства на 8—10 мм.

Открытую проводку можно разместить и в пластмассовых кабель-каналах, подобрав пенал необходимого размера (это зависит от толщины кабеля).

Скрытую проводку монтируют внутри стены, проделав под нее борозду (можно по старинке воспользоваться молотком и зубилом или значительно облегчить задачу с помощью электрической дрели и сверла с победитовой насадкой или штробореза). Провода (марки АППВ, АППВС, АПВ, АПН) фиксируют металлическими скобками, резиновыми или пластмассовыми хомутами или раствором алебастра.

В настоящее время для выполнения скрытой электропроводки применяют ПВХ-шланги соответствующего диаметра:

♦ выполнив разметку электропроводки, по готовой штукатурке прорезают контуры штробов, которые должны иметь глубину 4–5 см, после чего выдалбливают их на глубину, достаточную для размещения ПВХ-шланга;

♦ высверливают отверстия под розетки, распределительные коробки и др.;

♦ с помощью перфоратора проделывают отверстия в межкомнатных перегородках;

♦ прокладывают в штробы ПВХ-шланг;

♦ протягивают провода в ПВХ-шланг;

♦ фиксируют все типы коробок;

♦ присоединяют провода к электроустановочным приборам.

Примерно так же действуют при прокладывании электропроводки под штукатурку, за исключением отдельных моментов:

♦ коробки помещают в отведенные согласно разметке места и вмазывают таким образом, чтобы они возвышались над стеной на толщину слоя штукатурки;

♦ нарезают провода с небольшим запасом (10–12 см), укладывают в подготовленные борозды и фиксируют небольшими порциями раствора алебастра. Когда он слегка схватится (через 1–2 мин), следует кучки сплющить почти до провода.

Скрытую проводку можно заключить в электротехнический плинтус. Это длинный пенал с расположенными вдоль него перегородками и закрывающийся крышкой. В нем имеются пять каналов, имеющих разное предназначение: в двух верхних располагают провода электрической сети, в остальных – телевизионный кабель, телефонные и радиопровода.

При покупке выключателей и розеток не стоит экономить. Лучше приобретать такие модели, в которых внутренняя часть изготовлена из керамики, а не из пластмассы. Они обойдутся дороже, но ведь при использовании электричества главное – обеспечить безопасность.

Стены нередко выравнивают посредством гипсокартонных листов. По ним тоже можно проложить скрытую электропроводку, но для этого не придется штробить стены. Дело в том, что гипсокартон монтируют на направляющие, поэтому под ними остается свободное пространство, которое можно использовать для прокладки провода. Достаточно по ходу разметки в гипсокартоне просверлить несколько отверстий диаметром 3–4 мм, протолкнуть в них жесткую проволоку и с ее помощью протянуть провода. После этого заделать отверстия алебастром.

Независимо от того, монтируется открытая или скрытая проводка, необходимо выполнять следующие правила:

♦ электросчетчики, ответвительные коробки, розетки и выключатели размещают в таких местах, чтобы доступ к ним был свободным. При этом токоведущие части не должны оставаться открытыми;

♦ выключатели устанавливают с левой стороны от двери (в открытом состоянии она не перекроет к ним доступ) на высоте 85—150 см от пола;

♦ розетки монтируют на высоте 80–90 см от пола в тех местах, где предполагают поставить электрооборудование. Согласно противопожарным нормам, на каждые 6 м2 площади должны приходиться, как минимум, одна розетка в жилых комнатах и не мене трех – на кухне;

♦ размещение розеток и выключателей внутри сан узлов запрещено, кроме специальных розеток для фенов и электробритв (для них предусматривается питание через разделительный трансформатор с двойной изоляцией). Розетки не должны находиться менее чем в 50 см от газовых и электроплит, раковин и других заземленных металлических предметов;

♦ провода прокладывают исключительно по горизонтали или вертикали по известной схеме, чтобы при последующем забивании гвоздей или сверлении отверстий их нельзя было повредить. При монтаже провода по горизонтальной линии он должен отстоять от карниза и балки на 5—10 см, от потолка – на 15 см, от плинтуса – на 5—20 см. Вертикальные участки проводки не должны подходить к углам помещения, оконным и дверным проемам ближе чем на 10 см;

♦ недопустимо, чтобы проводка контактировала с металлическими конструкциями дома. Вблизи газопроводов разрешается прокладывать кабель на расстоянии не менее 40 см; при размещении рядом с трубопроводом отопления и горячего водоснабжения электропроводку следует защищать от высоких температур асбестовыми листами и прокладывать на расстоянии не менее 10 см;

♦ не допускается тянуть электропроводку пучками и располагать проводами менее чем в 3 см один от другого;

♦ соединения и ответвления следует выполнять в предназначенных для этого коробках – соединительных и ответвительных, причем их крышки не разрешается заклеивать обоями или покрывать штукатуркой и открывать под напряжением;

♦ для соединения жил заземляющих и нулевых проводов друг с другом необходимо использовать сварку, в то время как присоединение их к электроприборам, требующим заземления и зануления, – посредством болтовых соединений.

Электрофурнитура и материалы.

Без главных составляющих электропроводки, к которым относятся провода, кабели и шнуры, невозможно ее осуществление. Провод – это одна или несколько жил – голых или покрытых изоляцией (металлической оболочкой, обмоткой, оплеткой).

Кабель представляет собой несколько изолированных проводов, заключенных в герметичную оболочку, которая бывает металлической или неметаллической.

Шнур – это, как минимум, две гибкие жилы, соединенные посредством скрутки или неметаллической оплеткой.

Жилы, образующие кабель, шнур и провод, изготавливают из меди или алюминия. Медные провода и кабели по сравнению с алюминиевыми имеют ряд преимуществ, в частности плотность тока, которую они способны проводить, в 1,5 раза больше, чем у алюминиевых; они образуют более прочные контактные соединения, благодаря чему электропроводка не склонна к перегреванию; они более устойчивы к коррозии и поэтому более долговечны. Однако медные провода и кабели по своей стоимости в 2–2,5 раза превышают алюминиевые аналоги.

В зависимости от конкретного предназначения, предпочтение может быть отдано тем или другим проводам, шнурам и кабелям, поэтому необходимо ориентироваться в этом вопросе и выбирать соответствующий материал. Следовательно, надо разбираться в маркировке, которая включает буквенное и цифровое обозначения, в которых зашифрована вся информация о материале, количестве жил, их сечении, особенностях изоляции и оболочек. Для провода:

♦ первая заглавная буква обозначает материал жил: А – алюминий; у медного провода такого символа нет;

♦ следующие одна или две заглавные буквы указывают вид провода (П – провод; ПП – плоский провод) или материал изоляции кабеля (В – поливинилхлорид, П – полиэтилен, Р – резина, Н – наирит (торговое название хлоропреновых каучуков);

♦ на третьем месте в маркировке кабеля стоит материал оболочки – его обозначают те же буквы, что и материал изоляции;

♦ дополнительная информация: Г – гибкий; Н – негорючий; О – наличие в изоляции оплетки (если О предшествует буква «Т», то это означает, что оплетка пропитана противогнилостным составом); Пс – самозатухающая изоляция; С – свинцовая оболочка; Ф – металлическая фальцованная оболочка; Шв – добавочный защитный шланг, изготовленный из полиэтилена или ПВХ;

♦ следующие далее цифры указывают на число жил и их сечение, например 4 X 25. Это значит, что провод состоит из четырех жил сечением 2,5 мм2.

Для кабеля: первая буква указывает на материал внутренней изоляции жил (для кабеля с алюминиевыми жилами, о чем сообщит первая буква «А», это будет вторая заглавная буква), вторая – на изоляцию самого кабеля, последующие буквы – на дополнительные сведения.

Информация о небольшой части проводов, кабелей и шнуров, применяющихся для электропроводки, представлена в таблице 1.

Таблица 1.

Некоторые провода, кабели и шнуры для электропроводки.

Инженерное оборудование для дома и участкаИнженерное оборудование для дома и участкаИнженерное оборудование для дома и участкаИнженерное оборудование для дома и участкаИнженерное оборудование для дома и участка

На современном отечественном рынке представлен широкий ассортимент кабелей и проводов. При их выборе надо принимать во внимание вид электропроводки, особенности среды, в которой она будет функционировать. Сечение провода или кабеля зависит от предполагаемой токовой нагрузки. Занижение сечения может привести к перегреву проводов, разрушению оболочки, пожарам и травматизму. Завышение сечения означает увеличение стоимости кабельно-проводной продукции. Особенно тщательно следует подходить к выбору материала для электропроводки для помещений с повышенной влажностью и температурой (для саун, бань), условия в которых приводят к преждевременному износу изоляции, негативно сказываются на ее эффективности и надежности (чем выше температура, тем ниже должна быть токовая нагрузка, сечение жил – больше).

Особенно тщательно следует подойти к выбору кабеля для выполнения ответвления. Предлагаем несколько практических советов по этому поводу.

1. Кабель с резиновым покрытием лучше использовать для подземного, а не воздушного ответвления, поскольку резина, контактируя с воздухом, подвергается быстрому старению. Для воздушного ответвления более подходит материал с полиэтиленовой оболочкой.

2. Для прокладывания электропроводки внутри дома желательно использовать кабель с маркировкой Пс.

3. Кабель и провода с ПВХ-изоляцией не следует применять в регионах с низкими зимними температурами, так как в таких условиях поливинилхлорид может покрываться микротрещинами.

4. При выполнении ответвления кабелем в свинцовой оболочке все работы нужно осуществлять в теплое время года, поскольку на изгибах при низких температурах на свинце образуются трещины.

5. Для подключения к сети погружного насоса в большей степени подойдет кабель с маркировкой ВПП, обладающий повышенной водостойкостью.

6. Для подземного ответвления на участке предпочтительно применять бронированный кабель марки ВБбШв. Если механические повреждения исключаются, то можно взять кабель АВВГз или ВВГз (однако надо учесть, что этот материал не подходит при высоком залегании грунтовых вод).

7. Планируемое напряжение определяет выбор одно-или трехфазного кабеля. Если для дома и участка достаточны одна жила для подключения и напряжение 220 В, то надо приобретать двух– или трехжильный кабель. Если для эксплуатации насоса и других энергоемких электрических приборов требуется напряжение 380 В и трехфазных ток, то нужно приобретать четырехжильный кабель, чтобы иметь возможность устроить заземление.

8. Важно уметь подсчитать количество проводов и кабеля, которое потребуется для электромонтажных работ. Что касается длины провода для внутренней проводки, то, ориентируясь на монтажную схему с нанесенными на нее щитком, розетками, выключателями, распределительными коробками, надо суммировать отрезки, связывающие распределительные коробки с выключателями, розетками и вводным устройством (не забывая о масштабе); определить количество отрезков проволоки, умножить его на 10–15 см; сложить полученные числа. Если план на бумаге отсутствует, то придется провести подсчеты непосредственно на стенах по разметке и прибавить к этой цифре материал на соединения.

Необходимое количество кабеля для ответвления подсчитывают по плану подключения. При этом надо приобрести материал с некоторым запасом, поскольку для стабильного энергоснабжения важно, чтобы кабель был цельным (в отличие от провода, который легко нарастить).

9. Чтобы определить сечение жилы провода, надо воспользоваться формулой:

S = nD/2, где.

S – сечение провода (мм2);

n – 3,14;

D – диаметр провода (мм).

Если провод многожильный, то его сечение равно сумме сечений отдельных жил.

10. Выбирая провод, надо учитывать, что его изоляция рассчитана на конкретное напряжение и оно должно быть больше того напряжения, которое имеется в питающей электрической сети.

При выполнении электропроводки может возникать необходимость наращивания провода. При этом надо уметь соединять провода правильно. Способом соединения медных одно– и многожильных проводов сечением до 6 мм2 является скрутка и последующая пайка; для жил сечением 6 мм2 и более – скрутка с бандажной пайкой (рис. 41); для многопроволочных проводов – скрутка, которой предшествует расплетка жил (рис. 42). Перед выполнением скрутки жилы надо зачистить от изоляции на длину, примерно равную 10–15 наружным диаметрам соединяемых жил; удалить оксидную пленку с оголенных концов (она повышает (пусть и незначительно) электрическое сопротивление в точке контакта).

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 41. Виды соединений проводов: а – параллельная скрутка;1) простая скрутка; 2) бандажная скрутка; 3) скрутка желобком.

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 41 (продолжение). Виды соединений проводов: б – последовательная скрутка; в – ответвление; 1) простая скрутка; 2) бандажная скрутка; 3) скрутка желобком.

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 41 (окончание). Виды соединений проводов: в – ответвление; 1) простая скрутка; 2) бандажная скрутка; 3) скрутка желобком.

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 42. Способ соединения многопроволочных жил.

Далее скрутку (поочередно с обоих концов) натирают палочкой припоя, нагретой в пламени горелки. При этом оксидная пленка разрушается, между проводами образуется желобок, который надо заполнить припоем. Место пайки покрывают слоем лака и изолируют.

Медные провода паяют с применением флюса на основе канифоли (использование флюсов на основе кислот запрещено, поскольку кислота разрушительно воздействует на место пайки).

При покупке нового выключателя следует отдать предпочтение модели, конструкция которой позволяет быстро развести контакты на расстояние, при котором горение вольтовой дуги невозможно. Если дуга держится долго, то прибор очень скоро придет в негодность.

Для соединения алюминиевых проводов скрутка не рекомендуется (если все-таки приходится прибегать к этому способу, то это место покрывают техническим вазелином и регулярно проверяют при последующей эксплуатации), потому что алюминий покрывается более стойкой, чем у меди, оксидной пленкой, имеющей низкую электропроводность. В результате в скрутке возникает большое сопротивление, влекущее локальный нагрев провода с возможным разрушением изоляции и возгоранием. Алюминиевые провода соединяют пайкой, сваркой и опрессованием, предварительно удалив оксидную пленку (два последних способа используют профессионалы).

Надо заметить, что при выполнении электропроводки нельзя соединять медные и алюминиевые провода между собой. Причины следующие:

♦ медь и алюминий значительно различаются коэффициентами теплового расширения, что вызывает нарушение контакта;

♦ на место контакта воздействуют атмосферные условия, что приводит к увеличению переходного сопротивления, локальному нагреву и разрушению соединения;

♦ в условиях повышенной влажности зона контакта покрывается водяной пленкой со свойствами электролита, вследствие чего контакт разрушается.

Если, например, лампа мигает и включатель при этом характерно потрескивает, то это явный признак его неисправности, причина которой состоит в том, что контакты плохо прилегают один к другому, когда прибор включен. В результате между ними происходит искрение.

Помимо традиционных способов соединения проводов, на отечественном рынке появились специальные соединители, отличающиеся большой надежностью. В основном они импортного производства (например, WAGO), но есть и отечественные разработки, в частности СНЭП. При их использовании зачищают концы проводов, вставляют в соединитель, который заполнен особой пастой, не позволяющей образовываться оксидной пленке.

Независимо от избранного способа соединения проводов, необходимо помнить, что только надежный контакт обеспечит бесперебойную работу электропроводки и предотвратит искрение, возгорание и пр.

Электрофурнитурой, или электроустановочными изделиями, называются различные электрические устройства, в частности розетки, выключатели, патроны для электрических и люминесцентных ламп, ответвительные коробки и т. д.

Российский рынок предлагает розетки и выключатели двух– и трехконтактные, которые рассчитаны на отечественные и европейские стандарты. Изделия могут оснащаться защитными крышками, встречаются модели и без них. Каких-либо новейших разработок, принципиально отличных от традиционных, в этой сфере не наблюдается.

Новинкой, однако, является сервис-розетка со специальным рычажком, при нажатии на который вилка как бы сама выскакивает из розетки; удобен вариант (особенно для семей с детьми) с автома ти чески закрывающимся отверстием; интересна модель с защитным отключением, которое не позволит подключить неисправный электроприбор; розетка с таймером, благодаря которому электроприбор включится или выключится в заданный момент.

Для работы на улице или во влажном помещении следует приобретать розетки с повышенной степенью защиты (IP55).

Зажимы выключателей, представленных в магазинах, бывают винтовыми и безвинтовыми. Выбор той или иной модели определяется способом фиксации проводов: для алюминиевых удобнее винтовое крепление провода между контактными пластинами; для медных – безвинтовое, посредством клеммы, чей пружинный механизм обеспечит надежность контакта.

Под тип проводки подбирают и выключатели. Если при открытой электропроводке выключатель устанавливают непосредственно на стену, подложив деревянный или пластмассовый подрозетник, то при скрытой в стене выдалбливается углубление под коробку. Ранее выключатели крепили распорными лапками, в настоящее время их прикручивают к соответствующему месту в коробке. Модели выключателей бывают с одной, чаще двумя и реже тремя клавишами (при необходимости большего количества клавиш, устанавливают несколько выключателей, которые объединяют общей рамкой (европейский вариант); можно купить выключатель производства США или Южной Кореи с шестью клавишами, причем на каждой будет стоять лампочка-индикатор).

Особые выключатели, называемые диммерами, имеют встроенные светорегуляторы, благодаря которым можно устанавливать разные режимы освещенности. При покупке следует обратить внимание на суммарную нагрузку, на которую они рассчитаны. Это указано в маркировке, например W300 указывает на то, что нагрузка не должна превышать 300 Вт.

В индивидуальном доме желательно иметь переключатели, которые от обычных выключателей отличает схема подключения. При их использовании свет можно выключить в одном месте и одновременно включить в другом.

Электромонтажные работы.

При выполнении электромонтажных работ не обойтись без хорошего инструмента, необходимого для различных операций, начиная с подготовки канавок, углублений и отверстий для прокладки проводов и установки электрофурнитуры и заканчивая приспособлениями для заточки инструмента. Потребуются комплекты гаечных ключей, отверток и сверл, пассатижи, бокорезы, плашки с плашкодержателями, метчики, напильники, зубило, молоток, тиски, шлямбур, электропаяльник, электродрель, перфоратор, штроборез, электроточило.

Из специальных приспособлений надо упомянуть индикаторы, с помощью которых определяют параметры электросети и наличие в ней напряжения.

Простейший индикатор наличия или отсутствия тока в сети легко изготовить самостоятельно, имея под рукой резьбовой патрон, маломощную лампу накаливания (например, от фонарика), двух отрезков провода в изоляции и двух металлических щупов (рис. 43).

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 43. Контрольная лампочка: 1) патрон с лампой; 2) провод; 3) щуп.

Если вы планируете расположить розетку на небольшом расстоянии от пола, то следует отдать предпочтение устройству с поворотной шайбой или перемещающейся заслонкой, которые закроют отверстие, когда оно не используется. Это важно для семей с маленькими детьми.

Однако понять, какой провод является фазным, а какой – нейтральным, контрольная лампочка не поможет. Для этой процедуры надо приобрести индикаторную отвертку (рис. 44).

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 44. Индикаторная отвертка: 1) жало; 2) корпус со светодиодом; 3) контактная головка.

Отвертка работает так: ее приставляют к участку, подлежащему тестированию; прикасаются рукой к контактной головке. Если провод фазный, то лампочка загорится, если нулевой – нет.

Для измерения параметров сети нужно обзавестись тестером, который объединяет в себе функции амперметра, вольтметра и омметра и легко определит силу тока, напряжение и сопротивление сети.

При электромонтажных работах все технологические операции выполняют в определенной последовательности:

♦ разрабатывают план-схему внутренней электропроводки с учетом установки электрооборудования (розеток, выключателей, ответвительных коробок и пр.). При этом важно продумать расстановку электробытовой техники, чтобы впоследствии не раскладывать удлинители. Кроме того, надо учесть допустимые расстояния между электрофурнитурой и конструкцией помещения (рис. 45);

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 45. Схема внутренней электропроводки: 1) выключатель; 2) розетка; 3) уровень пола; 4) уровень потолка; 5) отопительный прибор.

♦ выполняют разметку трассы электропроводки, проходы через перекрытия и стены, определяют точки фиксации проводов. Для разметки необходимо воспользоваться разметочным шнуром, предварительно натертым краской, углем и т. п. Закрепив один конец, другой, сверяясь по отвесу, натягивают горизонтально потолку и вертикально стенам; далее, взявшись за середину, оттягивают шнур и резко отпускают, чтобы на стене остался цветной след (рис. 46);

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 46. Разметка трассы электропроводки: 1) шнур; 2) отвес.

♦ пробивают канавки и проходы;

♦ монтируют изоляторы и прокладывают трубы;

♦ готовят электропровода;

♦ устанавливают коробки для выключателей, розеток и др.;

♦ протягивают и фиксируют провода;

♦ монтируют электроприемники и разъединительную арматуру;

♦ оконцовывают провода, соединяют их с электроарматурой и между собой в ответвительных коробках. Оконцевать провод можно двумя способами – тычком и петелькой (рис. 47). При оконцовывании тычком надо надрезать и удалить изоляцию с конца провода на 15 мм; при оконцовывании петелькой освобождают конец провода от изоляции на 35 мм, формируют колечко диаметром 4 мм, отступив 8—10 мм от среза изоляции, оставшимся концом выполняют 2–3 витка и обжимают их плоскогубцами;

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 47. Последовательность действий при оконцовывании провода: 1) тычком; 2) петелькой.

♦ проверяют функционирование системы.

Не имея специальных знаний и допуска для выполнения воздушных и подземных ответвлений (хотя иметь представление об этом необходимо), своими силами реально выполнять электромонтажные работы небольшого объема, в частности установить выключатель, розетку, повесить светильник, о чем и пойдет речь далее.

Способ монтажа электропроводки зависит от модели клавишного выключателя:

♦ крепление провода внутри терминала посредством винта. Способ требует определенного навыка, поскольку при сильном затягивании винта провод пережимается и жила, особенно алюминиевая, может переломиться; при слабом затягивании винта терминал внутри выключателя будет греться, что недопустимо;

♦ прижатие провода головкой винта к пластине. Способ надежный, но без опыта трудно одновременно затянуть два провода одной пластиной;

♦ безвинтовой. Способ простой, не нуждается в длительной практике, поскольку для его осуществления надо нажать клавишу, после чего откроется отверстие, в которое нужно вставить провод, и отпустить клавишу.

При любом способе монтажа выключателя необходимо последовательно выполнять ряд действий:

♦ зафиксировать (раствором, дюбелями и т. п.) установочную коробку в углубление в стене;

♦ снять верхнюю крышку с клавишей;

♦ обрезать многожильный провод до 60 мм, оконцевать;

♦ завести провод в основание изделия;

♦ зафиксировать провод одним из способов;

♦ установить выключатель в установочную коробку, закрепить;

♦ вернуть крышку на место;

♦ проверить работу выключателя.

Монтаж розетки осуществляется в такой последовательности:

♦ закрепить установочную коробку в углубление в стене;

♦ удалить заглушки из установочной коробки;

♦ завести кабель;

♦ прижать провода головкой винта, закрутив его отверткой или пружинными фиксаторами;

♦ заизолировать соединение;

♦ вставить корпус розетки в установочную коробку и закрепить.

Монтаж светильника самой простой конструкции (все лампы включаются от одного выключателя) проводится тогда, когда в потолок уже вбит крюк для люстры и из монтажного отверстия в потолке свисают два провода – фазовый и нейтральный. Дальнейшие действия состоят в следующем:

♦ с помощью индикаторной отвертки определяют, какой из проводов является нулевым (выключатель должен находиться в положении «включен», и пометить его;

♦ фазовые провода, идущие от патронов светильника, соединяют с таким же проводом на потолке, остальные – с нейтральным проводом;

♦ изолируют концы проводов;

♦ вешают люстру на крюк.

В освещении нуждается не только дом, но и участок. Поэтому необходимо позаботиться об электрификации дорожек, скамеек, лестниц и так далее, тем более что свет на территории выполняет не только чисто утилитарную функцию, но и эстетическую. Для разных объектов требуется свое освещение, например для альпийской горки – галогенные лампочки, для клумбы и розария – прожектор с люминесцентными лампами, для пруда – подводные светильники и т. д.

Непременной деталью любой электропроводки являются предохранители. Это устройства, защищающие электрическую сеть. Из двух типов предохранителей – автоматических и с плавкой вставкой – наиболее востребованы первые, поскольку они удобны в эксплуатации.

При установке фонарей вдоль дорожек, во въездной зоне необходимо иметь в виду, что поменять место для светильников будет сложно или вообще невозможно, поскольку освещение участка представляет собой систему, которая разрабатывается еще на этапе строительства дома, организации сада и прокладки инженерных коммуникаций.

К основным объектам и местам освещения подводят подземный кабель (возможно устройство и тросовой проводки), помещенный в защитную коробку.

Работая с электропроводкой, необходимо соблюдать технику безопасности:

♦ не прикасаться к оголенным проводам, не проверив, находятся ли они под напряжением;

♦ защищать руки резиновыми перчатками, ноги – резиновыми сапогами;

♦ изолировать провода специально предназначенным для этого материалом и не использовать скотч, лейкопластырь и пр.;

♦ при проверке розеток, вилок и иного предварительно обесточить их;

♦ стараться работать с электропроводкой в сухом помещении.

Альтернативные и автономные источники энергии.

Как альтернативные источники энергии ветряные и солнечные установки известны давно, хотя в России они распространены не так широко, как в европейских странах. Однако обойти вниманием этот бесплатный природный ресурс для получения электрической энергии невозможно, тем более что это не только экономически довольно выгодно, но и экологически безопасно.

Одним из условий, которые позволят использовать энергию ветра, является необходимость иметь ветряк – ветроэнергетическую установку. Кроме того, важно иметь дом на территории, где сильные ветры не редкость, хотя и небольших порывов будет достаточно для работы ветряка мощностью 1,5–4 кВт. Скромные потребности, такие, как свет, просмотр телевизор и подзарядка ноутбука, обеспечит установка мощностью 500–600 Вт.

Ветроэнергетическая установка (рис. 48) представляет собой конструкцию, состоящую из следующих элементов: мачты, ветроголовки с тремя лопастями, генератора, опорно-поворотного узла, контроллера, зарядного устройства, аккумулятора, инвертора.

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 48. Конструкция ветроэнергетической установки: 1) головка ветроколеса; 2) редуктор; 3) генератор; 4) труба; 5) обойма; 6) оребренный профиль; 7) мачта.

Ветроэнергетическая установка работает так (рис. 49): лопасти, зафиксированные на колесе, приходят во вращение под воздействием ветра; колесо сообщает крутящий момент на вал генератора, который вырабатывает энергию. Между ее количеством и размером колеса есть прямая зависимость: чем больше колесо, тем легче оно захватывает ветер, тем больше энергии вырабатывается. Энергия поступает в зарядное устройство, которое трансформирует ее в постоянный электрический ток, необходимый для зарядки аккумуляторов. Всеми процессами управляет контроллер. Для получения переменного тока, на котором работает вся бытовая техника, имеется инвертор.

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 49. Схема работы ветряка: 1) ветрогенератор; 2) зарядное устройство; 3) аккумуляторы; 4) инвертор; 5) потребитель.

Чтобы смонтировать ветроэнергетическую установку, необходимо подготовить бетонный фундамент, включающий закладной элемент (железобетонное кольцо), залитый раствором. Стальную мачту в вертикальном положении удерживают растяжки.

В настоящее время приобрести ветроэнергетическую установку, причем не только импортного, но и отечественного производства, не проблема. Понятно, что стоимость ее напрямую зависит от мощности, например ветроэнергетическая установка в 1 кВт (она даст 120 кВт в месяц) обойдется примерно в 35 000 руб.

Наличием сильных ветров на территории России могут похвастаться не все регионы. Это же относится и к солнечным дням, количество которых в разной местности различно, хотя даже сильная облачность не мешает получать 100 Вт с 1 м2. Чтобы выработать 10 кВт энергии, необходимо, чтобы площадь солнечных батарей составляла 100 м2.

Чтобы солнечную энергию преобразовать в электрическую, потребуются специальные элементы, сам же процесс трансформации называется фотоэлектрическим эффектом, а модуль, использующийся для этого, – фотоэлектрическим элементом.

По обе стороны фотоэлемента смонтированы токоотводы. Когда солнечные лучи попадают на фотоэлемент, часть света (фотон) поглощается. При этом освобождается один электрон. В этот момент образуется ток. Электричество, образованное в солнечном элементе, может сразу использоваться или накапливаться в аккумуляторной батарее. Отдельные фотоэлементы не в состоянии обеспечить дом необходимым количеством энергии, поэтому их собирают в панели, различные по размеру и типу. Как правило, это кремниевые фотоэлектрические модули, размер которых варьируется от 0,4 до 1,6 м2, мощностью 40—160 Вт.

Будучи объединенными, панели образуют солнечные батареи. Коэффициент полезного действия солнечных панелей пока невелик и составляет 5—15 % (только 15 % света преобразуется в электрическую энергию).

Комплекс солнечных батарей с контроллером, инвертором, аккумуляторами, кабелем, электронагрузкой и поддерживающей структурой называется солнечной станцией, которая может рассматриваться и применяться в качестве системы аварийного источника электроснабжения (рис. 50).

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 50. Устройство резервной фотоэлектрической системы: 1) солнечные панели; 2) инвертор; 3) аккумулятор; 4) сеть; 5) нагрузка.

Стоимость станции из четырех модулей мощностью 115 Вт, двух аккумуляторов, инвертора мощностью 1 кВт и контроллера составит примерно 125 000 руб. Достаточно ли такой станции для обеспечения электроэнергией индивидуального дома, зависит от энергозатрат, которые перед покупкой комплекса необходимо подсчитать (если электричество в доме есть, то помогут показания счетчика за месяц; если оно не заведено, то следует установить все предметы, которые являются потребителями энергии, сложить их мощность и умножить на количество часов работы в месяц – это и будет количество энергозатрат). Разумеется, необходимо оптимизировать количество потребляемой энергии, например за счет установки энергосберегающих лампочек, уличных фонариков, работающих от солнечной батареи, и т. д.

Соединения и ответвления проводов и кабелей необходимо выполнять в специально предназначенных для этого разветвительных и соединительных коробках (их можно различить по количеству отверстий: в первых их четыре, во вторых – два).

Надо признать, что альтернативные источники энергии еще не превратились в обыденность, поскольку первоначальные затраты на приобретение оборудования достаточно высоки, и окупятся они не ранее чем через 10 лет. Однако перспективы, которые открываются, как утверждают ученые, огромные.

На случай перебоев с электроснабжением предназначаются и автономные источники энергии – передвижные электростанции. Они мобильны, компактны, мощны, обладают значительным ресурсом, долговечны, работают с достаточно низким уровнем шума и при большом перепаде температур – от +45 до –50 °С.

Основными комплектующими передвижной электростанции являются генератор и двигатель внутреннего сгорания. В зависимости от типа генератора, различают станции синхронные (для применения при аварийной ситуации) и асинхронные (для поддержания напряжения в сети и подключения электроприборов, реагирующих на скачки напряжения).

Передвижные станции могут работать на бензине или дизельном топливе. Первые используют в качестве источника электроснабжения при перебоях с подачей электричества. Их мощность колеблется в пределах от 0,5 до 12 кВт, чего вполне хватает для выполнения незначительных объемов работ. Генератор оснащен автозапуском, т. е. он начинает действовать при отключении электричества. Уровень шума бензиновых электростанций примерно на 20–30 % ниже, чем дизельных.

Дизельная электростанция рассчитана на постоянную работу. Ее мощность варьируется в значительном пределе – от 12 до 2500 кВт. Станции могут давать разное количество оборотов в минуту – до 3000 об/мин. Для постоянного энергоснабжения дома и участка достаточно, если этот параметр будет составлять 1500 об/мин. Дизельные станции последнего поколения могут бесперебойно работать круглый год.

При покупке передвижной электростанции надо выбрать агрегат необходимой мощности. Для этого надо установить, какие именно приборы будут работать от нее. Среди постоянных потребителей энергии нужно назвать холодильник, лампы, среди периодически включаемых – утюг, электроинструмент и т. п. Чтоб рассчитать мощность станции, надо суммировать мощности тех приборов, которые активно эксплуатируются, и прибавить дополнительно 20 %. Если потребности небольшого садового домика обеспечит станция мощностью 2 кВт, то для индивидуального благоустроенного дома потребуется станция мощностью 10–20 кВт.

Неисправности и способы их ликвидации.

Прежде чем говорить о возможных неполадках в электроустановочных изделиях и способах их устранения, следует особо подчеркнуть необходимость их обесточивания перед выполнением ремонта. Перечислить все возможные дефекты не представляется реальным, поэтому рассмотрим только самые распространенные из них.

1. Правильно эксплуатирующаяся проводка прослужит не один десяток лет. Однако она может пострадать в результате механического воздействия, вследствие токовой перегрузки, если защита не срабатывает, и после включения в сеть неисправных электрических приборов. Как правило, это заканчивается замыканием или обрывом. Обрыв открытой электропроводки можно увидеть сразу и устранить его. Обрыв при скрытой проводке потребует тестирования через распределительные коробки. Участок обрывов подлежит замене. В последующем надо избегать превышения допустимой нагрузки на провода, их увлажнения и механических повреждений.

2. При эксплуатации штепсельных розеток нередко наблюдаются такие явления, как нагрев соединения, нагар на контактах и оплавление. Причина этого – ослабевшие пружины, которые сжимают контактные гнезда. Для устранения неполадки пружины следует сжать или заменить, благодаря чему контакт штифтов штепсельной вилки и гнезд розетки восстановится. Однако розетку требуется заменить, если отсутствуют запасные сжимные пружины, на корпусе имеются трещины, сколы и другие дефекты.

3. При резком выдергивании штепсельной вилки из скрытой розетки она может выпасть из коробки. Ее надо вставить обратно, проследив за тем, чтобы провода не оказались под распорными лапками. Винты крепления лапок надо закручивать равномерно и по очереди.

4. Если нагревается тройник, причиной этого может быть одновременное подключение к нему нескольких электрических приборов большой мощности. Этого нельзя допускать, так как провода, подведенные к розетке, испытывают перегрузку, перегреваются, отчего страдает изоляция.

5. Частым дефектом в работе выключателя является механическое заедание клавиши или рычажка. Причины могут быть различными – отломанные контактные пружины, трещины в корпусе, оплавившиеся контактные пластины и др. Такой выключатель не ремонтируют, а заменяют.

6. Если перегорела электрическая лампа и ее замена не дала результата, то причиной может быть патрон. Надо проверить наличие касания цоколя лампы с центральным контактом. Если он отсутствует, необходимо его слегка отогнуть. Если на патроне отломаны контактные стойки, если обгорел его корпус, на нем появились трещины и иные дефекты, то нужно заменить патрон.

Устанавливая в доме выключатели, желательно монтировать их так, чтобы включение во всех помещениях было одинаковым, т. е. чтобы клавиши нажимались на верхнюю часть или на нижнюю. Во-первых, это удобно (не будет путаницы); во-вторых, предупреждает перерасход электроэнергии.

7. Если лампа накаливания не выкручивается из патрона, то причина, возможно, в том, что цоколь заржавел или центральный контакт приварился. При прикладывании чрезмерного усилия цоколь лампы отрывается. В таком случае надо, вращая стеклянную колбу, оторвать проволочки, на которых она держится, плоскогубцами захватить и выкрутить цоколь. Если это не получилось, придется разобрать патрон.

8. При длительной эксплуатации изнашиваются присоединительные шнуры. Основные виды повреждений:

♦ излом и обрыв жил. Для устранения неполадки шнур разрезают, обнажившиеся концы жил зачищают и соединяют;

♦ нарушения изоляционной оболочки. Для предупреждения такого дефекта перед использованием электроприбора надо проверять состояние шнура, не допускать его изгибов, перекручивания, образования узлов. Отдельные места с оголенными жилами следует изолировать липкой лентой. Если таких повреждений много, то шнур надо заменить.

Газификация дома.

Проектирование и прокладка систем газоснабжения.

В частных домах природный газ используют для обогрева жилища, горячего водоснабжения, приготовления пищи. Это легко объяснить тем, что газ не только относительно дешевый вид топлива, но и очень удобный, поскольку его доставка не требует никаких трудовых затрат, ведь достаточно лишь повернуть вентиль, чтобы он оказался в доме. Газ подводят магистральные сети низкого давления, проложенные либо под землей, либо по воздуху.

Природный газ имеет сложный состав. Это смесь горючих и балластных веществ (на долю последних приходится примерно 14 %). В первую входят метан, водород, окись углерода и тяжелые углероды; во вторую – азот и углекислота. (Здесь необходимо добавить, что все перечисленные компоненты бесцветны, не имеют запаха, тем не менее каждый из нас сталкивался с ним в быту. Специфический аромат придают природному газу серосодержащие соединения, которые вводят в него искусственно. Этот процесс называется одорацией. Наиболее известным одорантом является этантиол, который человеческий нос распознает, даже если на 50 млн частей воздуха придется 1 часть этого вещества. Именно благодаря этому неприятно пахнущему компоненту можно установить утечки голубого топлива.) В смеси с воздухом газ превращается во взрывоопасную смесь, поэтому все с ним связанное должно в обязательном порядке производиться в соответствии со СНиПами.

Система отопления дома, его планировка и архитектурное решение должны соответствовать друг другу. От системы отопления требуется, чтобы она была надежной, долговечной, бесшумной, безопасной, простой в эксплуатации и удобной в ремонте.

Прежде чем газ попадает в дома, разрабатывают проект, утверждают с компетентными организациями на соответствие предварительно полученным техническим условиям, после чего осуществляют подведение газовой магистрали и его внутренние разводки.

Систему газоснабжения прокладывают только специализированные организации, имеющие на это право. Они обладают производственно-технической базой для осуществления всех видов работ – сварки труб, изготовления узлов и деталей, нанесения покрытий, устойчивых к коррозии. Кроме того, они располагают оборудованием для тестирования их качества. Таким образом, случайные люди (в том числе и индивидуальные застройщики) к осуществлению монтажа газовых магистралей не допускаются.

Наружные и внутренние газопроводы.

Для газификации индивидуальных жилых домов к ним прокладывают наружные сети газопроводов. Как правило, выбирают кратчайший путь и под землей прокладывают газопроводные трубы диаметром до 32 мм. Для защиты трубопровода его покрывают битумными мастиками в сочетании со слоем бумаги (рис. 51). Глубина заложения трубопровода должна составлять, как минимум, 1,5 м.

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 51. Подземный газопровод: 1) труба; 2) слой изоляции.

Допускается и надземная прокладка трубопровода, но при этом должны строго соблюдаться определенные условия, поскольку приходится пересекать подъездные дороги и магистрали.

Однако в условиях высокой сейсмической активности газопровод тянут исключительно наземным путем.

Достигнув стен постройки, газовая магистраль приобретает вид стояка с фланцем, за которым монтируют запорную газовую арматуру (рис. 52).

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 52. Выход газопровода на поверхность: 1) стояк; 2) место стыковой сварки; 3) запорная арматура; 4) цоколь.

Под газопроводом устраивают подушку из малозащемляющего грунта толщиной не менее 20 см и присыпают слоем толщиной не менее 30 см.

Для соединения труб подземного газопровода применяют исключительно электросварку (газовая сварка разрешена к использованию только для наземного газопровода диаметром до 100 мм и с давлением до 0,3 МПа), после которой сварочные швы зачищают, проверяют их качество и изолируют. К сварным швам предъявляются строгие требования. Они должны быть плотными, непровары независимо от их глубины и протяженности считаются браком и не допускаются.

Использование солнечной энергии для отопления дома имеет немало достоинств: экономит примерно 80 % энергии, работает надежно, обеспечивает экологическую безопасность, может быть спроектировано с учетом архитектуры дома.

Фундамент здания до ближайшего сварного стыка должно отделять не менее 2 м. Перед тем как засыпать траншею с проложенным трубопроводом, положено составлять акт на скрытые работы. Поскольку подземными бывают не только газовые магистрали, то при пересечении их с другими коммуникациями (водопроводом, канализацией и пр.) предпринимают специальные защитные меры, которые исключают проникновение и перемещение газа вдоль них.

В дома, где установлено газовое оборудование, газовые сети прокладывают открытым способом по наружным стенам построек на высоте от 2,2 м и фиксируют трубы кронштейнами или металлическими хомутами (рис. 53), причем приваривание трубы к крепежу запрещается.

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 53. Крепление газовой трубы к стене дома: 1) хомут; 2) болт; 3) штырь хомута; 4) резиновая прокладка.

В помещение с газовым оборудованием трубопровод прокладывают сквозь стену, устанавливая металлические гильзы (рис. 54) на высоте, как минимум, 1,5 м. Внутренний диаметр гильз должен быть таким, чтобы газовая труба могла свободно проходить. После прокладки газопровода гильзы конопатят пропитанной сальниковой набивкой. Наземные трубы газопровода не подлежат изоляции – их покрывают краской, цвет которой определяет соответствующий ГОСТ.

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 54. Ввод газопровода в дом: 1) газопровод; 2) гильза; 3) сварной стык.

Если впоследствии на расстоянии 15 м от проложенного газопровода предстоит осуществлять какие-либо строительные работы и земляные в том числе, на это требуется получить согласие в письменной форме от эксплуатирующей газопровод организации. В документах представляют последовательность и условия осуществления работ, прилагают схему прокладки газопровода с соответствующими привязками.

Внутренний газопровод прокладывают открытым способом на высоте, как минимум, 1,5 м, опускают в месте, где установлены газовое оборудование и приборы (рис. 55). При этом выдерживается уклон в сторону оборудования, работающего на газе, или к центральному стояку ввода в постройку.

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 55. Внутренний газопровод: 1) подвод газа; 2) гильза; 3) хомут; 4) вентиль; 5) отопительный котел; 6) стена.

Внутренний газопровод может быть проложен скрытым способом (он предполагает размещение труб в каналах, накрытых щитами, которые легко удаляются), если есть возможность обеспечить вентиляцию в зоне прокладки труб. Если газопровод должен будет пересечь перекрытие или внутреннюю стену, его заключают в металлическую гильзу, концы которой должны выступать с обеих сторон, как минимум, на 30 см. Однако есть и ограничения для прокладывания газопровода в помещении – его нельзя тянуть по дверным и оконным коробкам, фрамугам, наличникам и т. п.

Если газовое оборудование занимает место у деревянной неоштукатуренной стены, то необходимо изолировать ее от газопровода асбоцементным или металлическим листом толщиной не менее 3 мм, причем он должен выступать на 10 см с каждой стороны от плиты и быть на 80 см и более выше нее.

Стыки внутреннего газопровода, как и наружного, сваривают, резьбовые соединения допускаются исключительно в точках монтажа запорной арматуры, газового счетчика или подключения к газовому оборудованию (кухонной плите, отопительному котлу и пр.). Они обязательно должны быть проверены на предмет утечки, для чего используют мыльную эмульсию или газоанализатор.

Относительно длины внутреннего газопровода и количества стыков надо сказать, что они должны быть минимальными и рационально расположенными.

Чтобы осуществить врезку газопровода в магистральную сеть, следует обратиться в местные газоснабжающие организации, после того как монтажные работы будут выполнены и приняты. Прибывшие специалисты произведут необходимые действия, т. е. выполнят врезку, зачистят это место, заизолируют и засыплют грунтом. Перед пуском газа газопровод продуют, чтобы вытеснить из труб воздух (недопустимо выпускать газовоздушную смесь на лестничную площадку, в дымовые и вентиляционные каналы, тем более в те места, где есть риск воспламенения, а помещения, где эти действия совершают, требуют тщательного проветривания).

Все оборудование, потребляющее газ, необходимо устанавливать в местах, удобных для эксплуатации, и подсоединять к дымовым каналам, причем последние закрывают ветрозащитными решетками.

При размещении приборов надо соблюдать определенные требования:

♦ кухня должна иметь высоту не менее 2,2 м, окно с форточкой, естественное освещение и вентиляционный канал;

♦ объем кухни должен соответствовать количеству горелок на газовой плите. Для двух конфорок объем кухни составляет 8 м3, для трех – 12 м3, для четырех – 15 м3;

♦ задняя стенка кухонной плиты должна отстоять от стены дома не менее чем на 7,5 см, а отопительного котла – на 15 см;

♦ расстояние от плиты до противоположной стены должно быть, как минимум, 1 м;

♦ проточный газовый водонагреватель должен отстоять от стены, покрытой каким-либо несгораемым материалом, не менее чем на 3 см, причем этот лист должен выступать за пределы корпуса нагревателя на 10 см;

♦ газовые отопительные нагреватели устанавливают в нежилых помещениях высотой не менее 2 м при объеме не менее 7,5 м3 и на расстоянии не менее 10 см от стены, отделанной несгораемым материалом;

♦ необходимо обеспечить беспрепятственный подход к оборудованию для его эксплуатации и обслуживания;

♦ каждая единица газового оборудования должна оснащаться запорным вентилем, устанавливающимся в 1,5 м от пола;

♦ помимо трубопровода, подключение газовых приборов можно осуществлять с помощью гибких шлангов, специально для этого предназначенных.

Бытовое газовое оборудование необходимо использовать согласно инструкции производителя и Правилам безопасной эксплуатации газовых установок. При возникновении утечек газа следует прекратить использование прибора, проветрить помещение и позвонить в аварийную службу.

Использование солнечной энергии для отопления дома имеет немало достоинств: экономит примерно 80 % энергии, работает надежно, обеспечивает экологическую безопасность, может быть спроектировано с учетом архитектуры дома.

Газовое оборудование должно быть исправно и обеспечено техническим обслуживанием, которое включает различные мероприятия, такие, как проверка и осуществление прочистки кирпичных и комбинированных дымоходов (не менее 1 раза в 3 месяца); вентиляционных каналов и дымоходов, устроенных из гончарных изделий и жаростойкого бетона (1 раз в год).

Во время обслуживания дымовых и вентиляционных каналов следует проверять, соответствует ли их устройство, а также примененные материалы требованиям СНиП; имеются ли засоры (если да, то каковы их плотность и обособленность); исправны ли разделки, от которых во многом зависит пожаробезопасность; исправен ли оголовок трубы и правильно ли его размещение по отношению к коньку крыши и постройкам, находящимся поблизости; достаточна ли тяга и др. Если установлено, что дымоходы и вентиляционные каналы неисправны, то оборудование должно быть отключено.

Отопление дома.

Виды и выбор системы отопления.

Отопление индивидуального дома в условиях холодного российского климата – проблема приоритетная. Поскольку частный сектор не подключен к централизованной сети теплоснабжения, то обеспечение жилого дома теплом необходимо решать посредством устройства автономной системы отопления.

Основными системами отопления являются следующие:

♦ водяное, при котором жидкий теплоноситель (правильнее говорить о традиционном отоплении, поскольку теплоносителем может быть не только вода, но и другие жидкости, однако, чтобы не вносить разнобоя в терминологию, мы сохраним привычное название) циркулирует по системе, состоящей из трубопровода и радиаторов, отдавая тепло тем помещениям, по которым они проложены;

♦ воздушное отопление, при котором в роли теплоносителя выступает воздух. Он нагревается и по воздуховодам распространяется по дому;

♦ прямое электрическое, при котором помещения обогреваются без теплоносителя, специальными инфракрасными излучателями, электроконвекторами, в которых электроэнергия трансформируется в тепловую.

Наиболее распространенным в сфере как централизованного, так и автономного отопления в России является водяное отопление (именно поэтому мы уделим ему основное внимание). Причин этому несколько: во-первых, доступность и экономичность; во-вторых, высокая теплоемкость носителя (если сравнивать теплоемкость воды и воздуха, то у первой она будет в 4000 раз больше, чем у второго); возможность обеспечения комфортной температуры в доме. Но при этом необходимо отметить и ряд свойств системы водяного отопления, которые для потребителя создают определенные проблемы:

♦ поскольку для устройства отопления потребуется проведение целого комплекса строительных работ, то это оказывается возможным либо на стадии возведения дома, либо во время капитального ремонта;

♦ для эффективной работы системы отопления необходимо, чтобы теплоноситель беспрерывно нагревался, значит, за работой генератора тепла (котла) надо постоянно следить;

♦ если в зимний период требуется на длительное время покинуть дом, придется слить теплоноситель, чтобы не допустить разрыва трубопровода, что создает определенные неудобства. Однако отсутствие воды в системе усиливает процессы коррозии в трубах, что тоже нельзя назвать положительным явлением.

Прямое электрическое отопление дома в России пока не стало самым популярным, что напрямую связано с высокими ценами на электроэнергию, с перебоями в энергоснабжении.

Поэтому эта система отопления дома не может рассматриваться в качестве единственного источника тепла, хотя сама система обладает рядом достоинств:

♦ легкостью в эксплуатации;

♦ удобным регулированием подачи тепла;

♦ компактностью отопительных приборов, не нуждающихся в особом уходе;

♦ гигиеничностью и экологичностью;

♦ низким уровнем шума.

Воздушное (печное) отопление как теплоноситель тоже использует нагретый воздух, для чего необходимо установить калорифер-теплообменник или сложить печь. Поверхность теплогенератора нагревается изнутри, отдает тепло воздуху и при этом остывает снаружи. Отсюда следует, что теплоотдача прибора определяется площадью его нагревательной поверхности. Отопительные приборы при этой системе отопления функционируют от электрической сети или на каком-либо виде топлива. Воздух как теплоноситель отличается быстротой нагрева и значительной проникающей способностью, тем не менее в настоящее время по популярности печное отопление уступает водяному и электрическому. Причины этого состоят в следующем:

♦ в громоздкости теплогенератора;

♦ в низком коэффициенте теплоотдачи воздуха;

♦ в проблеме распространения нагретого воздуха по дому;

♦ в недостаточной экологичности;

♦ в высокой стоимости теплогенератора (его приходится покупать, поскольку в настоящее время трудно найти квалифицированного печника).

Чтобы остановить свой выбор на той или иной системе отопления, надо четко представлять, какая из них будет целесообразной для данного конкретного случая. Это важно, поскольку дом может быть дачным, т. е. для сезонного использования, или предполагать постоянное проживание. Поэтому и требования к системе отопления в той и другой ситуации будут разными. Так как нас в большей степени интересует второй вариант, то заметим, что в доме, в котором постоянно присутствуют жильцы, должны иметься удобства, из которых складывается комфорт, а именно постоянное отопление, горячее водоснабжение, канализация. В полной мере это может обеспечить водяное отопление.

Важно учитывать и доступность источника тепловой энергии в данном регионе. Наличие газопровода или электрической сети поможет сделать вывод в пользу той или иной системы отопления однозначным.

Не менее значимым критерием будет суммарная стоимость отопительной системы, которая формируется из стоимости:

♦ топлива. Это могут быть газ (самый дешевый), жидкое топливо (солярка – самый дорогой), твердое топливо (уголь, дрова) и электричество;

♦ отопительного оборудования. Для водяного отопления это водогрейный котел, горелка, расширительный бак, циркуляционный насос, отопительные приборы, автоматика, стоимость которых определяется техническими парамет рами и производителем. Одним словом, полный комплект оборудования обойдется недешево, по крайней мере дороже электрообогревателей;

♦ труб, соединительных элементов, запорно-регулирующей арматуры. Эта статья расходов зависит от того, каким образом будет осуществляться циркуляция теплоносителя (будет ли она естественной или принудительной) и какой предполагается схема трубной разводки (од но– или двухтрубной). Двухтрубная разводка с принудительной циркуляцией теплоносителя обойдется примерно в 2 раза дороже однотрубной с естественной циркуляцией теплоносителя;

♦ монтажа. При невозможности самостоятельного выполнения работ, стоимость монтажа может составить до 25–35 % стоимости всего оборудования, в то время как устройство прямого электрического отопления (кроме такого его типа, как «теплый пол») будет стоить дешевле;

♦ обслуживания, включающего контроль технического состояния системы, давления теплоносителя, газа и температуры отходящих газов; настройку автоматики и системы безопасности (чем дальше от сервисного центра находится дом, например за городом, тем больше придется заплатить за данные услуги);

♦ ремонтно-профилактических работ, поскольку отопительное оборудование стареет, эффективность его снижается (на ней могут сказаться низкое давление газа в отечественных магистралях; жидкое топливо плохого качества, от которого страдает топливный насос, форсунки и т. д.; перепады напряжения в электросети и др.).

Имеют значение и другие факторы, в частности бесшумность работы отопительных агрегатов и экологическая безопасность.

Достоинствами инфракрасного отопления являются возможность самостоятельного монтажа устройства, экономичность, компактность, высокий коэффициент полезного действия (95 %), пожаробезопасность, отсутствие необходимости в подготовке проекта и др.

Таким образом, выбор отопительной системы – дело сугубо индивидуальное и не может быть одинаковым для всех ситуаций.

Для начала предлагаем, не вдаваясь в детали, просто представить рекомендации по выбору системы отопления (табл. 2). Для этого целесообразно расклассифицировать индивидуальные дома по конструкции на следующие типы:

♦ одноэтажные дома с крутой крышей, которые могут иметь или не иметь подвал (тип I, разновидности «а» и «б» соответственно);

♦ одноэтажные дома с плоской крышей. Подвальное помещение может быть или отсутствовать (тип II, разновидности «а» и «б» соответственно);

♦ двухэтажные (или более) дома с плоской и крутой крышей, оборудованные подвалом (тип III).

Таблица 2. Рекомендации по выбору системы отопления в зависимости от типа дома.

Инженерное оборудование для дома и участка

Примечание: «++» – рекомендуется, «+» – допускается.

Оборудование и монтаж водяного отопления.

Само название системы отопления указывает на то, что в роли теплоносителя (заметим – дешевого, доступного, с оптимальными теплофизическими характеристиками) выступает вода, хотя в этом ка честве она не лишена недостатков, среди которых наличие в ней различных минеральных солей, ме ханических примесей, что вызывает ржавление ме талла, образование накипи; высокая точка замерзания, вследствие чего зимой воду заменяют антифризами.

Антифриз – это охлаждающая низкозамерзающая жидкость, что позволяет использовать ее при отрицательных температурах. Однако для системы отопления требуются специальные составы, в частности на основе водных растворов этиленгликоля, которые должны соответствовать ГОСТу 28084—89, а в последнее время на основе экологичного пищевого пропиленгликоля.

Температура воздуха в доме и теплоотдача установленных отопительных приборов определяются тремя факторами, такими, как объем теплоносителя, который поступает в отопительный прибор; температурой, которую имеет теплоноситель; гидростатическим давлением, благодаря которому осуществляется перемещение теплоносителя по трубопроводу системы. Без гидростатического давления в системе преодоление препятствий (в частности сопротивления, причиной которого является трение теплоносителя о стенки трубопровода, а также местное сопротивление в основных узлах системы отопления), которые встречаются на пути воды, было бы невозможно.

Величина сопротивления, возникающего при трении воды о стенки трубопровода, зависит от скорости движения теплоносителя, длины и диаметра труб. Увеличение длины труб приводит к возрастанию сопротивления, а при увеличении диаметра труб оно, наоборот снижается; с увеличением скорости воды сопротивление возрастает в 2 раза. Отсюда: чем выше скорость воды, больше протяженность трубопровода и меньше диаметр труб, тем выше сопротивление, которое вода встречает на пути своего движения.

Система, в которой используют разные источники тепла, называется комбинированной. Ее достоинства: КПД 80 %, экономичность, экологичность, возможность установки в новом доме и таком, в котором уже есть другая система отопления. Главный недостаток – большие финансовые расходы на покупку и монтаж оборудования.

Величина местного сопротивления в кранах, отводах, водогрейном котле, отопительных приборах определяется скоростью воды; изменением сечения труб, количества воды в отводах, вентилях, тройниках и крестовинах, а также направления движения воды.

В системе водяного отопления может быть реализован один из двух принципов циркуляции теплоносителя.

В системе с естественной циркуляцией нагретый теплоноситель движется под воздействием силы гравитации, возникающей вследствие разности плотности воды в подающих и обратных трубах. Плотность горячего теплоносителя меньше, чем плотность холодного. Вследствие разности в плотности между горячей и холодной водой, в системе отопления возникает гидростатический напор, благодаря которому вода и перемещается от водогрейного котла к отопительным приборам и обратно, т. е. нагретая в теплогенераторе и потому более легкая вода поднимается по главному стояку вверх, распределяется по разводящим подающим стоякам, а от них – к отопительным приборам. По мере движения температура воды падает, она становится тяжелее, и от отопительных приборов обратная вода стекает вниз по обратным стоякам и общей обратной магистрали, поступает в водогрейный котел, откуда выдавливает более легкую горячую воду. Таким образом, происходит непрерывная циркуляция вода по системе отопления.

Величина циркуляционного напора определяется следующими факторами:

♦ разностью температур нагретой и остывшей воды. Как правило, температура первой в системе равна 95 °С, второй – 70 °С. Чтобы температура в главном стояке в результате падения гидростатического давления не снижалась, ее теплоизолируют в отличие от обратных трубопроводов, поскольку это должно обеспечивать циркуляционный напор;

♦ местоположением отопительных приборов относительно водогрейного котла. Здесь наблюдается такая закономерность: чем выше отопительный прибор над теплогенератором, тем величина циркуляционного напора больше (отсюда понятно, почему циркуляционное давление в отопительных приборах, установленных на втором этаже, выше, чем у них же, но расположенных на первом этаже, почему на верхних этажах теплее, чем на нижних); отопительные приборы, смонтированные на одном уровне с теплогенератором или ниже его, нагреваются хуже, т. е. для повышения их эффективности между центрами отопительных приборов на первом этаже и теплогенератора минимальное расстояние должно быть равно не менее чем 3 м.

В систему комбинированного отопления входят теплонасос (главный источник тепла), солнечный коллектор, теплоаккумулятор (к нему подключены все остальные устройства), печь и камин с водяным контуром и воздуховодами для подачи нагретого воздуха в помещения.

Отопительная система, основанная на естественной циркуляции воды, в зависимости от расположения подающей магистрали может иметь верхнюю и нижнюю разводку (рис. 56), однако принцип действия у них одинаков.

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 56. Система водяного отопления с естественной циркуляцией теплоносителя: а – верхняя разводка; б – нижняя разводка; 1) теплогенератор; 2) главный стояк; 3) разводящая линия; 4) подающий сток; 5) обратный стояк; 6) обратная магистраль; 7) расширительный бак; 8) сигнальная линия; 9) уклон.

Плюсы системы водяного отопления с естественной циркуляцией воды (равномерное распределение температуры воздуха по всему дому; простота устройства и легкость эксплуатации; низкий уровень шума и вибраций; долговечность (до 50 лет)) нивелируются ее минусами (большим диаметром труб, влекущим расход стройматериалов и низкие эстетические качества; высокой стоимостью монтажа системы; значительными энергозатратами; отсутствием регуляции температуры воздуха в помещениях; риском замерзания теплоносителя на участках, идущих через неотапливающиеся помещения), наличие которых объясняет меньшую распространенность этой системы.

В последнее время в домах стали устанавливать настенные газовые котлы. В них находятся насос, предохранительный клапан, расширительный мембранный бак, пульт управления. Такие котлы бывают как одно-, так и двухконтурными. Первые только отапливают дом, вторые еще и снабжают горячей водой.

В отопительной системе с принудительной циркуляцией движение теплоносителя по трубопроводу обеспечивается работой циркуляционного насоса, подключенного к обратной магистрали. И в этой системе отопления подающая магистраль может иметь верхнюю и нижнюю разводку (рис. 57).

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 57. Система водяного отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя: а – верхняя разводка; 1) теплогенератор; 2) главный стояк; 3) расширительный бак; 4) подающая магистраль; 5)воздухосборник; 7) подающий стояк; 8) обратный стояк; 9) обратная магистраль; 10) циркуляционный насос; 11) расширительная труба.

Главный элемент электрического котла – теплообменник (бак с тэнами внутри). В нем вода нагревается и по трубам циркулирует по дому. Электрокотлы бывают одно– и трехфазными, т. е. рассчитанными на напряжение 220 и 380 В соответственно.

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 57. Система водяного отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя (окончание): б – нижняя разводка; 1) теплогенератор; 2) подающая магистраль; 3) обратная магистраль; 4) подающий стояк; 5) обратный стояк; 6) воздушная линия; 7) воздухосборник; 8) расширительный бак; 9) циркуляционный насос; 10) расширительная труба.

Плюсы системы водяного отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя: улучшенная теплоотдача; отсутствие потерь воды на испарение; применение труб небольшого диаметра со всеми вытекающими отсюда последствиями; незначительная разница между горячей и охлажденной водой (это продлевает срок службы теплогенератора, поскольку от него не требуется подогревать теплоноситель); возможность регулирования мощности системы, температуры в доме.

Жидкотопливный котел может работать исключительно на качественном топливе. Согласно российским стандартам, рынок реализует летнее (маркировка «Л»), зимнее (маркировка «З») и арктическое (маркировка «А») дизельное топливо. Температура воздуха при эксплуатации должна быть не ниже –5; не ниже –30 и не ниже 50 °С соответственно.

Система водяного отопления дома и с естественной, и с искусственной циркуляцией воды в зависимости от использующейся конструктивной схемы подразделяется следующим образом.

В зависимости от места прокладки подающей магистрали различают системы с верхней и нижней разводкой. В первом случае нагретый теплоноситель попадает в сток с чердака, во втором – из подвала. Однако для монтажа расширительного бака это не имеет значения – он всегда должен устанавливаться в самой высокой точке системы отопления, а теплогенератор – всегда на первом этаже или в подвальном помещении (рис. 58).

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 58. Схема двухтрубного водяного отопления: а – при верхней разводке; б – при нижней разводке; 1) главный стояк; 2) обратный трубопровод; 3) теплогенератор; 4) расширительный бак; 5) отопительные прибор; 6) перелив; 7) предохранительный трубопровод; 8) воздушная труба.

По способу присоединения отопительных приборов к подающим стоякам системы отопления делятся на одно– и двухтрубные. Однотрубная система отопления лишена обратных стояков, функции магистрали, стояка и подводки совмещены, поэтому вода, отдавшая тепло, поступает в теплогенератор по подающим стоякам. Вода последовательно поступает к отопительным приборам и начинает остывать уже в приборах верхнего этажа, поэтому в отопительные приборы нижнего этажа попадает смесь нагретой и охлажденной воды. Есть две схемы монтажа однотрубной системы отопления: с замыкающими участками системы (в отопительные приборы верхнего этажа попадает не весь теплоноситель, а только его часть, остальная же течет к отопительным приборам нижнего этажа) и с проточной системой (теплоноситель последовательно поступает во все отопительные приборы верхнего, потом нижнего этажа, куда вода доходит совершенно охлажденная). Однотрубная система отопления более эстетична на вид, ее монтаж обойдется дешевле, но ее можно рекомендовать только для домов с объемным чердаком, в котором можно собрать систему с верхней разводкой. Однако однотрубная система более сложна в регулировании, например приходится устанавливать байпасы для перепуска воды через перекрытую батарею.

При двухтрубной системе отопления к каждому отопительному прибору подводят прямую и обратную трубы. По первой нагретая вода заходит в отопительный прибор, по второй, будучи охлажденной, вытекает из него. Трубы можно развести «звездой», при которой трубы подходят к каждой батарее от общей «гребенки», или «шлейфом», при котором прямая и обратная трубы обходят батареи одну за другой (рис. 59).

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 59. Варианты выполнения двухтрубной разводки: а – «звездой»; б – «щлейфом»; 1) прямая труба; 2) обратная труба; 3) батарея.

Двухтрубная система водяного отопления позволяет с меньшими ухищрениями регулировать температуру в помещениях. Именно такую конфигурацию трубопровода можно рекомендовать для отопления дома.

По расположению стояков выделяют системы с вертикальными и горизонтальными стояками. В первых отопительные приборы независимо от этажа подключают к общему стояку; во вторых отопительные приборы каждого этажа имеют отдельный стояк.

По схеме монтажа ведения магистрали возможны два варианта – с тупиковой схемой и попутным движением теплоносителя в магистралях. Тупиковая система отопления предполагает прокладку циркуляционных колец разной длины: короткое доставляет теплоноситель к водогрейному котлу через ближайший к нему стояк, длинное – через наиболее удаленный стояк.

При попутном движении воды в магистралях циркуляционные кольца равны по длине, благодаря чему и циркуляционное сопротивление будет одинаковым. Система будет эффективно функционировать при условии нахождения всех стояков и отопительных приборов в одинаковых условиях, что достигается подключением циркуляционного насоса. Однако монтаж этой системы обойдет дороже, поскольку потребуется большее количество труб.

Таким образом, возможны различные конфигурации отопительных систем, что определяется особенностями дома (напомним, что мы разделили их на три типа).

Сделать выбор той или иной из них поможет таблица 3.

Таблица 3.

Зависимость конфигурации системы водяного отопления от конструкции дома.

Инженерное оборудование для дома и участка

Система водяного отопления дома, помимо системы разводки труб, включает теплогенератор, отопительные приборы и теплопроводы, к характеристике которых мы и перейдем.

Теплогенератор, или водогрейный котел, представляет собой агрегат, который в процессе сжигания топлива нагревает теплоноситель. Схема устройства современных водогрейных котлов одинакова: внутри металлического корпуса размещен теплообменник, отличия имеются исключительно в дизайне корпуса.

Теплогенератор – это наиболее сложная и поэтому дорогая комплектующая часть системы водяного отопления. Поэтому выбирать это устройство требуется очень тщательно, обращая внимание в первую очередь на такие параметры:

♦ вид топлива, на котором работает котел;

♦ номинальная мощность теплогенератора;

♦ функциональное предназначение устройства (для отопления, горячего водоснабжения или совмещает обе функции);

♦ уровень автоматики оборудования;

♦ материал, из которого выполнен теплогенератор;

♦ габариты, вес устройства;

♦ стоимость котла.

В настоящее время относительно дешевым топливом является газ. Он дает больше полезного тепла, чем другие виды топлива. Кроме того, он более экологичен; практически полностью сгорает, не оставляя сажи в топливнике; не требует запасания; легко поддается учету с помощью газового счетчика. Для металлического корпуса котла газ более практичен, поскольку он не страдает от коррозии и, следовательно, бывает более долговечным.

Жидкое топливо (солярка) самое дорогое. Однако его придется хранить, для чего потребуется обустроить помещение или площадку для погруженных в землю емкостей (при этом надо будет мириться с неприятным запахом). При сгорании дизельного топлива образуются сернистые соединения, оседающие на стенках котла (стальные котлы подвержены этому в большей степени, поэтому, как правило, используют чугун для изготовления котла, но при этом вес агрегата значительно увеличивается).

Газовые и жидкотопливные котлы объединяет то, что они работают в автоматическом режиме весь отопительный сезон, не нуждаются в специальном уходе и имеют высокий КПД – 96 %.

Твердотопливные котлы (функционирующие на угле, дровах) потребуют времени и усилий для обслуживания, поскольку придется загружать в них топливо (его еще нужно будет заготавливать и где-то хранить), удалять золу, вычищать сажу, да и КПД теплогенератора этого типа не превышает 65 %. Есть, однако, и немалые плюсы, в частности твердотопливный котел многофункционален (он может быть объединен с кухонной плитой); долговечен (до 20 лет); прост в ремонте, поскольку часто предполагает замену прогоревшей детали; дешев.

Эксплуатация электрического водогрейного котла стоит дорого, хотя есть возможность и сэкономить, поскольку оборудование оснащается удобной системой контроля температуры, позволяет использовать экономичный режим и т. д. Однако необходимо быть уверенным в том, что перебоев в электроснабжении не будет (хотя и это преодолимо – можно смонтировать блок аварийного электропитания). Чтобы отопить дом площадью до 150 м2, котел должен иметь мощность до 16 кВт, для дома в 200–300 м2—24–32 кВт.

Понятно, что теплогенератор, работающий на одном виде топлива, например на газе, предпочтителен. Но возможны разные ситуации, выходом из которых будет покупка комбинированного котла, в котором устанавливается сменная горелка, могущая работать как на газе, так и на дизельном топливе. Однако и здесь есть свои нюансы, в частности:

♦ обойдется такой теплогенератор немного дороже, чем котел, рассчитанный на один вид топлива;

♦ его КПД примерно на 10–20 % ниже, чем у газового или жидкотопливного котла;

♦ поскольку котел – агрегат крупногабаритный, то под него придется отвести отдельное помещение;

♦ некоторые его комплектующие (топливный насос, дутьевой вентилятор и др.) работают от электрической сети. Длительные перебои с электричеством зимой могут закончиться разрывом трубопровода. Для таких ситуаций надо купить и мощный электрогенератор.

Отопительный котел должен иметь определенную мощность, причем она должна превышать теплопотери дома примерно на 15–20 %, которые еще надо уметь высчитать. Для перестраховки можно купить более мощный агрегат (от этого параметра зависит и цена оборудования), но тогда не исключено, что часть его теплопроизводительности не будет использована т. е. фактически деньги будут потрачены зря. Если купить менее мощный котел, то можно мерзнуть всю зиму, даже если он будет работать в полную силу. Таким образом, лучше обратиться за консультацией к специалисту.

В моделях котлов предыдущих поколений снижение мощности влекло за собой снижение КПД. Современное оборудование оснащено несколькими ступенями мощности, благодаря чему можно уменьшить теплопроизводительность агрегата и количество топлива, и это не обернется потерями тепла. Новейшее изобретение – водогрейные котлы с моделирующими головками, при которых бесступенчатое снижение мощности никак не отражается на КПД оборудования.

Материалом для корпуса теплогенератора служат сталь или чугун. Чугунный котел не подвержен ржавлению, но весит довольно много, что затрудняет его транспортировку и монтаж. Кроме того, такое устройство боится резких температурных контрастов в отличие от стального котла, который не страдает от перепада температуры. Срок службы чугунного котла – 50–60 лет, стального – не более 15 лет, после чего потребуется его ремонт, замена изношенных деталей.

Теплообменник для теплогенератора тоже изготавливают из стали или чугуна, иногда из меди (последний материал самый лучший), но более важно, имеется ли на внутренних его стенках защитное покрытие. Если да, то на нем не будет оседать сажа, что повысит теплоотдачу и позволит экономить топливо.

Отопление можно объединить с системой горячего водоснабжения, для чего достаточно установить двухконтурный водогрейный котел. Они бывают различного типа – проточного, накопительного или в сочетании с бойлером.

Для передачи тепла от теплоносителя воздуху используются отопительные приборы, без которых эффективность системы водяного отопления была бы крайне низкой. Благодаря специальной конструкции отопительных приборов, можно извлечь из теплоносителя максимальное количество тепла.

От площади нагревательной части отопительного прибора, его размещения и схемы подключения к трубопроводу зависит его теплопередающая ценность. Выбирая отопительные приборы для системы водяного отопления, надо принимать во внимание следующее:

♦ характер прокладки трубопровода (открытый либо скрытый);

♦ тип и конфигурацию системы отопления;

♦ характер и качество теплоносителя;

♦ величину рабочего давления в системе;

♦ планировочное решение дома;

♦ нюансы теплого режима в доме;

♦ место и продолжительность нахождения жильцов в отапливающихся помещениях;

♦ технические параметры отопительных приборов.

Высококачественный отопительный прибор должен быть коррозионноустойчивым, долговечным и способным противостоять гидравлическим ударам, возникающим при проверке системы (отечественные отопительные приборы выдерживают давление при опрессовке до 15 атм, импортные – не более 7–8 атм).

Они должны удовлетворять целому ряду различных требований – санитарно-гигиеническим (иметь низкую температуру корпуса; минимальную горизонтальную площадь, чтобы на их поверхности меньше собиралось пыли; уход за его поверхностью не должен создавать проблем); экономическим (оптимальное соотношение цены прибора его монтажа и эксплуатации; минимальный расход материала на него, в частности, металла); эстетическим (хороший внешний вид, небольшой размер); монтажным (минимальные трудовые затраты на установку, прочность); эксплуатационным (теплоустойчивость; наличие регулировки теплоотдачи; водонепроницаемость); теплотехническим (давать максимальную плотность удельного теплового потока на единицу площади).

Отопительные приборы, как правило, устанавливают под окнами у наружных стен дома, при этом важно, чтобы выполнялись такие рекомендации:

♦ длина отопительного прибора должна составлять, как минимум, 50–75 % длины оконного проема (это не относится к окнам с витражами, для которых длины должны совпадать);

♦ вертикальная ось прибора и окна должны совпадать (допустимое отклонение не должно превышать 5 см);

♦ расстояние от пола до нижней части отопительного прибора должна быть, как минимум, 60 мм;

♦ ребра отопительных приборов должны быть строго вертикальными;

♦ в пределах одного помещения все отопительные приборы должны стоять на одном уровне.

Отопительные приборы классифицируются по таким параметрам, как:

♦ способ теплоотдачи. По этому критерию различают конвективные (конвекторы и ребристые трубы), радиационные (потолочные излучатели) и конвективно-радиационные (секционные, панельные, гладкотрубные) отопительные приборы. Максимальной теплоотдачей обладают конвекторы в кожухе и секционные радиаторы, минимальной – гладкотрубные приборы и конвекторы без кожуха (здесь уместно заметить, что за 100; принята теплоотдача секционного радиатора глубиной 140 мм, изготовленного из чугуна);

♦ тип нагревательной поверхности, которая может быть гладкой и ребристой;

♦ величина тепловой инерции. Различают отопительные приборы с большой инерцией (секционные радиаторы) и с малой инерцией (конвекторы);

♦ материал, из которого выполнен прибор. Это могут быть металл, керамика, пластмасса, комбинация разных материалов;

♦ высота прибора. По этому признаку изготавливают высокие отопительные приборы (более 65 см), средние (от 40 до 65 см), низкие (от 20 до 40 см) и плинтусные (до 20 см).

Совокупность всех труб, по которым происходит доставка нагретого теплоносителя к отопительным приборам и выведение его в охлажденном состоянии, называется теплопроводом, который подразделяют на ряд элементов, в частности на:

♦ магистраль, представляющую собой соединительную трубу, связывающую теплогенератор со стояком. Ее расположение определяет конфигурация системы водяного отопления. При горизонтальной системе с верхней разводкой подающая магистраль должна быть смонтирована выше отопительных приборов; при нижней разводке – ниже них. При вертикальной системе подающая магистраль должна находиться ниже отопительных приборов, а обратная – выше них. В водяной системе отопления с естественной циркуляцией нижние магистрали монтируют с уклоном (5 мм на 1 м длины) в сторону теплогенератора;

♦ подводки. Это трубы, соединяющие отопительный прибор со стояком или горизонтальной ветвью. Они бывают прямыми и с отступом (первая более предпочтительна, поскольку это упрощает монтаж и снижает гидравлическое сопротивление в системе;

♦ стояк – так называется труба между магистралью и подводками.

Трубопровод прокладывают открытым и скрытым способом. Как правило, используют первый как более дешевый и легкий в монтаже. Открытую проводку осуществляют после отделочных работ, ведут по стенам, близко к полу. Для соединения применяют сварку, муфты и фланцы.

При скрытой прокладке трубопровод заделывают в стены или в пол, поэтому они проводятся до отделочных работ. Для соединения элементов используют только сварку. Поскольку имеются ограничения диаметра труб, то при скрытой прокладке предполагается использование принудительной циркуляции теплоносителя.

Материалом для труб отопления дома является сталь. Допускается прокладка водогазопроводных черных сварных труб; электросварных прямошовных труб; бесшовных цельнотянутых труб. Кроме того, они различаются по толщине стенки и подразделяются на легкие, обыкновенные и усиленные. Водяное отопление монтируют чаще всего из легких и обыкновенных труб диаметром 15, 20 и 25 мм.

Превосходным, но дорогим материалом для труб является медь. Такие трубы обладают высокой тепло-и электропроводностью, что в 5 раз выше, чем у стальных; они устойчивы к ржавлению, окислению, перепадам температур, УФ-излучению, отличаются пластичностью (от замерзшей в них воды трубы не треснут) и бактерицидностью. Внутренняя поверхность медных труб идеально гладкая, благодаря чему пропускная способность их очень высокая. Монтаж медного трубопровода предполагает использования однородного материала, т. е. и трубы, и запорно-регулирующая арматура должны быть выполнены из меди. Если уж приходится комбинировать медные трубы со стальными, то следует придерживаться таких правил:

♦ оцинкованные стальные трубы не должны монтироваться после медных (по направлению тока теплоносителя), иначе цинковое покрытие быстро разрушится;

♦ медная труба не должна стыковаться с трубой из нелегированной оцинкованной стали, иначе электрохимическая реакция неизбежна, результатом которой станет коррозия стали.

Основной конкурент металлических труб – полимерные трубы, которые обладают многими преимуществами, например такими:

♦ малая плотность и поэтому небольшой вес;

♦ эластичность;

♦ свойство удерживать заданную форму;

♦ прочность и долговечность (прослужат в 3–5 раз дольше металлических);

♦ незначительная теплопроводность;

♦ доступная цена;

♦ легкость монтажа;

♦ эстетичность.

Есть и несколько недостатков, в частности:

♦ горючесть;

♦ изменение прочности в сторону ее снижения при нагревании;

♦ высокий коэффициент линейного расширения и др.

Трубы из сшитого полиэтилена часто применяют в системе напольного и радиаторного отопления (более 50 % всех пластиковых труб приходится на полиэтилен), поскольку они выдерживают температуру 95 °С при давлении 1 МПа. Их диаметр, как правило, составляет 32 мм.

К трубам из сшитого полиэтилена по своим свойствам близки полипропиленовые трубы, но отличаются большей жесткостью. Это делает их монтаж более трудным и требует большого количества фитингов (соединительных элементов). Полипропиленовые трубы сваривают, для чего используют специальный аппарат. Однако для устройства напольного отопления и для систем с высокой температурной нагрузкой они не подходят.

В последнее время наибольшей популярностью пользуются металлопластиковые (металлополимерные) трубы, которые сочетают свойства исходных материалов. От пластиковых труб они сохранили небольшой вес (бухта длиной 2 м и диаметром 16 мм весит 20 кг); пластичность; устойчивость к коррозии и агрессивным средам; высокую пропускную способность; долговечность (прослужат 50 лет); тепло– и звукоизоляционные свойства. От металла – способность выдерживать высокое давление и температуру; газонепроницаемость. Помимо этого, металлопластик отличается низким коэффициентом линейного теплового расширения (примерно как у медных труб), поэтому могут соединяться с трубами из стали и металлическими отопительными приборами.

При монтаже стальных труб применяют различные соединительные элементы, такие, как муфты, прямые тройники и угольники, компенсирующие муфты, переходные тройники и муфты футорки, контргайки, пробки и др. Для медных труб предназначаются разъемные и неразъемные фитинги из меди, латуни или бронзы.

Чтобы иметь возможность регулировать работу водяной системы отопления, используют различную запорно-регулирующую арматуру, в которую входят:

♦ арматура обвязки теплогенератора, к которой относятся манометр, воздухоотводчик, предохранительный клапан, датчики давления и потока, гидравлический сепаратор, установки подпитки и воздухоудалители;

♦ радиаторная арматура, в функции которой входит регулировка потока теплоносителя, попадающего в отопительный прибор, и его теплоотдачи.

С этой целью применяют регулировочные, запорные и сливные краны, термостаты, воздухоотводчики, нижнюю арматуру, боковой инжекторный узел:

♦ трубопроводная арматура.

Еще одним важным элементом водяной системы отопления является расширительный бак. Необходимость его включения в систему продиктована свойством воды увеличиваться в объеме при нагреве и возвращаться к исходному объему при охлаждении. Деталь, которая уравновешивает это расширение, и есть расширительный бак, или демпфер. В его функции входит следующее:

♦ вмещать излишек теплоносителя, образующийся при повышении его температуры;

♦ возмещать нехватку воды при охлаждении или небольшой утечке;

♦ собирать воздух, который выделяется из горячей воды и который попадает в систему отопления с холодной водой.

Из недостатков демпфера известны такие: вероятность потери полезного тепла, которое может отдаваться через стенки бака при установке его вне помещения; громоздкость. Демпфер бывает открытым и закрытым. Первый бывает прямоугольным или цилиндрическим. Место для него отводится на чердаке, т. е. в самой верхней точке системы отопления. Закрытый демпфер устанавливают в котельной, подводя к обратной магистрали перед циркуляционным насосом.

Монтаж системы водяного отопления в отсутствие специальных знаний, навыков и инструмента нельзя выполнить своими силами. Поэтому в порядке информации предлагаем схему осуществления этого процесса.

1. Обычно монтаж начинают с того, что размещают отопительные приборы. Но при этом не исключены ошибки с монтажом подающих и обратных труб. Чтобы не переделывать все заново, профессионалы первым делом соединяют стояки с подводками и только потом устанавливают отопительные приборы.

2. Сборку чугунных радиаторов осуществляют в такой последовательности: группируют секции; проводят гидравлическую проверку (опрессовку) радиатора; грунтуют и окрашивают их поверхность; устанавливают, предварительно выполнив разметку отверстий под кронштейны.

3. Монтаж труб, который в зависимости от их материала может иметь свои особенности. Стальные трубы сваривают или соединяют муфтами (второй способ более дорогостоящий и менее надежный).

Для медных труб предназначаются обжимные фитинги (наименее трудоемкий способ), прессованные фитинги или капиллярная пайка (требующие больших трудозатрат и наличия оборудования).

Способ монтажа пластиковых труб определяется их материалом. Трубы из сшитого полиэтилена, полипропилена соединяют фитингами, ПВХ-трубы склеивают. Металлопластиковые трубы монтируют посредством обжимных и прессованных фитингов (первые обойдутся дешевле, но они менее долговечны; вторые дороже и нуждаются в специальном аппарате).

4. Монтаж стояков необходимо осуществлять строго по отвесу; размещают их по углам, которые образуют наружные стены; при пересечении стояков и подводок скобы располагают на стояках, а изгиб ориентируют в сторону помещения; при пересечении стояками перекрытия их вставляют в специальные гильзы, а при пересечении деревянных конструкций прокладывают изоляцию, например из асбоцементного листа; распределительные и промежуточные трубы располагают между стояками и подводками под радиаторами, при этом уклона быть не должно.

В большом по площади доме не обойтись без циркуляционного насоса. Его применяют в одно– и двухтрубных системах отопления. Его необходимость продиктована тем, что при большом количестве труб и радиаторов надо поддерживать определенную скорость движения теплоносителя, чтобы быстро прогревать дом.

5. Монтаж магистрального трубопровода, для чего трубу доводят до отопительного прибора, соединяют вводы и выводы, переходят к очередному радиатору.

6. Установка демпфера и воздухосборников.

7. Замыкание отопительного контура в теплогенераторе, при вводе в который помещают фильтр и циркуляционный насос, если это предусмотрено системой отопления.

8. В последнюю очередь проводят балансировку систем отопления, для чего приглашают специалиста.

Альтернативные системы отопления.

Объем книги не позволяет подробно остановиться на всех существующих альтернативных системах отопления дома, поэтому основное внимание мы уделим только тем, которые появились сравнительно недавно.

Некоторые владельцы домов монтируют в котельной одновременно два котла небольшой мощности, один из которых обычно комбинированный или могущий работать по принципу естественной циркуляции теплоносителя. Это не только экономично, но и риск отказа обоих сразу сведен к нулю.

В качестве альтернативной системы можно рассматривать электрическое отопление. Оно реализуется в разнообразных отопительных приборах, которые производит современная промышленность (вряд ли их можно рассматривать в качестве основного отопления, по крайней мере в России). К ним относятся теплоаккумулирующие электронагреватели (рис. 60). Для накопления тепла используют твердый огнеупорный материал – магнезитовый кирпич. Будучи включенным ночью, он нагревается с помощью тенов до 600–650 °С, а днем отдает тепло окружающему воздуху. Он оснащен вентилятором, под действием которого воздух проникает сквозь кладку. Расчетное время аккумулирования тепла – 8 ч. Агрегат изготавливают в четырех типоразмерах, теплопроизводительность которых составляет 42, 77, 117 и 160 МДж/ч.

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 60. Схема устройства теплоаккумулирующего электронагревателя: 1) плита из синтетического материала; 2) выключатель и термостат; 3) электронагреватели; 4) вентилятор; 5) отверстие для выброса нагретого воздуха; 6) изоляционный кирпич; 7) магнезитовый кирпич; 8) теплоизоляция.

Недавно на отечественном рынке появились инфракрасные обогреватели (рис. 61). Он представляет собой стальной прибор прямоугольной формы. На стороне, ориентированной в сторону пола, установлена отражающая пластина, изготовленная из высокопрочного анодированного алюминия, в которой находится нагревательный элемент, тэн или спираль.

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 61. Инфракрасный обогреватель: 1) корпус; 2) регуляторы температурного режима; 3) излучатель; 4) отражающий слой; 5) направление лучей.

Инфракрасные панели испускают длинноволновые лучи, которые напоминают солнечные. Они нагревают только те поверхности и предметы, которые оказываются в зоне их действия, а те, в свою очередь, сообщают вторичное тепло воздуху. Это означает, что лучистая энергия не растрачивается на нагревание воздуха вообще. Даже при низкой температуре воздуха в помещении под этими лучами можно чувствовать себя комфортно. При этом отсутствуют и конвекционные потоки, поэтому в воздух не поднимается пыль и пр. Инфракрасные панели экологичны и не сжигают кислород. КПД инфракрасных панелей составляет 90 %. Среди других достоинств этого способа отопления надо отметить:

♦ мобильность и компактность системы;

♦ пожаробезопасность прибора;

♦ отсутствие шума при работе;

♦ легкость обслуживания и монтажа;

♦ долговечность.

Обогрев помещений посредством устройства системы «теплый пол» – сравнительно новый источник тепла для дома. Технология их устройства представлена в двух вариантах.

1. Водоциркуляционная система может выполняться прокладкой труб двумя способами (рис. 62):

♦ в виде змеевика. В данной системе возникает большая разность температур теплоносителя в начале и в конце системы, отдача тепла полом совершается дифференцированно. Это находит применение для увеличения теплоотдачи в конкретных местах, в частности вдоль наружных стен;

♦ в виде двойного червяка, отличающая от преды дущей равномерностью отдачи тепла по всей поверхности, что достигается размещением в непосредственной близости подающей трубы с теплоносителем, нагретым до высоких значений, с обратной трубой, содержащей охлажденную воду. Этот способ укладки труб более простой, так как предполагает изгиб труб под углом 90° (описанный выше – 180°).

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 62. Схема прокладки труб в водоциркуляционной системе: 1) змеевик; 2) двойной червяк.

Прокладку труб осуществляют мокрым и сухим способами. При первом трубы покрывают бетонной стяжкой, при втором трубы помещают в изоляционный материал (для этого изготавливают элементы в виде панелей, которые легко монтируются) под бесшовным полом.

2. Система напольного кабельного обогрева – это электрокабель, разрезанный на секции и уложенный под половым покрытием непосредственно в бетонной стяжке (рис. 63), иногда кабель прокладывают по стене под штукатуркой или под керамической плиткой.

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 63. Схема укладки нагревательного кабеля: 1) соединительная муфта; 2) кабель; 3) датчик температуры; 4) терморегулятор.

В полу установлен датчик, предназначенный для контроля заданной температуры. Концы кабеля и датчика подключены к терморегулятору, стоящему на стене. Когда датчик подает сигнал, терморегулятор включает или, наоборот, отключает систему от элетросети, т. е. система не функционирует круглые сутки, что делает ее более экономичной. Длительность цикла нагревания и остывания определяется мощностью отопительной системы и теплоизоляционными особенностями помещения.

Комплект оборудования для системы «теплый пол» включает кабель, температурный датчик, гофртрубку диаметром до 16 мм, терморегулятор, утеплитель и монтажную ленту.

В разных помещениях монтируют отдельные системы кабельного обогрева с отдельными терморегуляторами (укладка общего кабеля не рекомендуется).

Монтаж кабельного обогрева осуществляется по одной схеме (рис. 64):

♦ отступают от пола примерно на 1,2–1,4 м, размечают место под терморегулятор (при монтаже во влажном помещении терморегулятор выносят за его пределы);

♦ штробят стену от пола к месторасположению регулятора для размещения токоведущих проводов кабеля и термодатчика;

♦ теплоизолируют бетонное основание, чтобы предотвратить потери тепла, которые могут доходить до 50 %;

♦ выполняют бетонную стяжку толщиной 1 см;

♦ укладывают монтажную ленту – кабель и теплоизолятор не должны контактировать;

♦ фиксируют монтажную ленту дюбелями;

♦ укладывают нагревательный кабель и закрепляют его хомутами с шагом 25 мм;

♦ помещают температурный датчик в гофрированную трубку и кладут в 50 см от стены между витками кабеля таким образом, чтобы датчик попал в открытую петлю;

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 64. Схема монтажа системы «теплый пол»: 1) выключатель; 2) дверь; 3) терморегулятор; 4) распаечная коробка; 5) соединительная муфта; 6) монтажная лента; 7) температурный датчик; 8) нагревательная секция.

♦ прокладывают токоведущие провода и заделывают их раствором;

♦ выполняют бетонную стяжку толщиной 3–5 см;

♦ настилают напольное покрытие;

♦ по окончании отделки помещения устанавливают терморегулятор;

♦ по прошествии 28 суток, за которые бетон наберет крепость и высохнет, включают нагревательный кабель и устанавливают нужную температуру.

Нагревательный кабель не укладывают под мебель и какое-либо оборудование (холодильник и др.).

Система «теплый пол» может выполнять роль основного (при этом терморегулятор показывает температуру не пола, а воздуха) и добавочного обогрева жилого помещения. Во втором случае устанавливают отопительные приборы, отводя «теплому полу» функции элемента для повышения температурного комфорта.

Теплопотери дома и способы их устранения.

Понять, каким образом дом теряет тепло, можно, если вспомнить некоторые физические законы. В теплопотерях виноваты такие явления:

♦ проводимость. Поскольку дом построен на холодной земле, то вследствие теплопроводности тепловые потоки уходят в почву;

♦ конвекция. При включенном отоплении стены и крыша изнутри становятся теплыми. В результате действия теплопроводности тепло перемещается и на наружную сторону стен и крыши. При этом окружающая их атмосфера, будучи более холодной, нагревается за счет них и отбирает часть тепла, унося его вверх.

Таким образом, можно сказать, что теплопроводность стройматериалов и разница между температурами в доме и на улице – два главных фактора, влияющих на потери домом тепла.

При этом основные потери тепла происходят через ограждающие конструкции дома: на долю стен приходится 35 % теплопотерь, на крышу – 25 %, через подвальное перекрытие и всевозможные щели – по 15 %, через окна – 10 %. Определенная часть тепла может выносить из дома вентиляционная система.

Установить, что именно из них повинно в том, что в доме холодно, несмотря на огненные батареи, поможет специальная экспертиза, которая называется тепловизионной диагностикой. Если пригласить службы, специализирующиеся на ней, то проведенное обследование выявит конкретные места утечек тепла; качество, дефекты и повреждения теплоизоляции чердачного и подвального перекрытий и труб; мостики холода; состояние радиаторов и теплого пол и т. д.

Понимание причин теплопотерь вызывает естественный вопрос: что сделать, чтобы их если не ликвидировать, то хотя бы значительно снизить? Ответ очевиден – кардинально улучшить теплоизоляцию стен, крыши, перекрытий, окон, что позволит повысить температуру в доме без увеличения затрат на отопление. При качественной теплоизоляции дома даже при понижении температуры воздуха до –25 °С и выключенном отоплении температура внутри дома за сутки упадет всего лишь на 1 °С. Понятно, что и расходы на отопление в таком доме не столь обременительны.

Итак, можно начать с окон, проверив механизмы открывания и закрывания, при необходимости отрегулировать их. Если будут обнаружены зазоры между оконными блоками и стенами, их тоже нужно герметично заделать. На стекла можно нанести отражающее покрытие. Поможет снизить теплопотери и остекление балкона и лоджии.

Утепление касается и дверей, причем желательно установить вторую дверь, которая дополнительно будет играть роль звукоизолятора.

Кроме того, стены, крышу и подвал необходимо утеплить. При этом надо заметить, что утеплять дом надо не изнутри, а снаружи. Если сделать это со стороны помещения, то между стеной и внутренней теплоизоляцией будет скапливаться конденсат, что не только ухудшит теплоизоляцию дома, но и приведет к повреждению отделки и размножению грибов. Для внешней теплоизоляции подходит такой материал, как экструдированный пенополистирол; хорошо себя зарекомендовало устройство вентилируемого фасада и т. д.

Для теплоизоляции крыш, как правило, используют каменную или минеральную вату, которые реализуются в виде плит. При этом нельзя забыть о пароизоляции (желательно, чтобы ее сторона, обращенная внутрь, была покрыта алюминиевой фольгой, что предотвратит потери тепла от излучения).

Если дом еще только в проекте, то необходимо заранее подумать о том, как уменьшить периметр внешних холодных стен (чем больше квадратура наружных стен, тем значительнее потери тепла; дом, украшенный многочисленными выступающими элементами, теряет много тепла), не допустить образования мостиков холода.

Возведение мансарды – еще один способ сократить теплопотери через крышу, поскольку ее часть используется в качестве стен мансардного помещения. О том, что для кровли следует выбрать качественный материал, наверное, можно не говорить.

Свести теплопотери к нулю вряд ли удастся. Но реально предпринять меры, благодаря которым можно перестать обогревать улицу. Первое, что приходит на ум, – это необходимость утепления дома. При этом заметим, что стоимость теплоизоляции по сравнению с тем, во сколько обойдется строительство дома, просто мизерна. Экономия на теплоизоляции непременно обернется еще большими потерями в будущем, тем более что цены на энергоносители постоянно растут. Подойдя к утеплению дома в комплексе, можно сократить расходы на отопление примерно на 40 %. Это означает, что теплоизоляция выгодна вдвойне, поскольку снижает теплопотери и минимизирует затраты на энергоресурсы.

Очень важно правильно выбрать теплоизоляционные материалы. Термосопротивление самых современных из них намного превосходит этот параметр у традиционных утеплителей. Теплоизоляционные материалы должны отвечать целому ряду требований, среди которых долговечность (это важно для длительной его эксплуатации); экологичность (отсутствие вредных для здоровья выделений); горючесть (отсюда и пожаробезопасность); повышенная паропроницаемость (благодаря чему из помещения будет выводиться влага и конструкции дома будут оставаться сухими); небольшой вес (не придется усиливать фундамент, перекрытия, не возникнет проблем с монтажом, транспортировка материала и покупка крепежа обойдутся не слишком дорого); естественно, цена (для многих это главный показатель, определяющий выбор того или иного утеплителя).

Вентиляция и кондиционирование.

Виды и выбор вентиляционных систем.

Вентиляция – это «воздухообмен в помещениях, способствующий формированию и поддержанию оптимального для человека состояния воздушной среды (состава воздуха, температуры, влажности и др.) и совокупность технических средств, с помощью которых и обеспечивается этот воздухообмен». Чтобы люди чувствовали себя комфортно в помещении, воздух в нем должен содержать, как минимум, 21 % кислорода. Снижение этого количества вызывает неприятные ощущения духоты, головную боль и т. п. Постоянная нехватка кислорода негативно сказывается на здоровье и работоспособности человека. Кроме того, в помещениях имеются источники загрязнения воздуха, например предметы бытовой химии, газовое оборудование, мебель из материалов, содержащих вредные вещества, и т. п. В отсутствие проветривания, их концентрация в воздухе возрастает, а количество кислорода снижается. Поэтому очень важно, чтобы воздух в закрытых помещениях обновлялся по крайней мере 1 раз в течение часа. Частоту полного воздухообмена характеризует специально введенное для этого понятие – «кратность воздухообмена». Для жилых помещений она равна единице, а для кухонь она должна возрасти не менее чем в 3 раза. Помимо проветривания, системы вентиляции выполняют и другие функции, в частности увлажняют воздух, понижают или повышают его температуру, т. е. создают комфортные для человека условия проживания.

Воздушный душ, воздушная завеса, воздушное отопление – это виды местной приточной вентиляции. Воздушная завеса – это плоская струя воздуха, которую подают с боковых сторон двери и которая препятствует проникновению в помещение холодного воздуха.

Системы вентиляции классифицируют на основе различных признаков:

по способу перемещения воздуха они бывают естественными и искусственными;

по назначению – приточными и вытяжными;

по зоне обслуживания – общеобменными и локальными (местными);

по конструкции – наборными и моноблочными, канальными и бесканальными.

Естественная вентиляция не предполагает использования какого-либо специального электрооборудования. При ее осуществлении воздух перемещается благодаря ветровому давлению, разности температур, давлению воздуха внутри помещения и вне его (факторы, воздействующие на естественную вентиляцию, называют тепловым побуждением и ветровым побуждением). С этой целью в домах, в частности на кухнях и в санузлах, устраивают воздуховоды (вертикальные каналы), оснащают их вентиляционными решетками и выводят на крышу, где с помощью установленных дефлекторов усиливают воздухообмен за счет силы ветра (ветровое побуждение). В безветренную погоду дефлекторы действуют менее эффективно.

Тепловое побуждение возникает вследствие нагрева воздуховода, который возможен в результате эксплуатации кухонных плит, за счет влажного воздуха, поступающего из санузла, работает и в отсутствие ветра на улице.

Естественная вентиляция обладает рядом важных положительных качеств:

не требует использования сложного электрооборудования (двигателей, вентиляторов и пр.), что положительно отразится на стоимости строительства и последующей эксплуатации дома благодаря экономии на электроэнергии;

проста в устройстве, долговечна, надежна;

совместима с различными искусственными системами и устройствами, а также с кондиционерами и сплит-системами.

Наличие большого количества достоинств не исключает и определенных недостатков, основным из которых является зависимость от параметров, которые не поддаются контролю и регулированию – от силы и направления ветра, разницы температур воздуха в доме и на улице. В связи с этим, специалисты предлагают дополнять естественную вентиляцию установкой и использованием эффективного вентиляционного оборудования, которое следует подбирать для конкретных условий и особенностей помещений.

Кроме того, в СНиПе № 2.08.01–89 «Отопление и вентиляция жилых помещений» говорится, что осуществление воздухообмена возможно благодаря «неплотности наружных ограждений (главным образом оконного заполнения) всех помещений квартиры». В наше время, которое нередко называют эрой евроремонта, рассчитывать на это не приходится. Оконные системы последнего поколения не позволяют обеспечить нормальный микроклимат в доме таким способом (это отражено в ГОСТе 30674—00 «Блоки оконные из ПВХ» и ГОСТе 24700—99 «Блоки оконные деревянные со стеклопакетами», согласно которым наибольшее значение воздухопроницаемости составляет не более 3,5 м3/ч на 1 м2 окна, в то время когда предыдущие документы, в частности СНиП 2.04.05–91, регламентировали норму воздухообмена для жилых помещений в размере 3 м3 на 1 м2 жилой площади). Таким образом, если в доме установлены пластиковые окна и современные двери, то рассчитывать исключительно на естественную вентиляцию нельзя, поскольку ее эффективность снизится. Однако это не означает, что от нее следует отказываться, тем более что она не зависит от подачи электроэнергии, за счет которой функционируют другие системы и которые перестают работать в условиях даже непродолжительного сбоя в системе электроснабжения.

Все сказанное диктует применение системы искусственной (механической, принудительной) вентиляции, поскольку ее можно включить в любе время и обеспечить приток в дом свежего воздуха, при этом ее, как правило, сочетают с естественной вентиляцией.

Система принудительной вентиляции предполагает использование специального оборудования, которое рассчитано на то, чтобы переносить воздушные массы на большие расстояния (помимо этого, оно может очищать воздух, увлажнять, нагревать его и т. д.). Однако надо помнить, что функционирование этих устройств сопровождается потреблением значительного количества электроэнергии.

Среди преимуществ принудительной вентиляции надо назвать следующие:

ее использование значительно повышает КПД всей системы вентиляции;

появляется возможность для быстрой замены отработанного воздуха, содержащего вредные вещества;

система вентиляции перестает зависеть от природных факторов, поэтому можно реализовать различные архитектурные проекты;

с установкой принудительной вентиляции решается проблема очистки приточного воздуха;

система принудительной вентиляции позволяет регулировать объем воздухообмена, когда число присутствующих в доме людей становится меньше расчетного. Благодаря этому затраты электроэнергии снижаются.

На фоне такого количества достоинств системы принудительной вентиляции кажется не слишком существенным такой момент: интенсивный воздухообмен может оборачиваться теплопотерями. Для таких ситуаций рекомендуют применять систему принудительной вентиляции в сочетании с системой энергосбережения, благодаря которой поступающий воздух будет подогреваться за счет вытягивающихся воздушных масс (этот процесс называется рекуперацией). В результате расходы на подогрев приточного воздуха оптимизируются на 60–70 %, что позволяет уменьшить расходы на отопление.

Несколько лет назад промышленность предложила безлопастные вентиляторы. В них поток воздуха создает турбина, находящаяся в основании устройства. Воздух поступает в помещение через узкие щели. В конструкции отсутствуют движущиеся элементы – это плюс, но высокий уровень шума при работе – минус.

По назначению принудительная вентиляция подразделяется на приточную и вытяжную, название указывает на их функции: первая обеспе чивает приток свежего воздуха, вторая – удаление отработанного. Основой систем приточной вентиляции являются оборудование для забора, очистки и подачи воздуха, а также воздуховоды. Основа вытяжной вентиляции – оборудование для удаления воздуха, вентиляторы, воздуховоды, фильтры и др.

В зависимости от объема помещения, которое обслуживается системой принудительной вентиляции, она классифицируется на местную и общеобменную, что в равной степени относится и к приточной, и к вытяжной вентиляции.

Исходя из сказанного, невозможно преувеличить значимость системы вентиляции вообще и правильного ее устройства в частности. При этом важно заметить, что для разных типов помещений требуется определенное вентиляционное оборудование: то, что приемлемо для бани или бассейна, никак не подойдет для спальни или кухни. Есть разница и в системе вентиляции городской квартиры и для индивидуального дома.

Раньше в частных домах преобладала естественная вентиляция, в основе которой лежит естественная циркуляция воздуха через двери и окна, воздуховоды кухни и санузла. Вентиляционные каналы (они должны иметь абсолютно гладкие стенки, поскольку наличие выпуклостей и выемок снижает тягу) устраивали параллельно дымовым и выводили на крышу, благодаря чему возникали перепад давления и тяга, вследствие чего отработанный воздух выбрасывался наружу. Приток же свежего воздуха носил неорганизованный характер, т. е. он поступал в дом в открытые форточки, двери и окна.

Естественная вентиляция эффективна, когда между внутренней и наружной температурой разница составляет 15–16 °С, т. е. в период межсезонья и зимой. Летом в отсутствие такой разницы естественная вентиляция работает плохо.

Современные дома, помимо естественной вентиляции, оборудуются устройствами для осуществления искусственной вентиляции. В индивидуальных домах представлены такие ее типы, как приточная, вытяжная и приточно-вытяжная вентиляция.

Принцип действия приточной вентиляции основан на том, что в помещении за счет созданного избыточного давления приточного воздуха отработанный воздух вытесняется. Устройство приточной вентиляции для индивидуального дома вполне доступно по цене, отличается простотой монтажа, но имеет и недостатки:

проникающий в помещение воздух необходимо фильтровать, а при пониженных температурах воздуха – подогревать, что в совокупности влечет увеличение мощности отопительной системы со всеми вытекающими отсюда последствиями (повышенным расходом топлива или электроэнергии);

вентиляция приточного типа не предполагает рекуперации тепла.

Вытяжная вентиляция освобождает дом от отработанного воздуха. В процессе этого давление в помещении понижается, что вызывает приток свежего воздуха снаружи через специальные клапаны или форточки и пр. Для эффективной работы вентиляции этого типа требуется, чтобы объем выводимого воздуха компенсировался таким же объемом приточного воздуха.

Как и вентиляция приточного типа, вытяжная вентиляция не требует больших вложений – это плюс. Однако есть и минусы, в частности:

для очистки приточного воздуха необходимы фильтры;

повышение температуры приточного воздуха происходит за счет повышения мощности системы отопления, что невыгодно;

рекуперация приточного воздуха невозможна.

Таким образом, приточная и вытяжная вентиляция имеют практически одни и те же недостатки. В таком случае можно остановить выбор на сочетании механической приточной и естественной вытяжной вентиляции. В комбинированной системе отток отработанного воздуха происходит естественным путем (можно установить и вентиляторы небольшой мощности), а приток осуществляется за счет установленного специального оборудования, например моноблочной установки (рис. 65) с системой авторегулирования.

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 65. Моноблочная приточная установка: 1, 3) жилая комната; 2) кухня; 4) санузел; 5) приточная установка с калорифером; 6) крышный вентилятор.

Из положительных качеств данной системы вентиляции надо отметить более высокую эффективность воздухообмена сравнительно с чисто естественной вентиляцией и невозможность распространения запахов из одного помещения в соседнее. Из отрицательных свойств – необходимость оснащения дверей специальными решетками, которые устанавливают в ее нижнюю часть, что позволяет воздуху беспрепятственно перемещаться из одного помещения в рядом расположенное; невозможность рекуперации.

Воздушный фильтр, применяющийся в системе вентиляции, – устройство, очищающее приточный и вытяжной воздух от пыли. Но это не единственная его функция. Он защищает от пыли вентиляторы, чиллеры и другие элементы вентиляционных систем.

Оптимальным, по мнению специалистов, вариантом для индивидуального дома является устройство комплексной механической приточно-вытяжной системы вентиляции (рис. 66), в которой задействованы встречные потоки воздуха. В них системы вытяжки и притока функционируют независимо друг от друга или создается комплексная система, обеспечивающая и отток, и поступление воздуха. Механическая приточно-вытяжная вентиляция производится и в усовершенствованном варианте и предусматривает подогрев/охлаждение воздуха.

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 66. Схема движения воздушных потоков в системе приточно-вытяжной вентиляции: 1) вытяжной воздух; 2) фильтр вытяжного воздуха; 3) перепускной клапан (байпас); 4) рекуператор; 5) фильтр приточного воздуха; 6) наружный воздух; 7) отработанный воздух; 8) вытяжной вентилятор; 9) калорифер; 10) приточный вентилятор; 11) приточный воздух.

Достоинствами представленной системы вентиляции являются:

независимость от времени года и метеоусловий;

компактность;

наличие оборудования для фильтрации, нагревания и охлаждения воздуха;

осуществление подогрева воздуха с помощью калорифера или рекуператора (теплообменника), что никак не отражается на мощности системы отопления.

Недостаток (возможно, единственный) такого типа вентиляционной установки – довольно высокая цена.

Рекуператоры, применяющиеся в системе приточно-вытяжной вентиляции, бывают пластинчатыми, батарейными и роторными. Они различаются показателями КПД, что отражается на цене системы вентиляции, в которой они установлены. КПД роторного рекуператора достигает 85 % (у батарейного – примерно 50 %, у пластинчатого – приблизительно 60 %), поэтому вентиляционные системы, оснащенные таким устройством, самые экономичные. Кроме того, они более подходят для российского климата, поскольку температура их замерзания равна –27 °С.

Исправно работающий кондиционер должен обеспечить разницу между температурой воздуха, втягиваемого во внутренний блок и охлажденного на уровне 10 °С. В действительности она может доходить до 20 °С, что определяют тип, модель, монтаж и настройки агрегата.

Выбирая систему вентиляции для дома, следует исходить из того, для какого помещения она предназначается и каковы особенности температурного режима региона, в котором находится дом. Кроме того, желательно разрабатывать систему вентиляции индивидуального дома еще до его строительства. Если приходится оборудовать системой вентиляции уже возведенный дом, то нужно быть готовым к тому, что может возникнуть необходимость в его перепланировке.

Системы кондиционирования: их виды и выбор.

Кондиционирование воздуха – это «автоматическое поддержание в закрытых помещениях определенных параметров воздуха (температуры, влажности, чистоты, скорости движения) с целью создания условий, оптимальных для самочувствия людей, ведения технологического процесса и обеспечения сохранности ценностей». Общепринятой классификации систем кондиционирования нет, поскольку реализуются многочисленные принципиальные схемы, различающиеся техническими и функциональными особенностями, которые разрабатываются в соответствии как с техническими характеристи ками самих систем, так и с объектами, в которых предполагается их установка. Тем не менее, системы кондиционирования воздуха различаются рядом признаков:

объектом применения (комфортные и технологические). Первые предназначены для различных помещений, в том числе и жилых; вторые – для производства;

размещением оборудования (центральные и местные). В центральных системах холод извне доставляют вода или хладагент, а тепло – пар, горячая вода либо электричество; они поддерживают в помещении установленные пользователем температуру и влажность воздуха, оснащены оборудованием, гасящим шум и вибрацию. Однако они крупногабаритны, сложны в монтаже и не могут устанавливаться в уже построенных зданиях. Местные системы кондиционирования для создания комфортного микроклимата могут размещаться в отдельных помещениях разного назначения (жилых, гостиничных номерах и т. д.);

наличием или отсутствием собственного источника тепла и холода (автономные, нуждающиеся в доставке извне только электроэнергии, и неавтономные, причем двух типов – воздушные (доставляющие в помещение только воздух) и водовоздушные (несущие воду и воздух, тепло и холод));

принципом работы (прямоточные, рециркуляционные, комбинированные). Первые работают исключительно на наружном воздухе, который обрабатывается в кондиционере, после чего поступает в помещение. Работа вторых строится без притока воздуха; с частичным использованием наружного воздуха; на основе рециркуляционного воздуха, т. е. того, что выводится из помещения, обрабатывается в кондиционере и возвращается обратно. Третьи сочетают в себе качества первых и вторых;

регулированием параметров (качественное, когда весь воздух доставляется в помещение по одному каналу, и количественное, когда та же операция осуществляется по двум параллельным каналам);

степенью обеспечения метеоусловий (I, II, III класса – параметры не противоречат нор мативным документам, санитарно-гигиени чес ким нормам и допустимым нормам соответст венно);

числом помещений, охваченных кондиционированием (одно– и многозональные);

давлением, создаваемым вентиляторами кондиционера (низкое (до 100 кг/м2), среднее (100–300 кг/м2), высокое (более 300 кг/2)).

В зависимости от размера частиц, которые может уловить фильтр различают: фильтры грубой очистки задерживают частицы размером более 10 мкм; фильтры тонкой очистки собирают частицы размером более 1 мкм; фильтры абсолютной фильтрации не пропускают частицы размером до 0,1 мкм.

Современная промышленность производит кондиционеры разных типов (сплит-системы, напольные, шкафные, крышные кондиционеры и др.) и различной производительности. По последнему признаку кондиционеры делятся на:

бытовые производительностью до 6–8 кВт (это моно– и сплит-системы), которые устанавливают в небольших помещениях;

полупромышленные, способные обеспечить комфортные условия в помещениях площадью до 200–300 м2 при производительности более 6 кВт (это сплит-системы канального, настенного, кассетного и напольно-потолочного типа);

промышленные, предназначенные для работы в больших помещениях и мощностью 20–25 кВт.

Предлагаем небольшой обзор техники для осуществления кондиционирования воздуха.

Оконный кондиционер (рис. 67) является моноблоком, состоящим из воздухоохлаждающего и компрессорно-конденсаторного отсеков.

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 67. Принципиальная схема устройства моноблочного кондиционера: 1) конденсатор; 2) компрессор; 3) расширитель; 4) фильтр-осушитель; 5) капиллярная трубка; 6) пульт управления; 7) перегородка; 8) воздушный фильтр; 9) испаритель; 10) центробежный вентилятор; 12) электродвигатель вентиляторов; 13) осевой вентилятор.

Такие кондиционеры устанавливают в нижней части окон или в специально проделанных проемах в стене, причем воздухоохлаждающий отсек ориентируют внутрь помещения, а компрессорно-конденсаторный – на улицу.

Оконные кондиционеры обладают рядом несомненных достоинств, что делает их популярными у потребителя:

они доступны по цене, поэтому их могут себе позволить люди, стесненные в средствах;

несложны в монтаже (и демонтаже), поэтому можно обойтись без привлечения специалиста и установить (или переставить) устройство собственными силами;

просты в обслуживании и ремонте, тем более что ремонтируют их редко – обычно после длительной эксплуатации;

содержат незначительное количество хладагента – фреона, т. е. довольно экологичны;

имеют дистанционное управление, что делает эксплуатацию приборов вполне комфортной, тем более что современные модели имеют функцию задавания температурного режима, например в кондиционерах корейского производства температура может варьироваться в промежутке 16–30 °С с шагом 1 °С;

есть возможность выбора скорости вращения вентилятора (у «продвинутых» моделей имеются три скорости – низкая, средняя, высокая);

оснащены таймером, что дает возможность программировать работу устройства с расчетом на определенное время, например на заданный час можно запланировать режим усиленной циркуляции, изменение направления потока воздуха и т. д.

Из недостатков оконных кондиционеров надо назвать достаточно высокий уровень шума (по большей части это относится к устаревшим моделям, кроме того, есть способ разрешить эту проблему, так как достаточно установить устройство на рези новые виброопоры); снижение освещенности помещения вследствие загромождения оконного пространства; ограниченный выбор места для его размещения.

Чтобы оконный кондиционер исправно и долго работал, следует выполнять рекомендации по его эксплуатации:

не отгораживать кондиционер от остального пространства комнаты плотными гардинами, поскольку это ограничит его действие промежутком между шторами и оконным блоком;

монтируя устройство, располагать жалюзи с внешней стороны стены;

при установке соблюдать уклон 1–2° кнаружи, чтобы конденсат легко выводился;

не размещать кондиционер около источников тепла и загрязнения, а также в непосредственной близости к рабочим местам и т. п.;

не задавать крайние температурные параметры, поскольку все равно немедленно эффекта не будет, ведь принцип работы климатического оборудования – постепенное создание комфортных температурных условий. Разница между температурами охлаждения и внешней среды в летнее время не должна превышать 7 °С;

регулярно извлекать и мыть фильтры, чистить корпус (разумеется, в отключенном положении);

при возникновении сбоев в работе устройства приглашать специалиста по ремонту.

Мобильный кондиционер (рис. 68) – это тоже моноблок, как и оконный, однако могущий перемещаться по полу (поэтому его называют передвижным, напольным).

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 68. Принципиальная схема устройства мобильного кондиционера: 1) компрессор; 2) вентилятор; 3) пульт управления; 4) испаритель; 5) воздушный фильтр; 6) воздуховод; 7) конденсатор; 8) поддон для конденсата; 9) колесо.

Передвижной кондиционер имеет высоту примерно 80 см, весит 35–40 кг, оснащен гибким воздуховодом (это гофрированный шланг) диаметром 100–180 мм и длиной 1–2 м, через который горячий воздух выводится наружу через оконный проем.

Месторасположение кондиционера определяется длиной воздуховода, однако его можно без труда (устройство имеет колесики) перемещать по квартире, брать с собой на дачу и пр.

Мобильный кондиционер достаточно прост по конструкции. Он оборудован двумя парами отверстий – воздухозаборных и выпускных. Первые находятся на задней стенке: через нижнее осуществляется забор воздуха для охлаждения конденсатора, воздух в котором нагревается и через одно из выпускных отверстий выводится по воздуховоду на улицу; через верхнее, оснащенное фильтром для грубой очистки, воздух попадает в испаритель, из которого после охлаждения через второе выпускное отверстие выбрасывается в помещение, для чего имеется специальный диффузор, закрытый жалюзи.

Установить мобильный кондиционер может практически каждый, поскольку для этого требуется только вывести гибкий воздуховод через окно или отверстие в стене наружу.

При всех достоинствах мобильных кондиционеров имеются и недостатки:

небольшая мощность – примерно 2–4 кВт, отсюда и невысокая производительность;

довольно существенный уровень шума;

необходимость периодически освобождать поддон от конденсата.

Кондиционер в составе внешнего и внутреннего блоков называется сплит-системой. Если внешний блок соединен с одним внутренним, эта конструкция называется моносплит-системой. При наличии нескольких внутренних блоков (до семи) с одним внешним – мультисплит-системой.

Во внешний блок входят компрессор и механизмы для подачи, очистки, нагревания воздуха и других функций, которые зависят от типа сплит-системы. Внешний блок, как правило, монтируют на кронштейны, закрепленные на наружной стене дома, однако он может быть установлен на чердаке, в подвале и других местах, с тем чтобы обеспечить поступление в конденсатор более холодного воздуха.

Через отверстие в стене диаметром 40–60 мм внешний блок связывают с внутренним. После прокладки коммуникаций (это медные трубки, покрытые термофлексом, пластиковая дренажная трубка и электрокабель, вместе образующие фреоновую трассу) отверстие герметизируют.

Во внутреннем блоке остаются только теплообменник и роторный вентилятор. Поскольку все комплектующие, способные производить шум, перенесены во внешний блок, внутренний функционирует почти бесшумно (24–26 дБ).

Кроме того, это позволяет придать компактность внутреннему блоку и органично вписать устройство в интерьер, тем более что его дизайн можно подобрать практически под любое оформление помещения.

Кроме основных функций, сплит-системы могут выполнять и добавочные, среди которых таймер, дистанционное управление (пульт с дисплеем), различные фильтры, подогрев воздуха.

Все перечисленное – безусловные достоинства сплит-систем, недостатками же являются высокая стоимость агрегата; невозможность самостоятельного монтажа (за это придется заплатить отдельно); отсутствие подачи свежего воздуха (даже самые мощные системы обеспечивают всего лишь 10 % свежего воздуха).

Оконные кондиционеры последнего поколения рассчитаны не только на охлаждение воздуха. Они способны функционировать в режиме очистки и нагрева. Конечно, и стоимость таких агрегатов очень высокая.

Сплит-системы эффективно работают на площади от 15 до 140 м2. Они производятся в нескольких модификациях:

настенные мощностью 1,5–5 кВт;

напольно-потолочные мощностью 4–9 кВт;

колонные мощностью 4—14,5 кВт;

кассетные мощностью 5—15 кВт;

многозональные.

В быту обычно используют настенные сплитсистемы (рис. 69), остальные относятся к полупромышленным и промышленным системам кондиционирования.

Инженерное оборудование для дома и участка

Рисунок 69. Конструкция настенной сплит-системы: 1) внешний блок; 2) внутренний блок; 3) монтажная пластина; 4, 8) виниловая изолента; 5) кабель; 6) дренажная трубка; 7) соединительные трубки; 9, 10) стена; 11) потолок; 12) кронштейн.

Сплит-система работает следующим образом:

на хладагент (фреон), находящийся во внутреннем блоке, воздействует теплый воздух помещения, в результате чего он переходит в газообразное состояние, при этом давление на него возрастает;

фреон перемещается во внешний блок, в котором давление еще выше, что приводит к повышению температуры конденсации газа и повышению КПД всего устройства. Здесь хладагент конденсируется, передавая тепловую энергию внешней среде;

фреон уже в жидком состоянии возвращается во внутренний блок;

начинается новый цикл.

Если сплит-система не только охлаждает воздух, но и может его подогревать, то при включении функции нагрева фреон будет переходить в газообразное состояние во внешнем блоке, а во внутреннем – конденсироваться.

Для сплит-системы необходимо подобрать оптимальное место в помещении, имея в виду следующее:

внешний блок, который будет выделять тепло, нельзя устанавливать в маленьких закрытых и не вентилирующихся комнатах;

внешний блок надо прикреплять к капитальной стене. При монтаже его на крыше укладка мягкой кровли на нее исключена;

настенно-потолочный внутренний блок монтируют на ровную поверхность, размеры которой больше габаритов устройства;

для кассетных кондиционеров под подвесным потолком следует предусмотреть достаточное по своему размеру пространство;

дренажный шланг должен иметь наклон в направлении слива не менее чем 1–2°.

В отличие от моноспилит-системы, мультисплит-система предназначена для обслуживания нескольких помещений или большого по площади ин дивидуального дома. Принцип ее работы и конструкция не отличаются от описанных выше. Внешний блок такой системы легко монтируется с различными внутренними блоками – напольными, кассетными и др. Первые модели мультисплит-систем имели серьезный недостаток – запрограммировать необходимый режим можно было только для всей системы. Современное оборудование позволяет задавать каждому внутреннему блоку индивидуальный режим.

Мультисплит-системы бывают фиксированными и наборными. Первые представляют собой систему, полностью укомплектованную, обычно с одинаковыми внутренними блоками, что удобно, если они будут функционировать примерно в одинаковых условиях, т. е. помещения будут примерно равны по площади, теплоизоляции и способу отопления.

Вторые (и они становятся все более востребованными) могут обслуживать помещения с разными особенностями, и для каждого из них можно подобрать внутренний блок с конкретными функциональными характеристиками, т. е. в одном помещению можно установить настенный блок, в другом – потолочный и т. д.

Эксплуатация мультисплит-системы непосредственно связана с ее конструкцией. Если отказывает внешний блок, то вся система перестает функционировать. Чтобы минимизировать этот недостаток, внешние блоки производят более износостойкими и надежными, чем те же устройства у моносплит-систем.

Выбор системы кондиционирования – мероприятие ответственное, тем более что спектр моделей очень широк и обычный покупатель едва ли четко представляет себе, на какие критерии опираться при этом. Речь сейчас идет не о дизайне устройства и не о его цене, поскольку это дело вкуса и финансовых возможностей. В первую очередь необходимо сопоставить особенности жилища с тем, что может дать та или иная модель кондиционера.

Если технические параметры и задачи, которые ставятся перед оборудованием, не соответствуют друг другу, то можно не ожидать, что в конкретном помещении будут созданы комфортные климатические условия. Отсюда вывод: требуется консультация специалиста. Однако умея хотя бы примерно установить параметры оборудования, можно сделать разговор с профессионалом более предметным.

1. Сначала надо понять, какой тип кондиционера будет оптимальным для данного помещения. Небольшие помещения, как правило, оснащают моноблоками. Если это городская квартира, то для нее более всего подходят сплит-системы. Когда предполагается кондиционировать воздух в нескольких рядом расположенных помещениях, то следует выбрать мультисплит-систему. Для элитных загородных домов рекомендуют устанавливать полупромышленные кондиционеры. Одним из возможных вариантов решения проблемы кондиционирования в условиях временного проживания, например на даче в летний период, подойдет мобильный кондиционер.

2. При выборе оборудования немалое значение имеет и его мощность, которая определяет, насколько эффективно устройство будет справляться со своей функцией. Мощность оборудования зависит от площади помещения, планировки, экспозиции окон, конструкции дверных блоков, количества проживающих, наличия электротехники и т. п. Чтобы приблизительно оценить необходимый параметр, надо провести несложные вычисления – суммировать мощности, учитывая, что для помещения стандартной высоты на 1 м2 площади нужно 100 Вт, такое же количество требуется на каждого человека и 300 Вт – на компьютер; при наличии телевизора и холодильника следует к полученной сумме прибавить половину мощности названной техники; требуется добавить еще 20 % от полученного результата, если окна и двери часто открываются. Разумеется, это лишь примерные цифры и лучше проконсультироваться у специалиста, поскольку при ошибке в подсчетах оборудование будет функционировать на пределе своих возможностей, что значительно ухудшит результат его работы и сократит срок его службы.

Необходимо обратить внимание и на монтаж оборудования, поскольку не исключено, что лучше подвести к нему отдельную линию и установить на щитке персональный автомат.

3. Кондиционеры различаются и своими функциями, например простые модели только охлаждают воздух, более дорогие могут работать и на обогрев воздуха (причем для этого их не оснащают нагревательными элементами, как можно подумать; в действительности все происходит за счет транспорта тепла с улицы подобно тому, как переносится тепло на улицу при охлаждении). Однако это не значит, что кондиционер можно включать и зимой. Если температура воздуха падает до -5 °С и ниже, оборудование использовать нельзя.

Стандартным набором функций кондиционера являются:

режим вентиляции, при котором действует лишь внутренний вентилятор, притока воздуха с улицы не происходит;

режим осушения воздуха, при использовании которого можно изменить температуру воздуха в помещении примерно на 1 °С. Работающий кондиционер независимо от модели снижает влажность воздуха, о чем свидетельствует вода, стекающая через дренаж;

режим очистки воздуха, для которой предназначены установленные фильтры, но самые мощные фильтры нельзя сравнивать со специальными очистителями воздуха;

автоматическое поддержание заданной температуры;

регулирование направления воздушного потока, которое осуществляется посредством жалюзи (теплый воздух ориентируют вниз, холодный – по потолку);

ночной режим. В этом случае кондиционер постепенно за несколько часов снижает температуру воздуха на 2–3 °С и выключается.

Есть у кондиционеров и дополнительные функции, например ионизация воздуха.

Есть и такие, разобраться в которых в состоянии только специалист, например система оптимизации работы, защита от неправильной эксплуатации.

4. Кондиционеры работают при ручном и дистанционном управлении. Понятно, что второй ва риант предпочтительнее, поскольку позволяет программировать включение и отключение устройства.

5. Марка и страна-производитель – еще два момента, на которые надо обращать внимание. Наиболее качественной считается японская техника, срок службы которой составляет 10–20 лет. У корейского оборудования такого типа оптимально соотношение цены и качества. В России выпускают кондиционеры, но, как правило, из деталей китайского производства. Практика показывает, что китайская техника работает 8—12 лет.

Надо сказать, что эксплуатационные характеристики кондиционеров и длительность службы в немалой степени зависят от качества монтажа, поэтому установку сложно устроенных систем лучше доверить профессионалам.

6. При покупке кондиционера следует узнать, рассчитан ли он на приточную вентиляцию. Если нет, то придется прибегать к естественной вентиляции, что повлечет расход электроэнергии.

Все сказанное относится к выбору кондиционера вообще, однако есть нюансы, связанные с конкретными системами – с их выбором и монтажом.

1. Покупая оконный кондиционер, надо остановить свой выбор на том, ширина которого меньше ширины окна. Если окна декорированы витражами или оснащены стеклопакетами, то монтаж оборудования обойдется довольно дорого. При установке оконного кондиционера надо размещать его таким образом, чтобы он находился не менее чем в 1,5–2 м от рабочего места, дивана и т. д.

2. Выбор и монтаж сплит-системы – это отдельный разговор. Ее покупку лучше приурочить ко времени проведения ремонта, чтобы иметь возможность межблочные соединения спрятать в стену до отделочных работ – это будет стоить примерно в 1,5 раза дешевле.

Поскольку внешний блок системы требует качественной вентиляции, что напрямую связано с его эффективностью, то его следует выносить не в со седнюю комнату, а на наружную стену здания, например на незастекленный балкон, что защитит оборудование от внешних воздействий и облегчит обслуживание.

Имеет значение и вывод дренажного трубопровода. Оптимально подключить его к канализации. Если это нельзя сделать, то дренажную трубку выводят на улицу.

3. При покупке мобильного кондиционера необходимо обратить внимание на уровень шума, который он производит (он примерно такой же, как у внешних блоков сплит-систем); на объем емкости для сбора конденсата, чтобы не пришлось сливать воду через каждые несколько часов; на вес и габариты кондиционера, от которых зависит его мобильность.

Заключение.

Итак, вы дочитали книгу до последней страницы. Знания, полученные вами при этом, наверняка пригодятся, если вы поставите перед собой цель ос настить дом и участок всеми инженерными комму никациями, к которым относятся водоснабжение (холодное и горячее), канализация, электро– и газоснабжение, отопление, вентиляция и кондиционирование. Но, как говорится, проблему легче не допустить, чем потом долго и трудно ее разрешать. Поэтому очень важно задуматься об оборудовании дома современными системами еще на стадии проектирования, чтобы не пришлось потом что-то ломать, перестраивать, возводить заново и каким-либо образом приспосабливать. Ведь это не только временные, трудовые, но и значительные финансовые затраты.

Разумеется, стать профессионалом, только прочитав книгу (даже саму умную!), невозможно. Очень многое приходит с практикой. Но при желании и известной настойчивости можно овладеть многими знаниями, приобрести соответствующий опыт. Самое главное – помнить народную мудрость о том, что не боги горшки обжигают.

Если по ходу чтения у вас возникли вопросы, это очень хорошо, значит, вы не остановитесь в своем развитии, откроете для себя новые горизонты и откроете другие книги, которые помогут разрешить сомнения. А на первых порах вполне достаточно уметь определить наличие воды на участке, выкопать и оборудовать колодец, понять принцип действия водопроводных и дренажных насосов, установить очистные сооружения, провести свет в дом и осветить участок, обеспечить здание горячей водой, теплом в мороз, прохладой – в жару.

Хочется выразить надежду, что наши советы будут способствовать благоустройству вашего дома и участка.

Приложение.

Обо всем понемногу.

1. Каким строительным, санитарно-гигиеническим и эксплуатационным требованиям должна соответствовать система отопления?

Система отопления должна отвечать планировочно-архитектурному решению дома. Узел отопления и его отдельные элементы должны располагаться таким образом, чтобы быть доступными для эксплуатации и ремонта с сохранением целостности несущих конструкций постройки.

Отопительная система призвана обеспечивать в помещении заданную температуру воздуха (без резких перепадов и повышенной подвижности воздуха).

Система отопления должна быть долговечной, надежной, безопасной, простой в монтаже и управлении, удобной в эксплуатации.

2. Влияет ли отсутствие воды в водопроводе на дальнейшую эксплуатацию всей системы?

В трубопроводе, длительное время не заполненном водой, интенсифицируются коррозионные процессы.

3. Как спроектировать систему отопления?

Прежде всего необходимо установить, какое количество тепла будет обеспечивать комфортную температуру (24–26 °С) в доме, для чего с учетом теплопроводности всех помещений подбирают отопительные устройства (котел). Гидравлический расчет заключается в выборе запорно-регулирующих устройств, труб оптимального диаметра, в определении расходования теплоносителя, циркулирующего по отопительной системе. После определения схемы отопления (одно– или двухтрубной) выбирают циркуляционный насос и расширительный бак.

4. Каким требованиям должна соответствовать очистительная конструкция?

Степень чистоты воды, которая после прохождения септика поступает в окружающую среду, – это основной показатель, после определения которого можно установить, нуждается ли такая вода в дополнительной очистке.

5. Какой бывает водопроводная арматура?

Водопроводная арматура представлена санитарной группой, по которой ко всем санитарно-техническим конструкциям в доме подводится холодная и горячая вода, и строительной, к которой относятся запорные краны, краны для забирания воды из водопровода и пр.

6. Как выбрать смеситель для небольшого помещения?

В первую очередь необходимо принять во внимание эргономичность конструкции и приобрести модель, которая будет соответствовать интерьеру и величине помещения.

7. Что собой представляет смеситель последнего поколения?

Современный смеситель оснащен фотоэлементами, есть модели с компенсатором давления и термостатом.

8. Какие электротехнические устройства требуются для монтажа электропроводки в доме?

Перечень электротехнических устройств включает распределительный ящик; трубостойку (если предполагается воздушный ввод); квартирный щиток; однофазный счетчик; настенные светильники; пылевлагонепроницаемые светильники; подвесные патроны; выключатели; разветвительные коробки; выключатели; розетки, кабель и др.

9. Какие инструменты необходимы для проведения электромонтажных работ?

Электромонтажные работы невозможно осуществлять без бороздореза (устройства для прокладки канала шириной 10 мм и глубиной 20 мм), угловой шлифовальной машинки («болгарки»), монтажного пистолета, клещей, трубореза, трубогиба и др.

10. Почему возникают неисправности элементов электропроводки?

Причинами повреждений и неисправностей электропроводки могут стать неосторожное с ними обращение и физическое старение элементов, входящих в систему.

11. Колодцу какого типа следует отдать предпочтение?

На выбор колодца влияют глубина залегания грунтовых вод, вид грунта вышележащего слоя. При низком горизонте грунтовых вод следует строить трубчатый колодец, при высоком – шахтный; при твердом грунте устраивают шахтный колодец, даже если водоносный слой находится на глубине 20 м.

Оглавление.

Инженерное оборудование для дома и участка. Водоснабжение и канализация. Система холодного водоснабжения дома и участка. Система горячего водоснабжения. Виды канализации. Эксплуатация и ремонт систем водоснабжения и канализации. Электрооснащение дома и участка. Электропроводка. Электрофурнитура и материалы. Электромонтажные работы. Альтернативные и автономные источники энергии. Неисправности и способы их ликвидации. Газификация дома. Проектирование и прокладка систем газоснабжения. Наружные и внутренние газопроводы. Отопление дома. Виды и выбор системы отопления. Оборудование и монтаж водяного отопления. Альтернативные системы отопления. Теплопотери дома и способы их устранения. Вентиляция и кондиционирование. Виды и выбор вентиляционных систем. Системы кондиционирования: их виды и выбор. Заключение. Приложение.